JPH01119818A

JPH01119818A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH01119818A
Application number: JP62277690A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Aoki; 一男青木; Nobuyuki Miyamori; 信幸宮森; Tsugunari Yamanami; 山並　嗣也
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1987-11-02
Publication date: 1989-05-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電波又は磁気を用い位置指示器で指定された
座標位置を検出する座標入力装置に関するものである。

（従来の技術）従来、この種装置としては、磁歪伝達媒体の一端または
位置指示器の先端に設けた駆動コイルにパルス電流を印
加して前記磁歪伝達媒体に磁歪振動波を生起させた時点
より、位置指示器の先端または磁歪伝達媒体の一端に設
けた検出コイルに前記磁歪振動波に基づく誘動電圧を検
出するまでの時間を処理器等で測定し、これより位置指
示器の指示位置を算出する如くなしたものがあった。

また、従来の他の位置としては、複数の駆動線と検出線
とを互いに直交して配置し、駆動線に順次、電流を流す
とともに検出線を順次選択して誘導電圧を検出し、フェ
ライトのような磁性体を有する位置指示器で指定した位
置を大きな誘導電圧が誘起された検出線の位置より検出
するようになしたものがあった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前者の装置では位置検出精度は比較的良
好であるが、位置指示器と処理器等との間でタイミング
信号などを授受するため、位置指示器と装置との間にコ
ードを必要としその取扱いが著しく制限されると共に、
他の機器からの誘導を受けやすく誤動作したり、また逆
にノイズの発生源となる可能性もあり、更にペンを磁歪
伝達媒体に対して垂直に保持し、かっかなり近接させて
指示しなければならなかった。また、後者の装置では位
置指示器をコードレスとすることができるが、座標位置
の分解能が線の間隔で決まり、分解能を上げるために線
の間隔を小さくするとＳＮ比及び安定度が悪くなり、従
って分解能を上げることが困難であり、また駆動線と検
出線の交点の真上の位置検出が困難であり、更に位置指
示器を線に極く接近させなければならず入力面上に厚み
のある物を置いて使用できなかった。また、従来、位置
入力のタイミングを位置指示器の操作に関連付けようと
する場合は、位置指示器自体にスイッチ、あるいはなん
らかの信号の発生回路を取付ける必要があり、構成が複
雑となり、故障し易かった。さらに駆動コイル又は駆動
線は所定の電流を流す必要があるため、一般に抵抗値の
高く許容電流値の小さい透明導体で構成することができ
ず、透明なタブレットを構成することができなかった。

従ってタブレット上のみに物を置いて使用しなければな
らず、固定された物または許容検出範囲を越える厚みを
有する物等には使用できないという問題点があった。

本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、位置
指示器がどこにも接続されず操作性が良く、また外部か
らの誘導に強くかつノイズを放出することがなく、さら
に透明なタブレットを有する高精度な座標入力装置を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、多数のループコイル
をＸ方向に並設してなるＸ方向のループコイル群と、多
数のループコイルをＸ方向に並設してなるＸ方向のルー
プコイル群と、前記各ループコイル群を所定の位置に保
持する透明基板とを備えたタブレットと、少なくともコ
イルとコンデンサを含み、所定の周波数を同調周波数と
し、電圧と電流の位相差を同調状態に応じて、変更可能
となした同調回路を備えた位置指示器と、前記タブレッ
トのＸ方向のループコイル群より一のループコイルを順
次選択するＸ方向の選択手段と、前記タブレットのＸ方
向のループコイル群より一のループコイルを順次選択す
るＸ方向の選択手段と、前記所定の周波数の交流信号を
発生する信号発生手段と、前記所定の周波数の交流信号
を検出する信号検出手段と、前記Ｘ方向及びＸ方向の選
択手段により選択されたＸ方向及びＸ方向の各ループコ
イルに順次前記信号発生手段及び信号検出手段を交互に
接続する接続切替手段と、前記Ｘ方向及びＸ方向の各ル
ープコイルから前記信号検出手段により検出される交流
信号に基づいて前記位置指示器によるＸ方向及びＸ方向
の指定位置の座標値を求める座標検出手段とを備えた位
置検出回路とから構成した。

