JP3414517B2 - 位置指示器及びそれを利用した座標入力装置 - Google Patents

位置指示器及びそれを利用した座標入力装置

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JP3414517B2 JP22567294A JP22567294A JP3414517B2 JP 3414517 B2 JP3414517 B2 JP 3414517B2 JP 22567294 A JP22567294 A JP 22567294A JP 22567294 A JP22567294 A JP 22567294A JP 3414517 B2 JP3414517 B2 JP 3414517B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、タブレットと位置指
示器との間で電波を授受し合い位置指示器によって指定
されたタブレット上の座標値を入力する座標入力装置
(以下「電波授受方式座標入力装置」という)において
使用する位置指示器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電波授受方式の基本発明は、本出願人の
出願に係わる特願昭61−213970号において提案
されている。その内容を簡単に説明すると、位置指示器
には、少なくとも一つのコイルとコンデンサを有する同
調回路及びこれと並列にスイッチを介して接続される例
えばコンデンサを有している。この同調回路は、タブレ
ットのループコイルから発信される電波に同調する。ス
イッチが押されているときは、タブレットに反射する電
波の位相が変化する。この位相の変化の有無によって、
スイッチが押されているか否かが判断される。
【0003】この電波授受方式を利用したものとして、
やはり本出願人に係る特願昭62−208293号があ
る。この発明は、位置指示器の同調回路として、押圧力
によって、同調周波数が連続的に変化するものを備え、
処理器側で反射される電波の位相状態を観察することに
よって、例えば、位相値を、表示画面に表示される位置
指示器による線の太さとして表現するのに利用される。
本出願人の更なる改良として、特願昭63−18522
7号に係る発明がある。それは、位置指示器の後端(先
端部に対向する側)にもう一つの同調回路を設けたもの
である。後端部付近に設けた同調回路も圧力によって位
相が変化するものである。先端の同調回路は、ちょうど
消しゴム付き鉛筆の鉛筆に相当し、アプリケーションプ
ログラムによってCRTなどの表示画面上に位置指示器
の筆跡を表す線を入力するものであり、後端の同調回路
は、消しゴム機能を有し、既に画面上に入力された前記
線を消去するのに使用される。この同調回路はそれぞれ
圧力によって位相が変化するものである。即ち、線を入
力する同調回路は圧力が印加されたときは、その強さに
応じてタブレット側に反射する電波の位相が変化し、入
力すべき線の太さの情報として利用される。線を消去す
る同調回路も、圧力が印加されるとその強さに応じてタ
ブレットに反射する電波の位相が変化し、その情報は、
前記線を消去する領域の情報として利用される。
【0004】
【従来技術の問題点】ところで、上記従来例の場合、線
を入力する同調回路と線を消去する同調回路において、
変化する位相領域はそれぞれ異なっていた。これは、位
相領域を異ならせることで、どちらの同調回路が使用さ
れているかを、処理器側で直ちに判断する必要があるた
めである。しかしながら、処理器側で検出可能な位相領
域には自ずから限界があり、位相領域が重ならないよう
に区分して使用すれば、各同調回路が使用可能な位相領
域が限定されてしまう(言い替えれば、取り入れること
のできる位相情報の量が半減する)といった問題点があ
った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
異なる機能を有する同調回路を具備する位置指示器にお
いて、位相の使用領域を狭めることなく、且ついずれの
同調回路が使用されているかを直ちに判別できる座標入
力装置及びその位置指示器を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の座標検出装置は、筆記具様の外形を有し、
圧力によってタブレットに反射する電波の位相を変化さ
せることができる、一端が座標入力機能、他端が消しゴ
ム機能を有する座標入力用位置指示器であって、前記一
端と前記他端には、圧力を印加することによって変化す
る位相領域が互いに重なり合い、かつ、初期状態と最大
圧力印加時の位相値が互いに逆の関係になっている同調
回路を有する座標入力用位置指示器を構成した。
【0007】
【作用】上記構成によれば、位置指示器のどちらかの端
がタブレットの表面に近づいたときにその同調回路固有
の初期状態の位相値が処理器によって検出され、これに
よって、どちらの端が使用されているかが判別される。
その後、圧力が印加された場合、その同調回路の位相情
