JP2003067124A - 位置検出装置 - Google Patents
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位置指示器の共振周波数と同一周波数成分を
強く含む外来ノイズに対しても、その影響を受けずに指
示位置の座標値を安定して検出可能な位置検出装置を提
供すること。 【解決手段】 位置指示器１３に対する電磁波の送受信
を同一のループコイルを選択した状態で少なくとも２回
続けて行い、各回の送受信における信号にカウンタ回路
１０及びスイッチ回路１１により共振周波数ｆ0の１サ
イクル以下の位相差を持たせ、ループコイルに発生する
受信信号を前記位相調整した信号を検波クロックとして
同期検波回路５で同期検波し、さらにこれらを平均化ま
たは加算することにより、受信信号中の外来ノイズを打
ち消し合わせる。
強く含む外来ノイズに対しても、その影響を受けずに指
示位置の座標値を安定して検出可能な位置検出装置を提
供すること。 【解決手段】 位置指示器１３に対する電磁波の送受信
を同一のループコイルを選択した状態で少なくとも２回
続けて行い、各回の送受信における信号にカウンタ回路
１０及びスイッチ回路１１により共振周波数ｆ0の１サ
イクル以下の位相差を持たせ、ループコイルに発生する
受信信号を前記位相調整した信号を検波クロックとして
同期検波回路５で同期検波し、さらにこれらを平均化ま
たは加算することにより、受信信号中の外来ノイズを打
ち消し合わせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータに図
形や文字を入力するために用いられる位置検出装置に関
するものである。
形や文字を入力するために用いられる位置検出装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の位置検出装置として、特
開昭６３−７０３２６号公報に開示されたものがある。
開昭６３−７０３２６号公報に開示されたものがある。
【０００３】前述した位置検出装置では、タブレットと
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、タブレット内の位置検出方向に
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を求めるようにしていた。
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、タブレット内の位置検出方向に
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を求めるようにしていた。
【０００４】この種の位置検出装置は、コンピュータの
入力装置として表示装置であるＣＲＴモニタとともに使
用されることが多い。このＣＲＴモニタは、電子ビーム
を強力な磁界により制御しているため、強い電磁ノイズ
を放射している。そのため、前述したような位置検出装
置では、ＣＲＴモニタから放射されるノイズの影響を受
け、座標値を安定して検出できないという問題があっ
た。
入力装置として表示装置であるＣＲＴモニタとともに使
用されることが多い。このＣＲＴモニタは、電子ビーム
を強力な磁界により制御しているため、強い電磁ノイズ
を放射している。そのため、前述したような位置検出装
置では、ＣＲＴモニタから放射されるノイズの影響を受
け、座標値を安定して検出できないという問題があっ
た。
【０００５】また、この種の位置検出装置では、ＣＲＴ
モニタからのノイズの外に、ラジオ放送局からの電波の
影響を受けることがあった。
モニタからのノイズの外に、ラジオ放送局からの電波の
影響を受けることがあった。
【０００６】このような外来ノイズの影響を少しでも緩
和するため、前述した従来例では、１本のループコイル
につき複数回の送受信を行い、平均化することによりノ
イズの影響を減らすようになしていた。また、受信回路
として目的の周波数成分のみを強く受信するためのバン
ドパスフィルタを設けていた。
和するため、前述した従来例では、１本のループコイル
につき複数回の送受信を行い、平均化することによりノ
イズの影響を減らすようになしていた。また、受信回路
として目的の周波数成分のみを強く受信するためのバン
ドパスフィルタを設けていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＲＴ
モニタからのノイズやラジオ局からの電波に含まれる周
波数成分が、タブレットにおいて受信しようとする周波
数と一致する場合には、前述した手法ではその影響を取
り除くことは困難であった。
モニタからのノイズやラジオ局からの電波に含まれる周
波数成分が、タブレットにおいて受信しようとする周波
数と一致する場合には、前述した手法ではその影響を取
り除くことは困難であった。
【０００８】本発明は、このような問題点に対して、外
来ノイズの周波数成分が受信しようとする周波数と一致
する場合においても、ノイズの影響を受け難く、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。
来ノイズの周波数成分が受信しようとする周波数と一致
する場合においても、ノイズの影響を受け難く、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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、少なくともコイルとコンデンサを含む共振
回路を備えた位置指示器と、位置検出方向に並設された
複数のループコイルを備え、位置指示器に対して所定の
周波数の電磁波を送受信した時に前記複数のループコイ
ルに発生する受信信号のレベルより位置指示器による指
示位置の座標値を求めるタブレットとからなる位置検出
装置において、タブレットに、位置指示器に対する電磁
波の送受信を同一のループコイルを選択した状態で少な
くとも２回続けて行う送受信制御手段と、前記電磁波の
送受信を少なくとも２回続けて行う際の各回の送受信に
おける信号の位相差を制御する位相差制御手段と、ルー
プコイルに発生する受信信号を前記位相制御した信号を
検波クロックとして同期検波する同期検波回路と、前記
同期検波して得られた少なくとも２回の電磁波の送受信
