JPH0142003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は座標入力装置、特に入力用タブレツト
への入力箇所の座標に比例した位相の電気信号を
発生する入力部を具備する座標入力装置に関す
る。

入力座標に比例した位相の電気信号を発生する
入力手段として、電磁コイルあるいは磁歪線を複
数本配設したタブレツトの入力面と、コイルを内
蔵した入力用のペンとを備え、ペンで入力面に入
力したときに入力面の電磁コイルあるいは磁歪線
とペン内のコイルとの間に生ずる電磁結合により
電気信号を発生するようにした入力部が従来用い
られている。従来の座標入力装置は、このような
入力部が発生する電気信号に応答して該信号の位
相を示すデイジタル信号を発生し、中央処理装置
（CPU）など外部装置へ送信して入力された文字
や図形を示すデータの処理を行わせる。

第１図および第２図はそれぞれ、従来の座標入
力装置を示すブロツク図およびタイムチヤートで
ある。入力部１のタブレツト１０の入力面には、
縦座標（Ｙ座標）に平行な細長いコイル１１が横
座標（Ｘ座標）の方向に複数本配列して設けてあ
る。また、図示は省略してあるが、このコイル１
１に直交してＹ座標の方向にも複数本の細長いコ
イルが配列して設けてある。励振回路１２、これ
らのコイルに多相信号を送つて順次走査し励振す
る。すなわち、切換信号が高レベル（Ｈ）電圧の
とき、例えば時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間に
は、励振回路１２は多相信号をコイル１１へ送つ
て、例えば左端のコイル１１から右端のコイル１
１まで順次に一つずつ励振する。切換信号が低レ
ベル（Ｌ）電圧のとき、例えば時刻ｔ３から時刻
ｔ５までの間には、励振回路１２は多相信号をコ
イル１１と直交して配設したコイル群（図示省
略）へ送り、例えば下端のコイルから上端のコイ
ルまで順次に一つずつ励振する。従つて、あるコ
イル１１が励振されるタイミングは、そのコイル
１１の配設位置のＸ座標を示す。Ｙ座標の方向に
配設したコイルの励振タイミングも、そのコイル
の位置のＹ座標を示す。この走査励振によつて、
タブレツト１０の入力面上にはＸ座標の方向へ進
行する磁界とＹ座標の方向へ進行する磁界とが交
互に発生する。

この進行磁界と鎖交するよう配設したコイル１
４を有する入力用のペン１３で、破線矢印Ａに示
すごとくタブレツト１０の入力面上に入力を行う
と、コイル１４には進行磁界と鎖交したタイミン
グでパルス状の電圧が誘起される。検出回路１５
は、コイル１４の誘起電圧を受信して、例えば誘
起電圧のピーク時に立上るパルス信号を発生し、
これを位相信号として送出する。切換信号の立上
り時刻ｔ１から位相信号の立上り時刻ｔ２までの
時間は、ペン１３の入力位置のＸ座標に比例して
いる。

この位相信号は論理積ゲート２および４の各入
力端に送られる。また切換信号が、論理積ゲート
２の入力端へ送られると共に、インバータ３を介
して論理積ゲート４の入力端へ送られている。計
数回路５（あるいは６）は、切換信号（あるいは
切換信号をインバータ３で高低反転した信号）の
立上り時、例えば時刻ｔ１（あるいはｔ３）にク
ロツク信号のパルスを計数し始め、位相信号のパ
ルス立上り時刻ｔ２（あるいはｔ４）にクロツク
信号のパルス計数を止めてその時の計数値を示す
デイジタル信号を時刻ｔ３（あるいはｔ５）まで
保持しゲート回路７へ送る。ゲート回路７は、時
刻ｔ３（あるいはｔ５）に計数回路５（あるいは
６）から送られてくるデイジタル信号だけを通し
て、これをバスＢに送出する。バスＢはCPUに
導かれてており、ゲート回路７が送出したデイジ
タル信号をCPUへ送つて所定の処理を行わせる。

