JP4128296B2 - Digitizer sensor coil scanning method - Google Patents

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JP4128296B2
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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電磁作用により位置指示器の座標情報を検出し、コンピュータに座標情報を入力するデジタイザ及びそのセンサコイルスキャン方法に関する。特に、位置指示器とタブレットとの間で電磁的な相互作用をするデジタイザ及びその座標検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタイザはコンピュータに座標情報を入力する機器であって、位置指示器(スタイラスペン、カーソル等と呼ばれるもの)とタブレット(板状のもの)とからなる。位置指示器とタブレットとが電磁的な結合をするものについて、送受信デジタイザと呼ばれる従来の技術が知られている。
【0003】
送受信デジタイザは、図2に示すように、タブレット側に設けられたループコイル群(X軸コイルX01−X40及びY軸コイルY51−Y80。ここで、それぞれ40本及び30本としたのは例示である。また、図2には省略して5本又は4本を描いてある。)、そのループコイル群との間で電磁的な相互作用をするコイルを有する位置指示器420(コイルとコンデンサからなる共振回路を内蔵しており、それらの素子の値から定まる固有共振周波数、例えば500キロヘルツにより共振することにより電磁的結合を実現する)、特定周波数(位置指示器の固有共振周波数)の信号をループコイル群に送出する送信回路430、ループコイル群から出力される信号を受信する受信回路440、その受信した信号を処理し指示器の状態を検出する信号処理回路450を有する。送信回路と受信回路との双方がタブレット側にあるのでこの種のデジタイザを送受信デジタイザと呼ぶことにする。ここで、X軸コイルとは、X軸方向に配設されたコイルをいう。言換えれば、その長手方向が、Y軸に平行なコイルである。その出力値がX座標の検出に用いられるので、X軸コイルと呼ばれる。また、Y軸コイルとは、Y軸方向に配設されたコイル、言換えれば、その長手方向が、X軸に平行に設けられたコイルをいう。その出力値がY座標の検出に用いられるのでY軸コイルと呼ばれる。これらのループコイルは位置検出コイル又はセンサコイルと呼ばれることもある(以下、本明細書では、特に混同するおそれがない場合には単に「コイル」と略す)。
【0004】
従来の送受信デジタイザの動作を簡単に説明する。送信回路430からの信号をいずれのコイルに供給するか(またはいずれのコイルからの信号を受信回路440に渡すか)は、送受切替スイッチ435、X軸コイル選択スイッチ406及びY軸コイル選択スイッチ416の働きによる。これらの3つのスイッチは図示しない制御回路により制御される。X軸コイル又はY軸コイルの一つが選択されてから32マイクロ秒の間(以下、「単位期間」という)、そのコイルに500キロヘルツの信号が供給される。(32マイクロ秒、500キロヘルツの大きさは例示である。)それにより交番磁界が発生し、もしもその近傍に位置指示器420が存在すれば、位置指示器420内の共振回路が励振され、共振を始める。次の単位期間に、タブレット側の同じコイルを選択し続けたまま、送受切替スイッチ435を切り替えることにより今度は位置指示器420からタブレット側に返ってくる交番磁界を受信し、その信号を受信回路440に渡す。位置指示器420内の共振回路の共振は減衰していくもののすぐには消滅しないので、受信回路440により信号を検出できる。この信号の大きさ(電圧レベル)は、タブレット側の選択されたコイルが位置指示器420の位置に近ければ近いほど大きなものとなる。
【0005】
この一連の動作をX軸コイルX01からX40まで行い、さらにY軸コイルY51からY80まで行うことにより、X軸、Y軸それぞれの信号のレベルの分布が取得できる。コイルピッチを適当にとれば、隣合う3つのコイルに信号を取得できる。このレベル分布を放物線とみなしてその頂点を求めることにより位置指示器の座標を求めることができる。この計算をX軸、Y軸それぞれ行うことにより、位置指示器420のタブレットに対する2次元座標が求められる。この計算は図示しない制御回路と信号処理回路450などの働きによる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べた送受信デジタイザでは、デジタイザの電源投入の際、又は一旦位置指示器が検出できる範囲外に出てから再び入った際には、位置指示器がいずれの場所にあるかの概略位置が不明なため、位置検出領域全体に対してセンサコイルのスキャンをかける必要が生じる。この際のスキャンを概略位置検出動作と呼ぶ。概略位置が分かってしまえば、その近傍のセンサコイルのみにスキャンをかければよいので、座標検出に要する時間は比較的短くてすむ(詳細位置検出動作)。しかし、概略位置検出に要する時間は比較的長く掛かる。特にデジタイザの座標検出領域が広くなればなるほど(たとえばA0サイズ)長時間かかってくる。
【0007】
概略位置検出動作のやり方にはオールスキャンを選ぶかスキップスキャンを選ぶかという選択の余地があることが知られている。オールスキャンは文字どおりX軸ループコイルのすべて、Y軸ループコイルのすべてに対してスキャンをかけることである。上の例では、40本と30本、計70本のコイルをスキャンすることになる。スキップスキャンの例としては、山本正育と米田武とが共同で提案したものがある(特開平8−286814)。
【0008】