に基づく少なくとも２つの受信信号のレベルの平均値ま
たは合計値を計算する信号レベル処理手段とを設けたこ
とを特徴とする。
成するため、少なくともコイルとコンデンサを含む共振
回路を備えた位置指示器と、位置検出方向に並設された
複数のループコイルを備え、位置指示器に対して所定の
周波数の電磁波を送受信した時に前記複数のループコイ
ルに発生する受信信号のレベルより位置指示器による指
示位置の座標値を求めるタブレットとからなる位置検出
装置において、タブレットに、位置指示器に対する電磁
波の送受信を同一のループコイルを選択した状態で少な
くとも２回続けて行う送受信制御手段と、前記電磁波の
送受信を少なくとも２回続けて行う際の各回の送受信に
おける信号の位相差を制御する位相差制御手段と、ルー
プコイルに発生する受信信号を前記位相制御した信号を
検波クロックとして同期検波する同期検波回路と、前記
同期検波して得られた少なくとも２回の電磁波の送受信
に基づく少なくとも２つの受信信号のレベルの平均値ま
たは合計値を計算する信号レベル処理手段とを設けたこ
とを特徴とする。
【００１０】前記構成によれば、少なくとも２回続けて
行う送受信の際に位置指示器とタブレットとの間でやり
とりされる信号の各回毎の位相差を調節する機能を備え
ている。このため、これらの送受信によって得られた信
号レベルの平均または合計を求める際にノイズの影響が
互いにキャンセルされるように位相差を調整することが
でき、外来ノイズの影響を受けない安定した座標検出が
可能となる。
行う送受信の際に位置指示器とタブレットとの間でやり
とりされる信号の各回毎の位相差を調節する機能を備え
ている。このため、これらの送受信によって得られた信
号レベルの平均または合計を求める際にノイズの影響が
互いにキャンセルされるように位相差を調整することが
でき、外来ノイズの影響を受けない安定した座標検出が
可能となる。
【００１１】ここで、前記位相差制御手段は、電磁波の
送受信の開始タイミングを各回毎に変化させることによ
って実現でき、簡単な構成で実現できる。
送受信の開始タイミングを各回毎に変化させることによ
って実現でき、簡単な構成で実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］
（第１の実施の形態の構成）図１は本発明の位置検出装
置の第１の実施の形態を示すものである。
置の第１の実施の形態を示すものである。
【００１３】図１において、１は位置検出部であり、複
数、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。
数、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。
【００１４】前記選択回路２は送受切替回路３に接続さ
れ、該送受切替回路３の受信側（Ｒ）は増幅回路４に接
続され、この増幅回路４の出力は同期検波回路５に接続
されている。また、同期検波回路５の出力は積分回路６
に接続され、この積分回路６の出力はＡＤ変換回路７に
接続され、さらにこのＡＤ変換回路７の出力はＣＰＵ
（中央処理装置）８に接続されている。
れ、該送受切替回路３の受信側（Ｒ）は増幅回路４に接
続され、この増幅回路４の出力は同期検波回路５に接続
されている。また、同期検波回路５の出力は積分回路６
に接続され、この積分回路６の出力はＡＤ変換回路７に
接続され、さらにこのＡＤ変換回路７の出力はＣＰＵ
（中央処理装置）８に接続されている。
【００１５】また、９は位置検出部１から放射しようと
する所定の周波数ｆ0のちょうど３２倍の周波数で発信
する発振回路である。発振回路９はＣＰＵ８、カウンタ
回路１０及びスイッチ回路１１にそれぞれ接続されてい
る。カウンタ回路１０の出力はスイッチ回路１１に接続
されている。
する所定の周波数ｆ0のちょうど３２倍の周波数で発信
する発振回路である。発振回路９はＣＰＵ８、カウンタ
回路１０及びスイッチ回路１１にそれぞれ接続されてい
る。カウンタ回路１０の出力はスイッチ回路１１に接続
されている。
【００１６】スイッチ回路１１の出力は分周比１／３２
の分周回路１２に接続され、該分周回路１２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
中の選択されたループコイルから周波数ｆ0の交流磁界
が放射される。また、分周回路１２の出力は同期検波回
路５の検波クロック入力端子にも接続されている。
の分周回路１２に接続され、該分周回路１２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
中の選択されたループコイルから周波数ｆ0の交流磁界
が放射される。また、分周回路１２の出力は同期検波回
路５の検波クロック入力端子にも接続されている。
【００１７】ＣＰＵ８は、後述する各種の制御信号（情
報）を選択回路２、送受切替回路３、積分回路６、ＡＤ
変換回路７及びカウンタ回路１０にそれぞれ送出する。
報）を選択回路２、送受切替回路３、積分回路６、ＡＤ
変換回路７及びカウンタ回路１０にそれぞれ送出する。
【００１８】これらの符号１〜１２で示される要素によ
りタブレットが構成される。
りタブレットが構成される。
【００１９】また、図１において、１３は位置指示器で
あり、その内部にはコイル１４、筆圧センサ１５及び筆
圧検出回路１６が設けられている。コイル１４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１６はＩＣを含む電子回路によ
って構成され、筆圧センサ１５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１４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５−３１３４
３９号公報において開示されているので、ここでは省略
する。
あり、その内部にはコイル１４、筆圧センサ１５及び筆
圧検出回路１６が設けられている。コイル１４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１６はＩＣを含む電子回路によ
って構成され、筆圧センサ１５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１４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５−３１３４
