JPH05181593A - 多スイッチ検出可能な座標入力装置 - Google Patents

多スイッチ検出可能な座標入力装置

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JPH05181593A
JPH05181593A JP34564991A JP34564991A JPH05181593A JP H05181593 A JPH05181593 A JP H05181593A JP 34564991 A JP34564991 A JP 34564991A JP 34564991 A JP34564991 A JP 34564991A JP H05181593 A JPH05181593 A JP H05181593A
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JP
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circuit
resonance
switch
sense line
signal
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JP34564991A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Sakamaki
三生 酒巻
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Seiko Instruments Inc
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Seiko Instruments Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コードレスの座標入力装置に於いて、多数ス
イッチの検出を可能にする。 【構成】 座標入力装置本体に励磁信号のスイッチ回路
5を設け、複数の周波数でセンスライン群1の一方の軸
S1を励磁可能な構成とし、座標指示器20に前記複数
の周波数の励磁信号に共振可能な共振回路21、22
と、スイッチの押下に対応して各共振回路の共振周波数
をわずかにずらすスイッチ回路を設け、さらに本体に座
標指示器からの誘導信号と励磁信号との位相差を検出す
る回路8を設け、各励磁信号毎に誘導信号の位相差を検
出し、前記励磁周波数と位相差データから多数のスイッ
チの内押下されたスイッチの検出を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導現象を応用し
たコードレス座標入力装置に関し、特に座標指示器に設
けられた多数のスイッチの操作状態を検出することので
きる座標入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のコードレス座標入力装置における
座標指示器のスイッチ状態検出方法として、赤外線を用
いて、スイッチ信号を送信するようにしたもの、あるい
は共振周波数をずらした共振回路を共振させその位相の
ズレ量により、検出する方法が提案されている。
【0003】また、座標指示器の位置を検出する方式に
関しては、この出願に先立って本出願人が提案した発明
(特願平1−69843号)により、座標指示器からケ
ーブルを削除する事ができる。この発明について簡単に
説明すると、XY直交座標軸の各々の軸に沿って敷設さ
れた2つのセンスライン群のうち一方のセンスライン群
を励磁回路により順次励磁して、この励磁信号に共振す
る共振回路を有する座標指示器をセンスラインに近づけ
た時、他方のセンスライン群に誘導される誘導信号を順
次信号処理回路により処理し、処理された誘導信号の大
きさから座標指示器の位置すなわち座標を求めるように
したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、赤外線を用い
て、スイッチ信号を送信するようにしたものは、指向性
があり、座標指示器自体に送信機及び大容量の電池を必
要となるなど、構成が複雑に、また重く大きくなり操作
性が悪くなるという課題があった。また位相のズレ量だ
けで多数のスイッチ操作を検出するには、各スイッチ間
の位相データの差が少なくなるため安定した検出ができ
ないという課題があった。
【0005】本発明の目的は、前記課題を解決し、多数
のスイッチ状態が検出可能で操作性のよい座標入力装置
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の上記課題
を解決するために、XY直交座標軸の一方の軸に平行
で、かつ互いに等間隔に敷設された複数のセンスライン
を有する第1のセンスライン群と、他方の軸に平行で、
かつ互いに等間隔に敷設された複数のセンスラインを有
する第2のセンスライン群と、前記第1のセンスライン
群を順次選択する第1の走査回路と、複数の周波数の励
磁信号を出力する励磁手段と、前記第1の走査回路と前
記励磁手段とに接続され、前記複数の励磁信号の1つを
選択し、選択した励磁信号を前記第1の走査回路に供給
するスイッチ回路と、前記第2のセンスライン群を順次
選択する第2の走査回路と、該第2の走査回路に接続さ
れ前記第2のセンスライン群に誘導される誘導信号の位
相差を検出する位相検出回路と、該位相検出回路が検出