報として上位装置で利用される。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。
【0009】図1は、本発明において使用する位置指示
器の構造図である。1は位置指示器であって、外形がペ
ン形状の筺体を有している。10は、筺体の先端付近に
内蔵されている筆記機能(線の入力)用の同調回路であ
る。101は中空円筒状のフェライトであり、その円筒
の外周をコイル102が巻回している。103は、コン
デンサであり、圧力によってその容量を変化させること
のできるコンデンサ104とともに前記コイル102に
並列に接続されている。圧力可変コンデンサは、芯体1
05をタブレットの表面に押しつける力(圧力)に応じ
てその容量が変化するようになっているものである。
【0010】11は、筺体の先端付近に内蔵されている
消去機能(表示画面上の線の消去)用の同調回路であ
る。111は101と同様の中空円筒状のフェライトで
あり、その円筒の外周をコイル112が巻回している。
113は、103と同様のコンデンサであり、前記コイ
ル111に並列に接続されている。114はフェライト
チップであり、消しゴム115をタブレット表面に押し
つけたり離したりすることによって、円筒内を行き来す
るように構成されている。図示されていないが、フェラ
イトチップ114は、消しゴム115をタブレットに押
しつけていないときには、バネによって、円筒内に押し
戻されるようになっている。
【0011】同調回路10及び11はいずれもその同調
周波数がほぼ同じで(例えば、500KHZ近辺)で、
図2に示すタブレットのループコイルの一から発信され
る500KHZの電波に同調するように構成されてい
る。
【0012】同調回路10は、芯体105をタブレット
に押しつけないときは、タブレットから発信された前記
電波に同調すると、前記発信された電波に対して、その
位相が45゜進む電波をタブレットに反射するようにな
っている。一方、同調回路11は、消しゴム115をタ
ブレットに押しつけないときは、タブレットから発信さ
れた電波に対して、その位相が45゜遅れる電波をタブ
レットに反射するようになっている。
【0013】同調回路10の芯体105をタブレットに
押す力を増していくと、タブレットに反射する電波の位
相が徐々に遅れ、最大の圧力をかけたときに、位相は4
5゜遅れた状態となる。一方、同調回路11の同調回路
の消しゴム115をタブレットに押しつける力を増して
いくと、タブレットに反射する電波の位相が徐々に進
み、最大の圧力をかけたときに、位相は45゜進む。
【0014】次に、位置指示器から反射される電波の検
出方法について説明する。
【0015】図3において、2はタブレットであり、そ
の入力エリア(略中央四角形状の部分)の下には、X方
向及びY方向にループコイルが敷設されたセンサー基板
が内蔵されている。3は、上位装置としてのコンピュー
タであり、4は、タブレットに対し位置指示器1によっ
て入力された線を表示し又はその線の表示の消去を表示
したりするための表示装置である。タブレット2及び表
示装置4は、ともにコンピュータに接続されている。
【0016】図2は、タブレットの回路構成図である。
21−1から21−Nは、プリント基板等に敷設された
ループコイルである。22は、500KHZの交流電圧
を発生する発信器である。この交流電圧は、送信アンプ
23を介してループコイル21−1に所定の期間印加さ
れる。このときループコイルからは、500KHZの交
流電磁界(以下単に「電波」という)が発生する。この
とき、位置指示器1が、ループコイル21−1の近傍に
あると、該位置指示器のタブレット表面に近接した同調
回路(まだタブレット表面に対し圧力は印加されていな
いものとする)は、前記ループコイルから発信された電
波に同調し、該同調回路内に500KHZの電流が流れ
る。そして、タブレットに対し500KHZの電波を送
信する。この送信された電波は、切換器24がループコ
イル21−1を受信アンプ25に接続したときにループ
コイル21−1における誘導電圧として検出される。受
信アンプで増幅された誘導電圧は、振幅検出器26によ
ってその大きさ(振幅)が検出されると共に、位相検出
器27によって発信器から発信された交流電圧を基準に
してその位相がどの程度進み又は遅れているかが検出さ
れる。これら検出された振幅及び位相値は、マイクロコ
ントローラ内のA/D変換器によって、デジタル値に変
換され、コンピュータ3に送信される。
【0017】ループコイルに対する発信器22による交
流電圧の印加及びループコイルにおける誘導電圧の検出
は、ループコイル21−1から21−Nまで順次行われ
る。また、図2においては、X方向のループコイル及び
それに付随する回路を示したが、実際には、X方向と直
交するY方向のループコイル及びそれに付随する回路が
設けられる。位置指示器の位置(座標)は、位置指示器
近傍の複数のループコイルに誘導された電圧のレベルを
例えば2次関数に近似して求められるが、先願において
