JPH05173698A - 座標読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 座標読取装置において誘導信号のノイズを除
去して正しく座標値を算出する。 【構成】 センスラインＳＬには座標指示器９との結合
による誘導信号にノイズによる誘導信号が加わった誘導
信号ｓ１が誘導する。ノイズ検出用ループコイル２には
ノイズによる誘導信号ｓ３が誘導する。減算回路６にお
いて、センスラインに誘導した誘導信号を増幅した信号
ｓ２からノイズ検出用ループコイルに誘導した誘導信号
を増幅した信号ｓ４が減算され、ノイズ成分が除去され
た信号ｓ５が得られる。座標算出回路７はノイズが除去
された信号ｓ５を基に座標値を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ等の外部装
置へ座標入力を行う座標読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タブレットにセンスラインと呼ぶ
ループコイルを多数設け、座標指示器との間の電磁気的
結合によりセンスラインに誘導する誘導信号をもとに座
標指示器の置かれた位置を算出する座標読取装置が知ら
れている。たとえば、図５に示すようにセンスラインＳ
Ｌ１０１ないしＳＬ１０６をタブレット１０１に敷設
し、これらを走査回路１０３によって順次選択するよう
に構成する。座標指示器１０９にはコイル１１０を内蔵
し、励磁回路１１１の発生する励磁信号ｓ１０７によっ
て交流磁界が発生するように構成する。

【０００３】このような座標読取装置において、座標指
示器１０９がセンスラインＳＬ上に置かれると、各セン
スラインＳＬには座標指示器１０９との位置関係によっ
て振幅が定まる誘導信号が誘導する。したがって走査回
路１０３によってセンスラインＳＬを順次選択していく
と誘導信号ｓ１０１は図６のように現れる。図５に示す
センスラインと座標指示器１０９との位置関係では、座
標指示器１０９はセンスラインＳＬ１０４上にあるの
で、センスラインＳＬ１０４に誘導する信号の振幅が最
も大きく、座標指示器１０９から離れるに従ってＳＬ１
０３，ＳＬ１０５の順に振幅が小さくなる。図６はその
振幅の大小関係を示している。

【０００４】これらの誘導信号ｓ１０１は増幅回路１０
４によって増幅された後、座標算出回路１０７に導かれ
る。座標算出回路１０７は増幅された信号ｓ１０５と走
査信号ｓ１０６とを演算処理して座標値を求めるのであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来の座標読取装置では座標値を算出するために誘導
信号の振幅情報を利用するため、外部ノイズがセンスラ
イン上の誘導信号に加わると座標値を正しく算出できな
いことになる。この問題を解決するために増幅回路にフ
ィルタ回路を加え座標指示器の発生する交流磁界の周波
数の信号のみを抽出することが行われる。しかしノイズ
の周波数が交流磁界の周波数に近い場合にはフィルタ回
路ではノイズ成分を取り去ることは難しいという課題が
あった。

【０００６】本発明は、従来の座標読取装置における上
記の課題を解決するためになされたものであり、その目
的はセンスラインに誘導する誘導信号に含まれるノイズ
成分を除去し正しく座標値を算出することのできる座標
読取装置を実現することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、タブレットに敷設されたセンスラインと
座標指示器との間の電磁気的結合によりセンスラインに
誘導する誘導信号をもとに座標指示器の置かれた位置を
算出する座標読取装置において、ノイズ検出用ループコ
イルと、センスラインに誘導した誘導信号からノイズ検
出用ループコイルに誘導した誘導信号を適当な増幅を行
った後に減算する減算回路とを設け、センスラインに誘
導した誘導信号からセンスラインとノイズ検出用ループ
コイルとの両者に共通に誘導した信号を打ち消すように
座標読取装置を構成した。

【０００８】

【作用】このように構成した座標読取装置において、セ
ンスラインには座標指示器との結合で生じる誘導信号と
外部ノイズによる誘導信号とが加わった信号が誘導す
る。一方ノイズ検出用ループコイルには外部ノイズによ
る誘導信号のみが誘導する。減算回路はセンスラインに
誘導した誘導信号からノイズ検出用ループコイルに誘導
した誘導信号を適当な増幅を行った後に減算する。した
がってノイズ成分のみがキャンセルされノイズのない誘
導信号が得られるので正確な座標値が算出されることに
なる。

