JPH0527885B2 - - Google Patents

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JPH0527885B2
JPH0527885B2 JP61053603A JP5360386A JPH0527885B2 JP H0527885 B2 JPH0527885 B2 JP H0527885B2 JP 61053603 A JP61053603 A JP 61053603A JP 5360386 A JP5360386 A JP 5360386A JP H0527885 B2 JPH0527885 B2 JP H0527885B2
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JP
Japan
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capacitance
capacitor
operational amplifier
input terminal
terminal
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JP61053603A
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Japanese (ja)
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JPS62216023A (en
Inventor
Tooru Asano
Minoru Oohashi
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0527885B2 publication Critical patent/JPH0527885B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 座標入力装置における発振回路の発振周波数を
電極膜側のインピーダンス整合を図りつつ精密か
つ安定に調節するため、発振回路の入力段に、演
算増幅器、抵抗器、可変抵抗器、第1および第2
のキヤパシタを含む静電容量調節回路を設け、発
振回路の入力段に適切に調節された容量の静電容
量を印加するようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] In order to accurately and stably adjust the oscillation frequency of the oscillation circuit in the coordinate input device while matching the impedance of the electrode film side, an operational amplifier, a resistor, Variable resistor, first and second
A capacitance adjustment circuit including a capacitor is provided to apply an appropriately adjusted capacitance to the input stage of the oscillation circuit.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は座標入力装置に関するものであり、よ
り特定的には電極膜上の一点がインピーダンスを
介して接地された場合、該一点の電極膜上の位置
を正確に検出する座標入力装置内に含まれる発振
回路の発振周波数を精密に調整し得るようにする
ものに関する。
The present invention relates to a coordinate input device, and more specifically to a coordinate input device that accurately detects the position of a point on an electrode film when the point on the electrode film is grounded via impedance. The present invention relates to a device that enables precise adjustment of the oscillation frequency of an oscillation circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

オフイスオートメーシヨンなどの発達により、
コンピユータに図や文字などを入力、処理するこ
とが盛んに行われている。図や文字などの入力装
置としてはキーボードが代表的であるが、そのほ
か特定のボード上で指やペンなどによつて位置を
指定し、その座標を入力することによつて図又は
文字などの入力を行なう座標入力装置が知られて
いる。
With the development of office automation,
2. Description of the Related Art It is common practice to input and process figures, characters, etc. into computers. Keyboards are a typical input device for drawings, letters, etc., but there are other ways to input drawings, letters, etc. by specifying a position on a specific board with your finger or pen, and inputting the coordinates. A coordinate input device that performs the following is known.

座標入力装置の一例としては、入力ボードとし
て抵抗シートを用い、抵抗シート両端よりインピ
ーダンス接点(指又はペンなどの接触点)へ電流
を流し、その電流比から接続点の座標を求めると
いう方式がある。このような方式の原理を第2図
に示す。以下第2図を参照して、座標位置決め原
理を説明する。
An example of a coordinate input device is a method in which a resistor sheet is used as an input board, current is passed from both ends of the resistor sheet to impedance contacts (points of contact with a finger or pen, etc.), and the coordinates of the connection point are determined from the current ratio. . The principle of such a system is shown in FIG. The principle of coordinate positioning will be explained below with reference to FIG.

材質が均一な抵抗シート1の左端子2には、電
流計測器9を介して電源8の片側の端子5が接続
されている。抵抗シート1の右端子3には、電流
計測器10を介して同じく電源8の片側の端子5
が接続されている。電源8の他方の端子はアース
7に接地されている。電流計測器9の出力はA/
D変換器11に接続され、電流計測器10の出力
はA/D変換器12に接続されている。
A terminal 5 on one side of a power source 8 is connected to the left terminal 2 of the resistive sheet 1, which is made of a uniform material, via a current measuring device 9. A terminal 5 on one side of the power supply 8 is also connected to the right terminal 3 of the resistance sheet 1 via a current measuring device 10.
is connected. The other terminal of power supply 8 is grounded to earth 7 . The output of the current measuring device 9 is A/
It is connected to a D converter 11, and the output of the current measuring device 10 is connected to an A/D converter 12.

A/D変換器11及び12の出力は制御装置1
3に接続されている。抵抗シート1上の任意の位
置4を片側がアース7に接地された指や指示ペン
などのインピーダンス、この例においてはキヤパ
シタ6を介して指示する。これによつて抵抗シー
ト1において左端の座標が0、右端の座標が100
であるシート上の任意の位置4の座標x(0≦x
≦100)が指示される。
The outputs of the A/D converters 11 and 12 are sent to the control device 1.
Connected to 3. An arbitrary position 4 on the resistance sheet 1 is indicated via an impedance such as a finger or an indicator pen, which has one side grounded to the ground 7, and in this example, a capacitor 6. With this, the coordinates of the left end of resistance sheet 1 are 0 and the coordinates of the right end are 100.
Coordinate x of any position 4 on the sheet where (0≦x
≦100) is indicated.