３９号公報において開示されているので、ここでは省略
する。
【００２０】図２は同期検波回路の具体的構成の一例を
示すもので、アナログスイッチ、オペアンプ及び抵抗素
子（Ｒ１，Ｒ２）を用いた周知の回路である。図３は図
２の同期検波回路の動作の一例を示す波形図である。検
波クロックが正の半サイクルの時は入力信号が非反転で
出力され、負の半サイクルの時は入力信号が反転されて
出力される。従って、この出力信号を一定期間積分すれ
ば、目的とする周波数成分、即ち検波クロックの周波数
成分のみを取り出すことができる。
示すもので、アナログスイッチ、オペアンプ及び抵抗素
子（Ｒ１，Ｒ２）を用いた周知の回路である。図３は図
２の同期検波回路の動作の一例を示す波形図である。検
波クロックが正の半サイクルの時は入力信号が非反転で
出力され、負の半サイクルの時は入力信号が反転されて
出力される。従って、この出力信号を一定期間積分すれ
ば、目的とする周波数成分、即ち検波クロックの周波数
成分のみを取り出すことができる。
【００２１】図４はカウンタ回路の具体的構成の一例を
示すもので、図中、１０１はカウンタ、１０２はコンパ
レータ、１０３はフリップフロップである。
示すもので、図中、１０１はカウンタ、１０２はコンパ
レータ、１０３はフリップフロップである。
【００２２】カウンタ１０１のクロック端子は発振回路
９と接続され、出力端子Ｑ0〜Ｑ5はコンパレータ１０２
の入力端子Ａ0〜Ａ5に接続されている。コンパレータ１
０２の入力端子Ｂ0〜Ｂ5はＣＰＵ８と接続され、出力端
子はフリップフロップ１０３のリセット端子に接続され
ている。フリップフロップ１０３のクロック端子はＣＰ
Ｕ８と接続され、Ｄ端子は電源（ハイレベル）と接続さ
れ、Ｑ出力端子はカウンタ１０１のリセット端子及びス
イッチ回路１１に接続されている。
９と接続され、出力端子Ｑ0〜Ｑ5はコンパレータ１０２
の入力端子Ａ0〜Ａ5に接続されている。コンパレータ１
０２の入力端子Ｂ0〜Ｂ5はＣＰＵ８と接続され、出力端
子はフリップフロップ１０３のリセット端子に接続され
ている。フリップフロップ１０３のクロック端子はＣＰ
Ｕ８と接続され、Ｄ端子は電源（ハイレベル）と接続さ
れ、Ｑ出力端子はカウンタ１０１のリセット端子及びス
イッチ回路１１に接続されている。
【００２３】前記構成において、ＣＰＵ８からのトリガ
パルスがフリップフロップ１０３に入ると、その立ち上
がりエッジで出力端子Ｑが立ち上がり、カウンタ１０１
は発振回路９の発振信号のカウント動作を開始する。コ
ンパレータ１０２の入力端子Ｂ0〜Ｂ5には予めＣＰＵ８
から所定の値が入力・設定されており、この値とカウン
タ１０１の計数値が一致すると、コンパレータ１０２の
出力端子が立ち上がる。この立ち上がりのタイミングで
フリップフロップ１０３がリセットされるため、フリッ
プフロップ１０３のＱ出力、即ちカウンタ回路１０の出
力は、発振回路９の発振信号をちょうどＣＰＵ８から設
定された値（０から３１の範囲）だけカウントした時間
に相当する幅のパルス信号となる。
パルスがフリップフロップ１０３に入ると、その立ち上
がりエッジで出力端子Ｑが立ち上がり、カウンタ１０１
は発振回路９の発振信号のカウント動作を開始する。コ
ンパレータ１０２の入力端子Ｂ0〜Ｂ5には予めＣＰＵ８
から所定の値が入力・設定されており、この値とカウン
タ１０１の計数値が一致すると、コンパレータ１０２の
出力端子が立ち上がる。この立ち上がりのタイミングで
フリップフロップ１０３がリセットされるため、フリッ
プフロップ１０３のＱ出力、即ちカウンタ回路１０の出
力は、発振回路９の発振信号をちょうどＣＰＵ８から設
定された値（０から３１の範囲）だけカウントした時間
に相当する幅のパルス信号となる。
【００２４】（第１の実施の形態の動作）まず、位置指
示器１３が位置検出部１のど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従来の装置の場
合と同様に行われる。
示器１３が位置検出部１のど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従来の装置の場
合と同様に行われる。
【００２５】この全面スキャン動作は、Ｘ軸方向及びＹ
軸方向の各４０本のループコイルの全てを順次切り替え
ながら電波を送受信し、所定値以上の信号レベルが受信
されるかどうかを検出し、さら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。
軸方向の各４０本のループコイルの全てを順次切り替え
ながら電波を送受信し、所定値以上の信号レベルが受信
されるかどうかを検出し、さら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。
【００２６】この全面スキャン動作は、位置指示器１３
がおよそどの位置に置かれているのかを最初に検出する
ためのものであるから外来ノイズによる影響は問題とな
らない。従って、この全面スキャン動作の期間中、ＣＰ
Ｕ８はスイッチ回路１１を常にオン状態とするようにカ
ウンタ回路１０を制御する、具体的にはカウンタ回路１
０にトリガパルスを供給しない。
がおよそどの位置に置かれているのかを最初に検出する
ためのものであるから外来ノイズによる影響は問題とな
らない。従って、この全面スキャン動作の期間中、ＣＰ
Ｕ８はスイッチ回路１１を常にオン状態とするようにカ
ウンタ回路１０を制御する、具体的にはカウンタ回路１
０にトリガパルスを供給しない。
【００２７】次に、上記全面スキャン動作によって位置
指示器１３のおおよその位置が分かった後の部分スキャ
ン動作について説明する。
指示器１３のおおよその位置が分かった後の部分スキャ
ン動作について説明する。
【００２８】図５、図６は本実施の形態における部分ス
キャン動作時の各部の信号波形を示すもので、図５は説
明のため全面スキャン動作の場合と同様にカウンタ回路
１０にトリガパルスを供給せず、スイッチ回路１１を常
にオン状態に保持して本来の作用が現れないようにした
時の波形図、図６は本発明による実際の動作時の波形図
である。
キャン動作時の各部の信号波形を示すもので、図５は説
明のため全面スキャン動作の場合と同様にカウンタ回路