した位相差信号から座標指示器の押下されたスイッチを
判断する制御回路とを有する座標入力装置本体と、コイ
ルとコンデンサより構成され、前記複数の周波数の励磁
信号に共振しうる複数の共振回路と、該複数の共振回路
のそれぞれにおいて、接続されることによって共振周波
数をわずかにずらすように設けられた共振周波数設定素
子群と、前記複数の共振回路の各共振回路において、該
共振回路に設けられた共振周波数設定素子群を同時に選
択し、選択した素子を前記各共振回路に接続するスイッ
チ回路とを有する座標指示器とによって座標入力装置を
構成した。
【0007】
【作用】本発明による座標入力装置では、第1のセンス
ライン群から発生する交番磁界により座標指示器の共振
回路が共振し、第2のセンスライン群にこの共振した座
標指示器から発生する交番磁界により誘導信号が誘起す
る。このとき座標指示器の共振周波数をわずかにずらす
事によって、誘導信号の位相がずれることを利用してい
る。
【0008】まず複数の共振回路のうちの1つの共振回
路に共振する周波数で第1のセンスラインを励磁し座標
指示器の位置を求めた後、制御回路により座標指示器の
位置に最も近いセンスラインを走査回路により選択し、
その時の位相のズレ量を検出する。このとき共振状態に
ある共振回路にはスイッチ回路によって選択された共振
周波数設定素子が接続されているので、検出される位相
のズレ量はスイッチ回路の状態で決定される。
【0009】さらに他の共振回路に共振する周波数で同
様に位相のズレ量を検出すると、このズレ量もスイッチ
回路の状態によって決定される。このようにして1つの
周波数の位相のズレ量からスイッチ回路のいくつかの状
態を安定して検出できるように調整する事により、複数
の周波数の位相データの組み合わせから多数のスイッチ
回路の状態を安定して検出できるようになる。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例を図1ないし図5に基
づき説明する。図1に本発明による座標入力装置本体と
座標指示器の構成図を示す。図1(a)において、1は
センスライン群を示しS1はセンスラインy1 〜y n
有する第1のセンスライン群、S2はセンスラインx1
〜xm を有する第2のセンスライン群、2は第1のセン
スライン群S1を順次選択する第1の走査回路、3は第
2のセンスライン群S2を順次選択する第2の走査回
路、4は第1のセンスライン群S1を励磁する励磁回
路、5は異なった周波数の励磁信号を切り替えるスイッ
チ回路、6はスイッチ回路に異なった周波数の励磁信号
を供給する分周回路、7は分周回路に基本信号を供給す
る発振回路、8は第2のセンスライン群S2に発生する
誘導信号と励磁信号の位相比較を行い位相差を検出する
位相検出回路、9は一般的なCPU回路で構成される制
御回路、10はデジタル化された位相差信号を記憶する
信号記憶回路である。
【0011】図1(b)において、20は座標指示器を
示し、21はコイル及びコンデンサによって構成される
第1の共振回路、22は第1の共振回路と異なった周波
数に共振するように構成された第2の共振回路、211
〜214 は第1の共振回路の共振周波数をわずかにずら
す第1のコンデンサ群、221 〜224 は第2の共振回
路の共振周波数をわずかにずらす第2のコンデンサ群、
23は該第1、及び第2のコンデンサ群の内のいずれか
を選択するアナログスイッチ回路、24はアナログスイ
ッチ回路に押下されたスイッチに応じて選択信号を供給
するエンコーダ回路、25は多数のスイッチからなるス
イッチ部、26は座標指示器内の回路を駆動する電池で
ある。
【0012】図2に第1の走査回路2の詳細な構成図を
示す。なお、図1と同一記号のものは図1と同じものを
示す。30はデコーダ、31はスイッチ素子311 〜3
n を有するアナログスイッチ群、101は励磁回路4
より出力される励磁信号、102は制御回路9より出力
される選択信号である。また、第2の走査回路3の詳細
は図示しないが、第1の走査回路2と同一の構成であ
り、異なる点は第1の走査回路2へは励磁信号101が
入力されているのに対し、第2の走査回路3からは誘導
信号104が出力されている点である。
【0013】図3に位相検出回路8の詳細な構成図を示
す。40は増幅回路、41は比較回路、42は排他的O
R(EX−OR)回路、43、44はそれぞれ抵抗、コ
ンデンサであり、積分回路を構成している。45はA/
D変換器である。101は励磁信号、104は第2の走
査回路3からの誘導信号、105は制御回路9へ出力す
る位相差信号である。
【0014】図4は各信号の波形図である。図5は座標
指示器の1実施例の斜視図、図6は底面図である。以下
本実施例の動作について説明する。図1において、座標
指示器20の第1の共振回路21を構成するコイルがセ
ンスラインx4 とセンスラインy4 の交わるところ(図
1(a)のA部)に位置していた場合について説明す
る。発振回路7は例えば、基本周波数1.2288MH
zで発振しており、分周回路6は前記信号を2分周、及
び4分周しそれぞれ614.4kHz、307.2kH
zのクロック信号をスイッチ回路5に供給している。ま
ず制御回路9はコントロール信号100によりスイッチ
回路5を制御し、614.4kHzの信号を励磁回路4
へ供給し、励磁回路4からは励磁信号101(614.
