JPH04288613A - 座標検出器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指示器により指示され
たタブレット上の位置の座標を検出する座標検出器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】座標検出器は、Ｘ軸およびＹ軸について
それぞれ複数の検出ループが布線されたタブレットと、
このタブレット上の任意の位置を指示する電磁ペン、カ
ーソル等の指示器と、この指示器で指示された位置の座
標を検出する検出部とで構成されている。指示器は、そ
の内部に発振コイルを有し、検出部と接続されたコード
から当該発振コイルに励磁電流を供給することにより磁
界を発生し、検出部は、発生した磁界により検出ループ
に誘導された電圧に基づいて座標検出を行う。このよう
な座標検出器において、操作者は指示器を持って所要の
位置を指示するが、指示器をタブレット上で操作する毎
にコードも指示器と一体になって移動するので、操作者
にとって指示器の操作に煩わしさが伴い、取扱が不便で
あるという欠点があった。この欠点を解消するため、指
示器をコードで接続する必要のない座標検出器が考案さ
れている。この座標検出器においては、指示器内部に電
池および発振回路を備え、当該電池を電源として発振コ
イルを励磁する構成となっているが、これは、電池交換
の必要が生じるため保守性が悪く、又、指示器の重量や
容積の点で満足すべきものではない。このため、タブレ
ットに布線されている検出ループを利用して発振コイル
を励磁する電磁誘導給電手段が、例えば特公平２−５３
８０５号等により提案されている。当該手段は、指示器
内にピックアップコイルを設け、タブレットの検出ルー
プを交流励磁することにより当該ピックアップコイルに
誘導起電力を発生させ、この起電力により発振コイルを
励磁して磁界を発生させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記電磁誘導給電手段
を有する座標検出器は、電池を使用しないので、指示器
の保守が不要であり、その重量、容積も小さくできると
いう長所を有する。しかし、この座標検出器は、まず、
位置を検出しようとする軸の検出ループを交流駆動して
指示器に電力を供給し、これに引き続いて当該軸の検出
ループによる座標検出を行うという方法を繰り返す。こ
のため、座標検出に時間がかかり、単位時間当たりの位
置検出回数を大きくすることができないという問題があ
った。近年、種々の分野で当人のサイン（署名）をタブ
レット上に書かせる方法が採用されているが、当該サイ
ンは指示器を早い速度で移動することにより行われ、か
つ、できるだけ多くの点の座標検出が必要であるので、
上記従来の座標検出器では、このような使用態様に対応
することは困難である。本発明の目的は、上記従来技術
における課題を解決し、電磁誘導給電方式を用い、しか
も検出時間を短縮することができる座標検出器を提供す
るにある。

【０００４】

【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、第１の軸方向に所定ピッチで布線された
複数の検出ループおよび前記第１の軸と直交する第２の
軸方向に所定ピッチで布線された複数の検出ループより
成るタブレットと、磁界発生用の励磁コイルを有し前記
タブレット上の任意の位置を指示する指示器と、前記タ
ブレットからの各検出信号に基づいて前記指示器で指示
された位置を検出する検出部と、前記検出ループに交流
電流を供給する駆動回路とを備えた座標検出器において
、前記各軸のうち一方の軸の検出ループにより前記検出
部で検出が行われているとき、他方の軸の検出ループを
前記駆動回路に接続する切換手段を設けたことを特徴と
する。

【０００５】

【作用】座標検出時、一方の軸（例えばＸ軸）の検出を
行う場合には、他方の軸（例えばＹ軸）が駆動回路に接
続されてその軸の検出ループに交流電流が供給され、他
方の軸の座標検出時には一方の軸に駆動回路が接続され
てその軸の検出ループに交流電流が供給され、この状態
が順次繰り返される。座標検出と給電が軸を違えて同時
に実行されるので、座標検出時間が短縮される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る座標検出器のブロッ
ク図である。図で、１はタブレット、２は指示器、３は
検出部である。検出部３は、タブレット１の各検出ルー
プの接続の切換えを行う切換器３１、検出ループの誘導
電圧を増幅する増幅器３２、増幅器３２の出力電圧に基
づいて座標を検出する検出回路３３、特定の検出ループ
に交流電流を供給する駆動回路３４、およびマイクロコ
ンピュータで構成され切換器３１、検出回路３３、駆動
回路３４を制御したり座標演算を行なったりする制御部
３５で構成されている。