スキップスキャンの一例について図面を参照しつつ説明する。図3は、スキップスキャン方法の一例を示す図である。図3は、センサコイルを多数配設したタブレットと位置指示器との関係を横方向から見て「模式的」に表している。「模式的」というのは、センサコイルについては実際の形状(ループ形状)を無視して直線であるかのように一重丸、又は二重丸で表し、位置指示器については鉛筆のシルエットのような形状により輪郭のみを表していることを意味する。左から1番目、3番目、5番目、7番目(奇数番目)のコイルを一重丸で表している。左から2番目、4番目、6番目(偶数番目)のコイルを二重丸で表している。以下、左から1番目のコイルをコイル1というように省略して表現する。コイル1、コイル3、コイル5をそれぞれ中心とする曲線弧が描かれている。これらの曲線弧は、コイル1、コイル3、コイル5から発せられた交番磁界が位置指示器内の共振回路を励振し、位置指示器を検出する限界を示している。
【0009】
さらに、図3で下から上へ向く矢印はコイルから発して位置指示器へ向かう交番磁界を表し、上から下へ向く矢印は位置指示器(さらにいえば、その中にある共振回路を構成するコイル)から発してタブレット側のセンサコイルへ向かう交番磁界を表している。図3には位置指示器を4つ表示してあるが、4つの位置指示器が同時にタブレット上に存在することを意味するものではなく、図に描かれた位置に位置指示器が位置する場合にデジタイザがこの位置指示器を検出可能であることを意味する。
【0010】
ここで、「読み取り高さ」という概念を考える。「読み取り高さ」とは、位置指示器がタブレットからどれだけ高いところに存在する場合にそれを検出できるかという高さの限界をいう。通常、タブレット板面からの鉛直距離をもって表される。上述した送受信デジタイザにおいて奇数番のコイルのみを検出に用い、偶数番のコイルをスキップする(飛ばす)というスキップスキャンを実行することを考える。すると、図3を見てわかるように、検出に用いる奇数番のコイルの真上においては読み取り高さが高く、スキップする偶数番のコイルの真上にあっては、読み取り高さが低い。その結果、タブレット板面上で場所によって読み取り高さが異なるという現象が生じる。図3に破線で描いた水平線2本はこの事情を表している。2本の水平線のうち高いほうは、検出に用いるコイルの近くにおける読み取り高さを表し、低いほうの水平線はスキップするコイルの近くにおける読み取り高さを表している。
【0011】
この現象は、「読み取り高さに変動幅がある」と捉えることができる。この変動幅の大きさは、スキップ率が大きくなるほど大きい。図3において交番磁界の限界を示す曲線弧を山にたとえれば、スキップ率が大きくなることにより隣り合う山のピッチが大きくなり、それだけ谷が深くなるからである。ここで、スキップ率とは、検出するコイルを飛ばす割合であって、2本に1本を飛ばす場合は50パーセント、4本のうち3本を飛ばす場合は75パーセントとなる。
【0012】
読み取り高さの変動幅が大きいことがデジタイザによる座標入力操作にどのような影響を与えるかを考える。そもそも上述したようにスキップスキャンは大型のデジタイザほどその必要性が高い。ところで、大型のデジタイザの用途の一つとして、その板面に大きな図面を貼り付けて、それをコンピュータに座標情報を入力しようとする場合に用いるという用途がある。そのような入力操作では、広い板面上を飛び飛びに入力する(位置指示器を用いて飛び飛びの場所を操作者が指示する)ことが頻繁になされる。したがって、位置指示器がどこにあるかを見失って、概略位置が不明な状態からの位置検出の必要性が高くなる。
【0013】
もしも、厚い図面を貼り付けている場合や、紙を何枚も重ね貼りした場合には、入力場所によっては、「読み取り高さの変動幅」の狭間に入ってしまうことになる可能性がある。この場合に、スキップしたコイルでもう一度検出動作をやり直すこととする解決法も考えられる。しかし、概略位置検出動作にかかる時間を短くするというスキップスキャンの本来の目的からは遠くなる解決法である。
【0014】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、スキップスキャンの際の「読取り高さの変動幅」をより小さくしたデジタイザ及びセンサコイルスキャン方法を提供するものである。
【0015】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のセンサコイルスキャン方法は、共振回路を有する位置指示器と、該位置指示器内の共振回路を共振させ得る信号を送信する送信手段、位置指示器内の共振回路から共振の結果返ってくる信号を受信し得る受信手段、該受信手段により受信した信号を処理し位置指示器の状態を検出する信号処理手段、ほぼ同一平面内に設けられ互いに直交する2方向(X軸方向とY軸方向)に多数配設されたセンサコイル、該センサコイルと前記送信手段又は受信手段を選択的に接続する接続手段を有するタブレットとからなるデジタイザのセンサコイルスキャン方法であって、複数のX軸方向のセンサコイルのうちの一つから送信し、該送信を止めた直後に、該送信したX軸方向のセンサコイルから一定の数のコイルを飛ばして空間的距離を隔てた他のX軸方向のセンサコイルで受信するというプロセスを前記X軸方向の複数センサコイルのうちのいくつかについて繰り返し、その結果得られた受信信号を処理することにより位置指示器のタブレットに対する座標情報を検出することを特徴としている。
【0016】
また、本発明のセンサコイルスキャン方法は、共振回路を有する位置指示器と、該位置指示器内の共振回路を共振させ得る信号を送信する送信手段、位置指示器内の共振回路から共振の結果返ってくる信号を受信し得る受信手段、該受信手段により受信した信号を処理し位置指示器の状態を検出する信号処理手段、ほぼ同一平面内に設けられ互いに直交する2方向(X軸方向とY軸方向)に多数配設されたセンサコイル、該センサコイルと前記送信手段又は受信手段を選択的に接続する接続手段を有するタブレットとからなるデジタイザのセンサコイルスキャン方法であって、複数のY軸方向のセンサコイルのうちの一つから送信し、該送信を止めた直後に、該送信したY軸方向のセンサコイルから一定の数のコイルを飛ばして空間的距離を隔てた他のY軸方向のセンサコイルで受信するというプロセスを前記Y軸方向の複数センサコイルのうちのいくつかについて繰り返し、その結果得られた受信信号を処理することにより位置指示器のタブレットに対する座標情報を検出することを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【0018】
