JPH0519944A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センスライン群の周辺部においても精度よく
座標算出を行なうようにする。 【構成】 一部巻数を多くした補正センスライン１を第
１のセンスライン群Ｓ１と第２のセンスライン群Ｓ２の
周辺部に敷設し、補正センスライン１の励磁のオン・オ
フ手段を設ける。さらに補正センスラインは、補正セン
スライン１は第１のセンスライン群Ｓ１とは逆位相で励
磁する。第１のセンスライン群Ｓ１または第２のセンス
ライン群Ｓ２の周辺部では、座標算出時の誤差の原因と
なる誘導信号が発生する。補正センスライン１を設ける
ことにより、この誘導信号を減衰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の情報
処理装置へ座標入力を行う座標入力装置に関し、特に電
磁誘導現象を応用した座標入力装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の座標入力装置としては、本出願人
の発明した特開平２−２４９０１９号がある。この座標
読取装置は、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、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は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される
ことを利用し、選択された第１および第２のセンスライ
ンの位置にしたがいそのとき検出した誘導信号の振幅を
比較することにより座標指示器の位置すなわち座標を求
めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】基本的には上記第１の
センスライン群と第２のセンスライン群は直交している
ので、第１のセンスライン群から発生する交番磁界によ
り第２のセンスライン群に直接誘導信号が発生すること
は無いが、第１または第２のセンスライン群の中の周辺
部のセンスラインを選択すると直接誘導信号が発生す
る。

【０００４】図６は、第１のセンスライン群と第２のセ
ンスライン群間の誘導の様子を説明する説明図であり、
磁界を発生するｑｒｓｔ部から成るセンスラインｙｋ
と、誘導信号を検出するｕｖｗｘ部から成るセンスライ
ンｘｋを１本ずつ示してある。また、図中示した磁界の
方向を示す記号は、センスラインｙｋに矢印で示したｑ
ｒｓｔの方向に電流が流れたときのものである。図６に
示したように距離ｌｙ1、ｌｙ２および距離ｌｘ１、ｌ
ｘ２が十分にあれば、センスラインｙｋから発生する磁
界があってもセンスラインｘｋの鎖交磁束数の和はほぼ
ゼロとなるため、センスラインｙｋから発生する磁界に
よる誘導は起きない。しかしながら、距離ｌｙ１、ｌｙ
２または距離ｌｘ１、ｌｘ２のいずれかが短いと上記鎖
交磁束数がゼロとなる条件が満たされなくなる。例え
ば、図６において距離ｌｙ１が短い場合、センスライン
ｙｋから発生する磁界のうちｑｒ部より上に示した磁界
（紙面上、表から裏方向の磁界）がセンスラインｘｋと
交鎖しなくなる部分が増えてくる。また、距離ｌｘ１が
短い場合、センスラインｙｋのｒｓ部から発生する磁界
（紙面上、裏から表方向の磁界）による影響を受ける。
したがって、距離ｌｙ１、ｌｙ２または距離ｌｘ１、ｌ
ｘ２のいずれかが短いと上記鎖交磁束数がゼロとならな
くなり、センスラインｙｋから発生する磁界による誘導
信号がセンスラインｘｋに発生する。このためセンスラ
イン群の周辺部では座標指示器以外からの影響による誘
導信号、すなわち２つのセンスライン群間の結合により
発生する誘導信号のため、誘導信号の大きさを比較して
求める座標算出に誤差を生じさせる結果となる。

【０００５】また、この誘導信号を小さくするために、
センスライン群の周辺部において上記距離ｌｙ１、ｌｙ
２または距離ｌｘ１、ｌｘ２を長くとると、センスライ
ン群全体の大きさが大きくなってしまい座標入力装置自
体が無駄に大きくなってしまう。本発明の目的は、この
ような従来の欠点を改善したものであり、座標入力装置
のセンスライン群の周辺部においても精度良く座標算出
を行なうようにした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】少なくともコイルとコン
デンサにより構成された共振回路を有する座標指示器
と、ＸＹ直交座標軸の一方の軸に平行に敷設された複数
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、該第１の走査回路に接続
され前記第１のセンスライン群を励磁する励磁回路と、
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を検出する誘導信号検出回
路と、該誘導信号検出回路により検出された前記誘導信
号から座標を求める制御回路とから構成される座標入力
装置において、前記第１および第２のセンスライン群の
周辺部に補正センスラインと該補正センスラインの励磁
のオン・オフ手段を設け、前記補正センスラインは前記
第１のセンスライン群のループの折り返し部側にて前記
第２のセンスライン群と交わらないように前記補正セン
スラインの巻数を多くし、さらに前記補正センスライン
は前記第１のセンスライン群とは逆位相で励磁される構
成としたものである。