【０００７】図２は図１に示すタブレットの検出ループ
の布線図である。図で、１はタブレットを示す。１１Ｘ
はタブレット１に蛇行状に布線された検出ループ（実線
）、１２Ｘは検出ループ１１Ｘと同一ピッチで、かつ、
これに対し９０度位相をずらして布線された検出ループ
（破線）、１３Ｘは検出ループ１１Ｘと異なるピッチで
布線された検出ループ（実線）、１４Ｘは検出ループ１
３Ｘと同一ピッチで、かつ、これに対し９０度位相をず
らして布線された検出ループ（破線）である。Ｘ、Ｙは
座標軸を示す。タブレット１上の各検出ループ１１Ｘ〜
１４Ｘの蛇行の繰返し数（ピッチ数）は多数であるが、
図では錯綜を避けるため僅かのピッチ数で示されている
。これら４つの検出ループ１１Ｘ〜１４Ｘを用いてタブ
レット１上の指示器２のＸ軸方向の座標の検出が行われ
る。図示されていないが、これら各検出ループ１１Ｘ〜
１４Ｘとピッチおよび位相関係を同じくする４つの検出
ループがＹ軸方向にも蛇行して布線されている。

【０００８】図３は切換器３１および増幅器３２のさら
に詳細なブロック図である。切換器３１は各検出ループ
毎に２組の３つの端子ａ、ｂ、ｃを有する。各検出ルー
プに対応する端子ａ、ｂはそれぞれ図示のように増幅器
３２と駆動回路３４のいずれかに接続され、又、端子ｃ
は検出ループ両端に接続されている。切換器３１は電子
的スイッチング素子で構成され、制御部３５の指令によ
り、検出ループ１１Ｘ、１１Ｙを切換えるスイッチング
素子の１群、検出ループ１２Ｘ、１２Ｙを切換えるスイ
ッチング素子の１群、検出ループ１３Ｘ、１３Ｙを切換
えるスイッチング素子の１群、検出ループ１４Ｘ、１４
Ｙを切換えるスイッチング素子の１群の各群毎に順次作
動制御される。なお、図では検出ループ１１Ｘ、１１Ｙ
を切換えるスイッチング素子の１群のみが示されている
。増幅器３２は差動増幅器３２１およびバンドパスフィ
ルタ３２２で構成されている。差動増幅器３２１には切
換器３１の各端子が接続され、切換器３１の切換え動作
により１つの検出ループの両端の電圧が順次入力される
。バンドパスフィルタ３２２はその中心周波数を誘導電
圧の周波数（例えば１００ＫＨｚ）に設定されている。 このような増幅器３２は、図示されていないが他にもう
ひとつ設けられ、Ｘ軸検出時には検出ループ１１Ｘ、１
２Ｘの誘導電圧がそれぞれ各増幅器に、続いて検出ルー
プ１３Ｘ、１４Ｘの誘導電圧がそれぞれ各増幅器に入力
されるようになっている。Ｙ軸検出時も同様である。図
４は指示器２の内部の回路図、図５は指示器２の斜視図
である。各図で、２１は受電コイル、２２は励磁コイル
、２３は受電コイル２１に接続された整流回路、２４は
コンデンサ、２５は励磁回路である。２６は整流回路２
３、コンデンサ２４および励磁回路２５を収納する指示
器本体である。