図1は、本発明に係るスキャン方法の説明図である。装置構成は図2に示す従来の装置の構成と同じである。図1は、スキップ率50パーセントで、奇数番のコイルのみを検出に用いることとした場合について図示している。奇数番のコイルとは、X軸コイルについては、X01、X03、X05、…(途中省略)…、X39をいい、Y軸コイルについては、Y51、Y53、Y55、…(途中省略)…、Y79をいう。今、図1がX軸コイルを示しているものと考えると、図1の一重丸で示したものが左からX01、X03、X05、X07を示していることとなる。
【0019】
以下、図1と図2とを同時に参照しつつ、本発明に係るスキャン方法について説明する。便宜上、X座標の概略位置検出におけるスキップスキャンのそれについて説明する。Y座標の概略位置検出も同様になされる。
【0020】
まず、第一単位期間において、図示しない制御部の制御により、送受切替スイッチ435が送信回路からの信号をX軸コイル選択スイッチ406に接続するとともに、X軸コイル選択スイッチ406がX軸コイルX01を選択する(このことを以下単に「X01から送信する」と表現する)。このときX01から上方に向けて交番磁界が発せられる(図1においてもっとも左の一重丸から上方に向いている上向きの矢印3本)。そして、この付近にもしも位置指示器が存在すれば、その交番磁界は位置指示器に設けられた共振回路を励振し、共振回路は振動を始める。
【0021】
次に、第二単位期間において、図示しない制御部の制御により、送受切替スイッチ435が第一単位期間における接続を切断し、X軸コイル選択スイッチ406がX軸コイルX03を選択し、X軸コイルX03に発生した信号は受信回路440に送られ、さらにその出力は信号処理回路450に送られる(このことを以下単に「X03で受信する」と表現する)。もしも、この付近に位置指示器が存在していれば、送信回路430からの信号を切断することにより、共振回路の強制振動は終わり、自由振動に移る。この自由振動は減衰していくが、すぐにはなくならないから、共振回路を構成するコイルから交番磁界が発生する状態が暫時保たれる。その交番磁界の影響でX軸コイルX03には信号が発生する。それを受信回路440で検出して信号処理回路450に送ることとなる。
【0022】
さらに、第三単位期間において、X03から送信し、第四単位期間において、X05で受信する。第五単位期間において、X05で送信し、第六単位期間において、X07で受信する。以下、同様に繰り返して、第三十七単位期間において、X37で送信し、第三十八単位期間において、X39で受信する。このようなスキャン方法を採用する際の読取り高さを測定すると、図1に示す点線のように、ほぼ一定の高さをもつことがわかる。
【0023】
ここで、このような結果をもたらすべくコイル配置及びそのスキャン方法が満たすべき条件について整理して考えてみる。まず第一に、センサコイルが等間隔で多数配設されていること、第二に、連続するn本のうち(n−1)本をスキップするスキップスキャンでありスキップ率が一定していること(nは、2,3,4等の整数)、第三に、検出に用いるコイルを一方の端から他方の端へ順番に番号付けして考えたとき、1番目のコイルで送信する送信期間、2番目のコイルで受信する受信期間、2番目のコイルで送信する送信期間、3番目のコイルで受信する受信期間というように繰り返して続いていくスキャン方法であることである。
【0024】
スキップ率については、上述したが2本に1本をスキップする場合は50パーセント、3本に2本をスキップする場合は67パーセント、4本に3本をスキップする場合は75パーセントとなる。スキップ率75パーセントのときを例にとって検出に用いるコイルを考えると、X04、X08、X12、X16、X20、X24、X28、X32、X36、X40を検出に用い、他のコイルをスキップすることになる。
【0025】
【実施例】
[実施例1]
ここで、nを1とする特別の場合について考えてみる。nが1のとき、n−1はゼロとなるから、もはやスキップするとはいえない。しかし、従来の送受信デジタイザのスキャン方法とは違う新しいスキャン方法である。つまり、X軸コイルのスキャンについて具体的に言えば、第一単位期間にX01で送信、第二単位期間にX02で受信、第三単位期間にX02で送信、第四単位期間にX03で受信、第五単位期間にX03で送信、第六単位期間にX04で受信、第七単位期間にX04で送信、…(途中省略)…、第七十六単位期間にX39で受信、第七十七単位期間にX39で送信、第七十八単位期間にX40で受信するというスキャン方法である。Y軸コイルについても同様である。このnが1であるとした特別の場合も、読取り高さの変動が小さいという効果は同様に得られる。
【0026】
[実施例2]
上述の実施形態では、X軸コイルもY軸コイルもそれぞれ等間隔に配設され、スキップ率も一定であるとした。その場合には、読取り高さはほぼ一定の高さをタブレット板面上の全面において得られる。しかし、この等間隔性が厳密に守られない場合でも、読取り高さの変動を小さくするという本発明の課題を達成できる。検出に用いるコイル間では、読取り高さがほぼ直線的に得られるからである。
【0027】
[実施例3]
上述の実施形態では、X軸とY軸との双方について、スキップスキャンをすることとしたが、スキップスキャンをいずれか一軸についてのみ実行して、位置指示器の検出がなされた場合には、詳細位置検出動作に入ることとする実施例も可能である。
【0028】
[実施例4]
上述の実施形態では、スキャン方向を定め、順を追ってスキップスキャンすることとしたが、順次スキャンせずに、ランダムに選んでスキャンすることとする実施例も可能である。その場合でも、ある単位期間において送信を実行したら、その送信に用いたコイルと所定の空間距離を隔てたコイル(同じ軸に属するコイル)で、その直後の単位期間において受信するということを守りさえすれば、読取り高さの変動を小さくするという本発明の効果を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】
上述の構成によって、概略位置検出動作を速く行える。送受信デジタイザのスキップスキャンにおいて、読取り高さの変動幅を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスキャン方法の説明図