１０にトリガパルスを供給せず、スイッチ回路１１を常
にオン状態に保持して本来の作用が現れないようにした
時の波形図、図６は本発明による実際の動作時の波形図
である。
【００２９】図５、図６中、ａは位置検出部１のループ
コイルからの送信信号、ｂは位置指示器１３からの受信
信号、ｃは増幅回路４からの出力信号、ｄは同期検波回
路５に供給される検波クロック信号、ｅはＣＰＵ８から
カウンタ回路１０に入力されるトリガパルスである。ま
た、ｆはＣＲＴモニタから飛び込んでくるノイズであ
り、このノイズは周波数ｆ0成分を多く含んでいる。ま
た、ｇは同期検波回路５の出力信号、ｈは積分回路６の
出力信号である。これらの各信号ａ〜ｈは図１における
（ａ）〜（ｈ）にそれぞれ対応している（但し、ｆは除
く）。
コイルからの送信信号、ｂは位置指示器１３からの受信
信号、ｃは増幅回路４からの出力信号、ｄは同期検波回
路５に供給される検波クロック信号、ｅはＣＰＵ８から
カウンタ回路１０に入力されるトリガパルスである。ま
た、ｆはＣＲＴモニタから飛び込んでくるノイズであ
り、このノイズは周波数ｆ0成分を多く含んでいる。ま
た、ｇは同期検波回路５の出力信号、ｈは積分回路６の
出力信号である。これらの各信号ａ〜ｈは図１における
（ａ）〜（ｈ）にそれぞれ対応している（但し、ｆは除
く）。
【００３０】図５、図６では位置指示器がループコイル
Ｘ７付近に置かれている場合のＸ方向の部分スキャン動
作について示している。ＣＰＵ８は後述するように、ル
ープコイルＸ７を中心とする前後５本のループコイルＸ
５〜Ｘ９について順次切り替えながら各ループコイルに
おける位置指示器１３からの信号レベルを検出する。こ
の時、１本のループコイルについて２回の送受信を行
い、２回の信号レベル（ＡＤ変換回路７の出力値）の平
均値により座標計算を行う。
Ｘ７付近に置かれている場合のＸ方向の部分スキャン動
作について示している。ＣＰＵ８は後述するように、ル
ープコイルＸ７を中心とする前後５本のループコイルＸ
５〜Ｘ９について順次切り替えながら各ループコイルに
おける位置指示器１３からの信号レベルを検出する。こ
の時、１本のループコイルについて２回の送受信を行
い、２回の信号レベル（ＡＤ変換回路７の出力値）の平
均値により座標計算を行う。
【００３１】ここで、１回の送受信は３つの動作ステッ
プ（期間）がある。
プ（期間）がある。
【００３２】まず、ＣＰＵ８は選択回路２にループコイ
ルＸ７を選択させるとともに送受切替回路３を送信側
（Ｔ）に切り替える。これによりループコイルＸ７から
は周波数ｆ0の信号が位置指示器１３に対して送信され
る。
ルＸ７を選択させるとともに送受切替回路３を送信側
（Ｔ）に切り替える。これによりループコイルＸ７から
は周波数ｆ0の信号が位置指示器１３に対して送信され
る。
【００３３】次に、ＣＰＵ８は選択回路２にループコイ
ルＸ５を選択させるとともに送受切替回路３を受信側
（Ｒ）に切り替える。これにより位置指示器１３からの
信号がループコイルＸ５から検出され、同期検波回路５
を経由して積分回路６に入力される。
ルＸ５を選択させるとともに送受切替回路３を受信側
（Ｒ）に切り替える。これにより位置指示器１３からの
信号がループコイルＸ５から検出され、同期検波回路５
を経由して積分回路６に入力される。
【００３４】さらに、ＣＰＵ８は送受切替回路３を送信
でも受信でもない側（Ｎ）に切り替える。これにより位
置指示器１３からの信号は積分回路６に入力されなくな
るので、積分回路６は一定の出力値を保持する。この間
にＣＰＵ８はＡＤ変換回路７を動作させ、その出力値を
信号レベルとして読み取る。
でも受信でもない側（Ｎ）に切り替える。これにより位
置指示器１３からの信号は積分回路６に入力されなくな
るので、積分回路６は一定の出力値を保持する。この間
にＣＰＵ８はＡＤ変換回路７を動作させ、その出力値を
信号レベルとして読み取る。
【００３５】ＣＰＵ８は同様にして、送信時にはループ
コイルＸ７を選択し受信時にはループコイルＸ５を選択
してもう一度送受信動作を行う。これによりループコイ
ルＸ５に対する信号レベルの検出が完了する。
コイルＸ７を選択し受信時にはループコイルＸ５を選択
してもう一度送受信動作を行う。これによりループコイ
ルＸ５に対する信号レベルの検出が完了する。
【００３６】また、ＣＰＵ８はループコイルＸ６〜９に
ついても、信号レベルの検出のための動作を前記同様に
して実行する。また、ここでは省略したが、ＣＰＵ８は
前述したＸ方向の部分スキャン動作に引き続き、Ｙ方向
のピークコイルを中心とするＹ方向の５本のループコイ
ルについて前記同様な動作（Ｙ方向の部分スキャン動
作）を行わせる。
ついても、信号レベルの検出のための動作を前記同様に
して実行する。また、ここでは省略したが、ＣＰＵ８は
前述したＸ方向の部分スキャン動作に引き続き、Ｙ方向
のピークコイルを中心とするＹ方向の５本のループコイ
ルについて前記同様な動作（Ｙ方向の部分スキャン動
作）を行わせる。
【００３７】ＣＲＴモニタからのノイズは周波数ｆ0成
分を多く含んでおり、図５に示した例の場合、検波出力
信号ｇにはノイズパルスが図示の如く現れる。このノイ
ズパルスは積分回路６によって積算され、検出される各
信号レベルに影響を与えるので、位置指示器１３の指示
位置を正確に求めることができない。
分を多く含んでおり、図５に示した例の場合、検波出力
信号ｇにはノイズパルスが図示の如く現れる。このノイ
ズパルスは積分回路６によって積算され、検出される各
信号レベルに影響を与えるので、位置指示器１３の指示
位置を正確に求めることができない。
【００３８】次に、本発明による実際の動作、即ちＣＰ
Ｕ８からカウンタ回路１０にトリガパルスｅを供給した
場合の部分スキャン動作について図６を用いて説明す
る。
Ｕ８からカウンタ回路１０にトリガパルスｅを供給した
場合の部分スキャン動作について図６を用いて説明す
る。
【００３９】図６において、各ループコイルにつき１回
目の送受信が終わり、送受切替回路３の状態をＮとして
いる期間にＣＰＵ８はカウンタ回路１０に対し予め設定
してておいた最適値を設定する。続いてＣＰＵ８はカウ
ンタ回路１０にトリガパルスを出力する。
目の送受信が終わり、送受切替回路３の状態をＮとして
いる期間にＣＰＵ８はカウンタ回路１０に対し予め設定