このような状態で端子2と4の間の抵抗値を
Rx、端子3と4の間の抵抗値をR1-xとする。ま
た端子2から4に流れる電流をIx、端子3から4
に流れる電流をI1-xとする。この時、均一な材質
でできている抵抗シート1の抵抗値は抵抗の長さ
に比例するので指示点4の座標xは、 x=Rx/(Rx+R1-x) ……(1) によつて与えられる。また抵抗値Rxによる電圧
降下と抵抗値R1-xによる電圧降下は等しいので、 RxIx=R1-xI1-x ……(2) なる関係が成立する。(1)式および(2)式より、 x=I1-x/(Ix+I1-x) ……(3) となる。即ち、指示点4の座標xは、端子2と4
の間に流れる電流Ixと、端子3と4の間に流れる
電流I1-xが判れば求めることができる。従つてこ
れらの電流Ix及びI1-xを、電流測定器9及び10
で電圧値として検出し、A/D変換器11及び1
2によつてそれぞれデジタル値に変換した後、制
御装置13によつて前記(3)式を計算することによ
つて、座標xをデジタル値として求めることがで
きる。
In this state, the resistance value between terminals 2 and 4 is
Rx, and the resistance value between terminals 3 and 4 is R 1-x . Also, the current flowing from terminal 2 to 4 is Ix, and the current flowing from terminal 3 to 4 is
Let the current flowing in I 1-x be I 1-x . At this time, the resistance value of the resistor sheet 1 made of a uniform material is proportional to the length of the resistor, so the coordinate x of the indicated point 4 is given by x=Rx/(Rx+R 1-x )...(1) It will be given to you. Furthermore, since the voltage drop due to the resistance value Rx and the voltage drop due to the resistance value R 1-x are equal, the following relationship holds true: RxIx=R 1-x I 1-x (2). From equations (1) and (2), x=I 1-x /(Ix+I 1-x )...(3). That is, the coordinate x of the indicated point 4 is
It can be determined if the current Ix flowing between terminals 3 and 4 and the current I 1-x flowing between terminals 3 and 4 are known. Therefore, these currents Ix and I 1-x are measured by current measuring devices 9 and 10.
is detected as a voltage value by A/D converters 11 and 1.
2, and then the control device 13 calculates the above equation (3), whereby the coordinate x can be determined as a digital value.

しかし、電流を計測するための電流計測器9及
び10として電流を電圧に変換するためのオペア
ンプなどが必要であり、またxの値を精度良く求
めるために量子化精度の高いA/D変換器11及
び12が必要であり、それによつて回路が複雑に
なり、コストが高くつくという問題点があつた。
However, as the current measuring devices 9 and 10 for measuring current, an operational amplifier or the like is required to convert the current into voltage, and an A/D converter with high quantization accuracy is required to obtain the value of x with high accuracy. 11 and 12 are required, which makes the circuit complicated and increases the cost.

上記問題点を解決すべく電気回路を簡略化した
座標入力装置の一例を第3図に示す。
FIG. 3 shows an example of a coordinate input device with a simplified electric circuit in order to solve the above problems.

抵抗シート1は第2図で説明したものと同じも
のであり、片側がアース17に接地されたインピ
ーダンス成分16(指や指示ペンに相当)によつ
て指示点4を指示し、その座標xを検出する。こ
の場合も抵抗シート1の左端子2の座標が0、右
端子3の座標が100であり、指示点4の座標xは
0≦x≦100の値をとる。第3図装置が第2図装
置と異なる点は、抵抗シート1の両端子が第2図
のように電源に接続されているのではないという
点である。その代りに端子14が端子2に接続さ
れると共にオペアンプ(演算増幅器)15を介し
て端子3に接続されている。即ち端子14はオペ
アンプ15の非反転入力に接続され、オペアンプ
15の出力は端子3に接続されている。またオペ
アンプ15の出力はオペアンプ15自身の反転入
力にも接続されている。
The resistance sheet 1 is the same as the one explained in FIG. To detect. In this case as well, the coordinates of the left terminal 2 of the resistance sheet 1 are 0, the coordinates of the right terminal 3 are 100, and the coordinate x of the indicated point 4 takes a value of 0≦x≦100. The device shown in FIG. 3 differs from the device shown in FIG. 2 in that both terminals of the resistor sheet 1 are not connected to a power source as in FIG. 2. Instead, terminal 14 is connected to terminal 2 and to terminal 3 via an operational amplifier 15. That is, the terminal 14 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 15, and the output of the operational amplifier 15 is connected to the terminal 3. The output of the operational amplifier 15 is also connected to the inverting input of the operational amplifier 15 itself.

以上のような構成の回路において、オペアンプ
15はボルテージフオロアの動作をするバツフア
回路となつている。即ち第3図装置の特徴は抵抗
シート1の端子2及び3が指示点4の座標xに応
じた信号を出力するバツフア回路によつて接続さ
れている点である。
In the circuit configured as described above, the operational amplifier 15 is a buffer circuit that operates as a voltage follower. That is, the feature of the device shown in FIG. 3 is that the terminals 2 and 3 of the resistor sheet 1 are connected by a buffer circuit that outputs a signal corresponding to the coordinate x of the indicated point 4.

