JP3010641B2 - 座標信号入力装置 - Google Patents
座標信号入力装置Info
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- JP3010641B2 JP3010641B2 JP22247389A JP22247389A JP3010641B2 JP 3010641 B2 JP3010641 B2 JP 3010641B2 JP 22247389 A JP22247389 A JP 22247389A JP 22247389 A JP22247389 A JP 22247389A JP 3010641 B2 JP3010641 B2 JP 3010641B2
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- Japan
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- signal
- coordinate
- resistance wire
- wire group
- input device
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、図形、キャラクタ等の情報入力装置にかか
わり、特にペンタッチ式情報入力装置に関するものであ
る。
わり、特にペンタッチ式情報入力装置に関するものであ
る。
［従来の技術とその課題］ 従来各種の方式のペンタッチ式情報入力装置が提案さ
れ使用されているが、静電結合方式では殆どがタブレッ
トに配置された電極線に順次パルスを印加し、このパル
スを印加された電極線と静電結合する信号検出ペンにて
パルスを検出するものであった。（特公昭52−23739号
公報、同53−19494号公報、同53−37163号公報等参照）
この状態では信号検出ペンと本体はケーブルによって接
続されており、入力時の操作性が悪く信号検出ペン内部
に増幅器を収納していたため外来ノイズ等によるS/N比
が悪いという問題点がった。操作性を向上させるために
信号検出ペンのケーブルを無くしたもの、即ちワイヤレ
ス型として本出願人の出願になる実公昭60−5395号公報
が提案されている。この実公昭60−5395号公報では、タ
ブレットから発信された信号を検出する検出部と、この
検出部から送信された電波を受信する制御回路を有して
いるので、ワイヤレスとしての効果は上がったが、所謂
信号検出ペン内部構造が複雑になり、信号検出ペンによ
って検出した信号を電波にて処理しているのでS/N比の
改善が充分ではなかった。
れ使用されているが、静電結合方式では殆どがタブレッ
トに配置された電極線に順次パルスを印加し、このパル
スを印加された電極線と静電結合する信号検出ペンにて
パルスを検出するものであった。（特公昭52−23739号
公報、同53−19494号公報、同53−37163号公報等参照）
この状態では信号検出ペンと本体はケーブルによって接
続されており、入力時の操作性が悪く信号検出ペン内部
に増幅器を収納していたため外来ノイズ等によるS/N比
が悪いという問題点がった。操作性を向上させるために
信号検出ペンのケーブルを無くしたもの、即ちワイヤレ
ス型として本出願人の出願になる実公昭60−5395号公報
が提案されている。この実公昭60−5395号公報では、タ
ブレットから発信された信号を検出する検出部と、この
検出部から送信された電波を受信する制御回路を有して
いるので、ワイヤレスとしての効果は上がったが、所謂
信号検出ペン内部構造が複雑になり、信号検出ペンによ
って検出した信号を電波にて処理しているのでS/N比の
改善が充分ではなかった。
然しながら、いずれの方法でもタブレットに配置され
る電極線は少なくともＸ軸方向と、Ｙ軸方向の２方向分
必要とされ、状況に応じ他の電極線を追加するものであ
ったので、電極線の配置が多くコストが高くなり、また
電極線の積層によリタブレットが厚くなり、端末処理の
煩雑さ、バッファICの数量、信号処理の速度等に問題が
あった。
る電極線は少なくともＸ軸方向と、Ｙ軸方向の２方向分
必要とされ、状況に応じ他の電極線を追加するものであ
ったので、電極線の配置が多くコストが高くなり、また
電極線の積層によリタブレットが厚くなり、端末処理の
煩雑さ、バッファICの数量、信号処理の速度等に問題が
あった。