してておいた最適値を設定する。続いてＣＰＵ８はカウ
ンタ回路１０にトリガパルスを出力する。
【００４０】カウンタ回路１０は図４において説明した
ように、該トリガパルスが入力されてから、前記予め設
定された値のクロック数に相当する幅のパルス信号を出
力する。このパルス信号はスイッチ回路１１に入力さ
れ、該パルス幅の期間だけ、スイッチ回路１１はオフ状
態となり、分周回路１２の動作がその期間だけ停止す
る。即ち、１回目の送受信と２回目の送受信との間に前
記パルス幅に相当するわずかな遅延が発生する。
ように、該トリガパルスが入力されてから、前記予め設
定された値のクロック数に相当する幅のパルス信号を出
力する。このパルス信号はスイッチ回路１１に入力さ
れ、該パルス幅の期間だけ、スイッチ回路１１はオフ状
態となり、分周回路１２の動作がその期間だけ停止す
る。即ち、１回目の送受信と２回目の送受信との間に前
記パルス幅に相当するわずかな遅延が発生する。
【００４１】この遅延時間は発振回路９からのクロック
を０〜３１の範囲でカウントしたものであるから、周波
数ｆ0の１サイクルの範囲となる。この動作は本発明の
特徴の一つである。
を０〜３１の範囲でカウントしたものであるから、周波
数ｆ0の１サイクルの範囲となる。この動作は本発明の
特徴の一つである。
【００４２】前述したＣＰＵ８からカウンタ回路１０に
設定する最適値として、ＣＲＴノイズｅと検波クロック
ｄとの位相関係が送受信の１回目と２回目とでちょうど
反転した関係となる値とすることにより、同期検波回路
５の出力に現れるＣＲＴノイズの極性を送受信の１回目
と２回目とで反対にすることができる。従って、これら
の同期検波回路５の出力に基づくＡＤ変換回路７の出力
値を平均化または加算すればＣＲＴノイズの影響を打ち
消し合わせることが可能となり、正確な座標値の算出が
可能となる。
設定する最適値として、ＣＲＴノイズｅと検波クロック
ｄとの位相関係が送受信の１回目と２回目とでちょうど
反転した関係となる値とすることにより、同期検波回路
５の出力に現れるＣＲＴノイズの極性を送受信の１回目
と２回目とで反対にすることができる。従って、これら
の同期検波回路５の出力に基づくＡＤ変換回路７の出力
値を平均化または加算すればＣＲＴノイズの影響を打ち
消し合わせることが可能となり、正確な座標値の算出が
可能となる。
【００４３】図７は１回目の送受信と２回目の送受信と
の間を時間調整することにより、ノイズの影響をキャン
セルできる原理について示したものである。
の間を時間調整することにより、ノイズの影響をキャン
セルできる原理について示したものである。
【００４４】上述した第１の実施の形態における位置検
出動作全体の処理の流れを図８に、また、図８中の部分
ループコイル選択・信号送受動作の処理の流れ（但し、
Ｙ方向の動作についてはＸ方向の場合と同様であるから
省略した。）を図９に示す。なお、図９において、ｉは
送信時に選択するループコイル（即ち、ピークコイル）
の番号、ｋは受信時に選択するループコイルの番号、ｍ
は同一受信コイル選択時の送受信の回数、ｎは受信コイ
ルを変えた場合の送受信の回数を表している。
出動作全体の処理の流れを図８に、また、図８中の部分
ループコイル選択・信号送受動作の処理の流れ（但し、
Ｙ方向の動作についてはＸ方向の場合と同様であるから
省略した。）を図９に示す。なお、図９において、ｉは
送信時に選択するループコイル（即ち、ピークコイル）
の番号、ｋは受信時に選択するループコイルの番号、ｍ
は同一受信コイル選択時の送受信の回数、ｎは受信コイ
ルを変えた場合の送受信の回数を表している。
【００４５】（第１の実施の形態の拡張）本実施の形態
では、前記時間調整をクロックをカウントすることによ
り行っているが、他の方法を用いても良い。また、同期
検波回路としてアナログスイッチを用いて極性を切り替
えるようにしているが、アナログ乗算器等を用いても良
い。
では、前記時間調整をクロックをカウントすることによ
り行っているが、他の方法を用いても良い。また、同期
検波回路としてアナログスイッチを用いて極性を切り替
えるようにしているが、アナログ乗算器等を用いても良
い。
【００４６】また、本実施の形態では、送信周波数ｆ0
の３２倍の周波数のクロックでカウントするようにして
いるが、これに限定されるものではなく、他の周波数の
クロックを用いても良い。
の３２倍の周波数のクロックでカウントするようにして
いるが、これに限定されるものではなく、他の周波数の
クロックを用いても良い。
【００４７】また、本実施の形態では、外来ノイズとし
てＣＲＴモニタの場合についてその効果を説明したが、
ｆ0に近い周波数で送信されるラジオ放送局付近におい
ても、上記説明と全く同じ原理によりラジオ電波の影響
をキャンセルすることができる。また、それ以外でも予
めノイズ源が分かっていれば、周波数ｆ0の成分を多く
含むノイズについて影響をキャンセルすることが可能で
ある。
てＣＲＴモニタの場合についてその効果を説明したが、
ｆ0に近い周波数で送信されるラジオ放送局付近におい
ても、上記説明と全く同じ原理によりラジオ電波の影響
をキャンセルすることができる。また、それ以外でも予
めノイズ源が分かっていれば、周波数ｆ0の成分を多く
含むノイズについて影響をキャンセルすることが可能で
ある。
【００４８】また、本実施の形態では、１回目の送受信
終了時のみ時間調整を行っているが、これを１回目と２
回目の両方で行っても良い。
終了時のみ時間調整を行っているが、これを１回目と２
回目の両方で行っても良い。
【００４９】また、本実施の形態では、１本のループコ
イルにつき送受信を２回行って平均化しているが、これ
を４回行って平均化しても良い。４回行う場合には、前
述した時間調整を１回目と３回目の送受信終了時に行え
ば良く、また、毎回行っても良い。
イルにつき送受信を２回行って平均化しているが、これ
を４回行って平均化しても良い。４回行う場合には、前
述した時間調整を１回目と３回目の送受信終了時に行え
ば良く、また、毎回行っても良い。
【００５０】さらに、本実施の形態では、１回目と２回
目との間の時間調整の長さとして、予め求めておいた値
を設定するようにしているが、電源投入時に全ての設定
時についてテストし、最もノイズの影響が少なくなる値
を自動的に求めて設定できるようにしても良い。
