JP3057294B2 - ワイヤレス座標読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータ等の外部装置へ座標入力を行
う座標読取装置に関し、特に座標読取装置本体と座標指
示器との間を信号線で接続する必要のないワイヤレス座
標読取装置に関するものである。

〔発明の概要〕

この発明は、励磁ラインと座標指示器とセンスライン
間の電磁結合によってセンスラインに誘導する誘導信号
の周波数から座標指示器のスイッチの状態を検出するワ
イヤレス座標読取装置に関するものであって、座標指示
器の置かれた高さによって周波数が変化することに起因
するスイッチの誤検出を除去することを目的としてい
る。

この目的を達成するために、本発明では誘導信号の振
幅信号から高さ信号を抽出し、これをもとにしき位置を
さだめ、誘導信号の位相信号を該しき位置と比較するこ
とによってスイッチの状態を判定するようにワイヤレス
座標読取装置を構成した。

〔従来の技術〕

励磁ラインとセンスラインとの電磁結合を座標指示器
に設けられたコイルとコンデンサによる共振回路によっ
て仲介する座標読取装置においては、センスラインに誘
導する誘導信号の位相は、座標指示器の共振周波数によ
って変化する。

座標指示器の共振周波数を変化させるためには、たと
えば第16図のようにスイッチ907と第２のコンデンサ908
の直列回路をコイル905と第１のコンデンサ906による共
振回路に並列に接続することで実現できる。

上記のように座標指示器を構成し、励磁ライン902と
センスライン903を直交して配置してセンスライン板901
となし、励磁ライン902に励磁信号として交流信号を与
え、センスライン903上に誘導される誘導信号を観測す
る。

座標指示器904をセンスライン板901上に置いてスイッ
チ907をオン／オフする。スイッチ907がオフの場合、誘
導信号と励磁信号とは、電磁結合による効果および回路
の特性による一定の位相差をもつ。スイッチ907がオン
になると、共振回路には第２のコンデンサ908が並列に
接続されるので共振周波数は低い方に変化し、誘導信号
の位相はオフの番号に比べて遅れる。この位相の遅れを
検出することによってスイッチの状態を判定することが
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、座標読取装置の一般的な構造として、セン
スライン板の下には回路基板等が置かれることがあり、
そのノイズを遮断するために、センスライン板と回路基
板との間には金属板によるシールド板が設けられること
が多い。センスライン板の下に金属板が置かれると、座
標指示器のコイルのインダクタンスが影響を受ける。座
標指示器が置かれた高さ、すなわち座標指示器とシール
ド板との距離によってコイルのインダクタンスが変化し
てしまうのである。コイルのインダクタンスの変化は、
誘導信号の位相に影響を与える。

このことは、誘導信号の位相の変化によって座標指示
器のスイッチの状態を判定する方式には障害となる。多
くのスイッチを検出しようとすると各スイッチ間の位相
差は小さくならざるをえないので、高さによる位相の変
化が無視できなくなってしまうのである。

本発明は、従来の技術における上記の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、センスライン下
に配置される金属板の影響によって誘導信号の位相が変
動しても、正確にスイッチ状態を検出することのできる
ワイヤレス座標読取装置を実現することである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明によるワイヤレス座
標読取装置は、励磁信号に基づき交流磁界を発生する励
磁ラインと誘導信号を誘導するセンスラインとを配置し
たセンスライン板と、共振回路と１または複数のスイッ
チ回路を有し、該スイッチ回路を構成するスイッチを操
作することによって前記共振回路の共振周波数が変化す
るように構成した座標指示器とによって構成され、前記
誘導信号に基づき前記座標指示器が置かれた位置の座標
値を求めるワイヤレス座標読取装置において、前記誘導
信号の振幅信号を検出する増幅検波回路と、前記誘導信
号の周波数信号を検出する周波数信号検出手段と、前記
振幅信号から、前記座標指示器が前記センスライン板か
ら離れる方向の情報を有する高さ検出信号を選択し、該
高さ検出信号に基づきしきい値を定めるしきい値設定手
段と、前記周波数信号を前記しきい値と比較することに
よって、前記座標指示器のスイッチの状態を判定するス
イッチ状態判定手段とを設けたことを特徴とする。