このような構成によつて端子2及び3のアース
17に対する電位は等しくなり、かつオペアンプ
15の入力インピーダンスは無限大と考えること
ができるので、端子14から流れる電流には端子
3から指示点4へ流れる電流は含まれないという
特性になる。
With this configuration, the potentials of terminals 2 and 3 with respect to ground 17 become equal, and the input impedance of operational amplifier 15 can be considered to be infinite. The characteristic is that it does not include flowing current.

オペアンプ15の後段には可変容量キヤパシタ
20、オシレータ21、カウンタ22および制御
装置23が設けられている。オシレータ21はオ
ペアンプ15の出力信号に応じた発振周波数のパ
ルス信号を出力し、そのパルス信号が基準パルス
Rpを基にカウンタ22で計数され、制御装置2
3により、最終的な位置xに応じた信号Sxを出
力する。可変容量キヤパシタ20については後述
する。
A variable capacitor 20, an oscillator 21, a counter 22, and a control device 23 are provided downstream of the operational amplifier 15. The oscillator 21 outputs a pulse signal with an oscillation frequency corresponding to the output signal of the operational amplifier 15, and the pulse signal is used as a reference pulse.
The counter 22 counts based on Rp, and the control device 2
3, a signal Sx corresponding to the final position x is output. The variable capacitor 20 will be described later.

第3図装置の動作について述べる。 The operation of the device shown in FIG. 3 will be described.

端子2及び3の部分のアース17に対する電位
をV、指示点4の部分のアース17に対する電位
をVaとする。また端子2と4の間の抵抗値及び
端子3と4の間の抵抗値をそれぞれRx及びR1-x
とする。そして端子4とアース17の間のインピ
ーダンス成分16のインピーダンスZo,Rx及び
R1-xを合成した等価的なインピーダンスをZと
する第3図装置においては、座標xがこのインピ
ーダンスZの関係になるということを利用するも
のである。
The potential of the terminals 2 and 3 with respect to the ground 17 is V, and the potential of the pointing point 4 with respect to the ground 17 is Va. Also, the resistance value between terminals 2 and 4 and the resistance value between terminals 3 and 4 are Rx and R 1-x, respectively.
shall be. Then, impedance Zo, Rx and impedance of impedance component 16 between terminal 4 and ground 17
In the apparatus shown in FIG. 3, in which Z is an equivalent impedance obtained by combining R 1-x , the fact that the coordinate x has a relationship with this impedance Z is utilized.

以下、このインピーダンスZを計算してみる。 Let's calculate this impedance Z below.

まず、インピーダンス成分16に流れる電流Io
=Va/Zoは、指示点4を介してRxに流れる電流
Ix=(V−Va)/Rxと、R1-xに流れる電流I1-x
(V−Va)/R1-xの和となる。即ち、 (V−Va)(1/Rx+1/R1-x)=Va/Zo ……(4) となる。ところが実際にはR1-xには前記した理
由で入力側から電流I1-xが流れないと考えること
ができるのでI1-x=O、従つて等価インピーダン
スZに流れる電流V/Zは、Rxに流れる電流Ix
=(V−Va)/Rxに等しくなる。すなわち、 V/Z=V−Va/Rx ……(5) となる。(4)式及び(5)式からV及びVaを消去して
Zを求めると、 Z=Rx(1+Zo・Rx+R1-x/Rx・R1-x) ……(6) となる。ここで(Rx+R1-x)がインピーダンス
Zoの大きさ|Zo|に比べて充分に小さくなるよ
うにRx,R1-x及びZoを設定すれば、(6)式は近似
的に、 Z≒Zo・Rx+R1-x/R1-x ……(7) とすることができる。ここで抵抗シート1は第2
図の例と同じなので前記(3)式を変形して、 R1-x=1−x/x・Rx ……(8) となる。(8)式を(7)式に代入してxを求めると、 x=1−Zo/Z ……(9) となる。(9)式を見て分かるように、第3図のよう
な構成にすることによつて、指示点4の座標xは
端子14とアース17の間の等価インピーダンス
ZとインピーダンスZoの関数として定義される。
従つてこの等価インピーダンスZ及びインピーダ
ンスZoの値を測定し、(9)式を計算すれば座標x
の値を計算することができる。
First, the current Io flowing through the impedance component 16
= Va/Zo is the current flowing to Rx via indication point 4
Ix = (V-Va)/Rx and current flowing through R 1-x I 1-x =
It is the sum of (V-Va)/R 1-x . That is, (V-Va) (1/Rx+1/R 1-x )=Va/Zo (4). However, in reality, it can be considered that the current I 1-x does not flow from the input side to R 1-x for the reason mentioned above, so I 1-x = O, and therefore the current V/Z flowing through the equivalent impedance Z is , the current Ix flowing through Rx
= (V-Va)/Rx. That is, V/Z=V-Va/Rx (5). When Z is determined by eliminating V and Va from equations (4) and (5), Z=Rx (1+Zo・Rx+R 1-x /Rx・R 1-x )...(6). Here, (Rx+R 1-x ) is the impedance
If Rx , R 1-x and Zo are set to be sufficiently small compared to the size of Zo | Zo x ...(7) Here, resistance sheet 1 is
Since it is the same as the example in the figure, the above equation (3) is transformed to become R 1-x = 1-x/x·Rx (8). Substituting equation (8) into equation (7) to find x, we get x=1−Zo/Z (9). As can be seen from equation (9), by using the configuration shown in Figure 3, the coordinate x of the indicated point 4 is defined as a function of the equivalent impedance Z and the impedance Zo between the terminal 14 and the ground 17. be done.
Therefore, by measuring the values of the equivalent impedance Z and impedance Zo and calculating equation (9), the coordinate x
The value of can be calculated.