【０００７】

【作 用】本発明による座標入力装置では、第１または
第２のセンスライン群の中の周辺部のセンスラインを選
択すると２つのセンスライン群間の結合により誘導信号
が発生するが、補正センスラインから発生する磁界によ
り上記誘導信号を減衰させているためセンスライン群の
周辺部においても精度よく座標算出を行なうことが出来
る。

【０００８】

【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の構
成図を示す。図において、１は補正センスライン、Ｓ１
はセンスラインｙ１〜ｙｎを有する第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および補正センスライン１を励磁する励磁回路、
５は第２のセンスライン群Ｓ２に発生する誘導信号を検
出する誘導信号検出回路、６は一般的なＣＰＵ回路で構
成される制御回路、７は共振回路（図示しない）を有す
る座標指示器である。なお、図中のセンスラインは図が
煩雑になるのを避けるために簡略化して示してある。

【０００９】図２に、センスラインの詳細図を示す。図
中の記号は図１のものと同一である。図３に、補正セン
スライン１の基本的な効果の説明図を示す。図４に、本
実施例の補正センスライン１の効果の説明図を示す。図
５に励磁回路４の回路図を示す。

【００１０】以下本実施例の動作について説明する。図
１において、第１のセンスライン群Ｓ１は、第１の走査
回路２により順次選択され励磁されていく。座標指示器
７が第１のセンスライン群Ｓ１に近づくと、第１のセン
スライン群Ｓ１から発生する交番磁界により座標指示器
７の共振回路が共振し、第２のセンスライン群Ｓ２には
この共振した座標指示器７から発生する交番磁界により
誘導信号が誘起される。この誘導信号は、誘導信号検出
回路５により所定の処理が行なわれ制御回路６に入力さ
れる。制御回路６では、選択された第１および第２のセ
ンスラインの位置にしたがい、そのとき検出した誘導信
号の振幅を比較することにより座標指示器の位置すなわ
ち座標を求めている。なお、以上述べた動作および座標
算出方式の詳細については、特開平２−２４９０１９号
に述べられているのでここではこれ以上の説明は省略す
る。

【００１１】次に、補正センスライン１の詳細について
説明する。図２は、図１に示した実施例のセンスライン
群Ｓ１、Ｓ２および補正センスライン１の詳細図であ
り、補正センスライン１は第１のセンスライン群Ｓ１と
第２のセンスライン群Ｓ２の周辺部に敷設されている。
さらに、補正センスライン１は第１のセンスライン群Ｓ
１のループの折り返し部側（図中、補正センスライン１
の左右）にて第２のセンスライン群Ｓ２と交わらないよ
うに補正センスライン１の巻数を１ターン多くしてあ
る。

【００１２】補正センスライン１の基本的な効果につい
て説明するために、最初に補正センスライン１の巻数を
左右にて多くしていない場合について説明する。まず、
第１のセンスライン群Ｓ１の周辺部における補正センス
ライン１の効果について説明する。図３Ａは図２のＡ部
の拡大図で、補正センスライン１の巻数を単純に１ター
ンとし、第１のセンスライン群Ｓ１および第２のセンス
ライン群Ｓ２のセンスラインを各１本づつ図示してい
る。第１のセンスライン群Ｓ１のセンスラインｙｎに矢
印の方向に電流が流れているときは、センスラインｙｎ
のループの内側では紙面上裏から表への磁界が、またル
ープの外側では紙面上表から裏への磁界が発生してい
る。この場合第２のセンスライン群Ｓ２のセンスライン
ｘｊには、センスラインｙｎから発生する磁界のうちセ
ンスラインｘｊの折り返し部から外の磁界（紙面上表か
ら裏）とは交鎖せず、この分誘導信号が発生することに
なる。この時、補正センスライン１に矢印方向に所定の
電流を流すと、補正センスライン１の内側すなわちセン
スラインｘｊ側では、紙面上表から裏方向の磁界が発生
することになる。したがって、センスラインｙｎから発
生する磁界のうちセンスラインｘｊと交鎖しなかった磁
界を補正センスライン１により補い、センスラインｘｊ
に発生する誘導信号を減衰させることができる。

