JP2590167B2

JP2590167B2 - タブレットの収容構造

Info

Publication number: JP2590167B2
Application number: JP32863987A
Authority: JP
Inventors: 東村上; 一男青木; 敬一杉山; 嗣也山並
Original assignee: Wakomu KK
Current assignee: Wakomu KK
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH01169618A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は座標入力装置のタブレットを保管するために
他の装置に収容する収容構造に関するものである。

（従来の技術）従来のタブレットを他の装置に収容することはあまり
試みられていない。

従来の座標入力装置としては、多数の磁歪伝達媒体を
互いに直交させ配置しタブレット構成し、磁歪伝達媒体
の一端又は位置指示器の先端に設けた駆動コイルにパル
ス電流を印加して前記磁歪伝達媒体に磁歪振動波を生起
させた時点より、位置指示器の先端又は磁歪伝達媒体の
一端に設けた検出コイルに前記磁歪振動波に基づく誘導
電圧を検出するための時間を処理装置等で測定し、これ
より位置指示器の指定位置を算出する如くなしたものが
あった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上記のタブレットは磁性媒体を使用した
構造であることなどにより、小形、軽量化が困難であっ
て、他の装置に収容するのに適さず、よってタブレット
の不使用時において、不用にスペースを専有する結果と
なっていた。

本発明は上記問題点に鑑み、タブレットを小形、軽量
にし、特に薄形の構成にして、不使用時にはホストコン
ピュータに付属のキーボードの下方に収容して、キーボ
ードの使用には支障なく、しかも不用にスペースを占有
しないようにしたタブレットの収容構造を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明では前記問題点を解決するため、多数のループ
コイルをＸ方向に並設してなるＸ方向のループコイル群
及び多数のループコイルをＹ方向に並設してなるＹ方向
のループコイル群よりなるセンス部を備えたタブレット
と、少なくともコイルとコンデンサを含み、所定の周波
数を同調周波数とする同調回路を備えた位置指示器と、
前記センス部のＸ方向及びＹ方向のループコイル群のう
ちの一のループコイルに所定の周波数の交流信号を供給
して電波を発信させ、この際、位置指示器の同調回路よ
り反射される電波をセンス部のＸ方向及びＹ方向のルー
プコイル群のうちの一のループコイルに受信させ、これ
をセンス部のＸ方向及びＹ方向の各ループコイルについ
て繰返し行わせ、得られた各受信信号の電圧値から前記
位置指示器によるＸ方向及びＹ方向の指定位置の座標値
を求める位置検出制御回路とからなり、ホストコンピュ
ータに接続されて使用される座標入力装置のタブレット
の収容構造において、ホストコンピュータに外付けされ
たキーボードの下方に前記タブレットを出し入れ自在に
収容する収容部を設けた。

（作用）本発明によれば、タブレットはそのループコイルに交
流信号が供給されて電波を発生するとともに、該電波に
同調した位置指示器の同調回路から発信、即ち反射され
る同様な電波をループコイルで受信して座標入力装置の
センス部として機能し、また、不使用時においては、キ
ーボードの下方に設けられた収容部に適宜収容され、保
管される。

（実施例）第１図は本発明の一実施例としてのタブレットの収容
構造の説明図であり、図中、１はホストコンピュータ、
２はキーボード、３は座標入力装置のタブレット、４は
そのセンス部、５はケース、６は座標入力装置の制御装
置、60は位置指示器としてセンス部４に対する座標位置
を指示する入力ペンである。

タブレット３はコード７によって制御装置６に接続さ
れ、位置検出回路６はコード８によってホストコンピュ
ータ１に接続されて使用される。そしてコード７は例え
ば制御装置６との間で着脱可能にしてもよい。

キーボード２は、タブレット３を収容するために、下
方に支持ガイド9A,9Bを設けて収容部を形成し、該支持
ガイド9A,9Bに沿ってタブレット３を挿入すると、その
ケース５の両端5A,5Bを支持するとともにガイドして、
前記下面に対してタブレットの上面が平行の状態で収容
されるようにしている。

第１図においてはタブレット３が使用可能な状態を示
しており、不使用時には例えばコード７を制御装置６か
ら取りはずし、タブレット３はキーボード２の支持ガイ
ド9A,9Bに沿って挿入されて収容される。この状態でキ
ーボード２はホストコンピュータ１に対するキー入力部
として使用することができる。

