JP3408167B2

JP3408167B2 - 座標検出装置

Info

Publication number: JP3408167B2
Application number: JP28881598A
Authority: JP
Inventors: 真介盛合; 誠金川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2003-05-19
Anticipated expiration: 2018-09-25
Also published as: JP2000099255A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタイザの座標
を検出するための座標検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、軽量で携帯可能な小型の携帯情報
処理装置が多く製品化されており、ペンを用いて手書き
入力やアイコン操作を行う製品が増加している。該製品
においては、使用するペンの種類を問わず、安価で簡単
な構成で実現できることから、抵抗膜感圧式デジタイザ
が広く用いられている。

【０００３】ここで、抵抗膜感圧式デジタイザの構成を
示すと、抵抗膜感圧式デジタイザは、図１２に示すよう
に、樹脂フィルム等で形成された上下２枚のパネル３０
１を向かい合わせて配置し、パネル３０１の内側に蒸着
等により導電性シートとしての抵抗膜３０２が形成され
たサンドイッチ状の構成となっている。ここで、押圧さ
れていない状態では、該２枚の導電シート３０２が接触
しないように、絶縁スペーサ３０３が設けられているまた、上記の各抵抗膜の両端には、電極が設けられてお
り、各電極にはリード線が接続され、電圧の印加や電圧
検出用の端子として使用される。各抵抗膜の電極の設置
方向は２つの抵抗膜において互いに直交するように配さ
れる。この２枚の抵抗膜の一方はＸ座標検出用に、他方
はＹ座標検出用に使用される。つまり、Ｘ座標検出用の
抵抗膜においては、左右の両端に電極が設置され、一
方、Ｙ座標検出用の抵抗膜においては、上下の両端に電
極が設置される。

【０００４】そして、従来における座標検出装置の構成
の一部は図２に示すように構成され、以下のように動作
される。つまり、図１３に示すように、アイドル状態を
経て（Ｓ１００）所定のサンプリング周期でペンダウン
があったか否かが検出される（Ｓ１０１）。このペンダ
ウンの検出はペンダウン信号が検出されるか否かにより
行う。すなわち、図１４の「ペンダウン検出時」に示す
ように、図２の構成における各スイッチについて、ＳＷ
０をａ側、ＳＷ１をｂ側、ＳＷ２をｂ側、ＳＷ３をａ
側、ＳＷ４をｂ側に切り換える。すると、もしペンダウ
ンがあった場合には、ペンダウン信号の出力電圧は降下
するので、これを見てペンダウンがあったか否かを判定
する。

【０００５】次に、ペンダウンがあったと判定される場
合には、Ｘ座標検出用の抵抗膜において電圧値の検出を
行う（Ｓ１０２）。その場合には、図１４の「Ｘ座標検
出時」に示すように、各スイッチについて、ＳＷ０をｂ
側、ＳＷ１をａ側、ＳＷ２をｂ側、ＳＷ３をｂ側、ＳＷ
４をａ側に切り換える。すると、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘ
ｔにおいて電流がＶccからＧＮＤに向けて流れるので、
押圧点の電圧値をＳＷ２又はＳＷ４を介して検出する。

【０００６】そして、次には、Ｙ座標検出用の抵抗膜に
おいて電圧値の検出を行う（Ｓ１０３）。その場合に
は、図１４の「Ｙ座標検出時」に示すように、各スイッ
チについて、ＳＷ０をｂ側、ＳＷ１をｂ側、ＳＷ２をａ
側、ＳＷ３をａ側、ＳＷ４をｂ側に切り換える。する
と、Ｙ抵抗膜検出用抵抗膜Ｙｔにおいて電流がＶccから
ＧＮＤに向けて流れるので、押圧点の電圧値をＳＷ１又
はＳＷ３を介して検出する。そして、上記の検出された
電圧値に基づいてＸ座標とＹ座標を算出するのである
（Ｓ１０４）。なお、ステップＳ１０１において、ペン
ダウンがあったとは判定されない場合には、ステップＳ
１００に戻る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低筆圧時や高
速筆記時の場合や、荷重設定が高いデジタイザを使用し
た場合においては、デジタイザの中央に集中した座標が
検出されてしまう傾向がある。つまり、ペンダウン信号
によりペンダウンと判定されたが途中で接触が不完全に
なった場合等不安定なペンダウンの場合には、中途半端
なペンダウン時の検出電位がデジタイザの両端のほぼ中
央になる傾向があり、筆跡の途中が突然に画面の中央に
飛ぶ等実際の筆跡とは異なる検出結果になることがあっ
た。なお、この傾向はＸ座標、Ｙ座標のいずれかに表れ
ることもあれば、Ｘ座標、Ｙ座標の両方に表れることも
ある。そこで、本発明は、低筆圧時や高速筆記時の場合
や、荷重設定が高いデジタイザを使用した場合でも、検
出された座標がデジタイザの中央に集中する現象を防止
でき、より正確に座標検出を行うことができる座標検出
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために創作されたものであって、第１には、Ｘ座
標検出用抵抗膜とＹ座標検出用抵抗膜とを有するデジタ
イザに押圧された座標を検出する座標検出装置であっ
て、該デジタイザへのペンダウンを検出するペンダウン
検出手段と、該ペンダウン検出手段によりペンダウンが
あったと検出された場合に、第１の電気信号検出処理で
あって、Ｙ座標検出用抵抗膜をグランドに接続する第１
グランド接続処理と、該第１グランド接続処理の直後に
行うＸ座標用の電気信号の検出処理と、Ｘ座標検出用抵
抗膜をグランドに接続する第２グランド接続処理と、該
第２グランド接続処理の直後に行うＹ座標用の電気信号
の検出処理とを有する第１の電気信号検出処理と、第２
の電気信号検出処理であって、Ｙ座標検出用抵抗膜を所
定の電源に接続する第１電源接続処理と、該第１電源接
続処理の直後に行うＸ座標用の電気信号の検出処理と、
Ｘ座標検出用抵抗膜を所定の電源に接続する第２電源接
続処理と、該第２電源接続処理の直後に行うＹ座標用の
電気信号の検出処理とを有する第２の電気信号検出処理
とを行い、第１の電気信号検出処理と第２の電気信号検
出処理とをそれぞれ少なくとも１回行う電気信号検出処
理手段とを有することを特徴とする。この第１の構成に
おいては、第１の電気信号検出処理においては、電気信
号の検出の直前にグランドに接続する処理を行うので、
Ｘ座標検出用抵抗膜とＹ座標検出用抵抗膜とが接触して
いない場合には、検出される電気信号はグランドレベル
となり、不安定ペンダウンであれば、グランドレベル又
はこれに近い電位が検出されやすくなる。一方、第２の
電気信号検出処理においては、電気信号の検出の直前に
所定の電源に接続する処理を行うので、Ｘ座標検出用抵
抗膜とＹ座標検出用抵抗膜とが接触していない場合に
は、検出される電気信号は該電源のレベルとなり、不安
定ペンダウンであれば、該電源のレベル又はこれに近い
電位が検出されやすくなる。よって、検出された電気信
号の変動を検出し、通常の人間の筆記速度では得られな
い変動である場合には不安定ペンダウンとして排除する
ことにより、不安定ペンダウンの場合に中央に座標が集
中する現象を防止することができ、筆跡に忠実な座標検
出を行うことができる。

