JPH01266618A - 座標入力装置 - Google Patents

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、スタイラスペンを用いて入力座標指示を行う
電磁誘導方式の座標入力装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の座標人力装置は、通常の機械的構成のス
゛イッチの他、ホトセンサ、ホール素子など、種々のス
イッチング素子をスタイラスペンに付設し、そのスイッ
チング素子を操作することにより、座標指示やメニュー
人力などのポインティング、ファンクション指示を行う
スイッチ信号を発生するように構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来装置では、スタイラスペンとは別個独立
のスイッチング素子をスタイラスペンに付設し、そのス
イッチング素子を操作することによりスイッチ信号を発
生する構成であったため、スタイラスペンと装置制御部
とを結ぶケーブルの芯線数やコネクタ極数が増加し、コ
ストが上昇し、また操作性が低下するという問題点があ
った。

本発明の目的は、コストを低減し、操作性を向上した座
標入力装置を堤供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的は、スタイラスペンを、ペン先が押圧されるこ
とにより後端方向に移動可能で、その移動によって入力
座標指示用励磁コイルのインダクタンスが変化するよう
に構成し、また、前記励磁コイルに流れる電流の位相を
検出する位相検出手段と、この位相検出手段により検出
される位相が所定量変化したときスイッチ信号を出力す
るスイッチ信号出力手段とを設けることにより達成され
る。

〔作用］ スタイラスペンを用いて入力座標指示を行う電磁誘導方
式の座標人力装置においては、スタイラスペンに入力座
標指示用の励磁コイルが設けられており、そのスタイラ
スペンの先端に入力座標指示用のペン先を備えている。

一方、前記励磁コイル内には鉄芯などの磁性体からなる
棒状芯体を備えているのが通常である。そこで本発明は
、この棒状芯体先端をペン先とするなど、棒状芯体とペ
ン先を連動可能に構成し、ペン先の押圧、移動に応じて
、前記励磁コイルのインダクタンスが変化するように構
成した。励磁コイルのインダクタンスが変化すると、励
磁コイルに流れる電流の位相が変化するので、この位相
の変化を検出するようにすれば、ペン先の移動を検出す
ることができる。

前記位相検出手段、スイッチ信号出力手段は、前記励磁
コイルに流れる電流の位相の変化を検出してペン先の押
圧、移動を検出し、スイッチ信号を出力する。これによ
り、スタイラスペンとは別個独立のスイッチング素子を
設けることなく、ペン先を押圧するだけでスイッチ信号
を出力させることが可能となり、スイッチ信号出力のた
めの構成上のコストを低減し、操作性を向上できる。

（実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明による座標入力装置の一実施例の要部を示す
ブロック図で、図中１は詳細を後述するスタイラスペン
、２は座標入力装置制御部である。座標入力装置制御１
１部２は、ドライブ信号２ａのドライバ２ｂ、このドラ
イバ２ｂの出力端及びスタイラスペン１の後述人力座標
指示用励磁コイルの一端相互間に接続された抵抗２Ｃ１
後述励磁コイルの他端及び接地間に接続された検出抵抗
２ｄ、この検出抵抗２ｄからの信号の波形を前記ドライ
ブ信号２ａの波形に揃える波形整形回路２ｅ、この波形
整形回路２ｅの出力信号の位相と前記ドライブ信号２ａ
の位相とを比較する位相比較器２ｆ、この位相比較器２
ｆの出力信号により、後述励磁コイルに流れる電流の位
相変化を検出してスイッチ信号２ｇを出力するマイクロ
コンピュータ２ｈとを備えてなる。

第２図は前記スタイラスペン１の一例を示す縦断面図で
、図中１ａは入力座標指示用の励（ｄコイル、１ｂはこ
の励磁コイルｌａ内方に装着された入力座標指示用のペ
ン先である。このペン先１ｂは励磁コイル１ａの鉄芯を
兼ねており、その後端はガイド１ｃに連結され、軸方向
に所定距離移動可能に構成されている。１ｄはペン先１
ｂに常時先端方向への偏倚力を与えるコイルばね、１ｅ
はペンケースである。