【０００９】

【実施例】以下本第１の発明による実施例について図１
および図２に基づき説明する。ここでは説明を簡単にす
るために一次元の座標読取装置について説明する。ま
ず、構成について説明する。図１は本実施例による座標
読取装置の構成図である。

【００１０】図１において１はタブレットであり座標算
出方向（図の水平方向）に沿って複数のセンスラインＳ
Ｌ１〜ＳＬ６（代表してＳＬと呼ぶ）が敷設されてい
る。センスラインの本数はこの図の数に限定されない。
これらのセンスラインＳＬは１ターンまたは複数ターン
の矩形のコイルである。図では１ターンのコイルとして
示している。各センスラインＳＬは後述する走査回路３
に接続されている。これらセンスラインＳＬには後述す
る座標指示器９が発生する交流磁界による誘導信号が誘
導する。また外部からノイズが加わればそのノイズによ
る誘導信号も誘導されることになる。これらセンスライ
ンＳＬが敷設された領域は座標算出領域となる。

【００１１】タブレット１の座標算出領域をはずれた領
域にはノイズ検出用ループコイル２が敷設されている。
このノイズ検出用ループコイル２の形状は任意であり、
座標算出領域をはずれた位置に設けられていればよい。
図のようにセンスラインＳＬと同様の１ターンまたは複
数ターンの矩形コイルとしてもよい。このノイズ検出用
ループコイル２には外部ノイズによる誘導信号が誘導す
る。

【００１２】走査回路３は前記センスラインＳＬを選択
するもので、アナログスイッチ等の複数の電子的スイッ
チ素子で構成されている。各スイッチ素子の一方の端子
はそれぞれがセンスラインＳＬに接続され、他端はお互
いに接続されて共通端子となっている。この回路には具
体的にはアナログスイッチＩＣ、ＣＤ４０５１等が使用
できる。後述する制御回路８の出力する走査信号ｓ６に
よってスイッチ素子の１つを閉じ、センスラインＳＬの
一本を共通端子に接続する。

【００１３】第１の増幅回路４は走査回路３の共通端子
に接続され、センスラインＳＬに誘導した誘導信号ｓ１
を増幅し信号ｓ２として出力するものである。また、第
２の増幅回路５は前記ノイズ検出用ループコイル２に接
続され、それに誘導した誘導信号ｓ３を増幅し信号ｓ４
として出力するものである。減算回路６は第１および第
２の増幅回路の出力信号ｓ２およびｓ４の差を求め信号
ｓ５として出力するものである。本実施例では、この回
路をオペアンプによる差分回路で実現している。

【００１４】なお、減算回路６の目的がセンスラインＳ
Ｌに誘導したノイズ信号からノイズ検出用ループコイル
に誘導したノイズ信号を引くことによってノイズ成分を
除去することにあるのであるから、前記第１および第２
の増幅回路の増幅率は信号ｓ２およびｓ４においてノイ
ズ成分の振幅が等しくなるように定めておく。なお各増
幅回路の増幅率を変えるかわりに減算回路６の各入力に
おける増幅率を変えても等価であることは言うまでもな
い。

【００１５】座標算出回路７はノイズが除去された信号
ｓ５、および走査信号ｓ６とから座標値を算出する回路
である。本実施例のようにセンスラインを走査すること
によって座標値を算出する走査型の座標読取装置の座標
算出のための技術としては、たとえば本出願人による特
開昭５５−９６４１１号の技術を応用することができ
る。