【図2】送受信デジタイザの構成図
【図3】スキップスキャン方法の一例を示す図
【符号の説明】
X01−X40 X軸コイル
Y51−Y80 Y軸コイル
406 X軸コイル選択スイッチ
416 Y軸コイル選択スイッチ
420 位置指示器
430 送信回路
435 送受切替スイッチ
440 受信回路
450 信号処理回路
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a digitizer that detects coordinate information of a position indicator by electromagnetic action and inputs the coordinate information to a computer, and a sensor coil scanning method thereof. In particular, the present invention relates to a digitizer that performs electromagnetic interaction between a position indicator and a tablet, and a coordinate detection method thereof.
[0002]
[Prior art]
A digitizer is a device that inputs coordinate information to a computer, and includes a position indicator (called a stylus pen, a cursor, etc.) and a tablet (plate-like). A conventional technique called a transmission / reception digitizer is known for electromagnetically coupling a position indicator and a tablet.
[0003]
As shown in FIG. 2, the transmission / reception digitizer includes loop coil groups (X-axis coils X01-X40 and Y-axis coils Y51-Y80 provided on the tablet side. Here, 40 and 30 respectively are examples. 2 is omitted and 5 or 4 are drawn), and a position indicator 420 (from a coil and a capacitor) having a coil that electromagnetically interacts with the loop coil group. Resonance circuit is built-in, and electromagnetic resonance is achieved by resonating at a natural resonance frequency determined from the values of those elements, for example, 500 kilohertz), and a signal of a specific frequency (the natural resonance frequency of the position indicator) A transmitting circuit 430 for sending to the loop coil group, a receiving circuit 440 for receiving a signal output from the loop coil group, and processing the received signal to check the status of the indicator. A signal processing circuit 450. Since both the transmission circuit and the reception circuit are on the tablet side, this type of digitizer is referred to as a transmission / reception digitizer. Here, the X-axis coil refers to a coil disposed in the X-axis direction. In other words, the longitudinal direction of the coil is parallel to the Y axis. Since the output value is used to detect the X coordinate, it is called an X-axis coil. The Y-axis coil refers to a coil disposed in the Y-axis direction, in other words, a coil whose longitudinal direction is provided in parallel to the X-axis. Since the output value is used to detect the Y coordinate, it is called a Y-axis coil. These loop coils may be referred to as position detection coils or sensor coils (hereinafter simply referred to as “coils” in the present specification unless there is a particular possibility of confusion).