4kHzの正弦波)を走査回路2へ供給している。
【0015】まず座標指示器20の位置を例えば前述の
従来技術により検出し、制御回路9からの選択信号10
2によって第1の走査回路2は、第1のセンスライン群
S1のセンスラインy4 を選択し、制御回路9からの選
択信号103によって第2の走査回路3は、第2のセン
スライン群S2のセンスラインx4 を選択する。すなわ
ち、図2においてデコーダ30は選択信号102により
アナログスイッチ31 4 をオンとし、励磁回路4からの
励磁信号101(614. 4kHzの正弦波)は、第1
の走査回路2を経由して励磁信号101を第1のセンス
ライン群のセンスラインy4 へ供給し、センスラインy
4 から614.4kHzの磁界を発生させる。この時、
座標指示器の第1の共振回路21は前記励磁信号の周波
数に共振するように設定されているため、前記第1の共
振回路21には614.4kHzの誘導信号が誘導され
る。
【0016】さらに、該第1の共振回路21の誘導信号
により該第1の共振回路21の近傍の第2のセンスライ
ン群S2に誘導信号が発生する。一方、第2の走査回路
3は、第1の走査回路と同様に制御回路9からの選択信
号103により第2のセンスライン群のセンスラインx
4 を選択し、センスラインx4 に誘導されている前記座
標指示器20の第1の共振回路21からの誘導信号10
4を位相検出回路8に供給している。
【0017】次に位相検出回路8の動作について図3及
び、図4にて説明すると、まず前記センスラインx4
の誘導信号104は、増幅回路40で増幅され、比較回
路41でグランドレベル(0電位)と比較し図4の誘導
信号120の様に矩形波に波形変換し、EX−OR回路
42で前記波形変換された誘導信号120と励磁信号1
01と位相比較を行い、位相のズレ量に応じた位相信号
121が得られる。該位相信号121を抵抗43及びコ
ンデンサ44からなる積分回路で積分し、直流電圧信号
に変換し、A/D変換器45で2値化し、2値化された
位相信号105は制御回路9に取り込まれ、信号記憶回
路10に記憶される。
【0018】この時の位相信号105の電位は、前記座
標指示器20の第1の共振回路21の共振周波数と励磁
信号の周波数のわずかな差により決定され、前記共振周
波数は、第1の共振回路21と第1のコンデンサ群21
1 、212 、213 、214 によって決定され、スイッ
チ部25のスイッチの押下に対応し、エンコーダ24に
よりアナログスイッチ23の選択信号を発生し、該アナ
ログスイッチ23により第1のコンデンサ群211 〜2
4 のいずれかが第1の共振回路21に接続され、共振
周波数を少しずつずらすように構成されている。
【0019】次に、制御回路9は、コントロール信号1
00によりスイッチ回路5を制御し、307.2kHz
の信号を励磁回路4に供給する。励磁回路4からは励磁
信号101(307.2kHzの正弦波)が走査回路2
に供給され、再度従来技術に示された方法により座標指
示器20の第2の共振回路22の位置を検出し、制御回
路9は選択信号102、103によって、第1の走査回
路2及び第2の走査回路3を制御し、座標指示器20の
第2の共振回路22の位置にもっとも近接したセンスラ
インを第1、及び第2のセンスライン群の中から選択す
る。
【0020】座標指示器20の第2の共振回路22は、
前記励磁信号の周波数に共振するように設定されている
ため、前記第2の共振回路22には307.2kHzの
誘導信号が誘導される。さらに、該第2の共振回路22
の誘導信号により該第2の共振回路22の近傍の第2の
センスライン群S2に誘導信号が発生し、該誘導信号1
04は位相検出回路8に供給され、該位相検出回路8に
て前記第1の共振回路の場合と同様に2値化された励磁
信号との位相差信号を得る事ができる。該位相差信号は
制御回路9に取り込まれ、信号記憶回路10に再度記憶
される。
【0021】この時の位相差信号105の位相差は、前
記第1の共振回路の場合と同様に前記座標指示器20の
第2の共振回路22の共振周波数と励磁信号101の周
波数との差により決定され、該共振周波数は、第2のコ
ンデンサ群221 、222 、223 、224 によって決
定され、該コンデンサは座標指示器20のスイッチ部2
5のスイッチの押下に対応し、エンコーダ24によりア
ナログスイッチ23の選択信号を発生し、該アナログス
イッチ23により前記第2のコンデンサ群22 1 〜22
4 のいずれかのコンデンサが第2の共振回路22に接続
されるように構成されている。
【0022】前記制御回路9は、前記信号記憶回路10
に記憶された2つの位相差信号より押下されたスイッチ
番号を判断できる。ここで、電池26に使用される電池
は、太陽電池、ニッカド2次電池、リチウム電池等の電
池を使用する事ができる。また、前記実施例では発振回
路7の基本信号として1.2288MHzを、分周回路
の分周比として1/2、1/4を、励磁信号として正弦
波を用いているが、周波数、分周比、波形は、これに限
定されるものでない。
【0023】さらに、座標指示器において共振周波数を
ずらす素子として、コンデンサを実施例に説明したが、
抵抗で構成しても同様の効果が得られる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、X