上記構成によるワイヤレス座標読取装置は、前記周波
数信号検出手段には、前記励磁信号と前記誘導信号とを
入力して、該誘導信号の位相を検出し位相信号として出
力する位相検出回路を設け、前記スイッチ状態判定手段
には、前記位相信号に基づき、前記座標指示器のスイッ
チの状態を判定するスイッチ状態判定回路を設けて構成
することができる。

また、前記増幅検波回路を、増幅度制御入力を有する
可変増幅度増幅検波回路とし、さらに座標読取装置に
は、該可変増幅度増幅検波回路に増幅度制御信号を与え
ることによって、該増幅度可変増幅検波回路から出力さ
れる振幅信号の大きさが一定の大きさの範囲となるよう
に制御する制御回路を設け、前記しきい値設定手段は、
前記増幅度制御信号をもとにしきい値を定めるように構
成してもよい。

また、前記座標指示器には、コイルと第１のコンデン
サによる共振回路を設け、少なくもスイッチと第２のコ
ンデンサを直列に接続したスイッチ回路の１回路または
複数回路を、前記共振回路に並列に接続して構成するこ
とができ、また、このスイッチ回路には抵抗器を直列に
接続するか、またはスイッチ回路は、スイッチと抵抗器
の直列回路を１回路あるいは複数回路並列に接続して設
け、該回路の一端に第２のコンデンサを直列に接続して
構成してもよい。

［作 用］ このように構成した座標読取装置において、励磁ライ
ン群に順次励磁信号である交流信号を与えるとともにセ
ンスライン群を選択していく過程で、選択された励磁ラ
インとセンスラインの近傍に座標指示器が置かれている
と、センスラインには誘導信号が発生する。

座標指示器のスイッチが押されていない場合、誘導信
号の周波数信号は、励磁信号の周波数信号とは一定の関
係を持っている。周波数信号を位相として検出する場合
には誘導信号の位相は励磁信号とは一定の位相差をもっ
ていることになる。スイッチが押されると、押されたス
イッチに直列に接続されたコンデンサが共振回路に並列
に接続され、共振周波数が変化する。

センスラインに誘導した誘導信号を入力して、増幅検
波回路は振幅信号を検出し、周波数信号検出回路は周波
数信号を検出する。周波数信号を位相として検出する場
合は、位相検出回路が位相信号を検出することになる。
しきい値設定手段は、振幅信号の中から高さ信号を選択
し、高さ信号によってスイッチの状態を判定するための
しきい値を定める。そしてスイッチ状態判定手段は、前
記周波数信号を入力し、これをしきい値と比較すること
によってスイッチ状態を判定する。こうして高さの影響
を受けない正確なスイッチ状態の検出が可能になるので
ある。

〔実施例〕

以下本発明の第１の実施例を第１図乃至第10図に基づ
き説明する。まず、構成について説明する。第１図にお
いて、１はセンスライン板であり、励磁ライン群２とセ
ンスライン群３とが敷設されている。励磁ライン群２と
センスライン群３は折り返しループをなし、お互いに等
間隔になるように並べられている。第１の実施例では、
励磁ライン群２とセンスライン群３とは直交するように
配置されている。