[0004]
The operation of a conventional transmission / reception digitizer will be briefly described. Which coil is supplied with the signal from the transmission circuit 430 (or which signal is passed from the coil to the reception circuit 440) depends on the transmission / reception changeover switch 435, the X-axis coil selection switch 406, and the Y-axis coil selection switch 416. Depends on the work of These three switches are controlled by a control circuit (not shown). A signal of 500 kHz is supplied to the coil for 32 microseconds (hereinafter referred to as “unit period”) after one of the X-axis coil and the Y-axis coil is selected. (The magnitude of 32 microseconds and 500 kilohertz is an example.) If an alternating magnetic field is generated thereby, and the position indicator 420 exists in the vicinity thereof, the resonance circuit in the position indicator 420 is excited to resonate. Begin. In the next unit period, while continuing to select the same coil on the tablet side, by switching the transmission / reception changeover switch 435, the alternating magnetic field returning from the position indicator 420 to the tablet side is received, and the signal is received by the receiving circuit. Pass to 440. Although the resonance of the resonance circuit in the position indicator 420 is attenuated but does not disappear immediately, the signal can be detected by the reception circuit 440. The magnitude (voltage level) of this signal increases as the selected coil on the tablet side is closer to the position of the position indicator 420.
[0005]
By performing this series of operations from the X-axis coils X01 to X40 and further from the Y-axis coils Y51 to Y80, it is possible to acquire the signal level distribution for each of the X-axis and Y-axis. If the coil pitch is appropriately set, signals can be acquired from three adjacent coils. The coordinates of the position indicator can be obtained by regarding the level distribution as a parabola and obtaining its vertex. By performing this calculation for each of the X axis and the Y axis, the two-dimensional coordinates of the position indicator 420 with respect to the tablet are obtained. This calculation depends on the functions of a control circuit and a signal processing circuit 450 (not shown).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the transmission / reception digitizer described above, when the digitizer is turned on, or when it is out of the range that the position indicator can detect and then reenters, the approximate position of the position indicator is located. Since it is unknown, the sensor coil needs to be scanned over the entire position detection region. The scan at this time is called an approximate position detection operation. Once the approximate position is known, only the sensor coil in the vicinity needs to be scanned, so the time required for coordinate detection can be relatively short (detailed position detection operation). However, the time required for the approximate position detection is relatively long. In particular, the wider the coordinate detection area of the digitizer (for example, A0 size), the longer it takes.
[0007]
It is known that there is room for selecting whether to select all scan or skip scan in the method of the approximate position detection operation. All-scan is literally scanning all X-axis loop coils and all Y-axis loop coils. In the above example, a total of 70 coils are scanned, 40 and 30. As an example of the skip scan, there is one jointly proposed by Masanobu Yamamoto and Takeshi Yoneda (Japanese Patent Laid-Open No. 8-286814).
[0008]
An example of skip scanning will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the skip scanning method. FIG. 3 schematically shows the relationship between a tablet having a large number of sensor coils and a position indicator when viewed from the side. The “schematic” means that the sensor coil is represented by a single circle or double circle as if it were a straight line ignoring the actual shape (loop shape), and the position indicator is like a pencil silhouette. This means that only a contour is represented by a simple shape. The first, third, fifth and seventh (odd number) coils from the left are represented by single circles. The second, fourth and sixth (even-numbered) coils from the left are represented by double circles. Hereinafter, the first coil from the left is abbreviated as coil 1. Curved arcs centered on coil 1, coil 3, and coil 5 are drawn. These curved arcs indicate the limit that the alternating magnetic field generated from the coil 1, the coil 3, and the coil 5 excites the resonance circuit in the position indicator and detects the position indicator.
[0009]
Further, in FIG. 3, an arrow pointing from the bottom to the top represents an alternating magnetic field emanating from the coil toward the position indicator, and an arrow pointing from the top to the bottom constitutes the position indicator (more specifically, a resonance circuit in the position indicator). The alternating magnetic field is emitted from the coil) toward the sensor coil on the tablet side. Although four position indicators are displayed in FIG. 3, it does not mean that four position indicators exist on the tablet at the same time, and the position indicator is located at the position depicted in the figure. This means that the digitizer can detect this position indicator.