ゲート回路７を介してバスＢに送出されるデイ
ジタル信号は、位相信号の位相、例えば時刻ｔ１
から時刻ｔ２（あるいは時刻ｔ３から時刻ｔ４）
までの時間に実質的に比例する計数値を示してお
り、従つてペン１３の入力箇所のＸ座標（あるい
はＹ座標）に比例する値を示す。

このような従来の座標入力装置は、複数の信号
線を並設したバスＢにデイジタル信号をそのまま
導くため、複数ビツトを並列に送出する。しか
し、CPUまでの信号伝送距離を長くする必要が
ある場合や、アナログ形式の座標信号を送出する
他の座標入力装置との互換性を要する方式に用い
る場合には、装置が大形化し且つ装置価格が高く
なるという欠点がある。すなわち、座標入力装置
とCPUとの間を並列インタフエースのまま伝送
距離を長くするには、バスＢの各信号線毎にドラ
イバ回路を追加して接続せねばならず、また直列
インタフエースに変更して伝送距離を長くしよう
とすれば、並列デイジタル信号を直列デイジタル
信号に変換するための並列―直列変換回路を追加
して接続せねばならず、いずれにせよ余分な回路
を追加する必要を生じ装置が大形化し且つ高価格
になる。また、例えば入力装置に対応する箇所へ
電流が流入するようにした抵抗体を設けたタブレ
ツトを用いて、その抵抗体での電流分流比に応じ
て入力座標を示すアナログ信号を発生するアナロ
グ形式の座標入力装置と、前述のようなデイジタ
ル形式の座標入力装置とをプラグインでどちらで
も使用できる方式を構成する場合には、インタフ
エースに送出する信号形式を揃えておく必要があ
り、このためアナログ―デイジタル変換（あるい
はデイジタル―アナログ変換）回路を座標入力装
置に追加接続せねばならず、装置が大形化且つ高
価格化する。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、位相が
入力座標を示す電気信号を発生する入力手段を用
いて入力座標を示すアナログ信号を発生させるこ
とにより、従来よりも信号伝送距離を長くする場
合やアナログ形式の座標入力装置との互換性を要
する場合に大形化および高価格化せずに済む座標
入力装置を提供することにある。

本発明の座標入力装置は、座標入力用のタブレ
ツトと、該タブレツトの入力面の座標の基準点を
示す位相の第１の電気信号と該第１の電気信号の
前記位相に対して前記基準点および前記入力面へ
の入力位置の間の座標距離に実質的に比例する位
相差をもち座標検出タイミングを示す第２の電気
信号とを発生する座標検出手段と、前記第１の電
気信号の位相が前記基準点を示したときに立上り
始めそのあとの経過時間に比例する電圧の第３の
電気信号を発生する鋸波発生回路および前記第２
の電気信号の位相が前記座標検出タイミングを示
したときに前記第３の電気信号の電圧をサンプル
ーホールドしてアナログ信号として送出するサン
プルーホールド回路を有する座標信号発生手段と
を備える。

また、本発明においては、前記座標信号発生手
段は、前記第１の電気信号の位相が前記基準点を
示したときにセツトされそのあと前記第２の電気
信号の位相が前記座標検出タイミングを示したと
きにリセツトされるフリツプフロツプと、該フリ
ツプフロツプの送出信号に含まれる低周波信号成
分を抽出して前記アナログ信号として送出する低
域通過フイルタとを有する構成であつてもよい。