以上の原理をまとめれば、抵抗シート1の両端
子をボルテージフオロワによるバツフア回路15
で接続し、抵抗シート1の抵抗値が指示点4を指
示するための指や指示ペンのインピーダンスZo
の大きさに比べて十分小さくなるように設定す
る。そしてインピーダンスZoをあらかじめ測定
しておき、上述の発振器21、カウンタ22、制
御装置23を介して(9)式に応答する位置信号Sx
を出力する。
To summarize the above principle, both terminals of the resistor sheet 1 can be connected to a buffer circuit 15 using a voltage follower.
, and the resistance value of resistance sheet 1 is the impedance Zo of the finger or indicator pen for pointing the pointing point 4.
Set it so that it is sufficiently small compared to the size of . Then, impedance Zo is measured in advance, and a position signal Sx is sent via the above-mentioned oscillator 21, counter 22, and control device 23 to respond to equation (9).
Output.

第3図のような構成における上記インピーダン
ス成分16の具体例として、インピーダンスZo
が静電容量である場合について考えてみる。今、
その静電容量をCoとすると、 Zo=1/jωCo ……(10) となる。ただし、jは複素量を表わす記号、ωは
静電容量に付加される信号の角周波数である。(10)
式を(7)式に代入すると、 Z=1/jω(CO*R1-x/Rx+R1-x) ……(11) となる。従つて端子14アーム17の間の等価イ
ンピーダンスZも、 C=Co・R1-x/Rx+R1-x ……(12) という容量値をもつ等価的な静電容量になること
がわかる。(8)式と(12)式を用いてXを求めると、 x=1−(C/Co) ……(13) となる。以上よりインピーダンスZoに静電容量
を用いた場合は、端子14とアース17の間の等
価インピーダンスも静電容量となり、それらの値
により(13)式から座標xを求めることができる。
As a specific example of the impedance component 16 in the configuration shown in FIG.
Consider the case where is the capacitance. now,
If the capacitance is Co, then Zo=1/jωCo...(10). Here, j is a symbol representing a complex quantity, and ω is the angular frequency of the signal added to the capacitance. (Ten)
Substituting the formula into formula (7), Z=1/jω(C O *R 1-x /Rx+R 1-x ) ...(11). Therefore, it can be seen that the equivalent impedance Z between the terminal 14 and the arm 17 is also an equivalent capacitance with a capacitance value of C=Co·R 1-x /Rx+R 1-x (12). When determining X using equations (8) and (12), x=1-(C/Co)...(13). From the above, when capacitance is used for impedance Zo, the equivalent impedance between terminal 14 and ground 17 is also capacitance, and the coordinate x can be determined from equation (13) using these values.

インピーダンス16としては、大きな容量値
Co、例えば1000pFを有する容量ペンを用いてい
る。端子14はオシレータ21に接続され、その
出力パルスはカウンタ22で計数された後制御装
置23に印加される。そして制御装置23の出力
として座標値位置信号Sxが取り出される。
As impedance 16, large capacitance value
Using a capacitive pen with Co, for example 1000pF. The terminal 14 is connected to an oscillator 21, and its output pulses are counted by a counter 22 and then applied to a control device 23. Then, the coordinate value position signal Sx is taken out as an output of the control device 23.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

抵抗シート1をCRTデイスプレイパネル面に
装着してCRTデイスプレイのパネル上の位置決
めに使用するような場合、CRTからの静電ノイ
ズおよび磁気ノイズによる誤動作を防止するた
め、オシレータ21の発振周波数を、これらノイ
ズ周波数と離れた周波数としておく。
When the resistor sheet 1 is attached to the surface of a CRT display panel and used for positioning the CRT display on the panel, the oscillation frequency of the oscillator 21 should be adjusted to prevent malfunctions caused by electrostatic noise and magnetic noise from the CRT. Set the frequency away from the noise frequency.

次に、抵抗シートには浮遊容量が加わるため上
述の静電容量Cの値は(12)式のものとは異なつてく
る。浮遊容量は、その都度異なりその値は事前に
判別できないので、オシレータの発振周波数を調
節するために、第3図に図示の如く可能容量キヤ
パシタ20を設けている。
Next, since stray capacitance is added to the resistor sheet, the value of the above-mentioned capacitance C becomes different from that of equation (12). Since the stray capacitance varies each time and its value cannot be determined in advance, a variable capacitance capacitor 20 is provided as shown in FIG. 3 in order to adjust the oscillation frequency of the oscillator.