第１図では図示しないが、第２図のセンスライン板の
断面図に示すように、前記センスライン板１の下にはス
ペーサ20をはさんで金属板21が配置されている。これ
は、さらにその下に配置される回路基板22の影響をなく
すためのシールド板である。４は励磁走査回路であり、
励磁ライン群２の各励磁ラインが接続される。励磁走査
回路４はアナログスイッチ等の複数の電子的スイッチ素
子で構成されており、後述する励磁回路６から供給され
る励磁信号dsを選択した１本の励磁ラインに与えるよう
になっている。５はセンス走査回路であり、センスライ
ン群３の各センスラインが接続される。励磁走査回路４
と同様に電子的スイッチ素子で構成され、センスライン
の１本を選択して、後述する増幅検波回路７および位相
検出回路８に接続するようになっている。６は励磁回路
である。後述する制御回路９から励磁クロックdcを入力
し、これを波形整形、増幅して励磁信号dsとして励磁走
査回路４に出力する。７はセンスライン群３に誘導した
誘導信号isを増幅検波し、誘導信号の振幅信号asを出力
する増幅検波回路である。

８は誘導信号isの位相信号psを検出する位相検出回路
である。詳細な構成図を第３図に示す。81は増幅回路、
82はコンパレータである。増幅回路81には、センス走査
回路５から誘導信号isが入力される。コンパレータ82の
出力は排他的論理和回路83の一方の入力に接続される。

排他的論理和回路83の他方の入力には、励磁クロック
dcが入力され、出力は抵抗とコンデンサによって構成さ
れた積分回路84に接続されている。この回路では励磁ク
ロックdcを基準位相信号とし、誘導信号isの位相を積分
回路84に充電される電圧信号として検出するようになっ
ている。

この実施例に示した位相検出回路８の構成は、励磁ク
ロックdcに対して誘導信号isの位相の差を検出する回路
であり、進み、遅れは検出できない。しかし、設計事項
として、位相検波するための基準信号の取り方、回路特
性等に自由度があり、設計によっては誘導信号が基準信
号と比較して、進み、遅れの挙動を示すことも考えられ
る。このような場合は、位相の進み遅れを検出する回路
を設ければよく、この回路は容易に実現可能である。

位相検出回路の構成は本発明にとって本質的なもので
はなく、要は２つの信号の位相差を検出する回路であれ
ばいいのであって、この回路に限定されるものではな
い。

ふたたび第１図に基づいて説明すれば、制御回路９は
各部を制御するとともに、各信号を入力して演算し、座
標値およびスイッチの状態を求める。

前記励磁走査回路４には選択する励磁ラインを指示す
るドライブアドレスdadrsを、センス走査回路５には選
択するセンスラインを指示するセンスアドレスsadrsを
与える。また、座標値およびスイッチ状態を算出するた
めに振幅信号asと位相信号psを入力する。この制御回路
９はマイクロプロセッサによって実現され、各演算処理
はプログラムによって行われる。

10は座標指示器であり、第４図にその回路図を示す。
コイル11と第１のコンデンサ12は共振回路を構成してい
る。この共振回路の共振周波数は、前記励磁クロックdc
の周波数周辺に設定しておが、必ずしも一致させる必要
はない。

スイッチ13aと第２のコンデンサ14aは直列に接続され
１つのスイッチ回路をなす。本実施例ではスイッチ13と
してノーマルオープンのスイッチを使用している。詳細
は後述するが、スイッチ13を押すことによって共振周波
数を低い方向へずらすようにするためである。スイッチ
回路は複数並列に接続され、前記共振回路に並列に接続
される。

スイッチ回路の第２のコンデンサは、各スイッチを押
すことによって位相の変化量が異なるように、異なった
並びとする。ただし、複数のスイッチに同じ意味を持た
せるようにするときは、同じ値を用いても良いことは言
うまでもない。

また、適当な定数を採用することによって、複数のス
イッチを同時に押したときの状態を検出することも可能
となる。

次に動作について説明する。座標読取装置の制御を司
るのは制御回路９であり、第５図に示すフローチャート
の処理を行う。まず励磁ライン群２とセンスライン群３
を選択する動作について説明する。

制御回路９は、ドライブアドレスdadrsを出力して励
磁ラインの１本を選択する。（ステップ１）これによっ
て励磁回路６の出力が選択された励磁ラインに接続さ
れ、この励磁ラインは交流磁界を発生する。制御回路９
は１本の励磁ラインを選択している間に、センスアドレ
スsadrsを出力してセンスライン群３を順次選択してい
く。