［課題を解決するための手段］ 導体でなる平面板と、該平面板上に絶縁物を介して等
間隔で平行に配設された複数の抵抗線群と、前記平面板
及び抵抗線群に正弦波の電気信号を送信する電池で駆動
される正弦波発信回路を備えた座標指示棒とからなる座
標信号入力装置において、前記抵抗線群の軸方向と直角
な座標位置信号は、前記座標指示棒から送信され、抵抗
線群に誘起された信号の内２つ以上の信号比によって特
定され、抵抗線群に平行な軸方向の座標位置信号は前記
座標指示棒から送信され、抵抗線群に誘起された信号
と、前記抵抗線群の両端に現れた信号と、前記座標指示
棒から送信され、前記平面板に誘起された信号との比を
もって特定する座標入力装置。
間隔で平行に配設された複数の抵抗線群と、前記平面板
及び抵抗線群に正弦波の電気信号を送信する電池で駆動
される正弦波発信回路を備えた座標指示棒とからなる座
標信号入力装置において、前記抵抗線群の軸方向と直角
な座標位置信号は、前記座標指示棒から送信され、抵抗
線群に誘起された信号の内２つ以上の信号比によって特
定され、抵抗線群に平行な軸方向の座標位置信号は前記
座標指示棒から送信され、抵抗線群に誘起された信号
と、前記抵抗線群の両端に現れた信号と、前記座標指示
棒から送信され、前記平面板に誘起された信号との比を
もって特定する座標入力装置。
［作 用］ 本発明の情報入力装置では、タブレットの所望の位置
に接近或いは当接する信号発生器からの発信信号を、タ
ブレットの１軸方向に配置された電極線と、この１軸方
向に配置された電極線の下に配置された一様な導体を有
する平面板に誘起された信号によって、タブレット上の
信号発生器の対応位置を特定する。
に接近或いは当接する信号発生器からの発信信号を、タ
ブレットの１軸方向に配置された電極線と、この１軸方
向に配置された電極線の下に配置された一様な導体を有
する平面板に誘起された信号によって、タブレット上の
信号発生器の対応位置を特定する。
［実施例］ 本発明を添付図面を参照して説明する。第１図は本発
明のタブレット、第２図はタブレット断面図、第３図は
検出の電気的ブロック図、第４図はスタイラスの回路図
である。参照符号１は信号送信手段としてのスタイラス
を示し、参照符号２は受信手段としてのタブレットを示
している。前記タブレット２は第１図、第２図に示すよ
うに絶縁材からなるベース板４の上プリント基板の片面
銅張板５の銅板側上に充分な厚さ（好ましくは10〜20μ
ｍ）のレジスト６をシルク印刷し、焼付け処理後銀ペー
ストまたはカーボン等で電極線3,3,……をシルク印刷す
る。この後焼付け処理してレジスト８を保護オーバーレ
イとしてシルク印刷する。複数の電極線3,3,・・・が所
定の間隔（好ましくは５〜6mm）でＸ軸方向（第１図参
照）のみに配置され、各電極線はタブレット２の端末部
７のコネクタを介してそれぞれアナログスイッチ9,10,
……,11に接続されている。タブレット２の複数の電極
線3,3、・・・・と電気的に接続されたアナログスイッ
チ9,10,……,11の出力端子は共通接続されてバンドパス
フィルター12に接続されている。バンドパスフィルター
12の出力端子は検波回路13に接続され、更にバッファAM
P15を介して出力される。
明のタブレット、第２図はタブレット断面図、第３図は
検出の電気的ブロック図、第４図はスタイラスの回路図
である。参照符号１は信号送信手段としてのスタイラス
を示し、参照符号２は受信手段としてのタブレットを示
している。前記タブレット２は第１図、第２図に示すよ
うに絶縁材からなるベース板４の上プリント基板の片面
銅張板５の銅板側上に充分な厚さ（好ましくは10〜20μ
ｍ）のレジスト６をシルク印刷し、焼付け処理後銀ペー
ストまたはカーボン等で電極線3,3,……をシルク印刷す
る。この後焼付け処理してレジスト８を保護オーバーレ
イとしてシルク印刷する。複数の電極線3,3,・・・が所
定の間隔（好ましくは５〜6mm）でＸ軸方向（第１図参
照）のみに配置され、各電極線はタブレット２の端末部
７のコネクタを介してそれぞれアナログスイッチ9,10,
……,11に接続されている。タブレット２の複数の電極
線3,3、・・・・と電気的に接続されたアナログスイッ
チ9,10,……,11の出力端子は共通接続されてバンドパス
フィルター12に接続されている。バンドパスフィルター
12の出力端子は検波回路13に接続され、更にバッファAM
P15を介して出力される。