【００１６】制御回路８は座標読取装置各部を制御する
とともに、前記走査回路３および座標算出回路７に走査
信号ｓ６を出力するものである。一方、以上のように構
成された座標読取装置本体のタブレット１の上には座標
指示器９が置かれ位置を指示するために使われる。座標
指示器９はコイル１０を内蔵し励磁回路１１の発生する
励磁信号ｓ７によって交流磁界を発生する。励磁回路１
１は座標読取装置本体あるいは座標指示器内部のいずれ
かに設けられる。励磁信号ｓ７はコイル１０と前記セン
スラインＳＬとの間に電磁結合作用を生じさせる信号で
あればいいので数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ程度の周
波数の信号が選ばれることが多い。

【００１７】次に動作について説明する。座標算出に関
する動作は従来の座標読取装置と同様であるので省略
し、ここでの説明はノイズ除去に関する動作について説
明する。図２は誘導信号の説明図である。図１に示すセ
ンスラインＳＬと座標指示器９との位置関係では、たと
えばセンスラインＳＬ４には座標指示器９の発生する交
流磁界による誘導信号ｓｓが誘導している。同時に周囲
に雑音源があるとセンスラインＳＬ４にはノイズによる
誘導信号ｓｎ１（以後単に「ノイズｓｎ１」と言う）も
誘導することになる。両誘導信号ｓｓとｓｎ１は合成さ
れた誘導信号ｓ１としてセンスラインＳＬ４に現れる。

【００１８】一方、ノイズ検出用ループコイル２にもノ
イズによる誘導信号が誘導する。この信号をノイズ参照
信号ｓ３と呼ぶことにする。ノイズ検出用ループコイル
は座標算出領域外に設けられていることから座標指示器
９の発生する交流磁界による誘導信号は誘導しない。誘
導信号ｓ１は第１の増幅回路４によって増幅され信号ｓ
２に、またノイズ参照信号ｓ３は第２の増幅回路５によ
って増幅され信号ｓ４となる。このとき、ノイズｓｎ１
とノイズ参照信号ｓ３は通常センスラインＳＬとノイズ
検出用ループコイル２のコイルとしての特性が異なるこ
とから、それらの振幅Ｖｓｎ１とＶｓ３とは一致しな
い。そこで第１の増幅回路４および第２の増幅回路５
は、出力信号ｓ２におけるノイズｓｎ１の成分の信号の
振幅と出力信号ｓ４の振幅とが一致するように増幅率が
定められている。

【００１９】したがって、減算回路６において信号ｓ２
から信号ｓ４を減算すると、信号ｓ２に含まれるノイズ
成分は除去され、座標指示器による誘導信号成分ｓ５の
みが増幅されることになる。座標値はノイズ成分が除去
された誘導信号を基に算出されるのでノイズの影響を受
けない正しい座標値として算出されるのである。次に本
第２の発明による実施例について図３および図４に基づ
き説明する。図３は本実施例による座標読取装置の構成
図である。

【００２０】前記第１の実施例と比較すると、第２のノ
イズ検出用ループコイル２２ｂと第３の増幅回路２５
ｂ、切替回路３２が新たに設けられている。第１のノイ
ズ検出用ループコイル２２ａおよび第２のノイズ検出用
ループコイル２２ｂは前記第１の実施例におけるノイズ
検出用ループコイルと同様に外部ノイズによる誘導信号
を誘導するためのものである。両者は図のように離れて
設けることによって、座標指示器（図示せず）との結合
が両者に同時には起きないようにする。そうすることに
よって、たとえば座標指示器が第１のノイズ検出用ルー
プコイル２２ａの近くに置かれた場合には、このループ
コイルには座標指示器との結合による誘導信号が誘導す
るが、第２のノイズ検出用ループコイル２２ｂには座標
指示器との結合による誘導信号は誘導しないようにする
のである。

【００２１】第２の増幅回路２５ａは前記第１のノイズ
検出用ループコイル２２ａに誘導した誘導信号ｓ２３ａ
を増幅して信号ｓ２４ａを出力し、第３の増幅回路２５
ｂは前記第２のノイズ検出用ループコイル２２ｂに誘導
した誘導信号ｓ２３ｂを増幅して信号ｓ２４ｂを出力す
る。切替回路３２は第１および第２のノイズ検出用ルー
プコイル２２ａ、２２ｂに誘導した誘導信号に座標指示
器との結合による誘導信号が加わっているか否かを判定
し、加わっていないと判定したループコイルの増幅され
た誘導信号を次段の減算回路２６に導くものである。