（作用）本発明によれば、タブレット上に載置された物だけでな
く、タブレットの下に配設された物に対しても、タブレ
ット上より透視しながら的確に位置指定ができる。この
ように、タブレット上または下に配設された物に対して
位置指示器を用いて位置指定すれば、タブレットのＸ方
向及びＸ方向の多数のループコイルのうちの一のループ
コイルと位置指示器の同調回路との間で電波が送受信さ
れ、これがＸ方向及びＸ方向の多数のループコイルの全
てについて繰返され、この際、得られる誘導電圧に基づ
いて座標検出手段で演算処理されて、位置指示器による
指定位置の座標値が求められる。

（実施例）第１図は本発明の座標入力装置の概要を示すもので、図
中、１は枠型の基板１０と透視部１１から構成された座
標を入力するためのタブレット、２は位置を指定するた
めの位置指示器、例えばスタイラスペン、３はスタイラ
スペン２で指定されたタブレット１上の座標値を検出す
る位置検出回路である。

第２図（ａ）は、タブレット１の透視部１１を構成する
透明基板を示す概要図、第２図（ｂ）は透視部１１の一
部省略拡大断面図である。第２図によれば、１２．１３
，１４．１５はポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビ
ニル等からなる透明フィルム、１６はＸ方向に沿って多
数、例えば９６本並設された銅線（実際には軟鋼錫メツ
キ線を使用する。）、１７はＸ方向に沿って同じく９６
本並設された銅線である。これらは、まず透明フィルム
１２と透明フィルム１３の間に銅線１７を並設し、例え
ばポリエチレン系の透明な接着剤で接着する。同様に透
明フィルム１４と透明フィルム１５との間に前記銅線１
６を並設して前記透明な接着剤で接着し、さらに透明フ
ィルム１３と透明フィルム１４とを銅線１６と銅線１７
とが直交する如く接着することにより透視部１１が形成
されており、例えば、透明フィルム１５側から透明フィ
ルム１２側を透視した際、充分透視可能となっている。

また、第２図では、透視部１１の表面にかなりの凸凹が
有るように図示されているが、実際には透明フィルムの
厚さと銅線の直径は一方向（Ｘ方向又はＸ方向）分合わ
せても０．２ｍｍ以下であり、はとんど無視できる。

さらに前記透視部１１を用いてタブレット１を構成する
には、枠型の基板１０の中央部に透視部１１を配設し、
銅線１６及び１７と基板１０のパターンと例えばハンダ
付けにより接続して、Ｘ方向及びＸ方向の座標値を検知
するための多数のループコイルを形成する。なお、透視
部１１から露出した銅線１６．１７はハンダ付は部を除
いて絶縁体で被覆しても良い。

第３図はＸ方向の座標値を検知するためのループコイル
群１６０及びＸ方向の座標値を検知するためのループコ
イル群１７０の詳細を示すものである。Ｘ方向のループ
コイル群１６０はＸ方向に沿って互いに平行に配置され
た多数、例えば４８本のループコイル１８０−１　、１
６０−２　、・・・・・・、　１６０−４８からなり、
また、Ｘ方向のループコイル群１７０はＸ方向に沿って
互いに平行に配置された多数、同じく４８本のループコ
イル１７０−１　、１７０−２　。

・・・・・・、　１７０−４８からなり、第２図に示し
た如く、Ｘ方向のループコイル群１６０とＸ方向のルー
プコイル群１７０とは透明フィルム１３及び透明フィル
ム１４とを介して互いに密接して重ね合わされている（
但し、図面では理解し易いように両者を離して描いてい
る。）なお、ここでは各ループコイルを１ターンで構成
したが、必要に応じて複数ターンとなしても良い。

第４図はスタイラスペン（以下、単にペンと称す。）２
の詳細な構造を示す断面図で、合成樹脂等の非金属素材
からなるペン軸２１の内部にその先端寄りから、ボール
ペン等の芯体２２と、該芯体２２を摺動自在に収容し得
る透孔を備えたフェライトコア２３と、コイルバネ２４
と、スイッチ２５１．フェライトコア２３の周囲に巻回
されたコイル２５２．コンデンサ２５３及び２５４から
なる同調回路２５とが一体的に組合されて内蔵され、そ
の後端にはキャップ２６が取付けられてなっている。