【０００９】また、第２には、上記第１の構成におい
て、上記電気信号検出処理手段が、第１の電気信号検出
処理と第２の電気信号検出処理とを交互に行うことを特
徴とする。これにより、時間的に隣接する第１の電気信
号検出処理と第２の電気信号検出処理における電気信号
を比較して、その変動を検出することにより不安定ペン
ダウンを検出することができる。

【００１０】また、第３には、上記第１又は第２の構成
において、上記座標検出装置が、さらに、上記第１の電
気信号検出処理により検出された電気信号と、上記第２
の電気信号検出処理により検出された電気信号との差分
に基づき不安定ペンダウンを検出する不安定ペンダウン
検出手段と、上記電気信号検出処理手段により検出され
た電気信号に基づき座標を算出する座標算出手段であっ
て、上記不安定ペンダウン検出手段により不安定ペンダ
ウンが検出された場合には、座標の算出を停止する座標
算出手段とを有することを特徴とする。よって、不安定
ペンダウンが検出された場合には、座標算出手段は座標
の算出を停止するので、不安定ペンダウンの場合に中央
に座標が集中する現象を防止することができ、筆跡に忠
実な座標検出を行うことができる。

【００１１】また、第４には、上記第２の構成におい
て、上記座標検出装置が、さらに、上記電気信号検出手
段により検出された電気信号の変動量が、所定量よりも
大きい場合には、不安定ペンダウンを検出する不安定ペ
ンダウン検出手段と、上記電気信号検出処理手段により
検出された電気信号に基づき座標を算出する座標算出手
段であって、上記不安定ペンダウン検出手段により不安
定ペンダウンが検出された場合には、座標の算出を停止
する座標算出手段とを有することを特徴とする。よっ
て、不安定ペンダウンが検出された場合には、座標算出
手段は座標の算出を停止するので、不安定ペンダウンの
場合に中央に座標が集中する現象を防止することがで
き、筆跡に忠実な座標検出を行うことができる。

【００１２】また、第５には、上記第１から第４までの
いずれかの構成において、上記第１の電気信号検出処理
の処理回数と第２の電気信号検出処理の処理回数の合計
処理回数は、少なくとも３回であることを特徴とする。
これにより電気信号の変動をより詳細に検知することが
できる。また、第６には、上記第１から第５までのいず
れかの構成において、上記第１の電気信号検出処理の処
理回数と第２の電気信号検出処理の処理回数の合計処理
回数は３回であり、第１回目の電気信号検出処理により
検出された電気信号と第２回目の電気信号検出処理によ
り検出された電気信号との差分と、第２回目の電気信号
検出処理により検出された電気信号と第３回目の電気信
号検出処理により検出された電気信号との差分とから、
電気信号の変動量を判定することを特徴とする。

【００１３】また、第７には、上記第１から第６までの
いずれかの構成において、上記のペンダウンの検出を所
定のサンプリング周期ごとに行うことを特徴とする。ま
た、第８には、上記第１から第７までのいずれかの構成
において、上記電気信号が電位についての電気信号であ
ることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としての実施
例を図面を利用して説明する。本発明に基づく座標検出
装置Ａは、図１、図２に示されるように、デジタイザ１
０と、スイッチ回路１２と、Ａ／Ｄ変換器１４と、演算
制御部１６と、ペンダウン検出部１８と、サンプリング
周期用カウンタ２０と、ホストＣＰＵ２２とを有してい
る。