しかしながら、使用している可変容量キヤパシ
タ20はトリマー式のものであり、可動範囲は1
ターン、可変静電容量範囲は高々0〜100pFない
し0〜150pF程度にすぎず、一方100pF程度の静
電容量を1ターンで変化させるものであるから、
オシレータの発振周波数が精確に調節できないと
いう問題に遭遇している。
However, the variable capacitor 20 used is a trimmer type, and the movable range is 1
Turn, the variable capacitance range is only about 0 to 100 pF or 0 to 150 pF, and on the other hand, the capacitance of about 100 pF can be changed in one turn.
A problem has been encountered where the oscillation frequency of the oscillator cannot be adjusted precisely.

またトリマー式可変容量キヤパシタ20は、ト
リマーのずれ等により静電容量が変化し、オシレ
ータの発振周波数が調整後変化し安定性に欠ける
という問題がある。
Further, the trimmer-type variable capacitor 20 has a problem in that the capacitance changes due to misalignment of the trimmer, etc., and the oscillation frequency of the oscillator changes after adjustment, resulting in lack of stability.

〔問題を解決する手段〕[Means to solve the problem]

本発明は上述の発振周波数の調節に係る問題点
を解決するものである。
The present invention solves the above-mentioned problems associated with adjusting the oscillation frequency.

本発明においては、電極膜、該電極膜上の一点
がインピーダンスを介して接地された場合該一点
の電極膜上の位置に応答する信号を発生する位置
信号発生回路、該位置信号発生回路の出力信号に
応答した発振周波数のパルス信号を出力する発振
回路、および、該発振回路の入力段に設けられ、
演算増幅器、一端が該演算増幅器の一方の入力端
子に他端が演算増幅器の出力端子に接続された可
変抵抗器、演算増幅器の一方の入力端子と接地間
に設けられた抵抗器、演算増幅器の出力端子と他
方の入力端子を接続する経路上に直列に設けられ
た第1のキヤパシタおよび該経路と接地間に設け
られた第2のキヤパシタを有し、前記可変抵抗器
の抵抗値を変化させることにより、第1のキヤパ
シタに比例し可変抵抗器の抵抗値と前記抵抗器の
抵抗値との比によつて規定される静電容量分第2
のキヤパシタの静電容量を変化させるようにした
静電容量調節回路、を具備し、前記発振回路の発
振周波数を前記静電容量調節回路間の静電容量の
変化に応答して変化させるようにした、座標入力
装置、が提供される。
In the present invention, an electrode film, a position signal generation circuit that generates a signal responsive to the position of the one point on the electrode film when one point on the electrode film is grounded via impedance, and an output of the position signal generation circuit are provided. an oscillation circuit that outputs a pulse signal of an oscillation frequency in response to a signal, and an oscillation circuit provided at an input stage of the oscillation circuit,
an operational amplifier, a variable resistor with one end connected to one input terminal of the operational amplifier and the other end connected to the output terminal of the operational amplifier, a resistor provided between one input terminal of the operational amplifier and ground, A first capacitor is provided in series on a path connecting the output terminal and the other input terminal, and a second capacitor is provided between the path and ground, and the resistance value of the variable resistor is changed. By this, the second capacitance is proportional to the first capacitor and is defined by the ratio of the resistance value of the variable resistor and the resistance value of the resistor.
a capacitance adjustment circuit configured to change the capacitance of the capacitor, the oscillation frequency of the oscillation circuit being changed in response to a change in capacitance between the capacitance adjustment circuits. A coordinate input device is provided.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を第1図a,bを参照して述べ
る。
An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1a and 1b.

第1図aにおいて、平板状透明電極膜30が
CRTデイスプレイ面上に設けられ、該透明電極
膜30上の任意の点P(X,y)が指示されたこ
とを検出するためスイツチング回路40が設けら
れている。スイツチング回路40は、X方向スイ
ツチング回路43,44およびY方向スイツチン
グ回路41,42から構成され各スイツチング回
路41〜44には位置検出に必要な分解能で決定
される複数のアナログスイツチが設けられてい
る。すなわち、点Pのy方向の位置を検出するに
は、スイツチング回路43,44内のアナログス
イツチを順次オンにしていき、スイツチのオンに
より接続された透明電極膜30の抵抗変化に応じ
た等価キヤパシタンスの変化を、従来と同様、ア
ンプ15で検出する。x方向についても同様であ
る。
In FIG. 1a, the flat transparent electrode film 30 is
A switching circuit 40 is provided on the CRT display surface to detect that an arbitrary point P (X, y) on the transparent electrode film 30 is designated. The switching circuit 40 is composed of X-direction switching circuits 43, 44 and Y-direction switching circuits 41, 42, and each switching circuit 41-44 is provided with a plurality of analog switches determined by the resolution necessary for position detection. . That is, to detect the position of the point P in the y direction, the analog switches in the switching circuits 43 and 44 are turned on one after another, and the equivalent capacitance is determined according to the resistance change of the connected transparent electrode film 30 when the switches are turned on. The change in is detected by the amplifier 15 as in the conventional case. The same applies to the x direction.