前記コイル２５２とコンデンサ２５３は第５図にも示す
ように互いに直列に接続され、周知の共振回路を構成す
る如くなっており、コイル２５２及びコンデンサ２５３
の数値は所定の周波数ｆＯにおいて、電圧と電流の位相
が同相で共振（同調）する値に設定されている。また、
コンデンサ２５４はスイッチ２５１を介してコンデンサ
２５３の両端に並列に接続されており、スイッチ２５１
がオンとなった時、前述した共振回路における電流の位
相を遅らせ、後述する受信信号の位相を所定角度遅らせ
る作用を行なう。なお、スイッチ２５１はペン軸２］を
手等で保持し、芯体２２の先端を、例えばタブレット１
の上面に押付けることによってペン軸２１内に押込むと
、その後端によりコイルバネ２４を介して押圧され、オ
ンとなる如くなっている。

第５図は同調回路２５とともに位置検出回路３の詳細を
示すブロック図である。同図において、３０１は制御回
路、３０２は信号発生手段（回路）、３０３ｘ及び３０
３ｙはＸ方向及びＸ方向の選択手段（回路）である。ま
た、３０４ｘ、　３０４ｙは送受切替回路、３０５はＸ
Ｙ切替回路、３０６は受信タイミング切替回路であり、
これらは接続切替手段を構成する。

また、３０７は帯域フィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ）であり、こ
れは信号検出手段を構成する。また、３０８は検波器、
３０９は低域フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）であり、これらは
後述する制御回路３０１における処理を含めて座標検出
手段を構成する。また、８１０　、３１１は位相検波器
（Ｐ　Ｓ　Ｄ）　、３１２　、３１３は低域フィルタ（
ＬＰＦ）であり、これらは後述する制御回路３０１にお
ける処理を含めてスイッチのオン・オフ識別手段を構成
する。また、３１４ｘ、　３１４ｙは駆動回路、３１．
５ｘ、　３１５ｙは増幅器である。

次に前記装置の動作をその構成とともに説明するが、ま
ず、タブレット１とペン２との間で位置検出のための電
波が送受信されるようす並びにこの際、得られる信号に
ついて、第６図に従って説明する。

前記制御回路３０１は周知のマイクロプロセッサ等より
構成され、信号発生回路３０２を制御するとともに、第
７図に示すフローチャートに従って選択回路３０３ｘ及
び３０３ｙを介してタブレット１の各ループコイルの切
替を制御し、また、ＸＹ切替回路３０５及び受信タイミ
ング切替回路３０６に対して座標検出方向の切替を制御
し、さらにまた、低域フィルタ３０９　、３１２　、３
１３からの出力値をアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換し、後述する演算処理を実行してペン２による指定位
置の座標値を算出し、さらにそのスイッチの状態を識別
し、これらを図示しないホストコンピュータ等の上位装
置へ送出する。

選択回路３０３ｘは前記Ｘ方向のループコイル群１５０
より一のループコイルを順次選択するものであり、また
、選択回路３０３ｙは前記Ｘ方向のループコイル群１６
０より一のループコイルを順次選択するものであり、そ
れぞれ制御回路３０１からの情報に基づいて動作する。

送受切替回路３０４Ｘは前記選択されたＸ方向の一のル
ープコイルを駆動回路３１４ｘ並びに増幅器３１５Ｘに
交互に接続するものであり、また、送受切替回路３０４
ｙは前記選択されたＸ方向の一のループコイルを駆動回
路３１４ｙ並びに増幅器３１５ｙに交互に接続するもの
であり、これらは後述する送受切替信号に従って動作す
る。

信号発生回路３０２は所定の周波数ｆＯ１例えば５００
ｋＨｚの矩形波信号Ａ１該矩形波信号Ａの位相を所定角
度遅らせた信号Ａ−（図示せず）、所定の周波数ｆｋ、
例えば１５．６２５ｋ　Ｈｚの送受切替信号Ｂ及び受信
タイミング信号Ｃを発生する。

前記矩形波信号Ａは位相検波器３１０に送出されるとと
もに図示しない低域フィルタにより正弦波信号に変換さ
れ、さらにＸＹ切替回路３０５を介して駆動回路３１４
Ｘ又は３１４ｙのいずれか一方に送出され、また、矩形
波信号Ａ′は位相検波器３１１に送出され、また、送受
切替信号Ｂは送受切替回路３０４ｘ及び３０４ｙに送出
され、さらにまた、受信タイミング信号Ｃは受信タイミ
ング切替回路３０６に送出される。