【００１５】ここで、上記デジタイザ１０は、Ｘ座標検
出用抵抗膜ＸｔとＹ座標検出用抵抗膜Ｙｔとを有する感
圧式の座標検出センサであり、デジタイザ上をペン又は
指により押圧した際に、その押圧位置に応じた電気信号
を出力する。また、上記スイッチ回路１２は、図２に示
すように、スイッチＳＷ０、スイッチＳＷ１、スイッチ
ＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ４の各スイッチ
を有している。つまり、スイッチＳＷ０は、Ｘ座標検出
用抵抗膜Ｘｔとペンダウン検出用の定電圧Ｖcc間の接続
の切換えを行い、スイッチＳＷ１は、Ｘ座標検出用抵抗
膜Ｘｔの一方の電極について定電圧ＶccとＡ／Ｄ変換器
１４間の切換えを行い、スイッチＳＷ２は、Ｙ座標検出
用抵抗膜Ｙｔの一方の電極について定電圧ＶccとＡ／Ｄ
変換器１４間の切換えを行い、また、スイッチＳＷ３
は、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔの他方の電極についてグラ
ンド（Ｇｎｄ）とＡ／Ｄ変換器１４間の切換えを行い、
スイッチＳＷ４は、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔの他方の電
極についてグランド（Ｇｎｄ）とＡ／Ｄ変換器１４間の
切換えを行う。各スイッチの切換え制御は、上記演算制
御部１６により行われる。上記定電圧Ｖccは、上記所定
の電源として機能する。

【００１６】次に、上記Ａ／Ｄ変換器１４は、デジタイ
ザ１０から検出された電気信号としての電圧値をアナロ
グデータからデジタルデータに変換する。また、上記演
算制御部１６は、座標検出に当たっての各種制御を行う
ものであり、ソフトウエア処理によりサンプリング周期
用カウンタ２０の制御、スイッチ回路１２の制御、Ａ／
Ｄ変換器１４の制御や、座標算出のための演算処理、補
正処理、ノイズ処理等を行う。また、特に、本実施例に
おいては、Ｘ座標検出とＹ座標検出に際して、その直前
に所定の抵抗膜をグランド（Ｇｎｄ）側に切り換える処
理と定電圧Ｖcc側に切り換える処理とを交互に行うよう
に各スイッチの切換え制御を行う。詳しくは後述する。

【００１７】また、上記ペンダウン検出手段としてのペ
ンダウン検出部１８は、ペンダウンがあったか否かを検
出するものであり、スイッチ回路１２がペンダウン検出
用のスイッチ状態に切り換えられた場合に、ペンダウン
信号を検出する。また、サンプリング周期用カウンタ２
０は、周期的なサンプリング時間を生成する。なお、上
記演算制御部１６とスイッチ回路１２とＡ／Ｄ変換器１
４とは上記電気信号検出処理手段として機能する。さら
に、ホストＣＰＵ２２は、演算制御部１６で生成された
座標データを解釈して、表示装置への描画、文字認識処
理等の処理を行う。

【００１８】上記構成の座標検出装置Ａの動作につい
て、図３に基づき説明する。まず、アイドル状態を経て
（Ｓ１０）所定のサンプリング周期でペンダウンがあっ
たか否かが検出される（Ｓ１１）。このペンダウンの検
出はペンダウン信号が検出されるか否かにより行う。す
なわち、図４の「ペンダウン検出時」に示すように、図
２の構成における各スイッチについて、スイッチＳＷ０
をａ側、スイッチＳＷ１をｂ側、スイッチＳＷ２をｂ
側、スイッチＳＷ３をａ側、スイッチＳＷ４をｂ側に切
り換える。すると、もしペンダウンがあった場合には、
Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔのグランド（ＧＮＤ）側に電流
が流れることから、ペンダウン信号の出力電圧は降下す
るので、これを見てペンダウンがあったか否かを判定す
る。ここで、ペンダウンがあったとは判定されない場合
には、ステップＳ１０に戻る。

【００１９】一方、ペンダウンがあったと判定される場
合には、まず、１回目の電位検出を行う。すなわち、ペ
ンダウン信号はペンダウン検出部１８から演算制御部１
６に送られ、ペンダウンがあったと判定される場合に
は、演算制御部１６はスイッチ回路１２を制御して、以
下のような処理を行う。

【００２０】まず、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔをグランド
（ＧＮＤ）側に接続する処理を行う（Ｓ１２）。つま
り、スイッチＳＷ０をｂ側、スイッチＳＷ１をｂ側、ス
イッチＳＷ２をｂ側、スイッチＳＷ３をａ側、スイッチ
ＳＷ４をｂ側に切り換えて、図４の「Ｙ抵抗膜Ｇｎｄ接
続」の状態、すなわち、図５に示すスイッチ切換え状態
にする。このグランドに接続する時間は極めて短い時間
とする。

【００２１】そして、その直後にＸ座標検出用抵抗膜Ｘ
ｔの押圧点の電位を検出する（Ｓ１３）。すなわち、電
気信号を電位の形で検出する。この検出された電位がＸ
座標用の電位となる。つまり、ステップＳ１２の場合の
スイッチ切換え状態に比べて、スイッチＳＷ１をａ側、
スイッチＳＷ３をｂ側、スイッチＳＷ４をａ側に切り換
えて、図４の「Ｘ座標検出時」の状態、すなわち、図９
に示すスイッチ切換え状態にする。すると、Ｘ座標検出
用抵抗膜Ｘｔにおいて、定電圧Ｖccとグランド（Ｇｎ
ｄ）間に通電するので、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔにおけ
る押圧点の電位をスイッチＳＷ２又はスイッチＳＷ４を
介して検出する。検出された電位は、Ａ／Ｄ変換器１４
によりデジタルデータに変換され、演算制御部１６に送
られる。

【００２２】次に、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔをグランド
（Ｇｎｄ）側に接続する処理を行う（Ｓ１４）。つま
り、上記ステップＳ１３の場合のスイッチ切換え状態に
比べて、スイッチＳＷ１をｂ側に切り換えて、図４の
「Ｘ抵抗膜Ｇｎｄ接続」の状態、すなわち、図６に示す
スイッチ切換え状態にする。

