JPH0545977B2 - - Google Patents

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JPH0545977B2
JPH0545977B2 JP63502992A JP50299288A JPH0545977B2 JP H0545977 B2 JPH0545977 B2 JP H0545977B2 JP 63502992 A JP63502992 A JP 63502992A JP 50299288 A JP50299288 A JP 50299288A JP H0545977 B2 JPH0545977 B2 JP H0545977B2
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JP
Japan
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coil
conductor
conductors
polarity
signal
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JP63502992A
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JPH02500225A (ja
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Uorudo Roorensu Randomeiyaa
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KARUKANPU Inc
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KARUKANPU Inc
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Publication date
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Publication of JPH0545977B2 publication Critical patent/JPH0545977B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

発明の背景 本発明はいわゆるペンデジタイザシステム等
の、間隔のとられた導体グリツドに対するコイル
の位置を決定する方法及び装置に関し、より詳細
には素子数及びコストを低減して高分解能を達成
するデジタイザシステムに関する。
ポインタやペン等の可動手段の位置を電気信号
に変換して局部もしくは遠隔利用装置へ送信する
さまざまな高分解能デジタイザシステムが知られ
ている。
ジエームス エル.ロジヤース等の米国特許第
4210775号はその先端内に配置されたコイルを有
するペンを導体グリツドにより画定されるアクテ
イブエリアを有する支持面と共に使用するデジタ
イザシステムを開示している。グリツドはX方向
を向いた一群の平行配置導体とY方向を向いた一
群の平行配置導体を含んでいる。発振器が所定周
波数及び振幅の交流信号をコイルに加える。コイ
ル信号はグリツドの導体へ誘導結合され、導体内
へ交流電気信号を誘起する。
電磁理論の公知の原理に従つて、グリツド導体
内に誘起される信号の大きさと位相はコイルに対
する導体の位置に依存する。一般的に、導体内に
誘起される信号はコイルの巻線がこのような巻線
に近いほど大きさが大きくなり、コイルの一方側
の信号の位相はコイルの他方側の信号の位相の逆
(180°変移)となる。各群内のグリツド導体はマ
ルチプレクサ回路を使用して順次走査され、誘起
される信号を順次検出回路へ接続する。各群内の
導体が順次走査されると、発振器に応答して位置
カウンタが増分される。
検出回路は位相感知検出器及び導体の走査時に
誘起される信号の位相反転に応答して極性を変え
る特性信号を発生する付属回路を含んでいる。前
記したように、コイルの一方側の導体からコイル
の他方側の導体に進むと、誘起信号の位相が反転
して特性信号の極性が変る。従つて、特性信号の
この極性変化を使用して導体に対するコイルの位
置を突き止めることができる。検出回路は特性信