Y直交座標軸の一方の軸に沿って敷設したセンスライン
群を励磁回路により励磁する際、間にスイッチ回路を付
加し、複数の周波数により励磁可能とし、この複数の励
磁信号に共振しうる共振回路を有し、各スイッチの押下
に対応して、各周波数毎に共振周波数をわずかにずらし
得る構成をなした座標指示器とする事により、座標入力
装置本体の位相検出回路にて、1つの周波数で4種の位
相差信号を安定して検出できれば、2つの周波数を使用
する事により、16種の位相差信号を安定して検出でき
る事になり、従来の座標入力装置にあった多スイッチ座
標指示器をコードレスで実現することができる。
【0025】このため、操作者が座標入力装置上で座標
指示器を使用する際、座標指示器の動きに制限を全く加
えない操作性の良い座標入力装置を提供することができ
る。また、従来の座標入力装置の欠点の一つとされてい
た座標入力装置本体と座標指示器間のケーブルの断線に
よる故障も皆無となり、座標入力装置の信頼性の向上を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】走査回路の詳細な構成図である。
【図3】位相検出回路の詳細な構成図である。
【図4】各信号の波形図である。
【図5】本発明の座標指示器の斜視図である。
【図6】本発明の座標指示器の底面図である。
【符号の説明】
1 センスライン群 2 第1の走査回路 3 第2の走査回路 4 励磁回路 5 スイッチ回路 6 分周回路 7 発振回路 8 位相検出回路 9 制御回路 10 信号記憶回路 20 座標指示器 21 第1の共振回路 22 第2の共振回路 23 アナログスイッチ 24 エンコーダ 25 スイッチ部 26 電池 30 デコーダ 31 アナログスイッチ部 40 増幅回路 41 比較回路 45 A/D変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 座標入力装置本体と座標指示器とによっ
    て構成される座標入力装置において、前記座標入力装置
    本体は、XY直交座標軸の一方の軸に平行で、かつ互い
    に等間隔に敷設された複数のセンスラインを有する第1
    のセンスライン群と、他方の軸に平行で、かつ互いに等
    間隔に敷設された複数のセンスラインを有する第2のセ
    ンスライン群と、前記第1のセンスライン群を順次選択
    する第1の走査回路と、複数の周波数の励磁信号を出力
    する励磁手段と、前記第1の走査回路と前記励磁手段と
    に接続され、前記複数の励磁信号の1つを選択し、選択
    した励磁信号を前記第1の走査回路に供給するスイッチ
    回路と、前記第2のセンスライン群を順次選択する第2
    の走査回路と、該第2の走査回路に接続され前記第2の
    センスライン群に誘導される誘導信号の位相差を検出す
    る位相検出回路と、該位相検出回路が検出した位相差信
    号から座標指示器の押下されたスイッチを判断する制御
    回路とによって構成され、 前記座標指示器は、コイルとコンデンサより構成され、
    前記複数の周波数の励磁信号に共振しうる複数の共振回
    路と、該複数の共振回路のそれぞれにおいて、接続され
    ることによって共振周波数をわずかにずらすように設け
    られた共振周波数設定素子群と、前記複数の共振回路の
    各共振回路において、該共振回路に設けられた共振周波
    数設定素子群を同時に選択し、選択した素子を前記各共
    振回路に接続するスイッチ回路とによって構成されるこ
    とを特徴とする座標入力装置。
JP34564991A 1991-12-26 1991-12-26 多スイッチ検出可能な座標入力装置 Pending JPH05181593A (ja)

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DE1992624807 DE69224807T2 (de) 1991-12-26 1992-12-16 Koordinatenablesesystem zur Detektion der Betriebszustände von zahlreichen Schaltern
US07/994,647 US5329166A (en) 1991-12-26 1992-12-22 Coordinate reading system for detecting operation states of numerous switches

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07261909A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びその位置指示器

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07261909A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びその位置指示器

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