【００２３】そして、その直後にＹ座標検出用抵抗膜Ｙ
ｔにおける押圧点の電位を検出する（Ｓ１５）。この検
出された電位がＹ座標用の電位となる。つまり、ステッ
プＳ１４の場合のスイッチ切換え状態に比べて、スイッ
チＳＷ２をａ側、スイッチＳＷ３をａ側、スイッチＳＷ
４をｂ側に切り換えて、図４の「Ｙ座標検出時」の状
態、すなわち、図１０に示すスイッチ切換え状態にす
る。すると、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔにおいて、定電圧
Ｖccとグランド（ＧＮＤ）間に通電するので、Ｙ座標検
出用抵抗膜Ｙｔの押圧点の電位をスイッチＳＷ１又はス
イッチＳＷ３を介して検出する。検出された電位は、同
じように、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタルデータに変
換され、演算制御部１６に送られる。以上のようにして
１回目の電位検出を行う。このステップＳ１２〜Ｓ１５
までの処理が上記第１の電気信号検出処理に相当する。

【００２４】次に、２回目の電位検出を行う。１回目の
電位検出では各抵抗膜をグランド（Ｇｎｄ）側に切り換
えていたのに対して、今回は各抵抗膜を定電圧（Ｖcc）
に切り換える処理を行う。すなわち、演算制御部１６は
スイッチ回路１２を制御して、以下のような処理を行
う。

【００２５】まず、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔを定電圧
（Ｖcc）側に切り換える処理を行う（Ｓ１６）。つま
り、ステップＳ１５の場合のスイッチ切換え状態に比べ
て、スイッチＳＷ４をａ側に切り換えて、図４の「Ｙ抵
抗膜Ｖcc接続」の状態、すなわち、図７に示すスイッチ
切換え状態にする。

【００２６】そして、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔの押圧点
の電位を検出する（Ｓ１７）。この検出された電位がＸ
座標用の電位となる。つまり、ステップＳ１６の場合の
スイッチ切換え状態に比べて、スイッチＳＷ１をａ側、
スイッチＳＷ２をｂ側、スイッチＳＷ３をｂ側に切り換
えて、図４の「Ｘ座標検出時」の状態、すなわち、図９
に示すスイッチ切換え状態にする。すると、Ｘ座標検出
用抵抗膜Ｘｔにおいて、定電圧Ｖccとグランド（Ｇｎ
ｄ）間に通電するので、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔにおけ
る押圧点の電位をスイッチＳＷ２又はスイッチＳＷ４を
介して検出する。検出された電位は、Ａ／Ｄ変換器１４
によりデジタルデータに変換され、演算制御部１６に送
られる。

【００２７】次に、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔを定電圧
（Ｖcc）側に切り換える処理を行う（Ｓ１８）。つま
り、上記ステップＳ１７の場合のスイッチ切換え状態に
比べて、スイッチＳＷ３をａ側に切り換えて、図４の
「Ｘ抵抗膜Ｖcc接続」の状態、すなわち、図８に示すス
イッチ切換え状態にする。

【００２８】そして、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔにおける
押圧点の電位を検出する（Ｓ１９）。この検出された電
位がＹ座標用の電位となる。つまり、上記ステップＳ１
８の場合のスイッチ切換え状態に比べて、スイッチＳＷ
１をｂ側、スイッチＳＷ２をａ側、スイッチＳＷ４をｂ
側に切り換えて、図４の「Ｙ座標検出時」の状態、すな
わち、図１０に示すスイッチ切換え状態にする。する
と、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔにおいて、定電圧Ｖccとグ
ランド（ＧＮＤ）間に通電するので、Ｙ座標検出用抵抗
膜Ｙｔの押圧点の電位をスイッチＳＷ１又はスイッチＳ
Ｗ３を介して検出する。検出された電位は、同じよう
に、Ａ／Ｄ変換器１４によりデジタルデータに変換さ
れ、演算制御部１６に送られる。以上のようにして２回
目の電位検出を行う。このステップＳ１６〜Ｓ１９まで
の処理が上記第２の電気信号検出処理に相当する。

【００２９】次に、３回目の電位検出を行う。この３回
目の電位検出は上記１回目の電位検出と同様に行う。す
なわち、まず、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔをグランド（Ｇ
ｎｄ）側に切り換える処理を行う（Ｓ２０）。つまり、
上記ステップＳ１８の場合のスイッチ切換え状態に比べ
て、上記スイッチＳＷ２をｂ側に切り換えて、図４の
「Ｙ抵抗膜Ｇｎｄ接続」の状態、すなわち、図５に示す
スイッチ切換え状態にする。そして、Ｘ座標検出用抵抗
膜Ｘｔの押圧点の電位を検出する（Ｓ２１）。検出の仕
方は、上記ステップＳ１３の場合と同様である。

【００３０】次に、Ｘ座標検出用抵抗膜Ｘｔをグランド
（Ｇｎｄ）側に切り換える処理を行う（Ｓ２２）。つま
り、上記ステップＳ１４と同様に、スイッチＳＷ１をｂ
側に切り換えて、図４の「Ｘ抵抗膜Ｇｎｄ接続」の状
態、すなわち、図６に示すスイッチ切換え状態にする。
そして、Ｙ座標検出用抵抗膜Ｙｔにおける押圧点の電位
を検出する（Ｓ２３）。検出の仕方は、上記ステップＳ
１５の場合と同様である。以上のようにして３回目の電
位検出を行う。このステップＳ２０〜Ｓ２３までの処理
が上記第１の電気信号検出処理に相当する。