[0010]
Here, the concept of “reading height” is considered. “Reading height” refers to the height limit of how high the position indicator can be detected from the tablet. Usually, it is expressed as a vertical distance from the tablet plate surface. Consider performing a skip scan in which only the odd-numbered coils are used for detection in the transmission / reception digitizer described above and the even-numbered coils are skipped. Then, as can be seen from FIG. 3, the reading height is high immediately above the odd-numbered coils used for detection, and the reading height is low directly above the even-numbered coils to be skipped. As a result, a phenomenon occurs in which the reading height varies depending on the location on the tablet plate surface. Two horizontal lines drawn in broken lines in FIG. 3 represent this situation. The higher of the two horizontal lines represents the reading height near the coil used for detection, and the lower horizontal line represents the reading height near the skipped coil.
[0011]
This phenomenon can be understood as “the reading height has a fluctuation range”. The magnitude of this fluctuation range increases as the skip rate increases. If the curved arc indicating the limit of the alternating magnetic field in FIG. 3 is compared to a mountain, the pitch of adjacent mountains is increased and the valley is deepened as the skip rate increases. Here, the skip rate is a ratio of skipping the coil to be detected, and is 50% when one of the two is skipped, and 75% when skipping three of the four.
[0012]
Consider how the large fluctuation in the reading height affects the coordinate input operation by the digitizer. In the first place, as described above, skip scanning is more necessary for larger digitizers. By the way, as one of the uses of a large-sized digitizer, there is a use in which a large drawing is pasted on the plate surface and used to input coordinate information to a computer. In such an input operation, frequent input on a large board surface is frequently performed (an operator instructs a jump location using a position indicator). Therefore, it is necessary to detect the position from a state where the approximate position is unknown by losing sight of where the position indicator is.
[0013]
If a thick drawing is pasted, or if multiple sheets of paper are pasted, depending on the input location, there may be a gap between the "variation width of the reading height". . In this case, a solution may be considered in which the detection operation is performed again with the skipped coil. However, this is a solution that is far from the original purpose of skip scanning, which is to shorten the time required for the approximate position detection operation.
[0014]
The present invention has been made in view of such problems, and provides a digitizer and a sensor coil scanning method in which the “variation width of the reading height” in skip scanning is further reduced.
[0015]
[Means for solving the problems]
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, a sensor coil scanning method of the present invention includes a position indicator having a resonance circuit and a transmission for transmitting a signal that can resonate the resonance circuit in the position indicator. Means, a receiving means capable of receiving a signal returned as a result of resonance from a resonance circuit in the position indicator, a signal processing means for processing the signal received by the receiving means and detecting the state of the position indicator, substantially in the same plane A plurality of sensor coils arranged in two directions (X-axis direction and Y-axis direction) perpendicular to each other, and a tablet having connection means for selectively connecting the sensor coils and the transmission means or reception means. a sensor coil scanning method of the digitizer, transmitted from one of the plural X-axis direction sensor coils, immediately after stopping the transmission, or X-axis direction of the sensor coils the transmission The process of receiving at another X-axis direction Sensakoi Le with a space therebetween distance skip a certain number of coils is repeated for some of the plurality sensor coils of the X-axis direction, the resulting received It is characterized in that coordinate information for the tablet of the position indicator is detected by processing the signal.
[0016]
Further, the sensor coil scanning method of the present invention includes a position indicator having a resonance circuit, a transmission means for transmitting a signal capable of resonating the resonance circuit in the position indicator, and a resonance result from the resonance circuit in the position indicator. Receiving means capable of receiving a return signal, signal processing means for processing the signal received by the receiving means and detecting the state of the position indicator, two directions (X-axis direction and substantially perpendicular to each other) provided in substantially the same plane Y-axis direction) to a number disposed a sensor coil, a sensor coil scanning method of the digitizer comprising a tablet having a connection means for selectively connecting said transmitting means or the receiving means and the sensor coil, a plurality of Y sending from one of the axial direction of the sensor coils, immediately after stopping the transmission, the spatial distance skip a certain number of coils from the Y-axis direction of the sensor coils the transmission The process of receiving at another Y-axis direction Sensakoi Le had repeated for some of the plurality sensor coils of the Y-axis direction, with respect to the tablet of the position indicator by processing a received signal obtained as a result It is characterized by detecting coordinate information.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a scanning method according to the present invention. The apparatus configuration is the same as that of the conventional apparatus shown in FIG. FIG. 1 illustrates a case where only an odd-numbered coil is used for detection at a skip rate of 50%. The odd-numbered coils refer to X01, X03, X05,..., X39 for the X-axis coil, and Y51, Y53, Y55,. Say. Now, assuming that FIG. 1 shows an X-axis coil, the single circle shown in FIG. 1 shows X01, X03, X05, and X07 from the left.
[0019]
The scanning method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 at the same time. For convenience, the skip scan in the approximate position detection of the X coordinate will be described. The approximate position detection of the Y coordinate is similarly performed.