号の極性変化と時間が一致する停止パルスを発生
する。停止パルスは走査中に増分されている位置
カウンタをデイセーブルするのに使用される。従
つて、停止時の位置カウンタの内容はX群導体に
対するコイルの位置を表わし、出力レジスタへロ
ードされる。次に、位置カウンタはリセツトさ
れ、Y群導体が同様に走査されてY群導体に対す
るコイルの位置を表わす第2のデジタル数を出力
レジスタにロードする。
ギヤリー エイ.バーゲロンの米国特許第
4423286号は、ロジヤーズの特許に開示されてい
るとの同様に、ペン内のコイルを使用して間隔を
とられた導体のX,Yグリツド内に信号を誘起す
るデジタイザシステムを開示している。しかしな
がら、バーゲロンシステムの場合には、グリツド
の導体を順次走査してコイルを捜し出すことはな
い。替りに、バーゲロンシステム内のアドレス可
能なマルチプレクサ回路が最初にX群の中央導体
をその中に誘起される信号の極性を検出する検出
回路へ接続する。この極性及び前記電磁理論の原
理により、コイルが中央導体よりも上にあるか下
にあるかが決定される。次に、マルチプレクサ回
路はコイルが位置する(上部もしくは下部の)半
部分の中央導体を検出回路に接続する。再び、そ
の導体に誘起される信号の極性から、コイルが位
置する特定の四半分に関する決定がなされる。コ
イルが2つの隣接するX群導体間にあることが確
かめられるまで、同様なサンプリングがさらに行
われる。
次に隣接導体内の誘起信号のそれぞれの大きさ
を調べることにより、2つの隣接X群導体間の精
密なコイル位置が決定される。特に、2導体間の
コイルの精密なX位置を識別するためのこれらの
信号の大きさの比率が形成される。
Y群導体についても同様なサンプリング及び測
定を行つて、精密なY位置を得る。
バーゲロン型システムはコイル位置を突き止め
るための導体サンプリングが少くて済み、隣接導
体間で精密に位置を突き止める能力により高分解
能が得られるのが有利な点である。高分解能を必
要としない応用では、バーゲロン型システムによ
り導体間隔を増大して、所与のアクテイブエリア
をまたぐのに要する導体数を低減しコストを低減
することができる。
代表的に、前記タイプのデジタイザシステムの
アクテイブエリアはX群内に少くとも64本の独立
導体とY群内に64本の独立導体を含んでいる。従
来のマルチプレクサは8もしくは16個のスイツチ
ング可能な入力ゲートを有している。従つて、X
群の導体を検出回路に接続するにのに少くとも4
個(使用するマルチプレクサのタイプによつて
は、8個)のマルチプレクサを必要とし、Y群の
導体を検出回路に接続するのにさらに4個(もし
くは8個)のマルチプレクサを必要とする。デジ
タイザグリツド内の各導体群に対して複数個のマ
ルチプレクサを必要とすることは、このようなシ
ステムの著しいコスト増と設計の複雑性を招く。
発明の要約 発明は所与のアクテイブエリアをまたぐのに要
する導体数を実質的に低減し、このような導体を
処理するのに必要なマルチプレクサの数を実質的
に低減する導体ループバツク構成を使用すること
により、改善された設計のデジタイザシステムを
提供する。本発明に従つて、各導体群内の1組の
2本以上の隣接導体がその組の隣接導体のワイヤ
ードすなわち非励起極性の組合せが各部分におい
て異なるようにグリツドアクテイブエリアの複数
の異なる部分中をループされる。
開示する実施例において、導体はグリツドアク
テイブエリアの4つの四半部中を対となつてルー
プされる。この導体対ルーピングにより、アクテ
イブエリアをまたぐのに要する各導体群内の独立
導体数は1/4に低減される。また、このような導
体を誘起信号検出回路に接続するのに必要なマル
チプレクサの数も1/4に低減される。従つて、例
えば、各群の16本の導体を使用して従来64本の導
体を必要とした同じアクテイブエリアをまたぐこ
とができ、従来4個のマルチプレクサを必要とし
た各群に対して1個の16ゲートマルチプレクサを
使用することができる。導体及び素子をこのよう
に低減することにより、既存システムの高分解能
及び精度を維持しながらデジタイザシステムのコ
ストが実質的に低減される。
本発明の実施例において、この導体ループバツ
ク構成は前記バーゲロの特許に開示されているの
と同様のデジタイザシステムに使用され、それは
最初に2本の隣接導体間の誘起コイルの大まかな