簡単のため、透明電極膜30の一方向、例えば
X方向についてのみ述べるが、端子14とアース
17との間の等価キヤパシタンスをCとすると
き、この実施例においては、発振周波数が入力キ
ヤパシタンスに比例するようなオシレータ21の
制御入力端子を、第1図aのオペアンプ15の非
反転入力端子14に接続する。発振周波数が入力
キヤパシタンスに比例するようなオシレータとし
ては、例えば、CRデイジタル発振器がよく知ら
れている(例えば、三菱電機ICタブツク『′86三
菱半導体 汎用IC編』5〜6頁参照)。
For simplicity, only one direction of the transparent electrode film 30, for example, the The control input terminal of the oscillator 21, such as the one shown in FIG. For example, the CR digital oscillator is well known as an oscillator whose oscillation frequency is proportional to the input capacitance (see, for example, Mitsubishi Electric IC Tab, ``'86 Mitsubishi Semiconductor General-Purpose IC Edition'', pages 5-6).

すなわち、上記のようなオシレータにおいて
は、比例定数を、kとした場合、入力キヤパシタ
ンスCo,Cの場合の発振周期をそれぞれTo、T
とすれば、 To=K・Co ……(14) T=K・C ……(15) で表わされるから、(13)〜(15)式から X=I−T/To ……(16) として位置Xが検出できる。
That is, in the above oscillator, if the proportionality constant is k, the oscillation periods for input capacitances Co and C are To and T, respectively.
Then, To=K・Co...(14) T=K・C...(15) Therefore, from equations (13) to (15), X=IT/To...(16) Position X can be detected as

上記同期TおよびToを検出するため、オシレ
ータ21発振周波数より相当高い周波数、例えば
6MHzの基準パルスRpをカウンタ22に印加し、
オシレータ21の発振周期を算出する。
In order to detect the synchronization T and To, a frequency considerably higher than the oscillation frequency of the oscillator 21, e.g.
Applying a 6MHz reference pulse Rp to the counter 22,
The oscillation period of the oscillator 21 is calculated.

但し、一般に、透明電極膜30と接地との間の
浮遊容量は、本発明の座標入力装置の設置状態や
使用環境によつて大きく影響される。例えば、本
発明の装置を接地された金属ケースに取りつけた
場合、或るいは、周囲の温度が高くなつた場合
の、この浮遊容量は、増大する。したがつて、上
記のキヤパシタンスはこの浮遊容量の変化にとも
なつて変化する。そこで、オシレータ21の発生
周波数に上記の浮遊容量の変化の影響が現れない
ようにするために、オシレータ21の入力側に静
電容量調節回路24が設けられている。
However, in general, the stray capacitance between the transparent electrode film 30 and the ground is greatly influenced by the installation state and usage environment of the coordinate input device of the present invention. For example, this stray capacitance increases if the device of the invention is mounted in a grounded metal case or if the ambient temperature increases. Therefore, the above-mentioned capacitance changes as this stray capacitance changes. Therefore, in order to prevent the frequency generated by the oscillator 21 from being affected by the change in stray capacitance described above, a capacitance adjustment circuit 24 is provided on the input side of the oscillator 21.

静電容量調節回路24の回路図を第1図bに示
す。該静電容量調節回路24は、演算増幅器(オ
ペアンプ)243、固定抵抗器241、可変抵抗
器242、キヤパシタ244,245が図示の如
く接続されており、端子T1,T2が第1図aの端
子T1,T2に該当する。
A circuit diagram of the capacitance adjustment circuit 24 is shown in FIG. 1b. In the capacitance adjustment circuit 24, an operational amplifier 243, a fixed resistor 241, a variable resistor 242, and capacitors 244 and 245 are connected as shown, and terminals T 1 and T 2 are connected as shown in FIG. This corresponds to terminals T 1 and T 2 of .

第1図bおいて、抵抗器241,242の抵抗
値をそれぞれR1,R2、キヤパシタ245,24
4のキヤパシタンスをそれぞれC1,C2としたと
き、端子T1,T2間のキヤパシタンスC′は次式で
表わされる。
In FIG. 1b, the resistance values of resistors 241 and 242 are R 1 and R 2 respectively, and the resistance values of capacitors 245 and 24 are R 1 and R 2 , respectively.
When the capacitances of terminals T1 and T2 are respectively C1 and C2 , the capacitance C' between the terminals T1 and T2 is expressed by the following equation.

C′=C1−R2/R1C2 ……(17) 式(17)は以下のようにして導出される。 C′=C 1 −R 2 /R 1 C 2 (17) Equation (17) is derived as follows.