【００２２】その他の構成は前記第１の実施例と同様で
あるので説明は省略する。次に新たに加えられた回路に
ついての動作を説明する。図４は誘導信号の説明図であ
る。今第１のノイズ検出用ループコイル２２ａに注目
し、これに誘導する誘導信号について説明する。周囲に
雑音源があると、第１のノイズ検出用ループコイル２２
ａにはノイズｓｎ２が誘導する。座標指示器が座標算出
範囲からはずれて第１のノイズ検出用ループコイル２２
ａに接近すると、このループコイルには座標指示器との
結合による誘導信号ｓｓ２が誘導しノイズｓｎ２と合成
されて誘導信号ｓｎ３が誘導する。

【００２３】ノイズのみの信号ｓｎ２と座標指示器との
結合による信号が加わった信号ｓｎ３とを比較すると、
ｓｎ２はノイズの性格上、比較的微弱、あるいは振幅は
大きくても間欠的であるのに対し、ｓｎ３は座標指示器
が連続して出力する励磁信号によるものであることか
ら、比較的振幅が大きく、かつ持続的な信号であること
がわかっている。

【００２４】切替回路３２は各信号のこのような性質を
もとにして、誘導信号に座標指示器との結合による信号
が加わっているか否かを判定するのである。回路の詳細
な説明は省略するが、信号をＡＭ検波し積分して直流化
した信号の電圧をしきい値と比較して判定を行う。たと
えば図４において、信号ｓｎ２を検波し積分すると信号
ｓｎａ２となる。この信号の電圧Ｖｓｎａ２はしきい値
Ｖｔｈよりも小さいので、この信号を誘導したノイズ検
出用ループコイルの近くには座標指示器はないと判定す
る。一方信号ｓｎ３を検波し積分すると信号ｓｎａ３と
なる。この信号の電圧Ｖｓｎａ３はしきい値Ｖｔｈより
も大きいので、この信号を誘導したノイズ検出用ループ
コイルの近くに座標指示器が置かれていると判定するの
である。しきい値Ｖｔｈは実験によって定めておけばよ
い。

【００２５】切替回路３２は上記の判定を行い、座標指
示器が近くにないと判定されたループコイルの増幅され
た誘導信号を次段の減算回路２６に導く。こうして選択
された信号がセンスラインに誘導した誘導信号のノイズ
成分を打ち消すために使われる。ノイズ成分を打ち消す
動作については前記第１の実施例と同様であるので説明
は省略する。

【００２６】なおノイズ成分を打ち消すためには、セン
スラインＳＬ、第１のノイズ検出用ループコイル２２ａ
および第２のノイズ検出用ループコイル２２ｂに誘導し
たノイズ成分の振幅が減算回路２６の入力において一致
していなければならず、そのために各増幅回路の増幅率
を適当に定めておかなければならないことは前記第１の
実施例と同様である。

【００２７】本実施例にて説明した発明はノイズ検出用
ループコイルを２つ設け、両者に共通した信号成分をノ
イズとして検出し、検出したノイズによってセンスライ
ンに誘導した誘導信号に含まれるノイズ成分を除去する
ことを主旨とする。上記実施例では座標指示器との結合
がないことを判定し、ノイズ検出用ループコイルの一方
を選択してノイズを検出している。しかし２つのノイズ
検出用ループコイルに誘導した誘導信号から直接共通成
分のみを取り出すように構成してもノイズを検出するこ
とができる。ノイズを検出する構成については本実施例
に限定されるものではない。

【００２８】次に、上記実施例に関するいくつかの他の
実施例について説明する。まず、言うまでもないことで
はあるが本発明を２次元の座標読取装置に応用すること
は容易である。また前記第１および第２の実施例は座標
指示器から交流磁界を発生させ、それによってセンスラ
インに誘導する誘導信号から座標値を算出する座標読取
装置における実施例であった。しかし、本発明の本質は
ノイズを検出し、検出したノイズをセンスラインに誘導
した誘導信号から減算することによってノイズを除去す
ることにあるのであるから、上記実施例で説明した座標
算出原理には限定されないことは明かであろう。