（ステップ２）選択されたセンスラインは増幅検波回
路７および位相検出回路８に接続されることになる。第
５図のフローチャートでは、励磁ライン群２を確定した
後にセンスライン群３を順次選択するようにしている
が、この順序は逆であってもよい。

その場合は、第５図におけるステップ４とステップ５
の順序も交換する。座標指示器10がセンスライン板１上
にない場合は、励磁ライン群２とセンスライン群３とが
直交している関係から、選択された励磁ラインには何の
信号も誘導しない。しかし、座標指示器10がセンスライ
ン板１上に置かれると、センスライン群３の各センスラ
インには、センスライン板１と座標指示器10との位置関
係に応じた誘導信号isが誘導される。これは励磁ライ
ン、コイル11、センスラインの３者間の電磁結合による
効果のためである。

第６図は、誘導信号isを走査のタイミング図として示
したものである。第１図を例にして、励磁ライン群２を
図の上部から下部へ、センスライン群３を図の左から右
へ走査した場合を示している。第１図において、コイル
11の位置ｐは励磁ラインd2とセンスラインs2の交差する
領域にある。

いま、励磁ラインd0とセンスラインs0が選択されてい
るような場合、すなわち、両者の交差する領域がコイル
11の位置ｐから遠く離れている場合は誘導信号isは観測
されない。励磁ラインとセンスラインの交差する領域が
コイルの位置ｐに近づくにつれ誘導信号isは大きくな
り、励磁ラインd2とセンスラインs2が選択されたときに
最大となる。誘導信号isは第６図のタイミング図に示し
たような分布になる。

誘導信号isは、増幅検波回路７によって振幅信号as
に、また位相検出回路８によって位相信号psに変換され
る。位相検出回路８の動作については後述する。これら
の信号は、その大きさが制御回路９によって読み取られ
る。（ステップ３）制御回路９の入力はA/D変換回路と
なっており、これらの信号をデジタル量として読み取る
ようになっている。

該制御回路９は、以上の処理を座標情報算出に必要な
誘導信号が得られる範囲、たとえば励磁ライン、センス
ラインとも５本の範囲についてくりかえす。（ステップ
４、ステップ５）この操作を「走査」と呼んでいる。な
お、走査範囲は５本に限られるものではないことを付け
加えておく。

１走査が終わると制御回路９は座標値を算出する。座
標算出の方法は本発明の主旨ではないので詳細な説明は
省略するが、第６図のタイミング図で示すところの信号
isp、isxl、isxh、isyl、isyhの振幅信号から座標指示
器10の置かれた位置の座標値を算出する。制御回路９は
前述したようにセンスライン板１の走査を行う。その間
誘導信号isは位相検出回路８に入力されて位相信号psに
変換される。

位相検出回路８の動作を第７図のタイミング図によっ
て説明する。図において、dcは励磁クロック、dsは励磁
信号、isは誘導信号である。座標指示器10のスイッチが
何も押されていない場合、誘導信号isは励磁信号dsに対
して一定の位相差をもって誘導している。

次に、誘導信号isが処理される過程を説明する。ま
ず、誘導信号isは位相検波回路８内の増幅回路81によっ
て増幅され、さらにコンパレータ82によって方形波に変
換され、誘導信号整形波ipとなる。誘導信号整形波ipと
励磁クロックdcは排他的論理和回路83によって位相検波
され、検波信号ppとなる。さらに検波信号ppは積分回路
84によって直流信号に変換され位相信号psとなる。座標
指示器10のスイッチの一つが押されると、押されたスイ
ッチに直列に接続されたコンデンサが共振回路に並列に
接続される。このため共振回路の共振周波数は低い方に
変化する。この変化は誘導信号isの位相を遅らせる方向
に影響を与える。第７図において、誘導信号ishは、ス
イッチの一つを押した場合のものであり、スイッチを押
していないときの誘導信号isよりも位相が遅れているこ
とを示している。この信号は同様に位相検出回路８によ
って位相信号pshに変換される。回路の動作から明かな
ように位相信号pshの大きさは位相信号psよりも大きく
なり、位相の変化を検出できることがわかる。

