JPH03296813A - 座標検出装置 - 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、所定の領域内において指示された位置の座標
を検出する座標検出装置に関する。

〔従来の技術〕

座標検出装置は、複数の導線が配置されたベース（タブ
レット）上の任意の点を電磁装置より成る指示装置で指
示したとき、各導線に誘起される電圧に基づいて当該任
意の点の座標を検出する装置である。このような座標検
出装置は、例えば、特開昭６３−３４６２８号公報、実
開昭５８−１７９５５７号公報等により知られている。

以下、座標検出装置の概略を図により説明する。

第４図（、ａ）、　　（ｂ）はタブレットムこ布線され
た導線の配置図である。１は導線であり、値ｐのピッチ
で蛇行状に一方向（Ｘ軸方向）に布線されている。２は
導線１と同一方向、同一ピッチで布線された導線（破線
で示されている）であり、導線１に対して１／４ピツチ
だけ位相をずらして布線されている。１１．１１’は導
線１の出力端子、１２．１２’は導＆Ｉ２の出力端子で
ある。３は値ｑのピッチでＸ軸方向に蛇行状に布線され
た導線、４は導ｗＡ３と同一方向、同一ピッチで布線さ
れた導線（破線で示されている）であり、導線３に対し
て１／４ピツチだけ位相をずらして布線されている。１
３．１３’は導＆ｉ！３の出力端子、１４１４’は導線
４の出力端子である。第４図（ａ）。

（ｂ）では、導線１，２と導線３，４とは別々に図示さ
れているが、これらｉ！ＩＩ〜４は図示の位置関係で重
ねて配置されている。なお、Ｙ軸についての導線は、蛇
行方向が異なる（上記各導線１〜４の蛇行方向とは直交
する方向）のみであり、他の構成は同じであるので、以
下、Ｙ軸についての図示および説明は省略し、Ｘ軸につ
いてのみ説明する。

６はタブレット上の位置ａを指示するカーソル、スタイ
ラスペン等の指示装置である。指示装置６内にはコイル
で構成される電磁装置が備えられている。ｒは導線１の
第２番目のピッチの始点から位置ａまでのＸ軸方向の距
離、Ｓは導線３の第２番目のピッチの始点から位置ａま
でのＸ軸方向の距離を示す。又、ｄは導線１と導線３の
各第１の。

ピッチの始点相互のずれの大きさを示す。

上記各導線の布線状態において、指示装置６のコイルに
正弦波電流を供給すると、各１ｍｌ〜４の出力端子１１
〜１４′の出力電圧に基づいて位ｆｌｌａＯＸ軸座標を
求めることができる。これを第５図（ａ）　〜（ｄ）お
よび第６図（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。第
５図（ａ）は出力端子１１．１１’間の電圧Ｅ、い出力
端子１２．１２　’の電圧Ｅ＋ｚの波形図、第５図（ｂ
）は電圧Ｅ　Ｉ＋　＋Ｅｌ＊に基づき所定の演算を行な
って得られる値の波形図、第５図（Ｃ）は出力端子１３
．１３’間の電圧ＥＩ！、出力端子１４．１４’間の電
圧Ｅ１ｍの波形図、第５図（ｄ）は電圧Ｅ＋ｓ、ｉｎに
基づき所定の演算を行なって得られる値の波形図であり
、各図とも横軸にはＸ軸方向の距離（Ｘ座標）がとって
あり、これらの距離は各図とも一致した関係で描かれて
いる。

今、指示装２６のコイルに印加する電圧をＥＩ、その波
高値をＡＩとし、 ＥＩ　−Ａｔ　ｃｏｓωｔ　　　　　　　・・・−−−
−−−（１）とすると、第５図（ａ）、　　（ｃ）に示
される各出力端子間の電圧Ｅ１１’−ＥＩ４は、係数を
Ａ、とすると次式で表される。

Ｅ＋＋＝Ａｇｃｏｓ　（２ｎ　°ｒ／　ｐ）　ｃｏｓ　
ωｔ・・・・・・・・・（２） Ｅｌａ−Ａｔ５ｉｎ　（２Ｔｔ　・ｒ／ｐ）　Ｃｏｇ　
６）　ｔ（３） Ｅｌａ−Ａｇｃｏｓ　　（２π・ｓ／ｑ）ｃｏｓ　　ω
ｔ（４） Ｅｌａ−ＡｔＳｉｆｌ　（２Ｋ　’　　Ｓ　／　ｑ）　
Ｃｏｓωｔ・・・・・・・・・　（５） 上記各式から、電圧Ｅｌｌ〜Ｅ＋４の波高値は距離ｒ又
は距離Ｓに応じて変化することが判る。