【００３１】次に、ペンダウンが不安定なペンダウンで
あるか否かを判定する（Ｓ２４）。すなわち、各回にお
ける電位検出で検出された電位を比較し、変動が大きい
場合には不安定ペンダウンと判定する。すなわち、大き
な変動があった場合には、通常の人間の筆記速度では得
られない変動であるとして不安定ペンダウンと判定する
のである。この不安定ペンダウンの判定は演算制御部１
６が行う。つまり、演算制御部１６は、上記不安定ペン
ダウン検出手段として機能する。

【００３２】例えば、１回目に検出された電位と２回目
に検出された電位との差分を取り、さらに、２回目に検
出された電位と３回目に検出された電位との差分を取っ
て、２つの差分の差分を取ることによりその値が大きい
場合には、不安定ペンダウンと判定する。つまり、１回
目に検出された電位をａ、２回目に検出された電位を
ｂ、３回目に検出された電位をｃとすると、ｂ−ａとｃ
−ｂを算出し、さらに、（ｃ−ｂ）−（ｂ−ａ）＝ｃ−
２ｂ＋ａを算出する。すると、ａとｂとｃとがほぼ等し
い場合には、その値は０に近くなる。なお、この判定は
Ｘ座標とＹ座標のそれぞれについて行われるので、その
うちのいずれかでも不安定と判定された場合には、不安
定ペンダウンと判定する。なお、上記２つの差分の双方
又はいずれかがあるしきい値を越えていた場合に、不安
定ペンダウンと判定するようにしてもよい。

【００３３】そして、ステップＳ２４において、不安定
ペンダウンと判定された場合には、その座標を無効にし
たり、ペンアップと判断する等所定の処理を行う（Ｓ２
６）。一方、不安定ペンダウンとは判定されなかった場
合には、検出された電位に基づいて座標の算出を行う
（Ｓ２５）。つまり、演算制御部１６は上記座標算出手
段として機能する。

【００３４】上記のような処理の工程をタイムチャート
に示すと図１１に示すようになる。ここで、図１１にお
けるＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はサンプリング周期に基づ
くタイミングを示し、Ｓ０−Ｓ１間におけるＸ０１、Ｘ
０２、Ｘ０３はそれぞれ１回目、２回目、３回目のＸ座
標の検出の際に検出された電位を示し、また、Ｓ０−Ｓ
１間におけるＹ０１、Ｙ０２、Ｙ０３はそれぞれ１回
目、２回目、３回目のＹ座標の検出の際に検出された電
位を示す。なお、Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれの
期間を座標検出期間とする。

【００３５】すなわち、スイッチＳＷ２の印加・検出電
位に着目すると、Ｓ０のタイミングの直前には、上記ス
テップＳ１２のようにＹ座標検出用抵抗膜がグランド
（Ｇｎｄ）に接続されるので、グランドレベルにある。
ただし、実際には、Ｓ０のタイミングの前の所定時間は
Ｙ座標検出用抵抗膜はグランド（Ｇｎｄ）に接続されて
いる。その後、Ｘ０１においては、上記ステップＳ１３
のように、スイッチＳＷ２はｂ側に切り換えられてＸ座
標用の電位が検出されるので、Ｘ０１の期間の電位はス
イッチＳＷ２から検出された値となる。なお、Ｘ座標検
出用抵抗膜は、ステップＳ１４に示すようにグランド
（Ｇｎｄ）に接続されるが、その際には、スイッチＳＷ
２はｂ側に切り換えられたままである。その後、Ｙ０１
の期間においては、Ｙ座標用の電位の検出（ステップＳ
１５）が行われるが、その際、スイッチＳＷ２は定電圧
Ｖccに接続されるので、その期間中の電位はＶccとな
る。

【００３６】次に、上記ステップＳ１６に示すように、
Ｙ座標検出用抵抗膜がＶccに接続されるので、その時の
スイッチＳＷ２の電位はＶccとなる。その後、Ｘ０２の
期間においては、ステップＳ１７に示すように、スイッ
チＳＷ２はｂ側に切り換えられてＸ座標用の電位が検出
されるので、Ｘ１の期間の電位はスイッチＳＷ２から検
出された値となる。なお、Ｘ座標検出用抵抗膜は、ステ
ップＳ１８に示すように定電圧Ｖccに接続されるが、そ
の際には、スイッチＳＷ２はｂ側に切り換えられたまま
である。その後、Ｙ０２の期間においては、Ｙ座標用の
電位の検出（ステップＳ１９）が行われるが、スイッチ
ＳＷ２は定電圧Ｖccに接続されるので、その期間中の電
位はＶccとなる。

【００３７】次に、上記ステップＳ２０に示すように、
Ｙ座標検出用抵抗膜がグランド（Ｇｎｄ）に接続される
ので、その時のスイッチＳＷ２の電位はＧｎｄレベルと
なる。その後、Ｘ０３の期間においては、上記ステップ
Ｓ２１のように、スイッチＳＷ２はｂ側に切り換えられ
てＸ座標用の電位が検出されるので、Ｘ０３の期間の電
位はスイッチＳＷ２から検出された値となる。なお、Ｘ
座標検出用抵抗膜は、ステップＳ２２に示すようにグラ
ンドの接続されるが、その際には、スイッチＳＷ２はｂ
側に切り換えられたままである。その後、Ｙ０３の期間
においては、Ｙ座標の検出（ステップＳ２３）が行われ
るが、その際、スイッチＳＷ２は定電圧Ｖccに接続され
ているので、その期間中の電位はＶccとなる。