次にスイッチ状態を判定する動作について、ふたたび
第５図のフローチャートにもとづいて説明する。

制御回路９は、走査を行う間に入力した誘導信号の振
幅信号asの中から、高さ信号としてたとえば座標値を算
出するために用いた誘導信号ispの振幅情報を選択す
る。（ステップ６）このとき、高さ信号を選択するタイ
ミングは、上記信号ispが発生した場合に限られるわけ
ではなく、座標指示器の置かれた位置と特定の位置関係
にあるセンスラインに誘導した誘導信号を採用するよう
にすればよい。誘導信号が発生していれば、その振幅か
ら高さ信号を選択することも、またスイッチ検出のため
の位相信号の検出も可能だからである。しかし、S/Nを
考慮すると、最も大きい誘導信号であるispを採用する
ことが好ましい。

続いて制御回路９は、走査を行う間に入力した位相信
号の中から、高さ信号と採用した誘導信号の位相信号を
スイッチ状態を判定するためのスイッチ検出位相信号と
して選択する。（ステップ７）なお、ステップ６とステ
ップ７の順序は本質的なものではなく、逆でもよい。

ところで、上記のように選択したスイッチ検出位相信
号は、コイルの高さによって影響を受けてしまう信号で
ある。具体的には高さが高くなるにつれ、コイルのイン
ダクタンスが増加し、共振回路の共振周波数が低い方向
へ変化することによって、位相は遅れの傾向となる。こ
の傾向は概略第８図のようになる。図はいくつかのスイ
ッチを押した状態で高さを変えていったときのスイッチ
検出位相信号の変化と高さ信号を同一のグラフに模式的
に表したものである。

スイッチの状態の判定は、スイッチ検出位相信号をし
きい値と比較して行う。しかし、スイッチ検出位相信号
は上記のように高さによって変動するという特性を持つ
ため、一定のしきい値で比較することができない。何故
ならば高さが変化することによって誤判定の可能性があ
るからである。

そこで、第９図の説明図にあるように制御回路９はス
イッチ状態の判定を行う前に、ステップ８で高さ信号か
らしきい値を定める処理を行う。制御装置９は、まず高
さ信号を定められたしきい値VTh1、VTh2と比較して高さ
のどの領域にいるかを判定する。続いて、分離された高
さの領域ごとに記憶されているスイッチ検出位相信号の
しきい値を採用する。

たとえば、第９図の場合において、高さ信号Vhが検出
されたとする。この値は、VTh1≧Vh≧VTh2であるので、
それに対応する高さの領域H2≧Ｈ≧H1であることがわか
り、その領域に対応して記憶されているスイッチ検出位
相信号のしきい値Th21、Th22、Th23が採用されることに
なる。

制御回路９は、このように選択したしきい値とスイッ
チ検出位相信号とを比較してスイッチの状態を判定す
る。（ステップ９）第10図に示すように、しきい値は高
さによる位相の変化方向と同じように変化するように、
すなわち高さが高くなるに従って大きくなるように設定
されているので、誤検出を解消することができる。

第９図の例では高さの領域を３領域とした例を示した
が、領域の分割数は本発明にとっては本質的なものでは
ない。分割数はしきい値を記憶するメモリ容量、高さに
よるスイッチ検出位相信号のずれの特性等を考慮して決
定すべき事項である。

さらには、高さ信号をしきい値と比較して分割し、分
割した領域ごとにスイッチ検出のためのしきい値を定め
ることさえも本発明を限定するものではないことを付け
加えておく。高さと高さ信号の関係、高さとスイッチ検
出位相信号との関係は関数として記述できるものであ
り、しきい値を高さ信号から演算的に定めることも可能
である。上記の例のように領域ごとにしきい値を定める
方法は、処理的に簡単であり、実用上十分な結果を得ら
れるので採用したにすぎない。