これら電圧Ｅｌｌ〜Ｅｔａは増幅後、波高値検出回路に
おいて波高値および極性が検出され、検出された波高値
はＡ／Ｄ変換されて処理装置に入力される。処理装置は
入力された波高値に基づいて次の演算を行なう。即ち、
電圧Ｅｌｌｌ　Ｅｌａの波高値Ｅ＋ｔｏ、Ｅ＋ｙ。は、 ＥＩｔｏ　＝Ａｚ　ｃｏｓ（２ｒｔ　’　ｒ／ｐ）　・
−””・（６）ＥＩ２ｏ　−Ａｔ　５ｉｎ（２ＴＣ・ｒ
　／　ｐ）　−−−（７）であり、処理装置はこれら波
高値Ｅ１．。、ＥＩ２゜に対して次の演算を行なう。

（Ｅ＋＋ｏ）”　　（ＥＩｔｏ）”＝Ａ、　ｃｏｓ（４
ＴＣ・ｒ　／　ｐ）・・・・・・・・・（８） 同様に、電圧Ｅ　ｌ！＋　Ｅ　＋　ａの波高値Ｅ＋３゜
、Ｅ、４゜に対しても同一演算がなされる。

（ＥＩｓｏ）”　　（ＥＩｎｏ）”＝Ａ１”ｃｏｓ（４
π・Ｓ　／　ｑ）・・・・・・・・・（９） 上記（８）式および（９）式により得られる値が第５図
（ｂ）、　　（ｄ）に示されている。ところで、これら
各図から明らかなように、（７）式の値５ｉｎ（２π・
ｒ／ｐ）が正のときと負のときでは（８）式の演算値が
等しくなり、同じく、Ｅｌａの波高値５ｉｎ（２π・ｓ
／ｑ）が正のときと負のときにも（９）式の演算値が等
しくなる。そこで、これらの極性を前述の波高値検出回
路で弁別しこの極性を処理装置に入力することにより（
８）式、（９）式の値が１つに確定されることとなる。

以上のことから、多数の距＊ｒ、ｓに対する（８）式、
　（９）式の演算値を予め処理装置の記憶部に記憶して
おけば、実際に得られた演算値から距離ｒ、ｓを求める
ことができる。

上記距離ｒ、ｓは導線１．３におけるあるピッチ内の距
離である。したがって、指示装置６が指示した位置の座
標を求めるには、指示装置６が指示しているピッチが最
初のピッチから何番目のピッチにあるかを知る必要があ
る。そこで、導線１におけるピッチｐの始点をＯ１終点
をある所定の数［ｆ　ａｍ工とする設定値Ｆを定め、値
０〜ｆ、、。

をピッチル内の距離と比例関係におく。導線３について
も同じく値０〜ｆ、、８をピッチｑ内の距離と比例関係
におく、この状態が第６図（ａ）、（ｂ）に示される。

なお、第６図（ａ）および（ｂ）におけるｆ　ｗａｘは
等しい値である。また、両側縁をなす線間の距離をｉ１
ピッチ数をＮとすると１−ＮＰ＝（Ｎ−１）ｑという関
係がある。各図で、横軸にはＸ軸方向の距離が、縦軸に
は設定値Ｆがとっである。これらの関係は予め処理装置
の記憶部に格納されている。ここで、指示装置６が第４
図（ａ）、　　（ｂ）に示すような位置ａを示したとき
の距離ｒに対応する値をｆｌ、距ｇｌｓに対応する値を
ｆｓとすると、位置ａが存在するピッチ数（ピッチ番号
）ｎは次式で表わされるｋの債をあらかじめ求めである
対照表と照合することにより求められる。

ｑ ・・・・・・・・・　（１０） したがって、位置ａＯＸ軸の座標は、設定値を利用する
と次式で表わされる。

・・・・・・・・・　（１１） このようにして、導線１〜４の出力電圧に基づき、（１
０）　、　　（１１）式に示すように導線１を基準とし
て指示装置６で指示された位置の座標を求めることがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の座標検出装置において、指示装置６が丁度導
線の位置を指示したとき、その導線の出力電圧はＯとな
り、又、導線近辺の位置の出力電圧はＯに近い値となる
。一方、前述の波高値検出回路は、波高値の絶対値をＡ
／Ｄ変換器に出力するため整流用のダイオードが使用さ
れる。そして、このダイオードが使用されるため、その
オフセット電圧（例えば０．７ボルト）の範囲（θ〜０
．７ボルト）内の波高値は検出できない。この範囲が上
記のように０〜０．７ボルトである場合、これはほぼ設
定値Ｆにおける数値「６」に相当する。したがって、導
線を含むその導線近辺の位置の座標を正確に検出するこ
とはできなかった。又、当該位置の座標検出は当然なが
らノイズの影響も大きく、この点でも正確な座標の検出
が妨げられていた。