タブレット３は、第１図及び第２図に示すように、後
記する複数のループコイルCnを備えたＸ方向とＹ方向の
各位置検出器4X,4Yよりなるセンス部４が非金属製のケ
ース５に収められて構成されている。

制御装置６は、第３図に示すようにセンス部４を制御
する位置検出制御回路10、ホストコンピュータ１への座
標表示を制御するディスプレイ制御回路11、及びこれら
を統轄的に制御する電子計算機12とからなっている。

第４図は位置検出制御回路10のＸ方向に係わる位置検
出制御回路とセンス部４の構成とを示したもので、Ｘ方
向の制御を主体に記載してある。図中、4Xはセンス部４
のＸ方向検出器、20は選択回路、30は受信回路、40は送
信回路、50は接続切替回路、60は位置指示器、70は電子
計算機12によって構成される処理装置である。

センス部４は、互いに平行な導体を有する複数のルー
プコイルCn、例えば48本のループコイルC1,C2,……C48
が、図中、矢印イ方向（以下、位置検出方向と称す。）
に並設されてなっている。また、各ループコイルC1〜C4
8は、互いに平行で且つ重なり合う如く配置されてい
る。

センス部４としては、例えば周知のプリント基板にエ
ッチング加工して矩形状に形成した多数の導体により、
前記複数のループコイルとなしたものを用いるなどで、
軽量にしてその厚さを非常に薄くすることができ、ま
た、必要に応じて小形化することができる。

選択回路20は、前記複数のループコイルC1〜C48より
一のループコイルを順次選択するものであり、前記ルー
プコイルC1〜C48の一端は一の端子群21にそれぞれ接続
され、また、他端は他の端子群22にそれぞれ接続されて
いる。端子群21に対応する選択接点23、および端子群22
に対応する選択接点24は互いに連動し、処理装置70から
の情報に基づいて動作して一のループコイルを選択する
如くなっている。

該選択回路20は、周知のマルチプレクサを多数組合せ
ることによって実現できる。

接続切替回路30は、前記選択回路20によって選択され
た一のループコイルを送信回路40および受信回路50に交
互に接続するものであり、前記選択回路20の選択接点23
および24は、選択接点31および32にそれぞれ接続されて
いる。また、送信回路40の２つの出力端子は端子33,35
に接続され、また、受信回路50の２つの入力端子は端子
34,36に接続されている。前記端子33,34に対応する選択
接点31、および端子35,36に対応する選択接点32は互い
に連動し、後述する送受切替信号に基づいて動作し、送
信および受信を切替える如くなっている。

なお、該接続切替回路30も周知のマルチプレクサによ
って実現される。

第５図は位置検出制御回路10とセンス部４の全体構成
図であり、第４図と同一部分には同符号を付して示し、
Ｘ方向制御の部分と同一機能のＹ方向制御の部分には同
一符号にダッシュを付して示している。同図において、
4Xおよび4Yはそれぞれプリント基板に形成されたＸ方向
およびＹ方向の位置検出器、20および20′はＸ方向およ
びＹ方向の選択回路、30および30′はＸ方向およびＹ方
向の接続切替回路で、位置検出器4X、4Yについては第４
図のセンス部４に示すその各ループコイルがそれぞれＸ
方向およびＹ方向に直交する如く、互いに重ね合わされ
ている。また処理装置70は、Ｘ方向およびＹ方向の位置
検出を交互に行なわせるようにしている。

第６図は送信回路40および受信回路50の詳細を示すも
のである。なおＸ方向とＹ方向の制御は同一であるの
で、同図はその一方を示している。同図において、41は
発振器、42は分周器、43,44はナンドゲート、45はエク
スクルーシブオア（EXOR）ゲート、46は駆動回路であ
り、これらは送信回路40を構成する。また、51は増幅
器、52,53は位相検波器、54,55は低域フィルタ（LPF）
であり、これらは受信回路50を構成する。