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第３図および第４図はそれぞれ本発明の第１の
実施例を示すブロツク図およびタイムチヤートで
ある。入力部８は、第１図に示した入力部１と同
様に、タブレツト１１、励振回路１２、ペン１３
および検出回路１６を備えている。励振回路１２
は、切換信号をスイツチ９へ送ると共に、切換信
号の位相を90度進めた基準信号を鋸波発生回路２
５とインバータ２４とに送る。検出回路１６は、
ペン１３内のコイル（図示省略）に誘起されるパ
ルス状の電圧を増幅した信号ａをスイツチ９に送
る。スイツチ９は、切換信号がＨ電圧のとき（例
えば時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間）すなわちタ
ブレツト１１でＸ座標方向の走査励振が行われて
いるときには、信号ａをフイルタ２０へ導き、ま
た切換信号がＬ電圧のとき（例えば時刻ｔ２から
時刻ｔ３までの間）すなわちタブレツト１１でＹ
座標方向の走査励振が行われているときには、信
号ａをフイルタ２１へ導く。フイルタ２０は、ス
イツチ９から導かれた信号ｂに含まれている基本
波成分を抽出し通過させた正弦波状の信号ｃを位
相検出器２２へ送る。位相検出器２２は、信号ｃ
の電圧が負側から正側に向つて変化してゼロにな
つたとき（例えば時刻ｔ５およびｔ６）に立上る
パルスを発生し、これを信号ｄとしてサンプル−
ホールド回路２７へ送る。一方、鋸波発生回路２
５は基準信号のパルス立上り時（例えば時刻ｔ
０）からパルス立上り時までの間に電圧が直線的
に増大する鋸波を発生し、これを信号ｅとしてサ
ンプル−ホールド回路２７へ送る。サンプル−ホ
ールド回路２７は、信号ｄのパルス立上り時（例
えば時刻ｔ５およびｔ６）の信号ｃの電圧（例え
ば電圧ｖ５およびｖ６）をサンプル−ホールド
し、これを信号ｘとして送出する。信号ｃは、信
号ｂのパルス出現時でほぼピークに達する正弦波
状の電圧信号になり、基準信号のパルス立上り時
から、信号ｃの電圧が負側から正側に向つてゼロ
になる時刻までの時間は、入力箇所のＸ座標に実
質的に比例する。従つて信号ｘの電圧は入力箇所
のＸ座標に比例した大きさになる。

以上の説明で、フイルタ２０以降についてＸ座
標を示す信号ｘの発生送出に至る経過を示した
が、Ｙ座標を示す信号ｙの発生送出に至る経過も
これと同様なので重複説明を省略する。

このように、本実施例では、ペン１３のコイル
の誘起電圧の位相に比例する電圧のアナログ信号
である信号ｘおよびｙを発生し送出する。信号ｘ
およびｙはアナログ信号なので通常の信号線で長
距離（例えば数十メートル）をそのまま伝送可能
であり、且つアナログ形式の他の座標入力装置と
の互換性も得られる。従つて、伝送距離を伸ばし
たりアナログ形式の装置との互換性を要する場合
でも、従来のような余分な回路を付加する必要が
無く、小形で安価な装置を実現できる。なお本実
施例では、位相を電圧に変換する手段として、サ
ンプル−ホールド回路２７および２８で鋸波電圧
をサンプル−ホールドする方式を用いているの
で、リツプルが少くて追従性の良い座標信号（す
なわち信号ｘおよびｙ）が得られ、変換効率も良
いという利点がある。

第５図および第６図はそれぞれ本発明の第２の
実施例を示すブロツク図およびタイムチヤートで
ある。第１の実施例と同様に、入力部８からスイ
ツチ９へ切換信号が送られており、また入力部８
の検出回路（図示省略）からスイツチ９へ信号ａ
が送られている。また基準信号１および２はそれ
ぞれ第１の実施例での基準信号のパルス立上り時
およびパルス立下り時にパルス立上る信号であ
り、パルス立上り時により各座標の基準点を示し
ている。スイツチ９からフイルタ２０および２１
を通り更に位相検出器２２および２３を通るまで
の間の動作は第１の実施例と同様であり、位相検
出器２２が発生する信号ｄはフリツプフロツプ
（FF）３０のリセツト端子Ｒに導かれている。
FF３０のセツト端子Ｓには基準信号１が導かれ
ており、FF３０は基準信号１のパルス立上り時
に立上りそのあと信号ｄのパルス立下り時に立下
るパルスを発生し、これを信号ｆとしてフイルタ
３２へ送る。フイルタ３２は低域通過フイルタで
あり、信号ｆに含まれている直流近傍の低周波成
分を抽出して、これを信号ｘとして送出する。信
号ｆの各パルス幅は、入力箇所のＸ座標に比例し
ているから、その低周波成分の電圧も入力箇所の
Ｘ座標に比例する。すなわち、信号ｘの電圧は入
力箇所のＸ座標に比例した大きさになる。