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
導線およびその近辺の位置であっても、正確に座標を検
出することができる座標検出装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、２つの導線を同
一ピッチで互いにずらして蛇行状に配置した第１の導線
群および２つの導線を前記ピッチと異なる同一ピッチで
互いにずらして蛇行状に配置した第２のｓｗＡ群より成
るベースと、このベース上の任意の点が！磁装置により
指示されたとき前記第１の導線群および第２の導線群の
各導線の出力信号の波高値と極性を検出する検出回路と
、検出された前記波高値および極性に基づき前記第１の
導線群の配線を基準として前記指示された点の座標値を
求める処理装置とを備えた座標検出装置において、前記
処理装置に、前記第１の導線群の１つのピッチ内の位置
のうち各布線位置を含む所定範囲の各小領域を記憶する
記憶手段と、前記指示された位置が前記各小領域の１つ
にあるか否かを判断する判断手段と、前記指示された位
置が前記小領域にあると判断されたとき前記第２の導線
群の配線を基準として当該位置の座標を演算する演算手
段とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

電磁装置により指示された位置が、第１の導線群におけ
る記憶手段に記憶された各小領域の１つにあると判断さ
れると、第１の導線群を基準とした座標の演算を中止し
、第２の導線群を基準とした座標の演算が行なわれる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る座標検出装置のブロック
図、第２図は第１図に示す波高検出回路の回路図である
。第１図で、２０は第４図に示された谷溝ｗＡ１〜４お
よびこれに対応するＹ軸方向に蛇行する各導線が布線さ
れたタブレット、２０Ｘ、２０Ｙはそれら導線の出力端
子を示す、２１は所定周波数のクロック信号を出力する
クロック発振器、２２はクロック発振器２１からのクロ
ックパルスを正弦波に変換して指示装置６のコイルに供
給するフィルタ、２３は出力端子２０Ｘ、２０Ｙの出力
信号を順次取込む切換回路、２４．２５はこれら取込ま
れた出力信号を増幅する増幅器である。

２６は各出力信号（各導線に誘起された電圧に比例した
電圧）の波高値を検出する波高値検出回路である。波高
値検出回路２６の一具体例が第２図に示されている。第
２図で、第１図に示す部分と同一部分には同一符号が付
しである９２６ａは波高値検出部であり、差動増幅器ｐ
ｉ、抵抗ｒｌ＋ｒｚ、整流用のダイオードｄ１およびコ
ンデンサＣで構成されている。このダイオードｄ１によ
り前述の問題点が生じる。又、２６ｂは極性検出部であ
り、差動増幅器Ｄｔ、抵抗ｒ、、　Ｊ　　ｒ４　、ｒｓ
およびダイオードｄ、で構成されている。波高値検出部
２６ａで波高値の絶対値が検出され、極性検出部２６ｂ
で波高値の極性が検出される。これら波高値検出部２６
ａおよび極性検出部２６ｂの回路構成および動作は周知
であるので説明は省略する。２７はＡ／Ｄ変換器であり
、波高値検出回路２６の出力をディジタル値に変換する
。

以上の回路構成および動作は従来のものと同じである。

しかし、本実施例ではデータ処理装置２８の構成が従来
のもののデータ処理装置と異なる。

データ処理装置２８の構成において、前述の（８）式、
（９）式の演算を行なう演算手段、これら演算結果に対
応する距離ｒ、　　ｓを記憶する記憶部、距１１１！ｒ
、　　ｓに対応する設定値Ｆを記憶する記憶部、前述の
（１０）式、（１１）式を演算する演算手段は本実施例
のデータ処理装置も従来のものと同様に備えている。し
かし、本実施例では、従来のデータ処理装置に備えられ
ていない構成を有する。

この構成および本実施例の動作を第３図（ａ）。

（ｂ）を参照しながら説明する。

第３図（ａ）、　　（ｂ）は第６図（ａ）、　　（ｂ）
に示すものと同じく距１１ｒ、Ｓと設定値Ｆとの関係を
示すグラフである。第６図に示すように、距離ｒ、ｓと
設定値Ｆとは比例関係にあるように定められている。し
かし、さきに述べたように、導線上およびその近辺の位
置の出力電圧はＯとなる。