今、制御回路３０１よりＸ方向を選択する情報がＸＹ切
替回路３０５及び受信タイミング切替回路３０６に入力
されているとすると、前記正弦波信号は駆動回路３１４
Ｘに送出され平衡信号に変換され、さらに送受切替回路
３０４ｘに送出されるが、該送受切替回路３０４Ｘは送
受切替信号Ｂに基づいて駆動回路３１４ｘ及び増幅器３
１５Ｘのいずれか一方を切替接続するため、送受切替回
路３０４ｘより選択回路３０３Ｘに出力される信号は時
間Ｔ　（−１／２　ｆｋ　）　、ここでは３２μｓｅｃ
毎に５００ｋＨｚの信号を出したり出さなかったりする
信号りとなる。

前記信号りは選択回路３０３ｘを介してタブレット１の
Ｘ方向の一のループコイル１ｆｌＯ−ｉ（ｉ＝１．２．
・・・・・・４８）に送出されるが、該ループコイル１
８０−　ｉは前記信号りに基づく電波を発生する。

この際、タブレット１上にてペン２が略直立状態、即ち
使用状態に保持されていると、前記信号Ｄ　ニ基づく電
波はペン２のコイル２５２を励振し、その同調回路２５
に信号りに同期した誘導電圧Ｅを発生させる。

その後、信号りにおいて信号無しの期間、即ち受信期間
に入るとともにループコイル１８０−　ｉが増幅器３１
５ｘ側に切替えられると、該ループコイル１８０−　ｉ
よりの電波は直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｅは同調
回路２５内の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｅに基づいて同調回路２５を流れる
電流はコイル２５２より電波を発信させる。該電波は増
幅器８１５ｘに接続されたループコイル１８０−　ｉを
逆に励振するため、該ループコイル１６０−　ｉにはコ
イル２５２からの電波による誘導電圧が発生する。該誘
導電圧は受信期間の間のみ送受切替回路３０４ｘより増
幅器３１５ｘに送出され増幅されて受信信号Ｆとなり、
さらに受信タイミング切替回路３０Ｂに送出される。

受信タイミング切替回路３０６にはＸ方向又はＹ方向の
選択情報のいずれか一方、ここではＸ方向の選択情報と
、実質的に送受切替信号Ｂの反転信号である受信タイミ
ング信号Ｃとが入力されており、該信号Ｃがハイ（Ｈ）
レベルの期間は受信信号Ｆを出力し、ロー（Ｌ）レベル
の期間は何も出力しないため、その出力には信号Ｇ（実
質的に受信信号Ｆと同一）が得られる。

前記信号Ｇは帯域フィルタ３０７に送出されるが、該帯
域フィルタ３０７は周波数ｆＯを固有の振動数とするセ
ラミックフィルタであり、前記信号Ｇ中の周波数ｆＯ酸
成分エネルギーに応じた振幅りを有する信号Ｈ（厳密に
は、数個の信号Ｇが帯域フィルタ３０７に入力され収束
した状態において）を検波器３０８及び位相検波器３１
０　、８１１に送出する。

前記検波器３０Ｂに入力された信号Ｈは検波・整流され
、信号■とされた後、遮断周波数の充分低い低域フィル
タ３０９にて前記振幅りのほぼ１／２に対応する電圧値
、例えばＶｘを有する直流信号Ｊに変換され、制御回路
３０１に送出される。

前記信号Ｊの電圧値Ｖｘはペン２とループコイル１８０
−　ｉとの間の距離に依存した値、ここではほぼ距離の
４乗に反比例した値を示し、ループコイル１８０−　ｉ
が切替えられると変化するため、制御回路３０１におい
て、各ループコイル毎に得られる電圧値Ｖｘをディジタ
ル値に変換し、これらに後述する演算処理を実行するこ
とにより、ペン２によるＸ方向の指定位置の座標値が算
出される。