【００１３】次に、第２のセンスライン群Ｓ２の周辺部
における補正センスライン１の効果について説明する。
図３Ｂは図２のＢ部の拡大図で、補正センスライン１の
巻数を単純に１ターンとし、第１のセンスライン群Ｓ１
および第２のセンスライン群Ｓ２のセンスラインを各１
本づつ図示している。センスラインｙｊに矢印の方向に
電流が流れているときは、センスラインｙｊのループの
内側では紙面上裏から表への磁界が、またループの外側
では紙面上表から裏への磁界が発生している。この場合
センスラインｘ１には、センスラインｙｊから発生する
磁界のうちセンスラインｙｊの折り返し部からの磁界
（紙面上裏から表）と交鎖し、この分誘導信号が発生す
ることになる。この時、補正センスライン１に矢印方向
に所定の電流を流すと、補正センスライン１の内側すな
わちセンスラインｘ１側では、紙面上表から裏方向の磁
界が発生することになる。したがって、センスラインｙ
ｊから発生する磁界のうちセンスラインｘ１と交鎖した
磁界を補正センスライン１により打ち消し、センスライ
ンｘ１に発生する誘導信号を減衰させることができる。
以上の説明から明らかなように、図３Ａまたは図３Ｂい
ずれの場合でも、補正センスライン１には第１のセンス
ライン群Ｓ１に流す電流とは逆方向の電流を流す、すな
わち第１のセンスライン群Ｓ１とは逆相の磁界を発生さ
せることによりセンスラインｘ１に発生する誘導信号を
減衰させることができる。

【００１４】しかしながら、第１のセンスライン群Ｓ１
の周辺部の場合は、図３Ａに示したように主にセンスラ
インｘの折り返し部のみが補正センスライン１の発生す
る磁界の影響を受ける。また、図３Ｂに示した第２のセ
ンスライン群Ｓ２の周辺部の場合は、センスラインｘの
ほぼ全長にわたって補正センスライン１の発生する磁界
の影響を受けることになり、この影響は前述した場合よ
りも大きい。したがって、第２のセンスライン群Ｓ２の
周辺部において２つのセンスライン群Ｓ１、Ｓ２間の結
合により発生する誘導信号を調度良く減衰させる様に補
正センスライン１に流す電流値を決定すると、第１のセ
ンスライン群Ｓ１の周辺部においては十分にこの誘導信
号を減衰させることができない。そこで、補正センスラ
イン１の巻数を左右にて１ターン多くし、第２のセンス
ライン群Ｓ２の周辺部における補正センスライン１の発
生する磁界の影響を小さくする。

【００１５】ここで、補正センスライン１の巻数を左右
にて１ターン多くた場合の効果について説明する。図４
は、本実施例の補正センスライン１の効果の説明図であ
る。補正センスライン１の巻数を１ターン多くた部分
は、ｂｃｄｅｆ部である。まず、補正センスライン１の
ｂｃ部とｄｅ部の長さがゼロとなった場合を仮定し、補
正センスライン１のａｂ部、ｃｄ部、ｅｆ部が同一ライ
ン上にあった場合について考える。この場合、補正セン
スライン１のａｂ部、ｃｄ部、ｅｆ部から発生する磁界
がセンスラインｘ１と交鎖する分をＨａｂ、Ｈｃｄ、Ｈ
ｅｆとすると、 ｜Ｈａｂ｜＝｜‐Ｈｃｄ｜＝｜Ｈｅｆ｜ となる。これは、補正センスライン１のｃｄ部には、ａ
ｂ部およびｅｆ部と反対方向の励磁電流が流れるためで
ある。したがって、この場合センスラインｘ１と交鎖す
る磁界は、ｃｄ部とｅｆ部から発生する磁界が相殺しＨ
ａｂのみとなり、補正センスライン１の巻数を１ターン
多くしていない場合と同じとなる。次に、図４に示すよ
うに補正センスライン１のｂｃ部とｄｅ部がある所定の
長さを有した場合について考える。この場合、補正セン
スライン１のｃｄ部がａｂ部およびｅｆ部よりもセンス
ラインｘ１に近づくため、 ｜Ｈｅｆ｜＜｜‐Ｈｃｄ｜
となる。したがって、 ｜Ｈａｂ｜＞｜Ｈａｂ‐Ｈｃｄ＋Ｈｅｆ｜ となり、補正センスライン１の巻数を１ターン多くし、
第２のセンスライン群Ｓ２の周辺部における補正センス
ライン１の発生する磁界の影響を小さくすることができ
る。この様にすることにより、全体として２つのセンス
ライン群間の結合により発生する誘導信号をより減衰さ
せることができる。