本発明の主旨は、高さ信号をもとにスイッチ検出のた
めのしきい値を定めることにある。

上述の第１の実施例では誘導信号の振幅信号から高さ
信号を選択するものであった。高さ信号を採用する方式
に関し、座標読取装置を別の構成とすることができる。
これにつき、第２の実施例として以下に説明する。

第11図は第２の実施例による座標読取装置の構成図で
ある。この構成では増幅検波回路107と制御回路109とが
第１の実施例と異なっており、その他の構成は同じであ
る。増幅検波回路107は増幅度制御入力を持ち、制御回
路109から与えられる増幅度制御信号gsによって増幅度
が変わるようになっている。制御回路109は、増幅検波
回路から振幅信号asを入力する前に、増幅度制御信号gs
を増幅検波回路107に与える。この動作はいわゆるAGC
（オートゲインコントロール）と言えるものであって、
振幅信号が常に一定の大きさになるように増幅度制御信
号gsが与えられる。具体的に説明すると、制御回路109
は、走査の前に前回の走査によって得られた振幅信号as
の中から特定の信号、たとえば第６図に示した信号isp
の大きさを評価し、この信号が定められたしきい値より
は大きければ今回の増幅度を下げるように、逆に小さけ
れば増幅度をあげるように制御するのである。

本実施例では、増幅制御信号gsが第１の実施例でいう
ところの高さ信号となるのである。制御回路109は、こ
の増幅度制御信号gsをもとにしきい値を選択し、スイッ
チ状態を判定する。スイッチ状態判定の処理は第１の実
施例と同様なので省略する。

本発明によるワイヤレス座標読取装置では、スイッチ
を操作することによって共振周波数が変化するように座
標指示器を構成している。その目的を達するためには、
第１の実施例で示した座標指示器の構成に限られるもの
ではない。

第12図および第13図は、座標指示器に関する第３、第
４の実施例の回路図である。第12図の第３の実施例によ
る座標指示器では、各スイッチ回路に直列に抵抗器が接
続されている。第13図の第４の実施例による座標指示器
では、スイッチと抵抗器の直列回路の一端を共通に第２
のコンデンサに接続し、この回路を共振回路に並列に接
続している。いずれの回路によっても第１の実施例と同
様の機能を有するように実現することができる。

さらに、第１の実施例における座標指示器では、ノー
マルオープンのスイッチを使用したがノーマルクローズ
のスイッチを使っても構成することができる。第14図に
第５の実施例による座標指示器の回路図を示す。この実
施例の場合は、座標読取装置本体の一部の動作が第１の
実施例と異なる。

座標指示器410のスイッチ413a、413b・・・はすべて
ノーマルクローズタイプのスイッチである。これらのス
イッチが何も押されていない場合、各スイッチはすべて
閉じており、全ての第２のコンデンサ414が共振回路に
並列に接続されている。

この状態で誘導信号isは励磁信号dsに対して一定の位
相差をもって誘導している。スイッチの一つが押される
と、押されたスイッチに直列に接続された第２のコンデ
ンサは共振回路から切り放され、共振回路の共振周波数
は高い方に変化する。この変化は誘導信号isの位相を進
ませる方向に影響を与える。位相の進みの変化は位相検
出回路８によって検出され、制御回路は第１の実施例で
説明した動作と同様にスイッチの判定を行う。

ノーマルオープンのスイッチとノーマルクローズのス
イッチを組み合わせて、位相の進み、遅れ両方の領域で
スイッチの判定を行うように構成することも可能であ
る。

本発明の主旨は、座標指示器の共振回路の周波数をス
イッチを操作することによって変化させ、その結果、励
磁ライン、コイル、センスライン３者間の電磁結合によ
って生じる誘導信号の位相が変化することを検出して座
標指示器のスイッチ状態を判定することである。したが
って励磁ラインとセンスラインの配置および走査の方法
については第１の実施例に限られるものではない。