位置指示器（以下、入力ペンと称す。）60は、コイル
とコンデンサを含む同調回路61を内蔵している。

第７図は入力ペン60の詳細な構造を示すもので、合成
樹脂等の非金属素材からなるペン軸62の内部にその先端
寄りから、ボールペンもしくは合成樹脂製のスタイラス
等の芯体63と、該芯体63を摺動自在に収容し得る透孔を
備えたフェライトコア64と、コイルバネ65と、スイッチ
611,フェライトコア64の周囲に巻回されたコイル612,コ
ンデンサ613,614および可変コンデンサ615からなる同調
回路61とが一体的に組合されて内蔵され、その後端には
キャップ66が取付けられてなっている。

前記コンデンサ613および可変コンデンサ615は、第８
図にも示すように互いに並列に接続され、さらにその両
端はコイル612に接続され、周知の並列共振回路を構成
している。なお、コイル612,コンデンサ613および可変
コンデンサ615の数値は、センス部４の各ループコイル
より発信される電波の周波数に共振（同調）する値に選
ばれる。

一方、コンデンサ614はスイッチ611を介してコイル61
2の両端に接続されており、スイッチ611がオンした時、
前述した並列共振回路における電流の位相を所定角度遅
らせる作用を行なう。なお、スイッチ611は、芯体63の
先端をセンス部４の入力面（図示せず）に押付けること
によって、該芯体63をペン軸62内に押込むと、その後端
によりコイルバネ65を介して押圧され、オンする如くな
っている。

処理装置70は、後述する送受切替信号および受信回路
50の出力に基づいて、各ループコイルの切替を制御する
とともに、指定座標値を算出する。

次に動作について説明するが、まず、センス部４と入
力ペン60との間で電波が送受信されるようす、並びにこ
の際得られる信号について第９図に従って説明する。

送信回路40において、発振器41より発生した、例えば
4MHzのクロックパルスは、分周器42で1/4,1/8および1/2
56に分周される。ナンドゲート43の一方の入力端子に
は、1/8に分周された500kHzのパルス信号Ａが入力さ
れ、他方の入力端子には1/256に分周された15.625kHzの
送受切替信号Ｂが入力され、その出力はさらにナンドゲ
ート44で反転されて、32μsec毎に500kHzのパルス信号
を出したり、出さなかったりする信号Ｃとなる。

該信号Ｃは、駆動回路46によって平衡信号に変換さ
れ、さらに接続切替回路30および選択回路20を介してセ
ンス部４の一のループコイル、例えばCiに送出される
が、この時、該ループコイルCiは前記信号Ｃに基づく電
波を発生する。

この際、センス部４のループコイルCi付近にて入力ペ
ン60が略直立状態に保持されていると、該電波は入力ペ
ン60のコイル612を励振し、その同調回路61に前記信号
Ｃに同期した誘導電圧Ｄを発生する。

その後、信号Ｃにおいて、信号無しの期間、即ち受信
期間に入るとともにループコイルCiが受信回路50側に切
替えられると、該ループコイルCiよりの電波は直ちに消
滅するが、入力ペン60の同調回路61においては回路的な
変化はないため、前記誘導電圧Ｄは徐々に減衰する。

一方、コイル612は、前記誘導電圧Ｄに基づいて同調
回路61を流れる電流により電流を発生する。該電波は受
信回路50に接続されたループコイルCiを逆に励振するた
め、該ループコイルCiには誘導電圧Ｅが発生する。

接続切替回路30は、前記送受切替信号Ｂにより切替え
られているため、送信停止期間の間のみ、ループコイル
Ciよりの信号を取入れる。該受信信号Ｅは、増幅器51に
より増幅され、信号Ｆとなり、さらに位相検波器52,53
に送出される。

位相検波器52には前記パルス信号Ａが検波信号として
入力されており、この時、受信信号Ｆの位相がパルス信
号Ａの位相と一致していれば、ちょうど受信信号Ｆをプ
ラス側に反転した信号Ｇを出力する。該信号Ｇは遮断周
波数の充分低い低域フィルタ54にて電圧ＶHの平坦な信
号Ｈに変換された処理装置70に送出される。