位置を捜し出し、次にこのような導体内に誘起さ
れる信号のそれぞれの大きさの比率を形成するこ
とにより2本の隣接導体間のコイルの位置を精密
に突き止める。その結果、非常に高分解能の位置
決定を行える比較的簡単な低コストデジタイザシ
ステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
本発明の前記及び他の特徴及び利点は添付図に
関する以下の詳細説明から良く理解できることと
思う。ここで、第1図はアクテイブエリアの4つ
の四半部を通る導体対ループバツクを示す、本発
明に従つて実施したデジタイザシステム導体グリ
ツドを示す図、第2図は第1図のグリツド導体内
に誘起される電気信号を検出してデジタル化しさ
らに処理する回路を示す図、第3図は第2図の回
路から出力されるデジタル化信号を処理しデジタ
イザシステムグリツドの導体のサンプリング中に
第1図に示すマルチプレクサ手段を制御する回路
を示す図、第4図は第3図のマルチプレクサ手段
の動作を示す一般化されたフロー図である。
実施例の詳細な説明 次に図面を参照とし、最初に第1図を参照とし
て、本発明に従つて実施したデジタイザシステム
導体グリツドを示す。デジタイザアクテイブエリ
ア10を画定するグリツドはX方向(第1図にお
いて垂直)を向いたn本の平行な間隔をとつた導
体を有する第1群12及びY方向(第1図におい
て水平)を向いたm本の平行な間隔をとつた導体
を有する第2の群14からなつている。ペンやポ
インタの先端に配置されたコイル18はグリツド
に対して移動可能である。デジタイザシステムの
機能はグリツド上のコイル18の位置を精密に突
き止めることである。これは図示する実施例にお
いて、コイル18に交流信号を加えコイル18に
よりグリツドの導体に誘導結合される電気信号を
分析して行われる。
第1図に示す例において、n及びmは共に16に
等しく、各導体群12,14は0〜15の16本の
導体を含んでいる。X群12内の16本の導体はア
クテイブエリア10の4つの独立した四半部20
A,20B,20C,20D中をループされる。
第1図の四半部20Aの下に示すように、X群1
2内の16本の導体の各々の一端が接地されてお
り、X群12内の16本の導体の各々の他端はX−
マルチプレクサ22の入力ゲート0〜15にそれ
ぞれ接続されている。同様に、Y群14内の16本
の導体はアクテイブエリア10の(図示せぬ)4
つの四半部中をループされる、また、Y群14内
の16本の導体の各々の一端は接地され、Y群14
内の16本の導体の各々の他端はY−マルチプレク
サ24の入力ゲート0〜15にそれぞれ接続され
ている。
X群12及びY群14内の各導体は接地された
終端により定義されるワイヤードすなわち非励起
極性を有している。第1図に示すように、X群1
2内の隣接導体の各対は対の非励起極性の組合せ
が各四半部において異なるようにアクテイブエリ
ア10の4つの四半部20A〜20D中をループ
されている。従つて、例えば、第1図に示すよう
に、下端が接地されている四半部を通る導体のセ
グメントに対して正の非励起極性を想定すれば、
四半部20Aにおいて、導体セグメント0及び1
は共に正であり、四半部20Bでは導体セグメン
ト0が負で導体セグメント1は正であり、四半部
20Cでは導体セグメント0が正で導体セグメン
ト1は負であり、最後に、四半部20Dでは導体
セグメント0及び1が共に負である。
従つて、アクテイブエリア10の4つの四半部
20A〜20Dにおける各導体の各セグメントは
独立した明確な“ワイヤ”のように見える。例え
ば、第1図に示す実施例において、X群12内の
導体0は四半部20Aのワイヤ0、四半部20B
のワイヤ16、四半部20Cのワイヤ32及び四
半部20Dのワイヤ48を形成する。同様に、X
群12内の導体1は四半部20Aのワイヤ1、四
半部20Bのワイヤ17、四半部20Cのワイヤ
33及び四半部20Dのワイヤ49を形成する。
実例として、各隣接ワイヤ間の間隔“d”は
10.16mm(0.4インチ)であり全アクテイブエリア
10にわたつて一定である。この間隔により、各
四半部20A〜20Dの幅、すなわち、同じ導体
から形成された隣接部内のワイヤ間の距離、例え
ば、ワイヤ0とワイヤ16の間の距離、はおよそ
152.4mm(6インチ)(10.16mm/間隔(0.4イン