目との間の時間調整の長さとして、予め求めておいた値
を設定するようにしているが、電源投入時に全ての設定
時についてテストし、最もノイズの影響が少なくなる値
を自動的に求めて設定できるようにしても良い。
【００５１】［第２の実施の形態］（第２の実施の形態
の構成）図１０は本発明の位置検出装置の第２の実施の
形態を示すもので、図中、第１の実施の形態と同一構成
部分は同一符号をもって表している。
の構成）図１０は本発明の位置検出装置の第２の実施の
形態を示すもので、図中、第１の実施の形態と同一構成
部分は同一符号をもって表している。
【００５２】本実施の形態の構成が第１の実施の形態と
異なる点は、同期検波回路〜ＡＤ変換回路までの受信部
が２系統設けられ、それぞれの同期検波回路に９０度位
相のずれた検波クロックが供給されている点である。
異なる点は、同期検波回路〜ＡＤ変換回路までの受信部
が２系統設けられ、それぞれの同期検波回路に９０度位
相のずれた検波クロックが供給されている点である。
【００５３】即ち、図１０において、２０は同期検波回
路であり、その入力は増幅回路４の出力に接続され、出
力は積分回路２１に接続されている。この積分回路２１
の出力はＡＤ変換回路２２に接続され、さらにこのＡＤ
変換回路２２の出力はＣＰＵ８に接続されている。
路であり、その入力は増幅回路４の出力に接続され、出
力は積分回路２１に接続されている。この積分回路２１
の出力はＡＤ変換回路２２に接続され、さらにこのＡＤ
変換回路２２の出力はＣＰＵ８に接続されている。
【００５４】また、２３は分周比１／１６の分周回路で
あり、その入力はスイッチ回路１１の出力に接続され、
その出力は分周比１／２の分周回路２４及びクロック生
成回路２５に接続されている。この分周回路２４の出力
は送受切替回路３の送信側（Ｔ）に接続され、第１の実
施の形態の場合と同様に周波数ｆ0の信号を位置検出部
１に供給する。
あり、その入力はスイッチ回路１１の出力に接続され、
その出力は分周比１／２の分周回路２４及びクロック生
成回路２５に接続されている。この分周回路２４の出力
は送受切替回路３の送信側（Ｔ）に接続され、第１の実
施の形態の場合と同様に周波数ｆ0の信号を位置検出部
１に供給する。
【００５５】また、クロック生成回路２５は、ｆ0の２
倍の周波数の信号から互いに位相が９０°ずれた周波数
ｆ0の２つのクロック信号を生成し、これらをそれぞれ
同期検波回路５，２０に検波クロックとして供給してい
る。
倍の周波数の信号から互いに位相が９０°ずれた周波数
ｆ0の２つのクロック信号を生成し、これらをそれぞれ
同期検波回路５，２０に検波クロックとして供給してい
る。
【００５６】これらの符号１〜１１，２０〜２５で示さ
れる要素によりタブレットが構成される。
れる要素によりタブレットが構成される。
【００５７】また、図１０において、２６は位置指示器
であり、その内部にはコイル２７、該コイル２７と接続
して周波数ｆ0に共振させるための図示しないコンデン
サ及び筆圧に応じて静電容量が変化する可変容量コンデ
ンサ２８が設けられている。可変容量コンデンサ２８も
コイル２７に接続されており、筆圧に応じて共振周波数
をわずかに変化させる如くなっている。
であり、その内部にはコイル２７、該コイル２７と接続
して周波数ｆ0に共振させるための図示しないコンデン
サ及び筆圧に応じて静電容量が変化する可変容量コンデ
ンサ２８が設けられている。可変容量コンデンサ２８も
コイル２７に接続されており、筆圧に応じて共振周波数
をわずかに変化させる如くなっている。
【００５８】（第２の実施の形態の動作）本実施の形態
では、筆圧に応じて受信される信号位相が変化するの
で、前述した２系統の受信部によりそれぞれの信号レベ
ルを求め、その割合より受信信号の位相角を求め、これ
により位置指示器２６に加えられた筆圧を求めるように
なしている。なお、これらの動作については従来技術で
述べた公報やその関連出願に開示されているので、ここ
では省略する。
では、筆圧に応じて受信される信号位相が変化するの
で、前述した２系統の受信部によりそれぞれの信号レベ
ルを求め、その割合より受信信号の位相角を求め、これ
により位置指示器２６に加えられた筆圧を求めるように
なしている。なお、これらの動作については従来技術で
述べた公報やその関連出願に開示されているので、ここ
では省略する。
【００５９】この実施の形態の場合も、最初に全面スキ
ャン動作を行い、位置指示器のおおよその位置を求めて
から部分スキャン動作を行う点は第１の実施の形態の場
合と同様である。第１の実施の形態と異なるのは、図６
において、同期検波出力、積分出力がもう１系統存在す
る点だけである。
ャン動作を行い、位置指示器のおおよその位置を求めて
から部分スキャン動作を行う点は第１の実施の形態の場
合と同様である。第１の実施の形態と異なるのは、図６
において、同期検波出力、積分出力がもう１系統存在す
る点だけである。
【００６０】本実施の形態においてもＣＰＵ８からカウ
ンタ回路１０に対して予め設定してておいた最適値を設
定し、続いて第１の実施の形態の場合と同様にトリガパ
ルスを出力すれば、カウンタ回路１０は前記予め設定さ
れた値のクロック数に相当する幅のパルス信号を出力す
る。このパルス信号はスイッチ回路１１に入力され、該
パルス幅の期間だけ、スイッチ回路１１はオフ状態とな
り、分周回路２３，２４の動作がその期間だけ停止す
る。即ち、１回目の送受信と２回目の送受信との間に前
記パルス幅に相当するわずかな遅延が発生する。
ンタ回路１０に対して予め設定してておいた最適値を設
定し、続いて第１の実施の形態の場合と同様にトリガパ
ルスを出力すれば、カウンタ回路１０は前記予め設定さ
れた値のクロック数に相当する幅のパルス信号を出力す
る。このパルス信号はスイッチ回路１１に入力され、該
パルス幅の期間だけ、スイッチ回路１１はオフ状態とな
り、分周回路２３，２４の動作がその期間だけ停止す
る。即ち、１回目の送受信と２回目の送受信との間に前
記パルス幅に相当するわずかな遅延が発生する。
【００６１】従って、第１の実施の形態の場合と同様
に、ＣＲＴノイズと検波クロックとの位相関係が送受信
の１回目と２回目とでちょうど反転した関係となるた
め、２つの同期検波回路５，２０の出力に現れるＣＲＴ
ノイズの極性を送受信の１回目と２回目とで反対にする
ことができる。