なお、ペン２によるＹ方向の指定位置の座標値について
も同様にして算出される。

また一方、位相検波器３１０には前記矩形波信号Ａが検
波信号として入力されており、この時、スイッチ２５１
がオフであって、信号Ｈの位相が矩形波信号Ａの位相と
ほぼ一致しているとすると、ちょうど信号Ｈを正側に反
転した信号（実質的に信号Ｉと同一）を出力する。この
信号は前記同様の低域フィルタ３１２にて振幅りのほぼ
１／２に対応する電圧値を有する直流信号（実質的に信
号Ｊと同一）に変換され、制御回路３０１に送出される
。

また、位相検波器３１１には矩形波信号Ａ′が検波信号
として入力されているが、前述したようにスイッチ２５
１がオフであって、信号Ｈの位相が矩形波信号Ａ′の位
相に対して所定角度進んでいるとすると、正側及び負側
に成分を有する信号を出力する。この信号は前記同様の
低域フィルタ３１３にて直流信号に変換され制御回路３
０１に送出されるが、位相検波器３１１の出力信号にお
いて正側及び負側に成分を有するため、低域フィルタ３
１３の出力の電圧値は低域フィルタ３１２の出力の電圧
値に比べてかなり小さい値となる。

ここで、ペン２のスイッチ２５１がオンになると、同調
回路２５を流れる電流の位相は誘導電圧Ｅに対して遅れ
、受信信号Ｆの位相も所定角度遅れる、即ち矩形波信号
Ａ′の位相とほぼ一致することになる。従って、この時
の帯域フィルタ３０７の出力Ｈは位相検波器３１０によ
って正側及び負側に成分を有する信号とされ、低域フィ
ルタ３１２の出力は前述したスイッチ２５１がオフの場
合の低域フィルタ８１３の出力とほぼ同じ電圧値となる
が、位相検波器３１１によって正側に反転した信号とさ
れ、低域フィルタ３１３の出力は前記同様、振幅りのほ
ぼ１／２に対応する所定の電圧値を有する直流信号とな
る。

このようにスイッチ２５１がオフの場合は低域フィルタ
３１２の出力に所定の電圧値が得られ、また、スイッチ
２５１がオンであれば低域フィルタ３１３の出力に所定
の電圧値が得られるため、制御回路３０１において、低
域フィルタ３１２及び３１３の出力値を監視することに
より、スイッチ２５１がオフであるか又はオンであるか
を識別することができる。

なお、ここで識別されたスイッチ２５１のオン（又はオ
フ）の状態を示す情報は、ペン２による指定位置の座標
値のうちで実際に入力すべき値を指定する情報等として
使用される。

次に、第７図乃至第１０図に従って位置検出回路３にお
ける座標検出動作及びペン２の状態、ここではスイッチ
２５１のオン・オフ状態の識別動作の詳細とともに装置
全体の動作を説明する。

まず、装置全体の電源が投入され、測定開始状態になる
と、制御回路３０１はＸ方向を選択する情報をＸＹｖＪ
−替回路３０５及び受信タイミング切替回路３０６に送
出するとともに、タブレット１のＸ方向のループコイル
ｔｅａ−ｉ〜１６０−４８のうち、最初のループコイル
１６０−１を選択する情報を選択回路３０３ｘに送り、
該ループコイル１８０−１を送受切替回路３０４ｘに接
続する。

送受切替回路３０４ｘは前述した送受切替信号Ｂに基づ
いて、ループコイル１８０−１を駆動回路３１４ｘ及び
増幅器３１５Ｘに交互に切替制御するが、この際、駆動
回路３１４ｘは３２μＳｅｅの送信期間において、第８
図（ａ）に示すような５００ｋＨｚの１６個の正弦波信
号を該ループコイルｔｅａ−ｔへ送る。

前記送信及び受信の切替は第８図（ｂ）に示すように一
のループコイル、ここでは１５０−１に対して７回繰返
される。この７回の送信及び受信の繰返し期間が、一の
ループコイルの選択期間（４４８μｓｅｃ　）に相当す
る。

この時、増幅器３１５ｘの出力には一のループコイルに
対して７回の受信期間毎に誘導電圧が得られるが、この
誘導電圧は前述したように受信タイミング切替回路３０
６を介して帯域フィルタ３０７に送出され平均化され、
検波器３０８、位相検波器３１０　、３１１及び低域フ
ィルタ３０９　、３１２　、３１３を経て制御回路３０
１に送出される。