第15図は、第６の実施例による座標読取装置の構成図
である。図に示すようにこの実施例の場合は、励磁ライ
ン群502はセンスライン群３と直交せず同一方向に配置
されている。さらに両者は一部がオーバーラップするよ
うになっている。

その他の構成は第１の実施例と同様である。このよう
に構成したセンスライン板501で、励磁回路４によって
１本の励磁ラインを選択して励磁信号を与え、同時にこ
の励磁ラインにオーバーラップする１本のセンスライン
選択すると、このセンスラインには励磁ラインとの電磁
結合による誘導信号が発生する。

第１の実施例と異なることは、座標指示器10がセンス
ライン板501上になくても誘導信号が発生することであ
る。しかし、座標指示器10がセンスライン板501上に置
かれると、結合はより強くなり、大きな誘導信号が発生
する。したがって、誘導信号の振幅を観測することによ
って座標値を求めることはでき、位相信号も検出するこ
とができる。

誘導信号は、コイルを介して結合する信号と、直接励
磁ラインと結合する信号の和になるので、位相信号は、
第１の実施例に比較すると基準となる値は異なる。しか
し、励磁ラインと直接結合する信号の位相は一定である
のに対し、コイルを介して結合する信号の位相は、あい
かわらずスイッチの状態によって変化するので、第１の
実施例と同様に位相信号からスイッチ状態を判定するこ
とができる。スイッチ状態を判定する動作は第１の実施
例と同様である。

なお、上記実施例では、励磁ラインから常に交流磁界
を発生させる構成のために、座標指示器の共振回路の共
振周波数の変化は、誘導信号の位相ずれとなって現れ
る。従って、上記のように誘導信号の位相を検出するこ
とによって座標指示器のスイッチの状態を検出すること
ができるのであった。

別の方式、すなわち交流磁界の発生と誘導信号の受信
とを交互に行う方式の座標読取装置においては、誘導信
号の受信時には交流磁界による影響を受けないために、
共振周波数の変化は、誘導信号の周波数ずれとなって現
れる。従って、この方式の場合には、誘導信号の位相を
検出するかわりに、誘導信号の周波数を検出することに
よってスイッチの状態を判定することができることは明
らかである。

いずれの場合でも、座標指示器のスイッチの状態を周
波数情報によって検出することに変わりはなく、適用し
ようとする座標読取装置の構成によって周波数情報を検
出するための具体的な構成を選択すればよいのである。

発明の効果］ 以上説明したように本発明では、スイッチを押すこと
によって共振回路の共振周波数が変化するように座標指
示器を構成し、励磁ライン群と座標指示器とセンスライ
ン群との電磁結合による誘導信号の周波数情報がスイッ
チを操作することによって変化するようにした。そし
て、この周波数情報の変化を検出し、スイッチ状態が判
定できるようにした。このため、座標指示器と座標読取
装置本体とを信号線で接続しなくても座標指示器に設け
られた複数のスイッチの状態を検出することのできるワ
イヤレス座標読取装置を実現することができた。