チ/間隔)×15間隔)となる。導体を励起するの
に使用する誘起コイル18の有効範囲がおよそこ
の同じ距離、例えば152.4mm(6インチ)、であれ
ば第1図の各導体セグメントすなわちワイヤは検
出信号の極性を単に調整(すなわち、適切な場合
には変化)することにより、誘起信号の検出及び
処理中に独立した明確なワイヤとして処理して各
四半部における非励起極性差を生じることができ
る。この極性調整法を第3図及び第4図を参照と
して詳細に後記する。
前記導体ループ構成により、従来64本の導体を
必要とした同じアクテイブエリア幅(本例におい
て、640.08(25.2インチ)すなわち63スペース×
10.16mm/スペース(0.4インチ/スペース))を
16本の導体でまたぐことができる。さらに、本構
成において、このような構体を誘起信号検出回路
に切り替えるのに必要な4個の16ゲートマルチ
プレクサの替りに、それぞれX及びY群12,1
4に対する第1図に示すようなマルチプレクサ2
2及び24等の、各群に対して1個マルチプレク
サで同じ目的を達成することができる。その結
果、所要の素子数及びコストが実質的に低減す
る。
第2図に、コイル18によりグリツドアクテイ
ブエリア10の導体内に誘起される交流電気信号
の検出回路を示す。第1図に示すように、Xマル
チプレクサ22及びYマルチプレクサ24はそれ
ぞれ出力32及び34を有している。これらの出
力32,34は第2図の検出回路の入力36に接
続されている。前記したように、マルチプレクサ
22はイネーブルされると、その16個の入力ゲー
ト0〜15の中に一つを選定してその出力32へ
接続し、そこから第2図の回路の入力36へ接続
する。同様に、マルチプレクサ24はイネーブル
されると、その16個の入力ゲート0〜15の一つ
を選定してその出力34へ接続し、そこから第2
図の回路の入力36へ接続する。こうして、グリ
ツドのX群12及びY群14の各導体は別々に第
2図の検出回路に接続して、コイル18によりそ
の中に誘起される交流信号を分析することができ
る。
入力36に接続される交流信号は最初にシステ
ムへ適切な動作信号レベルを与えてノイズ及び他
の不要な信号成分を濾波する増幅器及びフイルタ
回路40へ通される。増幅器及びフイルタ回路4
0の出力は入力交流信号を直流信号へ変換する同
期復調器42へ加えられる。後記するように、復
調器42はコイル18を励起すなわち駆動するの
に使用する交流信号と同期化されている。同期復
調器42から出力される直流信号は入力36へ加
えられる交流信号に振幅に比例する電圧と、その
信号の位相に対応する極性を有している。
同期復調器42の出力は第2図の例に示す電
圧/周波数変換器44等のアナログ/デジタル変
換器へ加えられる。変換器44は復調器42から
直流電圧出力を可変周波数信号FREQへ変換す
る。信号FREQの周波数は変換器44へ加えられ
る直流電圧に比例して標準値から逸脱しており、
偏差の大きさは電圧に比例し、偏差の方向はその
極性に対応している。信号FREQは第3図に示す
回路に接続されてさらに処理される。
第3図の回路において、マイクロプロセツサ5
0はグリツド導体に適切に接続され、第2図の検
出回路から出力される信号FREQの処理のサンプ
リングを制御してコイル18の位置を突き止める
ようにプログラムされている。マイクロプロセツ
サ50のピン1〜4の出力は第1図のXマルチプ
レクサ22及びYマルチプレクサ24に接続され
るアドレス信号である。マイクロプロセツサ50
はまた、それぞれマルチプレクサ22のXイネー
ブル入力及びマルチプレクサ24のYイネーブル
入力に接続される出力をピン8及び39に有して
いる。マイクロプロセツサ50がXイネーブル信
号を放出すると、マルチプレクサ22はイネーブ
ルされ、マルチプレクサ24はデイセーブルされ
る。同様に、マイクロプロセツサ50がYイネー
ブル信号を放出すると、マルチプレクサ24がイ
ネーブルされ、マルチプレクサ22がデイセーブ
ルされる。アドレス信号はマルチプレクサ入力ゲ
ート0〜15の中の選定された一つ、従つて第2
図の検出回路の入力36に接続される1本の選定
導体を指定する。
発振器52がマイクロプロセツサ50のタイミ
ングを制御して、それが第3図の回路の他の素子
を制御するさまざまなタイミング信号を発生でき