したがって、実際には−ピッチ内の各距離に対応する設
定値Ｆは導線付近においては階段状に変化することとな
る。このような状態が第３図（ａ）。

（ｂ）に示されている。本実施例では、導線１゜２にお
ける図示の階段状にある小領域０””’ｆ＋。

ｆ２〜ｆ、、ｆ、〜ｒ、、ｆ、−ｆ、、ｆ、〜ｆ、□を
設定してこれらを記憶しておく、そして、本実施例では
、従来と同様の動作で得られた値ｆ、がこれら小領域の
いずれかに存在するが否かの判断を行なう判断手段が設
けられる。この判断は記憶された小領域の設定値を順次
取出して以下の比較を行うことによりなされる。

０≦ｆ、≦ｆ、、ｆ、≦ｆ、≦ｆ、。

ｆ４≦ｆ、≦ｆｓ、ｆｂ≦ｆ、≦ｆ、。

ｆ、≦ｆ、≦ｆ　ｓａｗ 上記判断手段により、値ｆ、が設定された・小領域にあ
る、即ち指示装置６の指示位置が導線上、２の上又はそ
の近辺になると判断された場合には、（１０）　、　　
（１１）式に代えて、導線３を基準とした演算を行なう
、即ち、位置ａが存在する導線３のピッチ数（ピッチ番
号）をｍとすると、ｍは次式で表わされるに′の値をあ
らかじめ求めである対照表と照合することにより求めら
れる。

・・・・・・・・・　（１２） となり、これを用いた位置ａの座標は ・・・・・・・・・　（１３） となる。

本実施例では、上記小領域を設定し、指示装置で指示さ
れた位置が小ｄ域内にあるか否かを判断し、小領域内に
あるとき導線３に基づ＜（１２）式、（１３）式の演算
を行なって座標を演算するようにしたので、導線上およ
びその近辺の位置が指示されても正確に座標を検出する
ことができる。

なお、上記実施例の説明では、ピッチｐの導線１を主た
る検出導線とし、ピッチｑの導線をピッチ数（ピッチ番
号）を検出するための副次的検出導線として説明したが
、両者の関係が逆であってもよいのは明らかである。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、第１の導線群の導線を
主たる検出導線としている場合、１ｉ磁装置により指示
された位置が設定された小領域（導線上およびその近辺
の位ｆ）にあるとき、第２の導線群の導線を主たる検出
導線として座標を演算するようにしたので、導線上およ
びその近辺の位置の座標を正確に検出することができ、
又、ノイズの影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る座標検出装置のブロック
図、第２図は第１図に示す波高値検出回路の回路図、第
３図（ａ）、　　（ｂ）は位置に対する設定値の関係を
示すグラフ、第４図（ａ）。 （ｂ）は導線の配置図、第５図（ａ）、　　（ｃ）は出
力電圧の波形図、第５図（ｂ）、　　（ｄ）は第５図（
ａ）、　　（ｃ）に示す出力電圧より得られる値と位置
との関係を示す波形図、第６図（ａ）。 （ｂ）は位置に対する設定値の関係を示すグラフである
。 １〜４・・・・・・・・・導線、６・・・・・・・・・
指示装置、２０・・・・・・・・・ダブレット、２１・
・・・・・・・・クロック発振器、２６・・・・・・・
・・波高値検出回路、２８・・・・・・・・・データ処
理装置。 ―−い 第 ４ （σ） 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの導線を同一ピッチで互いにずらして蛇行状に配置
   した第１の導線群および２つの導線を前記ピッチと異な
   る同一ピッチで互いにずらして蛇行状に配置した第２の
   導線群より成るベースと、このベース上の任意の点が電
   磁装置により指示されたとき前記第１の導線群および第
   ２の導線群の各導線の出力信号の波高値と極性を検出す
   る検出回路と、検出された前記波高値および極性に基づ
   き前記第１の導線群の配線を基準として前記指示された
   点の座標値を求める処理装置とを備えた座標検出装置に
   おいて、前記処理装置に、前記第１の導線群の１つのピ
   ッチ内の位置のうち各布線位置を含む所定範囲の各小領
   域を記憶する記憶手段と、前記指示された位置が前記各
   小領域の１つにあるか否かを判断する判断手段と、前記
   指示された位置が前記小領域にあると判断されたとき前
   記第２の導線群の配線を基準として当該位置の座標を演
   算する演算手段とを設けたことを特徴とする座標検出装
   置。