に、ＣＲＴノイズと検波クロックとの位相関係が送受信
の１回目と２回目とでちょうど反転した関係となるた
め、２つの同期検波回路５，２０の出力に現れるＣＲＴ
ノイズの極性を送受信の１回目と２回目とで反対にする
ことができる。
【００６２】従って、これらの同期検波回路５，２０の
出力に基づくＡＤ変換回路７，２２の出力値を平均化ま
たは加算すればＣＲＴノイズの影響を打ち消し合わせる
ことが可能となり、正確な座標値並びに受信信号の位相
角の算出が可能となる。
出力に基づくＡＤ変換回路７，２２の出力値を平均化ま
たは加算すればＣＲＴノイズの影響を打ち消し合わせる
ことが可能となり、正確な座標値並びに受信信号の位相
角の算出が可能となる。
【００６３】上述した第２の実施の形態における位置検
出動作全体の処理の流れ、並びに部分ループコイル選択
・信号送受動作の処理の流れは、基本的に第１の実施の
形態の場合と同様である。
出動作全体の処理の流れ、並びに部分ループコイル選択
・信号送受動作の処理の流れは、基本的に第１の実施の
形態の場合と同様である。
【００６４】（第２の実施の形態の拡張）本実施の形態
では、前記時間調整をクロックをカウントすることによ
り行っているが、他の方法を用いても良い。また、同期
検波回路としてアナログスイッチを用いて極性を切り替
えるようにしているが、アナログ乗算器等を用いても良
い。
では、前記時間調整をクロックをカウントすることによ
り行っているが、他の方法を用いても良い。また、同期
検波回路としてアナログスイッチを用いて極性を切り替
えるようにしているが、アナログ乗算器等を用いても良
い。
【００６５】また、本実施の形態では、外来ノイズとし
てＣＲＴモニタの場合についてその効果を説明したが、
ｆ0に近い周波数で送信されるラジオ放送局付近におい
ても、上記説明と全く同じ原理によりラジオ電波の影響
をキャンセルすることができる。また、それ以外でも予
めノイズ源が分かっていれば、周波数ｆ0の成分を多く
含むノイズについて影響をキャンセルすることが可能で
ある。
てＣＲＴモニタの場合についてその効果を説明したが、
ｆ0に近い周波数で送信されるラジオ放送局付近におい
ても、上記説明と全く同じ原理によりラジオ電波の影響
をキャンセルすることができる。また、それ以外でも予
めノイズ源が分かっていれば、周波数ｆ0の成分を多く
含むノイズについて影響をキャンセルすることが可能で
ある。
【００６６】また、本実施の形態では、１回目の送受信
終了時のみ時間調整を行っているが、これを１回目と２
回目の両方で行っても良い。
終了時のみ時間調整を行っているが、これを１回目と２
回目の両方で行っても良い。
【００６７】また、本実施の形態では、１本のループコ
イルにつき送受信を２回行って平均化しているが、これ
を４回行って平均化しても良い。４回行う場合には、前
述した時間調整を１回目と３回目の送受信終了時に行え
ば良く、また、毎回行っても良い。
イルにつき送受信を２回行って平均化しているが、これ
を４回行って平均化しても良い。４回行う場合には、前
述した時間調整を１回目と３回目の送受信終了時に行え
ば良く、また、毎回行っても良い。
【００６８】さらに、本実施の形態では、１回目と２回
目との間の時間調整の長さとして、予め求めておいた値
を設定するようにしているが、電源投入時に全ての設定
時についてテストし、最もノイズの影響が少なくなる値
を自動的に求めて設定できるようにしても良い。
目との間の時間調整の長さとして、予め求めておいた値
を設定するようにしているが、電源投入時に全ての設定
時についてテストし、最もノイズの影響が少なくなる値
を自動的に求めて設定できるようにしても良い。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置指示器に対する電磁波の送受信を少なくとも２回続
けて行うとともに、これらの送受信の間に時間調整を行
うことにより、１回目の受信時と２回目の受信時とで混
入するノイズの極性を反転させてキャンセルすることを
可能とした。このことにより、従来、除去することが困
難であった位置指示器の共振周波数と同一周波数成分を
強く含む外来ノイズに対しても、その影響を受けずに指
示位置の座標値を安定して検出可能な位置検出装置を提
供することができる。
位置指示器に対する電磁波の送受信を少なくとも２回続
けて行うとともに、これらの送受信の間に時間調整を行
うことにより、１回目の受信時と２回目の受信時とで混
入するノイズの極性を反転させてキャンセルすることを
可能とした。このことにより、従来、除去することが困
難であった位置指示器の共振周波数と同一周波数成分を
強く含む外来ノイズに対しても、その影響を受けずに指
示位置の座標値を安定して検出可能な位置検出装置を提
供することができる。
【図１】本発明の位置検出装置の第１の実施の形態を示
す構成図
す構成図
【図２】同期検波回路の具体的構成の一例を示す回路図
【図３】図２の同期検波回路の動作の一例を示す波形図
【図４】カウンタ回路の具体的構成の一例を示す回路図
【図５】本発明の第１の実施の形態における部分スキャ
ン動作時の各部の信号の一例を示す波形図
ン動作時の各部の信号の一例を示す波形図
【図６】本発明の第１の実施の形態における部分スキャ
ン動作時の各部の信号の他の例を示す波形図
ン動作時の各部の信号の他の例を示す波形図
【図７】本発明におけるノイズキャンセルの原理図
【図８】第１の実施の形態における位置検出動作全体の
処理の流れ図
処理の流れ図
【図９】図８中の部分ループコイル選択・信号送受動作
の処理の流れ図
の処理の流れ図
【図１０】本発明の位置検出装置の第２の実施の形態を
示す構成図
示す構成図
１：位置検出部、２：選択回路、３：送受切替回路、
４：増幅回路、５，２０：同期検波回路、６，２１：積
分回路、７，２２：ＡＤ変換回路、８：ＣＰＵ、９：発
振回路、１０：カウンタ回路、１１：スイッチ回路、１
２，２３，２４：分周回路、１３，２６：位置指示器、
２５：クロック生成回路。
４：増幅回路、５，２０：同期検波回路、６，２１：積
分回路、７，２２：ＡＤ変換回路、８：ＣＰＵ、９：発
振回路、１０：カウンタ回路、１１：スイッチ回路、１
２，２３，２４：分周回路、１３，２６：位置指示器、
２５：クロック生成回路。
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくともコイルとコンデンサを含む共