【００３８】次に、スイッチＳＷ１の印加・検出電位に
着目すると、Ｓ０のタイミングの直前には、上記ステッ
プＳ１２のようにＹ座標検出用抵抗膜がグランド（Ｇｎ
ｄ）に接続されるが、その際には、スイッチＳＷ１はｂ
側にあり、また、スイッチＳＷ３はｂ側にあって、スイ
ッチＳＷ１はＧｎｄレベルが検出される。ただし、実際
には、Ｓ０のタイミングの前の所定時間はスイッチＳＷ
１の検出電位はＧｎｄレベルであるとする。その後、Ｘ
０１の期間においては、Ｘ座標用の電位の検出（ステッ
プＳ１３）が行われるが、その際には、スイッチＳＷ１
はＶccに接続されているので、その期間中の電位はＶcc
となる。

【００３９】次に、上記ステップＳ１４に示すように、
Ｘ座標検出用抵抗膜がグランド（Ｇｎｄ）に接続される
ので、その時のスイッチＳＷ１の電位は、グランドレベ
ルとなる。その後、Ｙ０１の期間においては、ステップ
Ｓ１５に示すように、スイッチＳＷ３はａ側に切り換え
られてＹ座標用の電位が検出されるので、Ｙ０１の期間
の電位はスイッチＳＷ１から検出された値となる。な
お、Ｙ座標検出用抵抗膜は、ステップＳ１６に示すよう
に定電圧Ｖccに接続されるが、その際には、スイッチＳ
Ｗ１はｂ側に切り換えられたままである。その後、Ｘ０
２の期間においては、Ｘ座標用の電位の検出（ステップ
Ｓ１７）が行われるが、その際には、スイッチＳＷ１は
Ｖccに接続されているので、その期間中の電位はＶccと
なる。

【００４０】次に、上記ステップＳ１８に示すように、
Ｘ座標検出用抵抗膜がＶccに接続されるので、その時の
スイッチＳＷ２の電位はＶccとなる。その後、Ｙ０２の
期間においては、ステップＳ１９に示すように、スイッ
チＳＷ１はｂ側に切り換えられてＹ座標用の電位が検出
されるので、Ｙ０２の期間の電位はスイッチＳＷ１から
検出された値となる。なお、Ｙ座標検出用抵抗膜は、ス
テップＳ２０に示すようにグランド（Ｇｎｄ）に接続さ
れるが、その際には、スイッチＳＷ１はｂ側に切り換え
られたままである。その後、Ｘ０３の期間においては、
Ｘ座標用の電位の検出（ステップＳ２１）が行われる
が、その際には、スイッチＳＷ１はＶccに接続されてい
るので、その期間中の電位はＶccとなる。

【００４１】次に、上記ステップＳ２２に示すように、
Ｘ座標検出用抵抗膜がグランド（Ｇｎｄ）に接続される
ので、その時のスイッチＳＷ１の電位は、グランドレベ
ルとなる。その後、Ｙ０３の期間においては、ステップ
Ｓ２３に示すように、スイッチＳＷ３はａ側に切り換え
られてＹ座標用の電位が検出されるので、Ｙ０３の期間
の電位はスイッチＳＷ１から検出された値となる。

【００４２】なお、上記ステップＳ１０において、ペン
ダウン検出を行うが、これは各座標検出期間の直前のペ
ンダウン信号により判定を行う。例えば、Ｓ０−Ｓ１間
の座標検出期間においては、Ｓ０の直前のペンダウン信
号により判定し、該ペンダウン信号が所定の値以下であ
る場合には、ペンダウンと判定する。つまり、Ｓ１−Ｓ
２間の座標検出期間と、Ｓ２−Ｓ３間の座標検出期間で
は、直前のペンダウン信号が下がりきっていないが、こ
れはもともと不安定なペンダウンであるためこのように
なったのであるが、所定の値以下となったためステップ
Ｓ１０ではペンダウンがあったものと判定されたことを
意味する。

【００４３】ここで、デジタイザ１０に対して安定して
ペンダウンが行われている場合には、正確に押圧点に応
じた電位が検出されるが、不安定なペンダウンの場合に
は、以下のようになる。すなわち、直前にグランド（Ｇ
ｎｄ）に接続した場合には、抵抗膜に蓄積されていた電
荷が放出されるため、Ｘ座標検出用抵抗膜ＸｔとＹ座標
検出用抵抗膜Ｙｔとが接触していない場合には、グラン
ドレベルの電位が検出されることになるつまり、Ｘ座標
検出用抵抗膜ＸｔとＹ座標検出用抵抗膜Ｙｔとが接触し
ていれば、その時の電位が検出されるが、接触していな
い場合にはグランドレベルになるはずであり、不安定ペ
ンダウンであればグランドレベル又はこれに近い電位が
検出されやすくなる。一方、直前に定電圧Ｖccに接続し
た場合には、抵抗膜に電荷が蓄積されるため、Ｘ座標検
出用抵抗膜ＸｔとＹ座標検出用抵抗膜Ｙｔとが接触して
いない場合には、Ｖccの電位が検出されることになる。
つまり、Ｘ座標検出用抵抗膜ＸｔとＹ座標検出用抵抗膜
Ｙｔとが接触していれば、その時の電位が検出される
が、接触していない場合にはＶccレベルになるはずであ
り、不安定ペンダウンであればＶccレベル又はこれに近
い電位が検出されやすくなる。