るようにする。例えば、マイクロプロセツサ50
のピン35の出力はコイル18を駆動するのに使
用する交流信号を発生するコイル駆動回路56へ
加えられる。マイクロプロセツサ50のピン12
の出力は信号XDFREQ及びVTOFENを発生す
るカウンタ58及びフリツプフロツプ62へ加え
られる。これらの信号は第2図の同期復調器42
へ接続され、同期復調器42の動作をコイル18
の駆動に使用する交流信号と同期化する基準信号
として使用される。
第2図の電圧/周波数変換器44からの信号
FREQは第3図のカウンタ58へ入力される。カ
ウンタ58はカウンタ64と共に作動して第2図
の検出回路により検出される信号の極性と大きさ
を示すデジタル数を発生する。マイクロプロセツ
サ50はこれらのデジタル数をグリツド導体のサ
ンプリングに使用してグリツドに対するコイル1
8の位置を突き止める。後記するように、マイク
ロプロセツサ50は、デジタル数により表わされ
る極性を変え、適切であれば、各四半部20A〜
20Dの導体の異なる非励起極性を生じる。デジ
タル数の連続サンプリングにより、マイクロプロ
セツサ50は2つの特定隣接導体間でコイル18
の位置を大まかに捜し出す。本例において、一度
大まかな位置決定がなされると、マイクロプロセ
ツサ50はコイル18に隣接する2本の隣接導体
内に誘起される信号の大きさの比率を発生する。
マイクロプロセツサ50はこの比率を使用して2
本の導体間の距離を補間し、両者間のコイル18
の位置を精密に突き止める。
マイクロプロセツサ50のピン10及び27の
出力は送受信機回路68へ接続されてコンピユー
タ、ビデオデイスプレイ、キーボード等の補助装
置との通信を可能にする。
同業者であれば、第2図及び第3図に示す集積
回路設計、信号ラベル及び接続及び他の特定情報
から回路の他の詳細が明白になることと思われ
る。
第4図はマイクロプロセツサ50の動作を示す
一般化されたフロー図である。マイクロプロセツ
サ50、及びそれが制御する回路素子が最初に初
期化されてコイル18探索の準備を行う。続い
て、Xマルチプレクサ22がイネーブルされX群
12の導体0〜15の順次走査及びそれぞれで検
出される信号の極性の読み取りを含む走査シーケ
ンスが行われる。これらの極性はコイル18が捜
し出される特定四半部20A〜20Dを決定する
のに使用される。
このような各四半部における各導体対の非励起
極性の独特な組合せにより特定四半部を決定する
ことができる。特に、第1図において、コイル1
8は四半部20B内に配置された導体セグメント
1及び2であるワイヤ17及び18間に位置して
いる。導体0〜3が走査されると、得られた極性
は−、+、+、−である。この組合せはコイル18
が非励起極性を右へ反転しながら“現状のまま
で”非励起極性を左へ維持する効果を有するため
に得られる。この組合せによりコイル18を含む
四半部が四半部20Bとして識別される。コイル
18が四半部20Aにおける導体セグメント1及
び2の間に含まれている場合には、走査中に得ら
れる極性の組合せは+、+、−、−となり、四半部
20Cでは組合せは+、−、−、+となり、四半部
20Dでは−、−、+、+となる。これらの組合せ
は全て独自の特徴を有するため、コイル18を含
む特定四半部を識別することができる。
コイル18が位置する四半部を決定した後、マ
イクロプロセツサ50は導体0へ戻りそこから誘
起信号の極性と電圧を読み取る。次に信号の極性
が変えられ、適切であれば、コイル18を含むと
決定された四半部内の導体対の非励起極性の特定
組合せを生じ、関連する四半部に無関係に、マイ
クロプロセツサ50は大きな正電圧から大きな負
電圧への遷移を探索するだけでコイル18の大ま
かな位置を捜し出す。本例において、マイクロプ
ロセツサ50の制御の元で行われる極性変化は次
のようである。
四半部20Aに対しては、極性変化なし。
四半部20Bに対しては、偶数番ワイヤの極性
は反転され、奇数番のワイヤの極性
は同じままとされる。
四半部20Cに対して、奇数番ワイヤの極性は
反転され、偶数番ワイヤの極性は同
じままとされる。
四半部20Cに対して、極性は全て反転され
る。
コイル18は四半部20Bにあると決定されて
いるため、マイクロプロセツサ50は導体0,
2,4,6,8,10,12,14から読み取る
誘起信号の極性を反転するが、導体1,3,5,