制御回路３０１は前記低域フィルタ３０９の出力値をＡ
／Ｄ変換して入力し、ペン２とループコイル１８０−１
との距離に依存した検出電圧、例えばＶｘｌとして一時
記憶する。

次に、制御回路３０１はループコイル１１３０−２を選
択する情報を選択回路３０３ｘに送り、該ループコイル
１６０−２を送受切替回路３０４ｘに接続し、ペン２と
ループコイル１６０−２との距離に依存した検出電圧Ｖ
Ｘ２を得てこれを記憶し、以後、同様にループコイル１
６０−２〜１．６０−４８を順次、送受切替回路３０４
Ｘに接続し、第８図（Ｃ）に示すような各ループコイル
毎のペン２とのＸ方向の距離に依存した検出電圧ｖＸ１
〜ｖｘ４８　（但し、第８図（ｃ）　！：はその一部の
みをアナログ的な表現で示す。）を記憶する。

実際の検出電圧は、第９図に示すようにペン２が置かれ
た位置（ｘｐ　）を中心として、その前後の数本のルー
プコイルのみに得られる。

制御回路３０１は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定
の検出レベル以上であるか否かをチエツクし、一定の検
出レベル以下であれば、再度、Ｘ方向の各ループコイル
の選択及び電圧検出を繰返し、一定の検出レベル以上で
あれば、次の処理へ進む。

次に、制御回路３０１はＸＹ切替回路３０５及び受信タ
イミング切替回路３０ＢにＹ方向の選択情報を送出し、
前記同様にして選択回路３０３ｙ及び送受切替回路３０
４ｙを切替え、電波を送受信した時の低域フィルタ３０
９の出力値をＡ／Ｄ変換して得られるペン２とＹ方向の
各ループコイル１７０−１〜１７０−４８との距離に依
存した検出電圧を一時記憶する。この後、前記同様にし
てレベルチエツクを行ない、一定の検出レベル以下であ
れば、再度、Ｘ方向の各ループコイルの選択及び電圧検
出へ戻り、また、一定の検出レベル以上であれば、前記
記憶した電圧値より後述する如くして、ペン２のＸ方向
及びＹ方向の指定位置の座標値を算出する。

次に、制御回路３０１は前記Ｘ方向のループコイル１６
０−１〜１８０−４８（又はＹ方向のループコイル１７
０−１〜１７０−４８）のうち、最大の検出電圧が得ら
れたループコイルを選択する情報を選択回路３Ｈｘ（又
は３０３ｙ）に送出し、前記電波の送受信を複数回、例
えば７回繰返させ、その時、低域フィルタ８１２及び３
１３より得られた出力値をＡ／Ｄ変換し、前述したよう
にこれらの値のいずれが所定の値以上であるかを検出し
、スイッチ２５１のオン・オフを識別する。

前記スイッチ２５１のオン・オフの識別結果は前述した
ペン２のＸ方向及びＹ方向の指定位置の座標値とともに
上位装置に転送される。

このようにして第１回目の座標検出動作及び状態識別動
作が終了すると、制御回路３０１は第１０図に示すよう
に第２回目以降の座標検出動作として、前記Ｘ方向のル
ープコイルＩＥｉＯ−１〜１［１Ｏ−４８のうち、最大
の検出電圧が得られたループコイルを中心として、その
前後の一定数、例えば１０本のループコイルのみを選択
する情報を選択回路３０３ｘに送出し、また、Ｙ方向の
ループコイル１７０−１〜１７０−４８のうち、最大の
検出電圧が得られたループコイルを中心として、その前
後の一定数、同じく１０本のループコイルのみを選択す
る情報を選択回路８０３ｙに送出し、前記同様にして出
力値を得てペン２に対するＸ方向及びＹ方向の座標検出
動作及びスイッチ２５１のオン・オフ状態の識別動作を
行ない、得られた座標値及び識別結果を上位装置に転送
し、以下、これらを繰返す。

なお、前述したレベルチエツクを詳細に説明すると、検
出電圧の最大値が前記検出レベルに達しているか否か及
び最大値の検出電圧を有するループコイルがどのループ
コイルであるかをチエツクし、検出レベルに達していな
ければ以後の座標計算等を停止し、また、次回の座標検
出動作及び状態識別動作において選択するループコイル
の中心を設定する処理である。