【００１０】次に、本実施例の動作を説明する。座標検
出時、制御部３５は切換器３１に指令を出力し、検出ル
ープ１１Ｘ、１１Ｙ、１２Ｘ、１２Ｙを切換えるスイッ
チング素子群を切換え作動させる。これにより、端子ｃ
は端子ａに接続され、検出ループ１１Ｘ、１２Ｘは２つ
の差動増幅器３２１（検出ループ１２Ｘに対応する差動
増幅器は図示されていない）に各別に、又、検出ループ
１１Ｙ、１２Ｙは駆動回路３４にそれぞれ接続される。 この状態で、検出ループ１１Ｙ、１２Ｙには駆動回路３
４から所定周波数（例えば１０ＫＨｚ）の交流電流が供
給され、当該検出ループ１１Ｙ、１２Ｙから磁界が発生
する。これら磁界により、指示器２の受電コイル２１に
は誘導電圧が生じ、この誘導電圧は整流回路２３により
整流され、コンデンサ２４に一旦蓄積された後励磁回路
２５に放電される。これにより、励磁回路２５が作動し
て励磁コイル２２に所定周波数（例えば１００ＫＨｚ）
の交流電流を供給する。したがって、指示器２からは交
番磁界が発生し、各検出ループに、指示器２の位置に応
じた誘導電圧が生じる。これら誘導電圧のうち、検出ル
ープ１１Ｘ、１２Ｘの誘導電圧が各差動増幅器３２１に
入力され、バンドパスフィルタ３２２を介してそれぞれ
検出回路３３に出力される。検出回路３３はこれら出力
電圧を処理して検出ループ１１Ｘ、１２Ｘについての指
示器２の位置検出を行う。次いで、検出ループ１３Ｘ、
１３Ｙ、１４Ｘ、１４Ｙを切換えるスイッチング素子の
切換え動作が行われ（このとき検出ループ１１Ｘ、１１
Ｙ、１２Ｘ、１２Ｙは回路から切離されている。）、上
記と同様の動作により、検出ループ１３Ｘ、１４Ｘにつ
いての指示器２の位置検出が行われる。そして、制御部
３５はこれら２つの検出値に基づいてそのときの指示器
２のＸ軸座標値を演算する。即ち、Ｘ座標検出時には、
Ｙ軸の検出ループは電磁誘導による給電を行っているこ
とになる。Ｘ軸の座標検出が終了すると、制御部３５は
切換器３１に指令を発し、端子ｃを端子ｂに接続するス
イッチング素子の切換えを行う。これにより、検出ルー
プ１１Ｙ、１２Ｙは２つの差動増幅器３２１に各別に、
又、検出ループ１１Ｘ、１２Ｘは駆動回路３４にそれぞ
れ接続される。以下、上記の場合と同様にＸ軸の検出ル
ープによる給電、およびＹ軸の座標検出が行われる。こ
のＹ軸の座標検出が終了すると、再び次のＸ軸検出ルー
プによる座標検出、Ｙ軸検出ループによる給電が繰返さ
れる。このように、本実施例では、ある軸による座標検
出と他の軸による給電とが並行して同時に行われるよう
にしたので、通常の座標検出器と同様の速度で座標検出
を行うことができる。なお、上記実施例の説明では、１
つの軸に４つの検出ループを用いる例について説明した
が、２つの検出ループを用いるものであっても適用可能
である。又、駆動回路に接続される検出ループは２つに
限ることはなく、１つでも、又３つ以上でもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、１つの
軸の座標検出と他の軸による給電とを同時に行うように
したので、座標検出を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る座標検出器のブロック図
である。

【図２】図１に示す座標検出器のタブレットの配線図で
ある。

【図３】図１に示す座標検出器の切換器および増幅器の
詳細説明図である。

【図４】図１に示す座標検出器の指示器の回路図である
。

【図５】図４に示す指示器の外観斜視図である。

【符号の説明】

１　　タブレット ２　　指示器 ３　　検出部 ２１　　受電コイル ２２　　励磁コイル ３１　　切換器 ３２　　増幅器 ３３　　検出回路 ３４　　駆動回路 ３５　　制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の軸方向に所定ピッチで布線され
   た複数の検出ループおよび前記第１の軸と直交する第２
   の軸方向に所定ピッチで布線された複数の検出ループよ
   り成るタブレットと、磁界発生用の励磁コイルを有し前
   記タブレット上の任意の位置を指示する指示器と、前記
   タブレットからの各検出信号に基づいて前記指示器で指
   示された位置を検出する検出部と、前記検出ループに交
   流電流を供給する駆動回路とを備えた座標検出器におい
   て、前記各軸のうち一方の軸の検出ループにより前記検
   出部で検出が行われているとき、他方の軸の検出ループ
   を前記駆動回路に接続する切換手段を設けたことを特徴
   とする座標検出器。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記駆動回路の出
   力周波数は、前記励磁コイルへの出力周波数と異なる周
   波数に設定されていることを特徴とする座標検出器。