7,9,11,13,15から読み取る信号に対
しては同じ極性を維持する。
次に、マイクロプロセツサ50は1本の導体上
に大きな正の信号を捜し出し、それに隣接する導
体上に大きな負の信号が続いているかどうかを決
定する。そうでない場合には、次の導体へ行き、
読み取り及び調整ステツプを繰り返す。これらの
ステツプはマイクロプロセツサ50が大きな正か
ら大きな負へ所望の遷移を捜し出して、四半部2
0B内の2本の隣接ワイヤ間でコイル18の大ま
かな位置を捜し出すまで何度も繰り返される。第
1図に示す例において、マイクロプロセツサ50
は導体1及び2上で誘起信号の走査及びサンプリ
ングを行つた後、所望の大きな正から大きな負へ
の遷移を捜し出し、四半部20B内の“ワイヤ”
17,18間でコイル18の位置を大まかに捜し
出す。
前記したように、実施例は比率技術により2本
の隣接導体間でコイル18の位置を精密に突き止
めるようにされている。この点について、マイク
ロプロセツサ50は次式に従つて比率を形成す
る。
r=A/A+B ここにはコイル18の左側のワイヤ上の信号
の大きさすなわち絶対値であり、はコイル18
の右側のワイヤ上の信号の大きさすなわち絶対値
である。左側ワイヤ上の信号の極性が正で右側ワ
イヤ上の信号の極性が負であるために絶対値で使
用される。マイクロプロセツサ50はこの比率に
2本のワイヤ間の間隔“d”を乗じる。この結果
は左側ワイヤのアドレスされた位置へ加えられて
X群12内の精密なコイル位置を得、この精密な
X位置が保存される。
X群12に対するコイル18の決定を行うため
に作動された回路素子がクリアされてリセツトさ
れた後、マイクロプロセツサ50はXマルチプレ
クサ22をデイセーブルしてYマルチプレクサ2
4をイネーブルし、前記探索ルーチンを繰り返し
てY群14内の精密なコイル位置を得る。
第2図及び第3図に示すタイプの集積回路素子
により、前記全ての動作は非常に高速で行うこと
ができ、コイル18はグリツドアクテイブエリア
10に対して1秒の数分の1以内で精密に突き止
められる。同業者であれば、第4図の一般化され
たフロー図のマイクロプロセツサプログラムの実
施は容易にお判りになると思う。
前記実施例は説明用であつて本発明を制約する
ものではない。同業者であれば開示された回路及
び一般的フロー図のさまざまな修正が自ずからお
判りと思う。
例えば、実施例では導体対がグリツドアクテイ
ブエリアの4つの四半部中をループしていたが、
同業者であれば、基本ループバツク概念を拡張し
て各組の非励起極性の組合せが変化する数の異な
る部分において異なるように1組の3,4もしく
は任意の数の隣接導体をグリツドアクテイブエリ
アの変化する数の異なる部分中へループするよう
にできることがお判りと思う。また、コイル18
の大まかな位置及び精密な位置を決定するのに比
率技術ではなく順次走査技術を使用することがで
きる。このような順次走査技術により、ロジヤー
ス等の前記米国特許第4210775号の第2C図に示
すタイプの特定位相検出信号がその発明の第3A
図に示すタイプの回路を使用して発生される。こ
の点について、添付第1図に示すように各導体の
一端を接地するのではなくロジヤース等の特許の
第4図に示すタイプの絶縁ダイオードマトリクス
を本発明のループバツク導体グリツドと一緒に使
用することができる。最後に、実施例ではコイル
18を駆動すなわち励起してグリツド導体内に信
号を誘起したが、駆動信号がマルチプレクサ2
2,24により各グリツド導体へ選択的に切り替
えられてコイル18内に信号を誘起し、次にそれ
が第2図及び第3図の回路により検出及び処理さ
れるように修正することができる。
従つて、請求の範囲で本発明の真実の妥当な範
囲内に入るこれらの修正及びその他の修正を包含
することを意図としている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アクテイブエリアに対するコイルの位置を決
    定する装置において、該装置は、 (a) X方向を向いて間隔のとられた第1群のn本
    の平行導体とY方向を向いて間隔のとられた第
    2群のm本の平行導体を含み、前記各導体が所
    定の非励起極性を有する、前記アクテイブエリ
    アを画定する導体グリツドと、 (b) 隣接する導体の非励起極性が各部分で異なる