Ｘ方向又はＹ方向の座標値、例えば前記座標値ｘｐを求
める算出方法の一つとして、前記検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　
ｘ４ｇの極大値付近の波形を適当な函数で近似し、その
函数の極大値の座標を求める方法がある。

例えば第８図（ｅ）において、最大値の検出電圧Ｖｘ３
と、その両側の検出電圧Ｖｘ２及びＶｘ４を２次函数で
近似すると、次のようにして算出することができる（但
し、各ループコイル１６０−１〜１８０−４８の中心位
置の座標値をＸ１〜ｘ４８とし、その間隔をΔＸとする
。）。まず、各電圧と座標値より、Ｖｘ２＝　ａ　（ｘ２−　ｘｐ　）　２＋ｂ　　　　町
−（１）Ｖｘ３＝ａ　（ｘ３−ｘｐ　）　２＋ｂ　　　
　−（２）Ｖｘ４＝　ａ　（ｘ４−　ｘｐ　）　２＋ｂ
　　　　町・＜３）となる。ここで、ａ、ｂは定数（ａ
＜０）である。

また、ｘ３　−ｘ２　　＝ΔＸ　　　　　　　　　　　　・・
・・・・（４）ｘ４　−ｘ２　　＝２ΔＸ　　　　　　
　　　　　　・・・・・・（５）となる。（４）　、　
（５）式を（２）　、　（３）式に代入して整理すると
、ｘｐ−ｘ２＋Δｘ／２　（（３Ｖｘ２−４Ｖｘ３＋　Ｖ
ｘ４）　／　（Ｖｘ２−２　Ｖｘａ＋Ｖｘ４）　）・・
・・・・（６）となる。

従って、各検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　Ｘ４８より、前記レベ
ルチエツクの際に求められた最大値の検出電圧及びその
前後の検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧
が得られたループコイルの１つ前のループコイルの座標
値（既知）とがら前述した（６）式に相当する演算を行
なうことにより、ぺン２の指定位置の座標値ｘｐを算出
できる。

なお、実施例中のループコイルの本数やその並べ方は一
例であり、これに限定されないことはいうまでもない。

また、スタイラスペンの代わりにカーソルを使用できる
ことは勿論である。

第１１図は、タブレット１の透視部１１の良好な他の実
施例を示す一部省略拡大断面図である。

第２図に示した透視部１１との相違は、第２図における
透明フィルム１３（或いは、透明フィルム１４゜）を介
して銅線１６をＹ方向に多数並設すると共に、銅線１７
をＸ方向に多数並設し、透明フィルム１５及び透明フィ
ルム１２て銅線１６゜１７をラミネートするようなした
ものである。これによれば第２図に示した透明フィルム
］４（或いは透明フィルム１３゜）が不要となり、部品
点数の削減、タブレット１の薄型化、低コスト化が図れ
、透視部１１の透視度も向上できる。

また、第１２図に示す如く、例えば、アクリル板からな
る方形平板状の導光板１０１の下部に光源本体、例えば
螢光灯１０２を複数配設し、前記導光板１０１上には本
発明に係るタブレット１を配設し、さらに光量を均一化
する為に乳白色のアクリル板１０３をタブレット１上に
配設した透視装置１００、或いは、第１３図に示す如く
、例えば一対の対向端面より中央部に向かって徐々に深
さが増す如く複数の凹所２０１ａを所定間隔をおいて形
成した光透過性を有する方形平板状の導光板２０１と、
該導光板２０１の下面に設けられた反射鏡２０２と、前
記両端面の各々に近接して設けられた光源本体、例えば
蛍光灯２０３，２０４とを備えた光源部を設け、本発明
に係るタブレット１を前記導光板２０１上に配設し、さ
らに光量を均一化する為に乳白色のアクリル板２０５を
タブレット１上に配設した透視装置２００等が構成でき
、アクリル板１０Ｌ２０５上に載置したネガフィルム、
ポジフィルム、レントゲン写真等を透視し、タブレット
１への座標入力、トレーシング等の作業を行なうための
透視装置の薄型化、軽量化を実現できる。