また、振幅信号を元にした高さ信号によってしきい値
を選択し、周波数信号をこのしきい値と比較することに
よってスイッチ状態を判定するようにした。周波数信号
が座標指示器の高さによって変化することを、しきい値
をかえることによって補正するようにしたのである。こ
のため、高さの影響を受けずに正確に複数のスイッチの
状態を検出することのできるワイヤレス座標読取装置を
実現することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるワイヤレス座標読取装置の第１の
実施例の構成図、第２図はセンスライン板の断面図、第
３図は位相検出回路の構成図、第４図は座標指示器の回
路図、第５図は制御装置の処理のフローチャート、第６
図は誘導信号の発生タイミング図、第７図は位相検出動
作のタイミング図、第８図はスイッチ検出位相信号と高
さ信号の説明図、第９図はしきい値選択の説明図、第10
図はスイッチ判定の説明図、第11図は第２の実施例によ
る座標読取装置の構成図、第12図は第３の実施例による
座標指示器の回路図、第13図は第４の実施例による座標
指示器の回路図、第14図は第５の実施例による座標指示
器の回路図、第15図は第６の実施例による座標読取装置
の構成図、第16図は従来のスイッチ検出技術の説明図で
ある。 １……センスライン板 ２……励磁ライン群 ３……センスライン群 ４……励磁走査回路 ５……センス走査回路 ６……励磁回路 ７……増幅検波回路 ８……位相検出回路 ９……制御回路 10……座標指示器 11……コイル 12……第１のコンデンサ 13……スイッチ 14……第２のコンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/03 310 G06F 3/03 325 G06K 11/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁信号に基づき交流磁界を発生する励磁
   ラインと誘導信号を誘導するセンスラインとを配置した
   センスライン板と、共振回路と１または複数のスイッチ
   回路を有し、該スイッチ回路を構成するスイッチを操作
   することによって前記共振回路の共振周波数が変化する
   ように構成した座標指示器とによって構成され、前記誘
   導信号に基づき前記座標指示器が置かれた位置の座標値
   を求めるワイヤレス座標読取装置において、前記誘導信
   号の振幅信号を検出する増幅検波回路と、前記誘導信号
   の周波数信号を検出する周波数信号検出手段と、前記振
   幅信号から、前記座標指示器が前記センスライン板から
   離れる方向の情報を有する高さ検出信号を選択し、該高
   さ検出信号に基づきしきい値を定めるしきい値設定手段
   と、前記周波数信号を前記しきい値と比較することによ
   って、前記座標指示器のスイッチの状態を判定するスイ
   ッチ状態判定手段とを設けたことを特徴とするワイヤレ
   ス座標読取装置。
2. 【請求項２】前記周波数信号検出手段は、前記励磁信号
   と前記誘導信号とを入力して、該誘導信号の位相を検出
   し位相信号として出力する位相検出回路を有し、前記ス
   イッチ状態判定手段は、前記位相信号に基づき、前記座
   標指示器のスイッチの状態を判定するスイッチ状態判定
   回路を有することを特徴とする請求項１記載のワイヤレ
   ス座標読取装置。
3. 【請求項３】前記座標指示器は、コイルと第１のコンデ
   ンサによる共振回路を有し、少なくもスイッチと第２の
   コンデンサを直列に接続したスイッチ回路の１回路また
   は複数回路を、前記共振回路に並列に接続して構成した
   ことを特徴とする請求項１記載のワイヤレス座標読取装
   置。
4. 【請求項４】前記座標指示器は、コイルと第１のコンデ
   ンサによる共振回路を有し、スイッチと第２のコンデン
   サと抵抗器を直列に接続したスイッチ回路の１回路また
   は複数回路を、前記共振回路に並列に接続して構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤレ
   ス座標読取装置。
5. 【請求項５】前記座標指示器は、コイルと第１のコンデ
   ンサによる共振回路を有し、スイッチと抵抗器の直列回
   路を１回路あるいは複数回路並列に接続して設け、該回
   路の一端に第２のコンデンサを直列に接続してなるスイ
   ッチ回路を前記共振回路に並列に接続して構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤレス座
   標読取装置。
6. 【請求項６】前記増幅検波回路は、増幅度制御入力を有
   する可変増幅度増幅検波回路であって、さらに座標読取
   装置は、該可変増幅度増幅検波回路に増幅度制御信号を
   与えることによって、該増幅度可変増幅検波回路から出
   力される振幅信号の大きさが一定の大きさの範囲となる
   ように制御する制御回路を有し、前記しきい値設定手段
   は、前記増幅度制御信号をもとにしきい値を定めること
   を特徴とする請求項１ないし請求項５記載のワイヤレス
   座標読み取り装置。