    ように前記アクテイブエリアの複数の異なる部
    分中をループされている前記各群内の少くとも
    2本の隣接導体と、 (c) 前記コイルを励起して前記導体中に電気
    信号を誘起するか、もしくは 前記導体の中の選定された導体を励起して
    前記コイル内に電気信号を誘起し、 前記誘起信号は前記導体に対する前記コイル
    の位置に依存する大きさと極性を有する手段
    と、 (d) 誘起信号を検出する手段と、 (e) 前記導体を 前記検出手段、もしくは 前記励起手段 のいずれかへ選択的に切り替える切替手段と、 (f) 前記部分内の前記隣接導体の異なる非励起極
    性に従つて検出信号の極性を選択的に変える手
    段、 とを具備するコイル位置決定装置。 2 請求項1記載の装置において、前記励起手段
    は前記コイルを励起して前記導体中に前記信号を
    誘起する手段を具備し、前記切替手段は前記導体
    を前記切替手段へ選択的に切り替える手段を具備
    するコイル位置決定装置。 3 請求項2記載の装置において、さらに前記導
    体中に誘起される信号をサンプリングし前記コイ
    ルが2本の特定隣接導体間にあるものとして大ま
    かに捜し出す手段を含むコイル位置決定装置。 4 請求項3記載の装置において、さらに前記2
    本の特定隣接導体中に誘起される信号の大きさの
    比率を発生して前記2本の特定隣接導体間で前記
    コイルの位置を精密に突き止める手段を含むコイ
    ル位置決定装置。 5 請求項4記載の装置において、前記極性変化
    手段、前記サンプリング手段及び前記比率発生手
    段はマイクロプロセツサを具備するコイル位置決
    定装置。 6 請求項1記載の装置において、前記部分の幅
    は等しく前記励起手段は前記部分の幅にほぼ等し
    い有効範囲を有するコイル位置決定装置。 7 請求項1記載の装置において、前記各群内の
    各隣接導体対は前記対内の前記導体の非励起極性
    の組合せが各部において異なるように前記アクテ
    イブエリアの4つの異なる四半部中をループされ
    ているコイル位置決定装置。 8 請求項7記載の装置において、前記各対内の
    隣接導体の非励起極性は、X方向及びY方向に沿
    つて測定した場合に、それぞれ前記第1、第2、
    第3及び第4四半部において正−正、負−正、正
    −負及び負−負であるコイル位置決定装置。 9 請求項1記載の装置において、前記極性変化
    手段はさらに前記切替手段を制御する手段を含む
    マイクロプロセツサ手段を具備するコイル位置決
    定装置。 10 請求項2記載の装置において、前記極性変
    化手段はさらに前記切替手段を制御して前記導体
    を順次前記検出手段へ切り替え、前記コイルを2
    本の特定隣接導体間にあるものとして大まかに捜
    し出す手段を含むマイクロプロセツサを具備する
    コイル位置決定装置。 11 請求項10記載の装置において、前記コイ
    ルを前記2本の特定隣接導体間にあるものとして
    大まかに捜し出した後、前記マイクロプロセツサ
    手段は前記2本の特定隣接導体内に誘起される信
    号の大きさの比率を発生して、前記2本の特定隣
    接導体間で前記コイルの位置を精密に突き止める
    コイル位置決定装置。 12 導体グリツドにより画定されるアクテイブ
    エリアに対するコイルの位置を決定する方法にお
    いて、グリツドはX方向を向いて間隔のとられた
    第1群のn本の平行導体と、Y方向を向いて間隔
    のとられた第2群のm本の平行導体とを含み、各
    導体は所定の非励起極性を有し、該方法は、 (a) 隣接導体の非励起極性が各部分において異な
    るように、前記各群内の少くとも2本の隣接導
    体をアクテイブエリアの複数の異なる部分中を
    ループさせ、 (b) コイルを励起して導体中に電気信号を誘
    起するか、もしくは 選定導体を励起してコイル内に電気信号を
    誘起し、 誘起信号は導体に対するコイルの位置に依存
    する大きさと極性を有し、 (c) 誘起信号検出手段、もしくは 導体励起手段 へ導体を選択的に切り替え、 (d) 部分内の隣接導体の異なる非励起極性に従つ