このような構成によれば、ペン先１ｂの押圧、移動によ
り、励磁コイル１ａのインダンタンスが変化する。この
インダンタンスの変化によって、励磁コイル１ａに流れ
る電流の位相が変化するが、その原理を第３図により説
明する。いま、抵抗２Ｃの値をＲ１検出抵抗２ｄの値を
Ｒ３とし、Ｒは、Ｒ３より十分大きいものとする。また
、ペン先１ｂが休止位置にあるときの励磁コイル１ａの
インダクタンスをＬとし、電圧Ｅｓ１ｎωＬをこの回路
に加えると電流は、 ・・・　（１） となる。

この時、位相φ１は となる。

次にペン先１ｂを押圧すると、励磁コイル１ａのインダ
クタンスＬがΔＬだけ増加する。

この時、位相φ２ となり、ΔＬの変化量に応じて位相が変化することが分
かる。

これを第１図に示す回路により検出し、スイッチ信号２
ｇを出力させるものである。すなわち、ドライブ信号２
ａは、ドライバ２ｂによって電流増幅され、抵抗２ｃ、
励磁コイル１ａ、検出抵抗２ｄを通って大地に流れる。

この時、検出抵抗２ｄの両端間電圧は、電流に比例して
いるので、この電圧の位相を電流の位相と見ることがで
きる。

この電圧の位相と、ドライブ信号２ａの位相を位相比較
器２ｆで比較して、マイクロコンピュータ２ｈ内に位相
データとして記憶する。次に、同様にして位相検出を続
け、検出した位相データをマイクロコンピュータ２ｈ内
に先に記憶した位相データと比較する。マイクロコンピ
ュータ２ｈは、その比較結果に所定の位相ずれがあった
とき、ペン先１ｂが押圧されたとして、スイッチ信号、
ここではコード化されたスイッチ信号２ｇを出力する。

なお、上述実施例では、位相検出手段、スイッチ信号出
力手段が、位相比較器及びマイクロコンピュータを備え
てなる場合について述べたが、この構成のみに限定され
ることはない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スタイラスペンにそれとは別個独立の
スイッチング素子を設けることなく、また、スタイラス
ペンの従前からの基本的な構成を変えることなくスイッ
チ信号を発生するように構成したので、スタイラスペン
と装置制御部とを結ぶケーブルの芯線数やコネクタ極数
を増加させることはなく、コストの低減、操作性の向上
が計れるという効果がある。

また本発明によれば、比較される位相のずれ量は、スタ
イラスペン先の位置変化、換言すればペン先の押圧力に
対応するので、スタイラスペン内部のコイルばねを適宜
調整し、かつ前記位相ずれ量をも検出可能とすれば、そ
の位相ずれ量によりペン先の押圧力をも知ることができ
、感圧スタイラスペンとしての使用も可能となるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による座標入力装置の一実施例の要部を
示すブロック図、第２図は第１図中のスタイラスペンの
一例を示す縦断面図、第３図は第１図中の励磁コイルの
インダクタンスの変化によって励磁コイル１に流れる電
流の位相が変化する原理を説明するための回路図である
。 １・・・スタイラスペン、１ａ・・・入力座標指示用励
磁コイル、１ｂ・・・人力座標指示用ペン先、ｌｃ・・
・ガイド、１ｄ・・・コイルばね、ｌｅ・・・ペンケー
ス、２・・・座標人力装置制御部、２ａ・・・ドライブ
信号、２ｂ・・・ドライバ、２Ｃ・・・抵抗、２ｄ・・
・検出抵抗、２ｅ・・・波形整形回路、２ｆ・・・位相
比較器、２ｇ・・・スイッチ信号、２ｈ・・・マイクロ
コンピュータ。 特許出願人　　日立精工株式会社 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 外１名 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、スタイラスペンを用いて入力座標指示を行う電磁誘
   導方式の座標入力装置において、前記スタイラスペンは
   、ペン先が押圧されることにより後端方向に移動可能で
   、その移動によって入力座標指示用励磁コイルのインダ
   クタンスが変化する構成とされ、かつ前記励磁コイルに
   流れる電流の位相を検出する位相検出手段と、この位相
   検出手段により検出される位相が所定量変化したときス
   イッチ信号を出力するスイッチ信号出力手段とを具備す
   ることを特徴とする座標入力装置。