さらに、本発明に係るタブレット１は、安価でしかも容
易に大型化を図れ、タブレット１上に製図機械を配設す
ることも可能となり、タブレット１上に載置した用紙等
に正確な作図ができると共に座標入力ができる座標入力
装置、或いは上述した第１２図、第１３図で示した透視
装置が実現できる。さらにまた、タブレット１を非金属
材料例えばデコラ板等で構成された机内等に入力可能な
深さに埋設もしくは配設すれば、机の天板からコードレ
スのスタイラスペン或いはカーソルにより座標入力が可
能で、入力が終われば、通常の事務用机としても使用で
きる応用範囲の広い机を実現できる。又本発明によるタ
ブレットを例えば液晶デイスプレィ装置の上に搭載し、
タブレット上から入力した図形等をリアルタイムで該タ
ブレ・メト下の表示装置に表示する入出カ一体型の装置
を提供することもできる。

なお、本発明は本件出願人の出願にかかる特願昭５９−
３２２４４号の「位置検出装置」（特開昭６Ｃ１−１７
６１３３号公報参照）にも同様に適用することができる
。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、タブレットの位置
指定部は透明基板で形成されているので、タブレット上
だけでなくタブレットの下に配設された物に対してもタ
ブレット上より透視しながら位置指定が可能である。従
って、机上等に固定された物或いは許容検出範囲を越え
る厚みを有する物等に対しても座標入力が可能であり、
応用範囲を広くでき、しかも座標値を高精度に入力でき
る。また、位置指示器側にはコイルとコンデンサを主要
素とする同調回路を設けるのみで良く、コードが不要と
なりかつ電池や磁石等の重量のある部品が不要となり、
入力の操作性を大幅に改善でき、さらには得られた誘導
電圧に対する演算処理の精度を上げることによって、位
置検出精度を上げることもてきる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の座標入力装置の概要を示す斜視図、第
２図（ａ）は透明基板の図、第２図（ｂ）はタブレット
の透視部の一部省略拡大断面図、第３図はタブレットの
Ｘ方向及びＹ方向のループコイル群の詳細な構成図、第
４図はスタイラスペンの断面図、第５図はスタイラスペ
ンの同調回路及び位置検出回路の詳細を示すブロック図
、第６図は第５図の各部の信号波形図、第７図は位置検
出回路の制御回路における処理の流れ図、第８図（ａ）
　（ｂ）　（ｃ）は位置検出回路における基本的な位置
検出動作を示すタイミング図、第９図は第１回目の位置
検出動作の際に各ループコイルより得られる検出電圧を
示す図、第１０図は第２回目以降の位置検出動作及び状
態識別動作を示すタイミング図、第１１図はタブレット
の透視部の他の実施例を示す一部省略拡大断面図、第１
２図及び第１３図は本発明が適用された透視装置の一部
省略断面図である。１・・・タブレット、２・・・スタイラスペン、３・・
・位置検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数のループコイルをＸ方向に並設してなるＸ方
向のループコイル群と、多数のループコイルをＹ方向に
並設してなるＹ方向のループコイル群と前記各ループコ
イル群を所定の位置に保持する透明基板とを備えたタブ
レットと、少なくともコイルとコンデンサを含み、所定の周波数を
同調周波数とし、電圧と電流の位相差を同調状態に応じ
て、変更可能となした同調回路を備えた位置指示器と、前記タブレットのＸ方向のループコイル群より一のルー
プコイルを順次選択するＸ方向の選択手段と、前記タブ
レットのＹ方向のループコイル群より一のループコイル
を順次選択するＹ方向の選択手段と、前記所定の周波数
の交流信号を発生する信号発生手段と、前記所定の周波
数の交流数の交流信号を検出する信号検出手段と、前記
Ｘ方向及びＹ方向の選択手段により選択されたＸ方向及
びＹ方向の各ループコイルに順次前記信号発生手段及び
信号検出手段を交互に接続する接続切替手段と、前記Ｘ
方向及びＹ方向の各ループコイルから前記信号検出手段
により検出される交流信号に基づいて前記位置指示器に
よるＸ方向及びＹ方向の指定位置の座標値を求める座標
検出手段とを備えた位置検出回路とからなる座標入力装置。
（２）前記透明基板は、ポリエステル、ポリ塩化ビニル
、塩化ビニル等から構成されたことを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の座標入力装置。