アナログスイッチ9,10,……,11はサンプリングパルス
で選択され、選択されたアナログスイッチに対応した電
極線３の信号がバンドパスフィルター（以下BPFとい
う。）12で所定の周波数のみ選択されて出力する。検波
回路13は簡易的にダイオードとコンデンサーで構成さ
れ、検出した正弦波を直流に変換する。バッファAMP15
は所定の出力レベルを得る為のものである。
で選択され、選択されたアナログスイッチに対応した電
極線３の信号がバンドパスフィルター（以下BPFとい
う。）12で所定の周波数のみ選択されて出力する。検波
回路13は簡易的にダイオードとコンデンサーで構成さ
れ、検出した正弦波を直流に変換する。バッファAMP15
は所定の出力レベルを得る為のものである。
タブレット２の銅板５からの信号はBPF16、検波回路1
7、バッファー18を介して出力される。また、スタイラ
ス１は第４図に示すように電池20で駆動され、外周は金
属で覆われており、スタイラス１の先端の金属チップ21
が突出している。電気回路としてはCMOSのインバータIC
（74HC04等）に所定の水晶発信子22で正帰還し、矩形派
を発振させ、次段のバッファアンプ23と積分回路24で正
弦波を出力するものとなっている。
7、バッファー18を介して出力される。また、スタイラ
ス１は第４図に示すように電池20で駆動され、外周は金
属で覆われており、スタイラス１の先端の金属チップ21
が突出している。電気回路としてはCMOSのインバータIC
（74HC04等）に所定の水晶発信子22で正帰還し、矩形派
を発振させ、次段のバッファアンプ23と積分回路24で正
弦波を出力するものとなっている。
次に、動作について説明する。始めに図示しない起動
スイッチをオンにしスタイラス１をタブレット２上のＰ
点上に当接させる（第５図参照。）と、電極線P1,P2,
P3,P4には第６図に示すようにスタイラス１の金属チッ
プ21からの距離に略比例した電圧v1,v2,v3,v4が誘起さ
れる。これ等誘起された信号は第３図の電気的ブロック
図の各ポイントA,Bの信号波形として得られる。ここで
検出した信号の上位３つの信号v2＞v3＞v1の信号をＡ−
Ｄ変換し、デジタル値D1＞D3＞D1（D:任意のビット長）
において、正規化の為 （D2−D3）／（D2−D1） の演算を施し座標値を求める。この上位３つの信号を求
めて演算処理する方法は本願出願人の出願になる特開昭
60−181816号に開示されている。この電極線P1,P2,P3,P
4からＸ軸方向の座標値が特定される。
スイッチをオンにしスタイラス１をタブレット２上のＰ
点上に当接させる（第５図参照。）と、電極線P1,P2,
P3,P4には第６図に示すようにスタイラス１の金属チッ
プ21からの距離に略比例した電圧v1,v2,v3,v4が誘起さ
れる。これ等誘起された信号は第３図の電気的ブロック
図の各ポイントA,Bの信号波形として得られる。ここで
検出した信号の上位３つの信号v2＞v3＞v1の信号をＡ−
Ｄ変換し、デジタル値D1＞D3＞D1（D:任意のビット長）
において、正規化の為 （D2−D3）／（D2−D1） の演算を施し座標値を求める。この上位３つの信号を求
めて演算処理する方法は本願出願人の出願になる特開昭
60−181816号に開示されている。この電極線P1,P2,P3,P
4からＸ軸方向の座標値が特定される。
次に、Ｙ軸方向の座標値を求める方法を説明する。ス
タイラス１が電極線上にある場合は第７図に示す等価回
路で表せる。第７図においてスタイラス１の先端が10点
から11点までの一様な抵抗線上を摺動すると考えると、
任意の点Ｐ上にスタイラス１がある場合、終端1Eでの電
圧は次段が一定のインピーダンスRiであるとして次式で
与えられる。
タイラス１が電極線上にある場合は第７図に示す等価回
路で表せる。第７図においてスタイラス１の先端が10点
から11点までの一様な抵抗線上を摺動すると考えると、
任意の点Ｐ上にスタイラス１がある場合、終端1Eでの電
圧は次段が一定のインピーダンスRiであるとして次式で
与えられる。
vi＝（Ri・ｖ）／（Rp＋Ri） Rp＝（（ｖ・Ri）/vi）−Ri ……… v:点Ｐで誘起される電圧 Rp:点Ｐから終端1Eまでの抵抗値 Rpはviの逆関数で与えられる。
ここでRiは結合容量をＣ及び所定の周波数をｆとした
とき静電結合ｖのインピーダンスＺ＝1/2πfCよりも大
きいものとする。式より電極線の抵抗は一様であるこ