第1図bの端子T1から流れ込む電流をI、キ
ヤパシタC1を流れる電流をI1、キヤパシタC2を流
れる電流をI2、抵抗R1を流れる電流をIr1、抵抗
R2を流れる電流をIr2とするとき、端子T1,
T2間に交流電圧Vを印加するとき、 I=I1+I2 ……(17−1) I1=C1・dV/dt ……(17−2) が成り立つ。ここで、オペアンプ243の非反転
入力端子aの電位はVであり、オペアンプ243
の出力が負帰還されているので、オペアンプ24
3の反転入力端子bの電位もVである。オペアン
プ243の出力電位をVcとすると、 Ir2=(Vc−V)/R2、Ir1=V/R、Irl=Ir2 となる。これをVcについて解くと、 Vc=(1+R2/R1)V したがつて、 I2=C2・d(V−Vc)/dt=−C2・(R2/R1) ・dV/dt ……(17−3) 上記の(17−1)、(17−2)、および(17−3)
から I=[C1−C2・(R2/R1)]・dV/dt ……(17−4) ここで、端子T1,T2間のキヤパシタンス
C′によつて、 I=C′・dV/dt の関係があるので、(17−4)式から(17)式が導き
出される。
The current flowing from terminal T1 in Figure 1b is I, the current flowing through capacitor C1 is I1 , the current flowing through capacitor C2 is I2 , the current flowing through resistor R1 is I r1 , and the current flowing through resistor R2 is I r2. When, terminal T1,
When applying AC voltage V across T2, the following holds true: I=I 1 +I 2 (17-1) I 1 =C 1 ·dV/dt (17-2). Here, the potential of the non-inverting input terminal a of the operational amplifier 243 is V, and the operational amplifier 243
Since the output of the operational amplifier 24 is negatively fed back,
The potential of the inverting input terminal b of No. 3 is also V. When the output potential of the operational amplifier 243 is Vc, I r2 = (Vc - V)/R 2 , I r1 = V/R, and I rl = I r2 . Solving this for Vc, Vc=(1+R 2 /R 1 )V Therefore, I 2 =C 2・d(V−Vc)/dt=−C 2・(R 2 /R 1 )・dV/ dt...(17-3) (17-1), (17-2), and (17-3) above
From I=[C 1 −C 2・(R 2 /R 1 )]・dV/dt ...(17-4) Here, the capacitance between terminals T1 and T2
Since there is a relationship of I=C'・dV/dt depending on C', equation (17) can be derived from equation (17-4).

かゝるキヤパシタンスC′が透明電極膜30側か
らのキヤパシタンスと並列接続され、オシレータ
21に印加されることで、オシレータ21の発振
周波数を変えることができる。
By connecting such capacitance C' in parallel with the capacitance from the transparent electrode film 30 side and applying it to the oscillator 21, the oscillation frequency of the oscillator 21 can be changed.

ここで、C1=50pF、C2=100pF、R1=20kΩ、
R2=0〜10kΩ(10ターン)のトリマー抵抗とし
た場合、C′=50pF〜0pFの範囲で調節が可能であ
る。式キヤパシタC′の精度は、以下のようにして
求められる。ここで、トリマー抵抗およびトリマ
コンデンサの調節ネジや調節ダイヤルの回転角度
の調節精度を30°と仮定すると、 調節ダイヤルを10ターンすることにより0〜
10kΩまで抵抗値が変化するトリマ抵抗の抵抗値
の調節精度は、 (30°/360°)×(10kΩ/10ターン)=1/12kΩ ……(18) となる。このトリマ抵抗を、キヤパシタの値が、
上記のようにC1=50pF、C2=100pFとした第1
図bの抵抗R2に使用すると、 C′=C1−(R2/R1)C2=50pF−(R2/20)×100
pF=50[1−(R2/10)]pF となる。したがつて、R2が1/12kΩ変化すると
きのC′の変化量の絶対値は、 50×(1/12×1/10)≒0.42(pF)……(19) となる。
Here, C 1 = 50pF, C 2 = 100pF, R 1 = 20kΩ,
When R 2 is a trimmer resistance of 0 to 10 kΩ (10 turns), adjustment is possible in the range of C' = 50 pF to 0 pF. The accuracy of the formula capacitor C' is determined as follows. Here, assuming that the adjustment accuracy of the trimmer resistor and trimmer capacitor adjustment screws and rotation angle of the adjustment dial is 30 degrees, by turning the adjustment dial 10 times, the adjustment will be from 0 to 0.
The adjustment accuracy of the resistance value of the trimmer resistor whose resistance value changes up to 10kΩ is (30°/360°) x (10kΩ/10 turns) = 1/12kΩ (18). The value of the capacitor is
The first one with C 1 = 50pF and C 2 = 100pF as above.
When used for resistor R 2 in figure b, C′ = C 1 − (R 2 /R 1 ) C 2 = 50pF − (R 2 /20) × 100
pF=50[1-(R 2 /10)] pF. Therefore, the absolute value of the amount of change in C′ when R 2 changes by 1/12 kΩ is 50×(1/12×1/10)≈0.42(pF) (19).

一方、第3図に図示のトリマーコンデンサ20
の場合は、0〜50pF、1ターンとすると、精度
は50pF×(30°/360°)=4.2pFである。
On the other hand, the trimmer capacitor 20 shown in FIG.
In the case of 0 to 50 pF and one turn, the accuracy is 50 pF x (30°/360°) = 4.2 pF.