【００１６】図５に、励磁回路４の回路図を示す。図５
は励磁回路の最終段を示しており、周知の演算増幅器に
より構成されている。励磁信号４１は、制御回路６から
出力される励磁信号４０が正弦波に変換されたものであ
る。励磁信号４１は、演算増幅器Ｕ１により所定の電圧
に増幅され電流制限抵抗Ｒ１を介して第１の走査回路２
へ励磁信号４２として出力されると共に、演算増幅器Ｕ
２により所定の電圧に増幅されスイッチ素子ＳＷおよび
電流制限抵抗Ｒ２を介して、補正センスライン１に励磁
信号４３として出力され補正センスライン１を励磁す
る。スイッチ素子ＳＷは、センスライン群Ｓ１およびＳ
２の周辺部のセンスライン、すなわち図１においてセン
スラインｘ１，ｘｍ，ｙ１またはセンスラインｙｎが選
択されているときのみ制御回路６から出力される制御信
号４４によりオンされ、補正センスライン１を励磁す
る。この様にスイッチ素子ＳＷを制御することにより、
センスライン群Ｓ１またはＳ２の周辺部において、座標
算出時の誤差の原因となる２つのセンスライン群間の結
合により発生する誘導信号を減衰させることができる。

【００１７】なお、図５に示した実施例では、励磁信号
４２および励磁信号４３は同相信号であるため、補正セ
ンスライン１の巻き方向は第１のセンスライン群Ｓ１と
逆方向にすることにより、センスライン群Ｓ１と逆相の
磁界を補正センスライン１から発生させることができ
る。また、図５に示した実施例では演算増幅器Ｕ２を用
いているが、演算増幅器Ｕ１の電流容量に余裕があれ
ば、演算増幅器Ｕ１の出力に直接スイッチ素子ＳＷを接
続し、演算増幅器Ｕ２を省いてもかまわない。さらに、
図５に示した励磁回路４の実施例において、演算増幅器
Ｕ２を反転増幅器の構成として励磁信号４３を励磁信号
４２と逆相とし、補正センスライン１の巻き方向を第１
のセンスライン群Ｓ１と同じ方向としても同様の補正セ
ンスライン１の効果を得ることができる。

【００１８】また上記実施例では、センスライン群Ｓ
１，Ｓ２および補正センスライン１のセンスラインの卷
数を１ターンとした場合について説明したが、前述した
原理からそれぞれの巻数は上記数に限定されないことは
言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１および第２のセンスライン群の周辺部に補正センスラ
インと補正センスラインの励磁のオン・オフ手段を設
け、補正センスラインは第１のセンスライン群のループ
の折り返し部側にて第２のセンスライン群と交わらない
ように補正センスラインの巻数を多くし、さらに補正セ
ンスラインは第１のセンスライン群とは逆位相で励磁さ
れるようにしたことにより、座標算出の誤差の原因とな
る２つのセンスライン群間の結合により発生する誘導信
号を減衰させることができ、センスライン群の大きさを
大きくすることなくセンスライン群の周辺部においても
精度よく座標算出を行なう座標入力装置を提供すること
が出来る。

【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】センスラインの詳細図である。

【図３】補正センスラインの基本的な効果の説明図であ
る。

【図４】本実施例の補正センスラインの効果の説明図で
ある。

【図５】走査回路の回路図である。

【図６】２つのセンスライン群間の誘導の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 補正センスライン ２、３ 走査回路 ４ 励磁回路 ５ 誘導信号検出回路 ６ 制御回路 ７ 座標指示器 Ｓ１ 第１のセンスライン群 Ｓ２ 第２のセンスライン群

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくともコイルとコンデンサにより構
   成された共振回路を有する座標指示器と、ＸＹ直交座標
   軸の一方の軸に平行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、該第１の走査回路に接続され前記第１のセ
   ンスライン群を励磁する励磁回路と、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
   る誘導信号を検出する誘導信号検出回路と、該誘導信号
   検出回路により検出された前記誘導信号から座標を求め
   る制御回路とから構成される座標入力装置において、前
   記第１および第２のセンスライン群の周辺部に補正セン
   スラインと該補正センスラインの励磁のオン・オフ手段
   を設け、前記補正センスラインは前記第１のセンスライ
   ン群のループの折り返し部側にて前記第２のセンスライ
   ン群と交わらないように前記補正センスラインの巻数を
   多くし、さらに前記補正センスラインは前記第１のセン
   スライン群とは逆位相で励磁し、前記誘導信号を補正す
   ることを特徴とする座標入力装置。