とからRpと点Ｐから終端までの抵抗は比例し、Rp＝Ｐ〜
1E（距離）と見做せる。ここでviを銅板５から得られる
基準信号との比をとり正規化しておくことでタブレット
２面からのスタイラス１の浮きに拘らずRpは常に距離に
比例したviの逆関数として得られるから、viをＡ−Ｄ変
換しデジタル値として式の演算を施せば座標値が求め
られる。
とき静電結合ｖのインピーダンスＺ＝1/2πfCよりも大
きいものとする。式より電極線の抵抗は一様であるこ
とからRpと点Ｐから終端までの抵抗は比例し、Rp＝Ｐ〜
1E（距離）と見做せる。ここでviを銅板５から得られる
基準信号との比をとり正規化しておくことでタブレット
２面からのスタイラス１の浮きに拘らずRpは常に距離に
比例したviの逆関数として得られるから、viをＡ−Ｄ変
換しデジタル値として式の演算を施せば座標値が求め
られる。
次にスタイラスが電極線の真上を外れた時について説
明する。第８図に示す如く電極線の真上にスタイラスが
ある場合その電極線の信号電位は最大となる。スタイラ
ス１を左右どちらかに徐々に移動していくと信号電位は
減少し、次の電極線との中間点において次の電極線の信
号電位と同じになりその後は逆転する。ここで平行な電
極線の間隔は総て等しいことから任意の電極線、例えば
第９図でのP2を中心として点線の範囲において、信号電
位を電極線間に直角な方向での座標の分解能のピッチ、
例えば0.1mm間隔でプロットし、最大電位に対する減少
比率を求める。但し、P2を中心として左右対称であるこ
とから、減少比率データは片側半分で良いことになり電
極線の間隔を例えば6mmとするとデータ数は30ケとな
る。
明する。第８図に示す如く電極線の真上にスタイラスが
ある場合その電極線の信号電位は最大となる。スタイラ
ス１を左右どちらかに徐々に移動していくと信号電位は
減少し、次の電極線との中間点において次の電極線の信
号電位と同じになりその後は逆転する。ここで平行な電
極線の間隔は総て等しいことから任意の電極線、例えば
第９図でのP2を中心として点線の範囲において、信号電
位を電極線間に直角な方向での座標の分解能のピッチ、
例えば0.1mm間隔でプロットし、最大電位に対する減少
比率を求める。但し、P2を中心として左右対称であるこ
とから、減少比率データは片側半分で良いことになり電
極線の間隔を例えば6mmとするとデータ数は30ケとな
る。
従ってROMテーブルを作る場合、一般的にはROMは8bit
構成であるから２進法でROMのデータは１アドレスに対
し０〜25となる。説明を簡単にする為最大信号を100と
し、0.1mm毎にプロットした減少比率（例えば％）をア
ドレス“1"から順次書き込めば良い。次に第８図におい
てPo点を原点としたときに6mm間隔毎の座標点において
アドレス“1"を指定し、その座標点から0.1mm単位でず
れた時に１単位当り“1"アドレスとしてアドレスを指定
する。
構成であるから２進法でROMのデータは１アドレスに対
し０〜25となる。説明を簡単にする為最大信号を100と
し、0.1mm毎にプロットした減少比率（例えば％）をア
ドレス“1"から順次書き込めば良い。次に第８図におい
てPo点を原点としたときに6mm間隔毎の座標点において
アドレス“1"を指定し、その座標点から0.1mm単位でず
れた時に１単位当り“1"アドレスとしてアドレスを指定
する。
上記のように指定されたアドレスのデータは、この時
得られている信号の最大電位のもののＡ−Ｄ変換された
データの除数として用い割算を実行する。この後最大デ
ータが前記で100としたことから割算の結果に100を掛け
ることでスタイラス１が電極線３の真上にある時と全く
同じ状況となる為、前記したviと同じに扱うことで電極
線に対する平行な座標を得ることができる。
得られている信号の最大電位のもののＡ−Ｄ変換された
データの除数として用い割算を実行する。この後最大デ
ータが前記で100としたことから割算の結果に100を掛け
ることでスタイラス１が電極線３の真上にある時と全く
同じ状況となる為、前記したviと同じに扱うことで電極
線に対する平行な座標を得ることができる。
［発明の効果］ 本発明は如上のような構成となしたので、端末処理や
バッファIC類は数が少なくて済み、信号処理においては
一方のスキャニング方式に比べて抵抗検出方式は非常に
短時間で処理ができる。これによって座標検出時間は非