また、位相検波器53にはパルス信号Ａとその２倍の周
波数のパルス信号とをEXORゲート45に入力して作成した
ところのパルス信号Ａと同一周波数でかつ位相が90゜遅
れたパルス信号Ａ′（図示せず）が検波信号として入力
されている。この時、受信信号Ｆの位相がパルス信号
Ａ′の位相と一致していれば、ちょうど受信信号Ｆをマ
イナス側に反転した信号Ｉを出力する。該信号Ｉは遮断
周波数の充分低い低域フィルタ55にて電圧−ＶJの平坦
な信号Ｊに変換され、処理装置70に送出される。

ここで、入力ペン60において、スイッチ611がオフと
なっている場合は、前述したように同調回路61の共振周
波数における電圧と電流の位相が一致しており、従っ
て、受信信号Ｆとパルス信号Ａの位相が一致する。而し
て、この時、信号Ｈのみに電圧が現われ、信号Ｊには電
圧が現われない。

また、入力ペン60において、スイッチ611がオンとな
っている場合は、前述したように同調回路61の共振周波
数における電流の位相が電圧の位相に対して所定角度遅
れており、従って、受信信号Ｆの位相もパルス信号Ａの
位相に対して所定角度遅れることになる。而して、この
時、信号ＨおよびＪの両方に電圧が現われる（なお、こ
の際の位相遅れが90゜であれば、信号Ｊのみに電圧が現
われることになる。）。

処理装置70に送出された前記信号ＨおよびＪは、ここ
でディジタル信号に変換され、さらに下記式（１），
（２）に示す演算処理が施される。

V_X＝（ＶH^２＋ＶJ^２）^1/2 ……（１）Ｖ_θ＝tan^-1（ＶJ/VH） ……（２）ここで、電圧V_Xは入力ペン60とループコイルCiとの距
離に比例した値を示す。また、電圧Ｖ_θは入力ペン60の
同調回路61における電圧と電流の位相差に比例した値を
示す。

前記電圧V_Xの値は、入力ペン60と電波を送受信するル
ープコイルCiが切替えられると変化し、これより後述す
る如くして入力ペン60の位置が検出される。

前記電圧Ｖ_θの値はスイッチ611のオン・オフのみに
よって変化するため、該電圧Ｖ_θを所定の閾値電圧と比
較することによって、該スイッチ611のオン・オフが識
別される。

次に第10図乃至第12図に従って、本発明の装置におけ
る位置検出のようすを説明する。

まず、装置全体の電源が投入され、測定開始状態にな
ると、処理装置70はセンス部４のループコイルC1〜C48
のうち、最初のループコイルC1を選択する情報を選択回
路20に送り、該ループコイルC1を接続切替回路30に接続
する。接続切替回路30は前述した送受切替信号Ｂに基づ
いて、ループコイルC1を送信回路40および受信回路50に
交互に切替制御する。

この際、送信回路40は32μsecの送信期間において、
第10図（ａ）に示すような500kHの16個のパルス信号を
該ループコイルC1へ送る。前記送信および受信の切替は
第10図（ｂ）に示すように一のループコイル、ここでは
C1に対して７回繰返される。この７回の送信および受信
の繰返し期間が、一のループコイルの選択期間（448μs
ec）に相当する。

受信回路50の位相検波器52,53の出力には、一のルー
プコイルに対して７回の受信期間毎に誘導電圧が得られ
るが、これらの誘導電圧は前述したように低域フィルタ
54,55にて平均化されて、処理装置70に送出される。該
２つの誘導電圧は、処理装置70にて前述した演算処理に
より、入力ペン60とループコイルC1との距離に比例した
検出電圧V_X1に変換され、一時記憶される。

次に処理装置70はループコイルC1を選択する情報を選
択回路20に送り、該ループコイルC2を接続切替回路30に
接続し、入力ペン60とループコイルC2との距離に比例し
た検出電圧V_X2を得てこれを記憶し、以後、同様にルー
プコイルC3〜C48を順次接続切替回路30に接続し、第10
図（ｃ）に示すような各ループコイル毎の入力ペン60と
の距離に比例した検出電圧V_X1〜V_X48（但し、第10図
（ｃ）にはその一部のみを示す。）を記憶する。

実際の検出電圧は第11図に示すように、入力ペン60が
置かれた位置（xp）を中心として、その前後の数本のル
ープコイルのみに検出電圧Va〜Vgが発生する。

処理装置70は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定の
検出レベル以上である時、これらの電圧値より入力ペン
60の位置を表わす座標値を算出し、これを図示しない記
憶部に転送する。