【００４４】そして、電位を検出する際の直前の処理と
して、グランド（Ｇｎｄ）に接続する処理とＶccに接続
する処理とを交互に行うことから、不安定なペンダウン
の場合には、１回目に検出された電位と２回目に検出さ
れた電位の差分が大きくなり、２回目に検出された電位
と３回目に検出された電位の差分も大きくなりやすいこ
とから、その場合のペンダウンは不安定ペンダウンと判
定しやすくなる。よって、結果としてその座標を無効と
したり、ペンアップと判定することにより、従来のよう
に中間位置の座標と検出することにより中央に集中した
座標の検出を防止することができる。また、本実施例に
おいては、ステップＳ１１において、ペンダウンを判定
するのみならず、その後の時間的な検出電位の変動を検
知することによりより確実にペンダウンしているか及び
不安定ペンダウンでないかを判断することができる。

【００４５】例えば、図１１において、Ｓ１−Ｓ２間の
期間は、１回目の検出と２回目の検出に際して適切に電
位を検出できなかった例を示している。つまり、１回目
の電位の検出においては、直前にグランドに接続するの
で、不安定ペンダウンの場合には、Ｘ１１、Ｙ１１の期
間に検出される電位はグランドレベル又はこれに近いレ
ベルとなる。一方、２回目の電位の検出においては、直
前に定電圧Ｖccに接続するので、不安定ペンダウンの場
合には、Ｘ１２、Ｙ１２の期間に検出される電位はＶcc
又はこれに近いレベルとなる。すると、１回目と２回目
の電位の差が大きくなるため、不安定ペンダウンと判定
しやすくなる。なお、Ｘ１３、Ｙ１３の期間において
は、適切に電位が検出されたものとする。

【００４６】また、図１１において、Ｓ２−Ｓ３の期間
は、１回目と２回目と３回目のすべてにおいて適切に電
位を検出できなかった例を示している。つまり、１回目
と３回目の電位の検出においては、直前にグランドに接
続するので、不安定ペンダウンの場合には、Ｘ２１、Ｙ
２１、Ｘ２３、Ｙ２３の期間に検出される電位はグラン
ドレベル又はこれに近いレベルとなる。一方、２回目の
電位の検出においては、直前に定電圧Ｖccに接続するの
で、不安定ペンダウンの場合には、Ｘ２２、Ｙ２２の期
間に検出される電位はＶccレベル又はこれに近いレベル
となる。

【００４７】なお、同じ回の検出においても、Ｘ座標用
の電位は検出できたものの、Ｙ座標用の電位は検出でき
ずにグランドレベル又はＶccレベルが検出されることも
ありうる。例えば、上記の場合で同じ第１回目の検出に
おいても、Ｘ座標用の電位については押圧点に応じた電
位が検出されたものの、Ｙ座標用の電位についてはグラ
ンドレベルが検出されることもありうる。

【００４８】なお、上記の説明では、１回目と３回目の
電位の検出において、直前にＧｎｄに接続し、２回目の
電位の検出において、定電圧Ｖccに接続するものとして
説明したが、これには限られず、逆に、１回目と３回目
を定電圧Ｖccに接続し、２回目をグランドに接続するよ
うにしてもよく、検出電位の変動が大きくなるようにす
るには、グランド接続を行う上記第１の電気信号検出処
理と、定電圧への接続を行う第２の電気信号検出処理と
を交互に行えばよい。また、グランドに接続する処理と
定電圧に接続する処理とをそれぞれ１回行うのみでもよ
い。つまり、上記第１の電気信号検出処理と第２の電気
信号検出処理とをそれぞれ１回のみ行うようにしてもよ
い。また、上記の説明では、第１の電気信号検出処理と
第２の電気信号検出処理の合計処理回数は３回であると
して説明したが、これには限られず、４回以上であって
もよい。

【００４９】また、上記の説明では、上記第１の電気信
号検出処理と第２の電気信号検出処理とを交互に行うも
のとして説明したが、これには限られない。つまり、例
えば、処理回数を計３回とした場合に、第１回目と第２
回目を第１の電気信号検出処理とし、第３回目を第２の
電気信号検出処理とし、第１回目の検出電位と第３回目
の検出電位との差分を取り、また、第２回目の検出電位
と第３回目の検出電位との差分を取るようにしてもよ
い。

【００５０】また、電位を検出する直前にグランドに接
続する時間やＶccに接続する時間を任意に設定できるよ
うにしてもよい。つまり、コマンドにより該接続時間を
設定できるようにして、変動の検出の精度を上げること
ができるようにする。ただし、この場合には、サンプリ
ング速度が遅くなる等の影響が考えられるため、ユーザ
が該時間を自由に設定できるようにすることが好まし
い。また、上記の説明では、４線式のデジタイザとして
説明したが、これには限られず、８線式のデジタイザで
あってもよい。

【００５１】また、直前にグランド側又は定電圧Ｖcc側
に接続する処理を行わずに、Ｘ座標用の電位の検出とＹ
座標用の電位の検出とを複数回（例えば３回）行って、
その変動から不安定ペンダウンであるか否かを判定する
方法も考えられるが、その場合には、中間位置の座標が
検出されやすくなり、そのため変動はそれほど大きくな
いと判定される場合が考えられ、よって、中央位置に座
標が集中する現象を解消することはできないといえる。

【００５２】

【発明の効果】本発明に基づく座標検出装置によれば、
第１の電気信号検出処理においては、電気信号の検出の
直前にグランドに接続する処理を行うので、Ｘ座標検出
用抵抗膜とＹ座標検出用抵抗膜とが接触していない場合
には、検出される電気信号はグランドレベルとなり、不
安定ペンダウンであれば、グランドレベル又はこれに近
い電位が検出されやすくなる。一方、第２の電気信号検
出処理においては、電気信号の検出の直前に所定の電源
に接続する処理を行うので、Ｘ座標検出用抵抗膜とＹ座
標検出用抵抗膜とが接触していない場合には、検出され
る電気信号は該電源のレベルとなり、不安定ペンダウン
であれば、グランドレベル又はこれに近い電位が検出さ
れやすくなるので、検出された電気信号の変動を検出
し、通常の人間の筆記速度では得られない変動である場
合には不安定ペンダウンとして排除することにより、不
安定ペンダウンの場合に中央に座標が集中する現象を防
止することができ、筆跡に忠実な座標検出を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に基づく座標検出装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】デジタイザとこれに接続されたスイッチ回路の
構成を示す回路図である。