常に短縮するものである。
バッファIC類は数が少なくて済み、信号処理においては
一方のスキャニング方式に比べて抵抗検出方式は非常に
短時間で処理ができる。これによって座標検出時間は非
常に短縮するものである。
尚、信号波は正弦波で説明したが本発明はこれに限定
されるものではなくパルス波でもよく、また信号の放射
と受信は反対になっても何ら本発明の主旨を変更するも
のいではない。
されるものではなくパルス波でもよく、また信号の放射
と受信は反対になっても何ら本発明の主旨を変更するも
のいではない。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はタブレット、
第２図はタブレット縦断面図、第３図は電気的ブロック
図、第４図はスタイラスの回路図、第５図はタブレット
とスタイラスとの説明図、第６図は波形図、第７図は電
極線上での信号検出を、第８図は電極線間上での信号検
出を説明するものである。 １……スタイラス、２……タブレット ３……電極線、５……銅板 9,10,11……アナログスイッチ、 12、16……バンドパスフィルターAMP、 13、17……検波回路、 15、18……バッファAMP
第２図はタブレット縦断面図、第３図は電気的ブロック
図、第４図はスタイラスの回路図、第５図はタブレット
とスタイラスとの説明図、第６図は波形図、第７図は電
極線上での信号検出を、第８図は電極線間上での信号検
出を説明するものである。 １……スタイラス、２……タブレット ３……電極線、５……銅板 9,10,11……アナログスイッチ、 12、16……バンドパスフィルターAMP、 13、17……検波回路、 15、18……バッファAMP
Claims (1)
- 【請求項１】導体でなる平面板と、該平面板上に絶縁物
を介して等間隔で平行に配設された複数の抵抗線群と、
前記平面板及び抵抗線群に正弦波の電気信号を送信する
電池で駆動される正弦波発信回路を備えた座標指示棒と
からなる座標信号入力装置において、前記抵抗線群の軸
方向と直角な座標位置信号は、前記座標指示棒から送信
され、抵抗線群に誘起された信号の内２つ以上の信号比
によって特定され、抵抗線群に平行な軸方向の座標位置
信号は前記座標指示棒から送信され、抵抗線群に誘起さ
れた信号と、前記抵抗線群の両端に現れた信号と、前記
座標指示棒から送信され、前記平面板に誘起された信号
との比をもって特定することを特徴とする座標入力装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22247389A JP3010641B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 座標信号入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22247389A JP3010641B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 座標信号入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384616A JPH0384616A (ja) | 1991-04-10 |
| JP3010641B2 true JP3010641B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16782966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22247389A Expired - Lifetime JP3010641B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 座標信号入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010641B2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP22247389A patent/JP3010641B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0384616A (ja) | 1991-04-10 |
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