    て検出された信号の極性を選択的に変える、 ステツプからなるコイル位置決定方法。 13 請求項12記載の方法において、前記励起
    ステツプはコイルを励起して導体内に信号を誘起
    するステツプを有し、前記切替ステツプは誘起信
    号検出装置へ導体を選択的に切り替えるステツプ
    を有するコイル位置決定方法。 14 請求項13記載の方法において、さらに導
    体内に誘起される信号をサンプリングしてコイル
    を2本の特定隣接導体間にあるものとして大まか
    に捜し出すステツプを含むコイル位置決定方法。 15 請求項14記載の方法において、さらに2
    本の特定隣接導体中に誘起される信号の大きさの
    比率を発生して2本の特定隣接導体間でコイルの
    位置を精密に突き止めるステツプを含むコイル位
    置決定方法。 16 請求項13記載の方法において、各群内の
    各導体の一端は接地され、前記切替ステツプは導
    体の他端を誘起信号検出手段へ選択的に切り替え
    るステツプを有するコイル位置決定方法。 17 請求項12記載の方法において、前記ルー
    ピングステツプは対内の導体の非励起極性の組合
    せが各部分において異なるように、各群内の隣接
    導体の各対をアクテイブエリアの4つの異なる四
    半部中をループさせるステツプを有するコイル位
    置決定方法。 18 請求項17記載の方法において、各対内の
    隣接導体の非励起極性は、X方向及びY方向に沿
    つて測定した場合に、それぞれ、第1、第2、第
    3及び第4四半部において、正−正、負−正、正
    −負、負−負であるコイル位置決定方法。 19 請求項13記載の装置において、前記切替
    ステツプは導体を順次誘起信号検出手段へ切り替
    えてコイルを2本の特定隣接導体間にあるものと
    して大まかに捜し出すステツプを有するコイル位
    置決定方法。 20 請求項19記載の方法において、さらに2
    本の特定隣接導体中に誘起される信号の大きさの
    比率を発生して2本の特定隣接導体間でコイルの
    位置を精密に突き止めるステツプを有するコイル
    位置決定方法。 21 アクテイブエリアに対するコイルの位置を
    決定する装置において、該装置は、(a) X方向を
    向いて間隔のとられた第1群の平行導体とY方
    向を向いて間隔のとられた第2群の平行導体を
    含み、前記各群内の前記各導体の一端は接地さ
    れ前記各導体は前記接地端により定められる所
    定の非励起極性を有する、前記アクテイブエリ
    アを画定する導体グリツドと、 (b) 各導体対の非励起極性が各四半部において異
    なるように、前記アクテイブエリアの4つの異
    なる四半部中をループされている前記各群内の
    各隣接導体対と、 (c) 前記グリツドに対して移動可能なコイルと、 (d) 前記コイルを励起して前記導体中に電気
    信号を誘起するか、もしくは 前記導体の中の選定導体を励起して前記コ
    イル内に電気信号を誘起し、 誘起信号は前記導体に対する前記コイルの位
    置に依存する大きさと極性を有する手段と、 (e) 誘起信号の大きさと極性を検出する手段と、 (f) 前記検出手段、もしくは 前記励起手段 へ前記導体の他端を選択的に切り替えるマルチプ
    レクサ手段と、 (g) 前記検出手段及び前記マルチプレクサを制御
    するマイクロプロセツサ手段であつて、さらに (1) 前記検出された誘起信号の極性を選択的に
    変えて、前記各四半部内の前記導体対の異な
    る非励起極性を生じる手段と、 (2) 前記マルチプレクサに前記検出された誘起
    信号の極性をサンプルさせて、前記コイルを
    2本の特定隣接導体間にあるものとして大ま
    かに捜し出す手段と、 (3) 前記2本の特定隣接導体に対する前記検出
    された誘起信号の大きさの比率を発生して、
    前記2本の特定隣接導体間で前記コイルの位
    置を精密に突き止める手段、 を含むマイクロプロセツサ手段を具備するコイル
    位置決定装置。
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