【図３】本発明の実施例に基づく座標検出装置の動作を
説明するフローチャートである。

【図４】各処理時のスイッチ切換え状態を示す説明図で
ある。

【図５】Ｙ座標検出用抵抗膜をグランドに接続した場合
のスイッチ切換え状態を示す回路図である。

【図６】Ｘ座標検出用抵抗膜をグランドに接続した場合
のスイッチ切換え状態を示す回路図である。

【図７】Ｙ座標検出用抵抗膜をＶccに接続した場合のス
イッチ切換え状態を示す回路図である。

【図８】Ｘ座標検出用抵抗膜をＶccに接続した場合のス
イッチ切換え状態を示す回路図である。

【図９】Ｘ座標検出用の電位検出時のスイッチ切換え状
態を示す回路図である。

【図１０】Ｙ座標検出用の電位検出時のスイッチ切換え
状態を示す回路図である。

【図１１】本発明の実施例に基づく座標検出装置の動作
を説明するタイムチャートである。

【図１２】抵抗膜感圧式デジタイザの基本構成図であ
る。

【図１３】従来の座標検出装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１４】従来の座標検出装置の各処理時のスイッチ切
換え状態を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ座標検出装置１０デジタイザＸｔＸ座標検出用抵抗膜ＹｔＹ座標検出用抵抗膜１２スイッチ回路１４Ａ／Ｄ変換器１６演算制御部１８ペンダウン検出部２０サンプリング周期用カウンタ２２ホストＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ座標検出用抵抗膜とＹ座標検出用抵抗
膜とを有するデジタイザに押圧された座標を検出する座
標検出装置であって、該デジタイザへのペンダウンを検出するペンダウン検出
手段と、該ペンダウン検出手段によりペンダウンがあったと検出
された場合に、第１の電気信号検出処理であって、Ｙ座
標検出用抵抗膜をグランドに接続する第１グランド接続
処理と、該第１グランド接続処理の直後に行うＸ座標用
の電気信号の検出処理と、Ｘ座標検出用抵抗膜をグラン
ドに接続する第２グランド接続処理と、該第２グランド
接続処理の直後に行うＹ座標用の電気信号の検出処理と
を有する第１の電気信号検出処理と、第２の電気信号検
出処理であって、Ｙ座標検出用抵抗膜を所定の電源に接
続する第１電源接続処理と、該第１電源接続処理の直後
に行うＸ座標用の電気信号の検出処理と、Ｘ座標検出用
抵抗膜を所定の電源に接続する第２電源接続処理と、該
第２電源接続処理の直後に行うＹ座標用の電気信号の検
出処理とを有する第２の電気信号検出処理とを行い、第
１の電気信号検出処理と第２の電気信号検出処理とをそ
れぞれ少なくとも１回行う電気信号検出処理手段とを有
することを特徴とする座標検出装置。
【請求項２】上記電気信号検出処理手段が、第１の電
気信号検出処理と第２の電気信号検出処理とを交互に行
うことを特徴とする請求項１に記載の座標検出装置。
【請求項３】上記座標検出装置が、さらに、上記第１の電気信号検出処理により検出された電気信号
と、上記第２の電気信号検出処理により検出された電気
信号との差分に基づき不安定ペンダウンを検出する不安
定ペンダウン検出手段と、上記電気信号検出処理手段により検出された電気信号に
基づき座標を算出する座標算出手段であって、上記不安
定ペンダウン検出手段により不安定ペンダウンが検出さ
れた場合には、座標の算出を停止する座標算出手段とを
有することを特徴とする請求項１又は２に記載の座標検
出装置。
【請求項４】上記座標検出手段が、さらに、上記電気信号検出手段により検出された電気信号の変動
量が、所定量よりも大きい場合には、不安定ペンダウン
を検出する不安定ペンダウン検出手段と、上記電気信号検出処理手段により検出された電気信号に
基づき座標を算出する座標算出手段であって、上記不安
定ペンダウン検出手段により不安定ペンダウンが検出さ
れた場合には、座標の算出を停止する座標算出手段とを
有することを特徴とする請求項２に記載の座標検出装
置。
【請求項５】上記第１の電気信号検出処理の処理回数
と第２の電気信号検出処理の処理回数の合計処理回数
は、少なくとも３回であることを特徴とする請求項１又
は２又は３又は４に記載の座標検出装置。
【請求項６】上記第１の電気信号検出処理の処理回数
と第２の電気信号検出処理の処理回数の合計処理回数は
３回であり、第１回目の電気信号検出処理により検出さ
れた電気信号と第２回目の電気信号検出処理により検出
された電気信号との差分と、第２回目の電気信号検出処
理により検出された電気信号と第３回目の電気信号検出
処理により検出された電気信号との差分とから、電気信
号の変動量を判定することを特徴とする請求項１又は２
又は３又は４又は５に記載の座標検出装置。
【請求項７】上記のペンダウンの検出を所定のサンプ
リング周期ごとに行うことを特徴とする請求項１又は２
又は３又は４又は５又は６に記載の座標検出装置。
【請求項８】上記電気信号が電位についての電気信号
であることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又
は５又は６又は７に記載の座標検出装置。