詳しく開示しているので、本願ではその詳細な説明は割
愛する。
【0018】位置指示器10によって入力された座標値
は、アプリケーションプログラムによって、表示装置上
に位置指示器の線の筆跡として表示される。芯体105
をタブレットの入力面に押しつけないときは、位相は4
5゜進んだ値となるが、芯体を押しつける力を増すこと
によって位相値は徐々に遅れ最大の圧力をかけたときに
45゜遅れた状態となる。アプリケーションプログラム
は、この位相値を、表示画面に表示する線の太さの情報
として利用する。即ち、押圧力が強いほど、描く線の幅
が太く表示され、あたかも筆で紙面に描いたように、押
しつける力が強いほど太い線が描かれる。
【0019】一方、位置指示器1の後端(消しゴムの付
いている方)で位置入力を行う場合、該後端付近に内蔵
されている同調回路11は、消しゴム115をタブレッ
トの入力面に押しつけない状態のときには、タブレット
に反射する同調電波の位相(ループコイルで検出される
誘導電圧の位相)が45゜遅れており、消しゴムを押し
つける力を徐々に強めると、位相は、その力に比例して
その位相が徐々に進むる。アプリケーションプログラム
は、この位相値を、表示画面に表示された線を消去する
線の幅の情報として利用する。即ち、押圧力が強いほ
ど、既に描かれた線の消去される幅が大きくなる。よっ
て、操作者は、消しゴムを押しつける力を加減すること
によって、表示画面に描かれている線の消去する幅を任
意に調節することができる。
【0020】位相値が例えば+10゜又は、−5゜とい
う値は、同調回路10又は11のどちらを使用している
場合にも起こりうるが、位置指示器を使用する場合、最
初から力を加えて使用することはないので、位置指示器
がタブレットに近づいたときに検出される位相値(初期
値)を検出さえすれば、その後変化した位相値がどちら
の同調回路のものか判別しうる。即ち、位相の初期値が
−45゜の場合は、同調回路10による線入力、位相の
初期値が、+45゜のときは、同調回路11による、消
去入力である。
【0021】仮に操作者が位置指示器の先端と後端を持
ち代えて、線入力から消去入力に移る場合でも、持ち代
えるための時間が最低でも1秒はかかるので、位置指示
器の位置が検出されなくなってから、所定時間経過後に
新たに位相の初期値+45゜が検出された場合は、位置
指示器の後端がタブレットの表面に近接したことが検出
される。
【0022】
【発明の効果】以上の通り、本発明の座標入力装置及び
その位置指示器によれば、線入力用同調回路と消去入力
用の同調回路において、その変化する位相領域を重複さ
せ、かつ、初期状態と最大圧力印加状態における位相値
を、それぞれ逆の関係にしたので、位相の変化領域を大
きくとることなく、圧力の連続的な変化を有効に読み取
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の位置指示器の構造図
【図2】 座標入力装置の構成図
【図3】 本発明を実施するのシステムの外観図
【符号の説明】
1 位置指示器 10 線入力用同調回路 11 線消去用同調回路 3 コンピュータ 4 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 G06F 3/033 - 3/037

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧力によってタブレットに反射する電波の
    位相を変化させることができアプリケーションプログラ
    ムによって線入力と線消去をする少なくとも二つの同調
    回路とを有する座標入力用位置指示器であって、前記二
    の同調回路は、圧力によって変化する位相領域が互いに
    重なり合い、かつ、圧力を加えないときの位相値と最大
    圧力印加時の位相値が互いに逆の関係になっていること
    を特徴とする座標入力用位置指示器。
  2. 【請求項2】外形が筆記具様の筺体を有し、前記少なく
    とも二つの同調回路が、該筺体の両端部付近の内部にそ
    れぞれ配置されていることを特徴とする請求項1記載の
    座標入力用位置指示器。
  3. 【請求項3】圧力によってタブレットに反射する電波の
    位相を変化させることができアプリケーションプログラ
    ムによって線入力と線消去をする少なくとも二つの同調
    回路を有し、前記二の同調回路は、圧力によって変化す
    る位相領域が互いに重なり合い、かつ、圧力を加えない
    初期状態と最大圧力印加時の位相値が互いに逆の関係に
    なっている座標入力用位置指示器と、 該位置指示器の上記いずれの同調回路がその入力面に近
    接したかを検出する同調回路判別手段並びに該近接した
    位置指示器の前記入力面に対する圧力に応じた位相値を
    検出する位相検出手段とを有するタブレットからなるこ
    とを特徴とする座標入力装置。
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