【００２９】たとえばタブレットに交流磁界を発生する
励磁ラインと誘導信号を誘導するセンスラインとを設
け、座標指示器に共振回路を搭載して、励磁ラインとセ
ンスラインとを共振回路を仲介にして結合し、センスラ
インに誘導した誘導信号から座標値を算出する座標読取
装置が知られている。この種の座標読取装置においても
センスラインにノイズが加わるという同様の問題が存在
するので、本発明を実施することが可能である。

【００３０】また電磁結合方式以外の原理、たとえば静
電結合方式の座標読取装置等においても電磁ノイズによ
る問題であれば本発明を実施することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではセンス
ラインに誘導する誘導信号をもとに座標値を算出する座
標読取装置において、ノイズ検出用ループコイルと減算
回路とを設け、センスラインに誘導した信号からノイズ
検出用ループコイルに誘導した信号を減算することによ
って、センスラインとノイズ検出用ループコイルに共通
に誘導した信号成分を除去するようにした。外部ノイズ
はセンスラインとノイズ検出用ループコイルの両者に共
通して誘導するため除去されることになり、ノイズが除
去された信号で座標算出できるようになった。ノイズの
影響を受けることなく正しく座標値を算出することので
きる座標読取装置を実現することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による座標読取装置の構
成図である。

【図２】本発明の第１の実施例による座標読取装置の信
号の説明図である。

【図３】本発明の第２の実施例による座標読取装置の構
成図である。

【図４】本発明の第２の実施例による座標読取装置の信
号の説明図である。

【図５】従来の座標読取装置の構成図である。

【図６】従来の座標読取装置の誘導信号の説明図であ
る。

【符号の説明】

１、２１、１０１ タブレット ２、２２ ノイズ検出用ループコイル ３、２３、１０３ 走査回路 ４、２４ 第１の増幅回路 ５、２５ 第２の増幅回路 ６、２６ 減算回路 ７、２７、１０７ 座標算出回路 ８、２８、１０８ 制御回路 ９、１０９ 座標指示器 １０、１１０ コイル １１、１１１ 励磁回路 ＳＬ センスライン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タブレットに敷設されたセンスラインと
   座標指示器との間の電磁気的結合により該センスライン
   に誘導する誘導信号をもとに前記座標指示器の置かれた
   位置を算出する座標読取装置において、 ノイズ検出用ループコイルと、前記センスラインに誘導
   した誘導信号から前記ノイズ検出用ループコイルに誘導
   した誘導信号を適当な増幅を行った後に減算する減算回
   路とを設け、前記センスラインに誘導した誘導信号から
   前記センスラインと前記ノイズ検出用ループコイルとに
   共通に誘導した信号を打ち消すようになしたことを特徴
   とする座標読取装置。
2. 【請求項２】 タブレットに敷設されたセンスラインと
   座標指示器との間の電磁気的結合により該センスライン
   に誘導する誘導信号をもとに前記座標指示器の置かれた
   位置を算出する座標読取装置において、 第１のノイズ検出用ループコイルと第２のノイズ検出用
   ループコイルとを、前記座標指示器との結合が両方のノ
   イズ検出用ループコイルに同時には起こりえない位置に
   設け、さらに該第１および第２のノイズ検出用ループコ
   イルに接続され、該第１および第２のノイズ検出用ルー
   プコイルと前記座標指示器との結合の有無を検出し、結
   合のないノイズ検出用ループコイルを選択する切替回路
   と、前記センスラインに誘導した誘導信号から選択され
   た前記第１または第２のノイズ検出用ループコイルに誘
   導した誘導信号を適当な増幅を行った後に減算する減算
   回路とを設け、前記センスラインに誘導した誘導信号か
   ら前記センスラインと前記選択された第１または第２の
   ノイズ検出用ループコイルとに共通に誘導した信号を打
   ち消すようになしたことを特徴とする座標読取装置。