以上の如く、第3図の場合に比し、1/10のキヤ
パシタンス変化を高精度に行うことができ、10倍
の微調整が可能となる。ここで、トリマーコンデ
ンサ20が1ターン程度のものしか現在しないの
に対し、10ターン程度のトリマー抵抗器が広く現
在することに留意されたい。従つて、第1図bに
図示の回路は容易に構成できるのである。
As described above, compared to the case shown in FIG. 3, a capacitance change of 1/10 can be performed with high precision, and fine adjustment can be made 10 times as much. It should be noted here that while the trimmer capacitor 20 is currently only available with one turn, trimmer resistors with about 10 turns are currently widely available. Therefore, the circuit shown in FIG. 1b can be easily constructed.

またトリマー抵抗器の回転角度に対するキヤパ
シタンスの変化は小さいから、回転位置にずれが
生じたとしても、キヤパシタンスの変化は小さ
く、安定性にすぐれる。
Further, since the change in capacitance with respect to the rotation angle of the trimmer resistor is small, even if a shift occurs in the rotational position, the change in capacitance is small and excellent stability is achieved.

上述の抵抗値R1,R2、キヤパシタンスC1,C2
は任意に設定することができる。
The above resistance values R 1 , R 2 , capacitances C 1 , C 2
can be set arbitrarily.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に述べたように本発明によれば、在来の回
路技術を適用した容易に実現し得る静電容量調節
回路を用いることで、安定性にすぐれ、且つ微調
整にすぐれたオシレータの発振周波数の調節が可
能となり、ひいては、電極膜における位置検出精
度が向上する。
As described above, according to the present invention, by using a capacitance adjustment circuit that can be easily implemented using conventional circuit technology, the oscillation frequency of an oscillator that is excellent in stability and fine adjustment can be adjusted. can be adjusted, and as a result, the accuracy of position detection in the electrode film is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1a,bは本発明の一実施例の座標入力装置
の回路図、第2図および第3図は従来の座標入力
装置の構成図である。 (符号の説明)、1……抵抗シート、15……
位置信号発生回路、20……可変容量キヤパシ
タ、21……オシレータ、22……カウンタ、2
3……制御装置、24……静電容量調節回路、3
0……透明電極膜、40……スイツチング回路、
41〜44……スイツチング回路。
1a and 1b are circuit diagrams of a coordinate input device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are configuration diagrams of a conventional coordinate input device. (Explanation of symbols), 1...Resistance sheet, 15...
Position signal generation circuit, 20... variable capacitor, 21... oscillator, 22... counter, 2
3...Control device, 24...Capacitance adjustment circuit, 3
0...Transparent electrode film, 40...Switching circuit,
41-44...Switching circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電極膜を含んでなり、該電極膜上の一点が静
電容量を介して接地された場合該一点の電極膜上
の位置に対応して第1の静電容量を変化させる第
1のキヤパシタを形成する位置信号発生回路と、 前記第1のキヤパシタの一端を入力端子に接続
し、該第1の静電容量に応答した発振周波数のパ
ルス信号を出力する発振回路と、 該発振回路の入力段に設けられ、 演算増幅器と、 一端が該演算増幅器の一方の入力端子に他端が
演算増幅器の出力端子に接続された可変抵抗器
と、 演算増幅器の一方の入力端子と接地間に設けら
れた抵抗器と、 演算増幅器の出力端子と他方の入力端子を接続
する経路上に直列に設けられた第2のキヤパシタ
および該他方の入力端子と接地間に設けられた第
3のキヤパシタとを有し、 前記可変抵抗器の抵抗値を変化させることによ
り、第2のキヤパシタに比例し可変抵抗器の抵抗
値と前記抵抗器の抵抗値との比によつて規定され
る静電容量分、前記他方の入力端子と接地との間
の第2の静電容量を変化させるようにした静電容
量調節回路とを具備し、 前記静電容量調節回路における前記他方の入力
端子を、前記第1のキヤパシタの一端と共に前記
発振回路の前記入力端子に接続してなり、 前記第2の静電容量を変化させることにより前
記発振回路の発振周波数を調節可能としたことを
特徴とする座標入力装置。
[Claims] 1. Comprising an electrode film, and when one point on the electrode film is grounded via a capacitance, a first capacitance is generated corresponding to the position of the one point on the electrode film. a position signal generation circuit that forms a first capacitor to be varied; and an oscillation circuit that connects one end of the first capacitor to an input terminal and outputs a pulse signal of an oscillation frequency responsive to the first capacitance. , provided at the input stage of the oscillation circuit, an operational amplifier; a variable resistor having one end connected to one input terminal of the operational amplifier and the other end connected to an output terminal of the operational amplifier; and one input terminal of the operational amplifier. a second capacitor provided in series on a path connecting the output terminal of the operational amplifier and the other input terminal, and a second capacitor provided between the other input terminal and ground. 3 capacitor, and by changing the resistance value of the variable resistor, the capacitor is proportional to the second capacitor and is defined by the ratio of the resistance value of the variable resistor to the resistance value of the resistor. a capacitance adjustment circuit configured to change a second capacitance between the other input terminal and ground by a capacitance, the other input terminal in the capacitance adjustment circuit is connected to the input terminal of the oscillation circuit together with one end of the first capacitor, and the oscillation frequency of the oscillation circuit can be adjusted by changing the second capacitance. coordinate input device.
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