FF３１およびフイルタ３３も同様にして、基
準信号２と位相検出器２３から送られてくる信号
とに応答し、入力箇所のＹ座標に比例した電圧の
信号ｙを発生し送出する。

このように本実施例でも、入力箇所のＸ座標お
よびＹ座標にそれぞれ比例する電圧のアナログ信
号すなわち信号ｘおよびｙを発生し送出してい
る。従つて、伝送距離を伸ばしたりアナログ形式
の他装置との互換性を要する場合でも、従来のよ
うな余分な回路の追加が不要で、小形で安価な装
置を実現できる。

なお第１および第２の実施例として、いずれも
タブレツト１０の入力面の電磁コイルを走査励振
しこれによつて生ずる進行磁界をペン１３内のコ
イルで検出して、入力箇所の座標に比例した位相
の信号ａを発生するタイプの入力部８を用いる場
合を示したが、本発明の範囲をこれに限定するも
のではない。例えば、入力面に磁歪線を配設して
これを励振するタイプのタブレツトを具備した入
力部や、あるいはペン１３内のコイルを励振して
タブレツト１０の入力面の電磁コイルに生ずる誘
起電圧を走査検出するタイプの入力部などのごと
く、入力座標に比例した位相の電気信号を発生す
る入力手段を使用すれば、本発明を適用でき同様
の効果が得られることは明らかである。

以上に説明したごとく、本発明には従来よりも
伝送距離を長くしあるいはアナログ形式の他の座
標入力装置との互換性を要する場合に従来よりも
小形で安価な座標入力装置が得られるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の座標入力
装置を示すブロツク図およびタイムチヤート、第
３図および第５図はいずれも本発明の実施例を示
すブロツク図、第４図および第６図はいずれも本
発明の実施例を示すタイムチヤートである。 １，８……入力部、１０……タブレツト、１１
……コイル、１２……励振回路、１３……ペン、
１４……コイル、１５，１６……検出回路、９…
…スイツチ、２０，２１，３２，３３……フイル
タ、２２，２３……位相検出器、２４……インバ
ータ、２５，２６……鋸波発生回路、２７，２８
……サンプル−ホールド回路、３０，３１……フ
リツプフロツプ（FF）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 座標入力用のタブレツトと、該タブレツトの
   入力面の座標の基準点を示す位相の第１の電気信
   号と該第１の電気信号の前記位相に対して前記基
   準点および前記入力面への入力位置の間の座標距
   離に実質的に比例する位相差をもち座標検出タイ
   ミングを示す第２の電気信号とを発生する座標検
   出手段と、前記第１の電気信号の位相が前記基準
   点を示したときに立上り始めそのあとの経過時間
   に比例する電圧の第３の電気信号を発生する鋸波
   発生回路および前記第２の電気信号の位相が前記
   座標検出タイミングを示したときに前記第３の電
   気信号の電圧をサンプルーホールドしてアナログ
   信号として送出するサンプルーホールド回路を有
   する座標信号発生手段とを備えることを特徴とす
   る座標入力装置。 ２ 前記座標信号発生手段は、前記第１の電気信
   号の位相が前記基準点を示したときにセツトされ
   そのあと前記第２の電気信号の位相が前記座標検
   出タイミングを示したときにリセツトされるフリ
   ツプフロツプと、該フリツプフロツプの送出信号
   に含まれる低周波信号成分を抽出して前記アナロ
   グ信号として送出する低域通過フイルタとを有す
   る特許請求の範囲第１項記載の座標入力装置。