振回路を備えた位置指示器と、位置検出方向に並設され
た複数のループコイルを備え、位置指示器に対して所定
の周波数の電磁波を送受信した時に前記複数のループコ
イルに発生する受信信号のレベルより位置指示器による
指示位置の座標値を求めるタブレットとからなる位置検
出装置において、 タブレットに、 位置指示器に対する電磁波の送受信を同一のループコイ
ルを選択した状態で少なくとも２回続けて行う送受信制
御手段と、 前記電磁波の送受信を少なくとも２回続けて行う際の各
回の送受信における信号の位相差を制御する位相差制御
手段と、 ループコイルに発生する受信信号を前記位相制御した信
号を検波クロックとして同期検波する同期検波回路と、 前記同期検波して得られた少なくとも２回の電磁波の送
受信に基づく少なくとも２つの受信信号のレベルの平均
値または合計値を計算する信号レベル処理手段とを設け
たことを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項２】 前記位相差制御手段は、電磁波の送受信
の開始タイミングを各回毎に変化させることを特徴とす
る請求項１記載の位置検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254453A JP4540088B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 位置検出装置 |
| EP02003801.4A EP1288849B1 (en) | 2001-08-24 | 2002-02-20 | Position detector |
| US10/226,196 US6810351B2 (en) | 2001-08-24 | 2002-08-23 | Position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254453A JP4540088B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003067124A true JP2003067124A (ja) | 2003-03-07 |
| JP4540088B2 JP4540088B2 (ja) | 2010-09-08 |
Family
ID=33284329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001254453A Expired - Fee Related JP4540088B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 位置検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6810351B2 (ja) |
| EP (1) | EP1288849B1 (ja) |
| JP (1) | JP4540088B2 (ja) |
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| US7675507B2 (en) * | 2003-09-25 | 2010-03-09 | Wacom Co., Ltd. | Position detecting system and position detecting apparatus |
| KR100966029B1 (ko) | 2008-03-13 | 2010-06-25 | 주식회사 켐트로닉스 | 전자파 간섭 방지를 위한 터치 기준값 설정 방법 및 이를이용한 터치 감지 장치 |
| KR101124522B1 (ko) * | 2010-06-16 | 2012-03-19 | 주식회사 윈터치 | 모바일 기기용 타블렛 케이스 |
| US10019233B2 (en) | 2016-01-12 | 2018-07-10 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, position detection device, and control method of semiconductor device |
| US10488973B2 (en) | 2016-06-28 | 2019-11-26 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, position detection device, and control method of semiconductor device |
| WO2023007646A1 (ja) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | 株式会社ワコム | ペン信号の検出方法、センサコントローラ、及び位置検出システム |
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|---|---|---|---|---|
| DE10200436B4 (de) * | 2002-01-09 | 2015-04-30 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Vorrichtung zur sicheren Positionsüberwachung |
| JP2005018313A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Wacom Co Ltd | 入力指示器、及び、入力装置 |
| US20070046643A1 (en) * | 2004-08-06 | 2007-03-01 | Hillis W Daniel | State-Based Approach to Gesture Identification |
| US7728821B2 (en) | 2004-08-06 | 2010-06-01 | Touchtable, Inc. | Touch detecting interactive display |
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