このようにして第１回目の位置検出が終了すると、処
理装置70は前記ループコイルC1〜C48のうち、最大の検
出電圧が得られたループコイルを中心として、その前後
の一定数、例えば10本のループコイルのみを選択する情
報を選択回路20に送出し、前記同様にして検出電圧を得
て位置検出を行ない、得られた座標値を前記記憶部に転
送し、その値を更新する。

一方、処理装置70は前記各検出電圧V_X1〜V_X48ととも
に、入力ペン60の同調回路61における電圧と電流の位相
差に比例した検出電圧Ｖ_θを算出し、該検出電圧Ｖ_θを
常に所定の閾値電圧と比較している。従って、この際、
入力ペン60のスイッチ611をオンすると、処理装置70は
前記比較結果よりこれを検出し、この時点における前記
座標値を入力値として、ホストコンピュータ１に送出す
る。

第12図は処理装置70における第２回目以降の検出動作
のタイミングを示すものである。なお、図中、レベルチ
ェックとは検出電圧の最大値が前記検出レベルに達して
いるか否か、および最大値の検出電圧を有するループコ
イルがどのループコイルであるかをチェックし、検出レ
ベルに達していなければ座標計算を停止し、また、次回
の検出動作において選択するループコイルの中心を設定
する。

このようにして検出された各座標値は該検出毎に、デ
ィスプレイ制御回路11の制御によって表示制御されて、
ホストコンピュータ１に表出される。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、タブレットは交
流信号電流を流すためのループコイルを主体にしたもの
であるから、小形、軽量にすることができ、その不使用
時にはキーボードの下方の部分に収容するようにしたの
で、不用なスペースを占有することなく、そして収容状
態にあってもキーボードは支障なく使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の実施例としてのタブレットの収容構造
の説明図、第２図はタブレットの断面図、第３図は制御
装置のブロック図、第４図は位置検出制御回路とセンス
部の基本構成図、第５図は位置検出制御回路とセンス部
の全体構成図、第６図は送信回路および受信回路の詳細
な構成を示す図、第７図は入力ペンの具体的な構成を示
す図、第８図は同調回路の構成図、第９図は第６図の各
部の波形図、第10図は本発明における基本的な検出動作
を示すタイミング図、第11図は第１回目の検出動作の際
に各ループコイルより得られる検出電圧を示す図、第12
図は第２回目以降の検出動作を示すタイミング図であ
る。１……ホストコンピュータ、２……キーボード、３……
タブレット、４……センス部、9A,9B……ガイド、10…
…位置検出制御回路、Cn,C1〜C48……ループコイル、20
……選択回路、30……接続切替回路、40……送信回路、
50……受信回路、60……位置指示器、61……同調回路、
611……スイッチ、70……処理装置、4X……Ｘ方向位置
検出器、4Y……Ｙ方向位置検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山並嗣也埼玉県北葛飾郡鷲宮町桜田５丁目23番４株式会社ワコム内 (56)参考文献特開昭62−187922（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−19837（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のループコイルをＸ方向に並設してな
るＸ方向のループコイル群及び多数のループコイルをＹ
方向に並設してなるＹ方向のループコイル群よりなるセ
ンス部を備えたタブレットと、少なくともコイルとコンデンサを含み、所定の周波数を
同調周波数とする同調回路を備えた位置指示器と、前記センス部のＸ方向及びＹ方向のループコイル群のう
ちの一のループコイルに所定の周波数の交流信号を供給
して電波を発信させ、この際、位置指示器の同調回路よ
り反射される電波をセンス部のＸ方向及びＹ方向のルー
プコイル群のうちの一のループコイルに受信させ、これ
をセンス部のＸ方向及びＹ方向の各ループコイルについ
て繰返し行わせ、得られた各受信信号の電圧値から前記
位置指示器によるＸ方向及びＹ方向の指定位置の座標値
を求める位置検出制御回路とからなり、ホストコンピュータに接続されて使用される座標入力装
置のタブレットの収容構造において、ホストコンピュータに外付けされたキーボードの下方に
前記タブレットを出し入れ自在に収容する収容部を設け
たことを特徴とするタブレットの収容構造。