[0020]
First, in the first unit period, the transmission / reception changeover switch 435 connects the signal from the transmission circuit to the X-axis coil selection switch 406 and the X-axis coil selection switch 406 switches the X-axis coil X01 under the control of a control unit (not shown). Select (this is hereinafter simply expressed as “transmit from X01”). At this time, an alternating magnetic field is emitted upward from X01 (three upward arrows pointing upward from the left single circle in FIG. 1). If there is a position indicator in the vicinity, the alternating magnetic field excites a resonance circuit provided in the position indicator, and the resonance circuit starts to vibrate.
[0021]
Next, in the second unit period, the transmission / reception changeover switch 435 disconnects the connection in the first unit period under the control of a control unit (not shown), the X-axis coil selection switch 406 selects the X-axis coil X03, and the X-axis coil. The signal generated at X03 is sent to the receiving circuit 440, and the output is sent to the signal processing circuit 450 (this is hereinafter simply expressed as "received at X03"). If there is a position indicator in the vicinity, the forced vibration of the resonance circuit is terminated by cutting the signal from the transmission circuit 430, and the free vibration is started. This free vibration attenuates but does not disappear immediately, so that a state in which an alternating magnetic field is generated from the coil constituting the resonance circuit is maintained for a while. A signal is generated in the X-axis coil X03 due to the influence of the alternating magnetic field. This is detected by the receiving circuit 440 and sent to the signal processing circuit 450.
[0022]
Further, transmission is performed from X03 in the third unit period, and reception is performed at X05 in the fourth unit period. In the fifth unit period, transmission is performed at X05, and in the sixth unit period, reception is performed at X07. Thereafter, the same is repeated, and transmission is performed at X37 in the 37th unit period, and reception is performed at X39 in the 38th unit period. When the reading height when such a scanning method is employed is measured, it can be seen that it has a substantially constant height as shown by the dotted line in FIG.
[0023]
Here, in order to bring about such a result, the coil arrangement and the conditions to be satisfied by the scanning method will be organized and considered. First of all, a large number of sensor coils are arranged at equal intervals, and secondly, skip scanning that skips (n-1) of n consecutive coils, and the skip rate is constant. (N is an integer such as 2, 3, 4, etc.) Third, when considering the coils used for detection in order from one end to the other end, the transmission period for transmitting with the first coil This is a scanning method that continues repeatedly, such as a reception period received by the second coil, a transmission period transmitted by the second coil, and a reception period received by the third coil.
[0024]
As described above, the skip rate is 50% when one is skipped for two lines, 67% when two are skipped for three lines, and 75% when three are skipped for four lines. Considering the coil used for detection when the skip rate is 75% as an example, X04, X08, X12, X16, X20, X24, X28, X32, X36, and X40 are used for detection and other coils are skipped. .
[0025]
【Example】
[Example 1]
Consider the special case where n is 1. When n is 1, n-1 is zero, so it can no longer be skipped. However, this is a new scanning method different from the scanning method of the conventional transmission / reception digitizer. In other words, specifically for scanning of the X-axis coil, X01 is transmitted in the first unit period, X02 is received in the second unit period, X02 is transmitted in the third unit period, X03 is received in the fourth unit period, Sent at X03 in the fifth unit period, received at X04 at the sixth unit period, transmitted at X04 at the seventh unit period, ... (omitted) ..., received at X39 at the 76th unit period, 77th unit In this scanning method, X39 is transmitted during the period and X40 is received during the 78th unit period. The same applies to the Y-axis coil. Even in the special case where n is 1, the effect that the variation in the reading height is small can be obtained similarly.
[0026]
[Example 2]
In the above-described embodiment, the X-axis coil and the Y-axis coil are arranged at equal intervals, and the skip rate is constant. In that case, the reading height can be obtained at a substantially constant height on the entire surface of the tablet plate. However, even when this equidistant property is not strictly observed, the object of the present invention can be achieved in which fluctuation in reading height is reduced. This is because the reading height can be obtained almost linearly between the coils used for detection.
[0027]
[Example 3]
In the above-described embodiment, the skip scan is performed for both the X axis and the Y axis. However, if the position indicator is detected by executing the skip scan for only one of the axes, the details are as follows. An embodiment that enters the position detection operation is also possible.
[0028]
[Example 4]
In the above-described embodiment, the scanning direction is determined and skip scanning is performed in order, but an embodiment in which scanning is selected at random without sequentially scanning is also possible. Even in such a case, if transmission is performed in a certain unit period, the coil used for the transmission and a coil (coil belonging to the same axis) that is separated by a predetermined spatial distance will be protected even in the next unit period. Then, the effect of the present invention can be obtained that the fluctuation of the reading height is reduced.
[0029]
【The invention's effect】
With the above-described configuration, the approximate position detection operation can be performed quickly. In the skip scan of the transmission / reception digitizer, the fluctuation range of the reading height can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a scanning method according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a transmission / reception digitizer. FIG. 3 is an example of a skip scanning method.
X01-X40 X-axis coil Y51-Y80 Y-axis coil 406 X-axis coil selection switch 416 Y-axis coil selection switch 420 Position indicator 430 Transmission circuit 435 Transmission / reception changeover switch 440 Reception circuit 450 Signal processing circuit

Claims (5)

共振回路を有する位置指示器と、該位置指示器内の共振回路を共振させ得る信号を送信する送信手段、前記位置指示器内の共振回路から共振の結果返ってくる信号を受信し得る受信手段、該受信手段により受信した信号を処理し位置指示器の状態を検出する信号処理手段、ほぼ同一平面内に設けられ互いに直交する2方向(X軸方向とY軸方向)に多数配設されたセンサコイル、該センサコイルと前記送信手段又は受信手段を選択的に接続する接続手段を有するタブレットとからなるデジタイザのセンサコイルスキャン方法であって、
前記複数のX軸方向のセンサコイルのうちの一つから送信し、該送信を止めた直後に、該送信したX軸方向のセンサコイルから一定の数のコイルを飛ばして空間的距離を隔てた他のX軸方向のセンサコイルで受信するというプロセスを、前記X軸方向の複数センサコイルのうちのいくつかについて繰り返し、その結果得られた受信信号を処理することにより前記位置指示器の前記タブレットに対する座標情報を検出することを特徴とするセンサコイルスキャン方法。
Position indicator having a resonance circuit, transmission means for transmitting a signal capable of resonating the resonance circuit in the position indicator, and reception means for receiving a signal returned as a result of resonance from the resonance circuit in the position indicator The signal processing means for processing the signal received by the receiving means and detecting the state of the position indicator, provided in a large number in two directions (X-axis direction and Y-axis direction) which are provided in substantially the same plane and are orthogonal to each other. A sensor coil scanning method for a digitizer comprising a sensor coil and a tablet having a connection means for selectively connecting the sensor coil and the transmission means or reception means,
Sending from one of said plurality of X-axis direction sensor coils, immediately after stopping the transmission, spaced spatial distance skip a certain number of coils from the X-axis direction of the sensor coils the transmission the process of receiving at Sensakoi Le other X-axis direction, the number is repeated for one of the X-axis direction of the plurality sensor coils, the tablet of the position indicator by processing a received signal obtained as a result A sensor coil scanning method characterized by detecting coordinate information with respect to.
共振回路を有する位置指示器と、該位置指示器内の共振回路を共振させ得る信号を送信する送信手段、前記位置指示器内の共振回路から共振の結果返ってくる信号を受信し得る受信手段、該受信手段により受信した信号を処理し位置指示器の状態を検出する信号処理手段、ほぼ同一平面内に設けられ互いに直交する2方向(X軸方向とY軸方向)に多数配設されたセンサコイル、該センサコイルと前記送信手段又は受信手段を選択的に接続する接続手段を有するタブレットとからなるデジタイザのセンサコイルスキャン方法であって、
前記複数のY軸方向のセンサコイルのうちの一つから送信し、該送信を止めた直後に、該送信したY軸方向のセンサコイルから一定の数のコイルを飛ばして空間的距離を隔てた他のY軸方向のセンサコイルで受信するというプロセスを、前記Y軸方向の複数センサコイルのうちのいくつかについて繰り返し、その結果得られた受信信号を処理することにより前記位置指示器の前記タブレットに対する座標情報を検出することを特徴とするセンサコイルスキャン方法。
Position indicator having a resonance circuit, transmission means for transmitting a signal capable of resonating the resonance circuit in the position indicator, and reception means for receiving a signal returned as a result of resonance from the resonance circuit in the position indicator The signal processing means for processing the signal received by the receiving means and detecting the state of the position indicator, provided in a large number in two directions (X-axis direction and Y-axis direction) which are provided in substantially the same plane and are orthogonal to each other. A sensor coil scanning method for a digitizer comprising a sensor coil and a tablet having a connection means for selectively connecting the sensor coil and the transmission means or reception means,
Sending from one of said plurality of Y-axis direction of the sensor coils, immediately after stopping the transmission, spaced spatial distance skip a certain number of coils from the Y-axis direction of the sensor coils the transmission the process of receiving at Sensakoi Le other Y-axis direction, the Y-axis several repeated for one of the directions of the plurality sensor coils, the tablet of the position indicator by processing a received signal obtained as a result A sensor coil scanning method characterized by detecting coordinate information with respect to.
前記コイルを飛ばす数が1本であることを特徴とする請求項1又は2記載のセンサコイルスキャン方法。  3. The sensor coil scanning method according to claim 1, wherein the number of skipping coils is one. 前記コイルを飛ばす数が2本であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサコイルスキャン方法。  3. The sensor coil scanning method according to claim 1, wherein the number of skipping the coils is two. 前記コイルを飛ばす数が3本であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサコイルスキャン方法。  3. The sensor coil scanning method according to claim 1, wherein the number of skipping the coils is three.
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