JPH06131104A - デジタイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己発振型のデジタイザにおいて、位置指示
器の構成を簡単にする。大型のデジタイザにおいても、
座標位置決定速度を向上させる。 【構成】 多数の導体群が順次配設されたタブレットに
おいて、自己発振に必要な導体にコンデンサを付加し共
振導体ループとして構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多数の導体がＸＹそ
れぞれの方向に配設され、これらのうち所望の一対の導
体を選択し増幅器で接続可能となしたタブレットと位置
指示器とから構成され、位置指示器をタブレットに近接
して位置づけた時、この位置指示器と上記タブレットの
選択された一対の導体及び増幅器とが自己発振系を構成
するデジタイザに関する。特に、位置指示器の構成を簡
易なものとしたものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の装置としては、自己発振
型のデジタイザがあった。この自己発振型デジタイザの
タブレット上には、例えば、Ｘ方向に順次配設された導
体としてのＸ方向ループコイル群とＹ方向に順次配設さ
れた導体としてのＹ方向ループコイル群が設けられてい
る。Ｘ方向ループコイル群はＸ軸スキャナを介していず
れかのＸ方向ループコイルが増幅器の入力側に選択的に
接続され、Ｙ方向ループコイル群はＹ軸スキャナを介し
ていずれかのＹ方向ループコイルが上記増幅器の出力側
に選択的に接続される。

【０００３】位置指示器をタブレットの面上に位置づけ
たとすると、位置指示器のコイルに近接した位置に配設
されているＸ側ループコイルとＹ側ループコイルとがそ
れぞれＸ側スキャナ及びＹ側スキャナを介して増幅器の
入力側及び出力側に接続した時、周囲の雑音電波等をき
っかけとして位置指示器のコイルと増幅器及びこの増幅
器に接続されたＸ側ループコイル及びＹ側ループコイル
とが自己発振系を構成し、固有の自己発振周波数で発振
する。この時の増幅器の出力が利用回路に入力されて位
置決定に供される。このような自己発振系を、Ｘ軸スキ
ャナ及びＹ軸スキャナによりそれぞれのループコイル群
を次々と切り換えて順次構成し、その個々の自己発振系
毎に上記増幅器の出力を順次測定記憶していく。このよ
うに、各自己発振系毎すなわち、各Ｘ側、Ｙ側ループコ
イルの順位とともにその発振出力を記憶格納するので、
各側ループコイルの順位に対応した出力分布を得ること
ができる。利用回路は、この出力分布結果から位置指示
器のＸ方向及びＹ方向の位置を演算して決定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
自己発振系を利用したデジタイザにおいては、自己発振
を容易に行わせるように、位置指示器内の電気回路をコ
イルとコンデンサを使用したＬＣ共振回路としていた。
このため、位置指示器を、例えばペン形状にする場合な
どＬＣ共振回路を設けていたため構成が限定される欠点
があった。この発明は、この欠点を改善するためになさ
れたもので、位置指示器の構成の自由度を向上させたも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、タブレットに配設された複数の導体が選択可能
になされこれら複数の導体のうち所望の一対の導体が増
幅器により接続され、これらと上記タブレットに載置さ
れた位置指示器の電気導体により自己発振系が構成され
当該自己発振が行われているとき上記タブレット上の上
記位置指示器の指示位置座標を検出するよう構成された
デジタイザにおいて、上記増幅器に接続される所望の一
対の導体のうち少なくとも一方の導体についてはコイル
形状とするとともに所定の共振周波数をもつＬＣ共振回
路とするコンデンサが付加されていることを特徴とする
デジタイザ。

【０００６】

【作用】図６は、この発明の自己発振系の原理を示す模
式図である。位置指示器２にはＬＣ共振回路を設ける代
わりに電気導体ＳＰを設けている。この電気導体ＳＰと
しては、コイルでも、あるいは単なる導電性材料の円盤
でもよい。タブレットに設けられた導体をＬ１、Ｌ２と
して示したように、コイルとして構成し、コンデンサＣ
１またはＣ２を付加してＬＣ共振回路を形成する。この
ＬＣ共振回路を増幅器Ａを介して接続する。位置指示器
２がタブレットに位置づけられることにより位置指示器
２の電気導体ＳＰと共振回路で構成されたコイルＬ１、
Ｌ２と増幅器Ａとが自己発振系を構成する。そして、こ
の系は周囲の雑音電波等をきっかけとして、この系固有
の周波数で発振する。増幅器Ａの出力信号は位置情報を
含んでいるので、増幅器Ａの出力信号を出力処理して位
置指示器２の指示座標を決定する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。図
１〜図３は本発明の第１の実施例装置、図４〜図６は本
発明の第２の実施例装置をそれぞれ示すものである。図
１は第１実施例装置のタブレット上の導体構成とこれら
に関する電気的結線構成を示す正面図、図２は位置決定
に関する動作タイミングを表すタイミング図、図３は座
標決定の演算方法を示す説明図であり、図４は第２実施
例装置のタブレット上の導体構成とこれらに関する電気
的結線を表す正面図、図５は第２実施例装置の位置決定
に関する動作タイミングを表すタイミング図、図６は第
２実施例装置の座標決定の演算方法を示す説明図であ
る。

【０００８】まず、図１、図２及び図３を用いて、本発
明の第１実施例装置について説明する。図１を参照す
る。タブレット１には、ループコイルとして形成された
導体群が複数配置されている。タブレット１のＸ方向に
はループコイルｘ１、ｘ２、・・・、ｘｎが順次配設さ
れ、タブレット１のＹ方向にはループコイルｙ１、ｙ
２、・・・、ｙｍが順次配設されている。これらＸ方向
及びＹ方向の各ループコイルは、図７に示すように同様
な形状及び結線形態を有しているので、以下の説明では
Ｘ方向の各要素について主として行うことにする。各ル
ープコイル（ｘ１、ｘ２、・・・、ｘｎ）の一端がＸ１
スキャナ１４１の第１接点に他端が接地に接続されると
ともに、これらの各ループコイルにはコンデンサＣｘ
１、Ｃｘ２、・・・、Ｃｘｎがそれぞれ付加されＬＣ共
振回路が形成されている。この明細書では、このように
コンデンサが付加され共振回路構成とされたループコイ
ルを共振導体ループと呼ぶことにする。これらの各共振
導体ループの一端側の導線部には分岐出力Ｂ１、Ｂ２、
・・・、Ｂｎが形成されＸ２スキャナ１４２のそれぞれ
対応する接点に接続されている。

【０００９】今、位置指示器２がタブレット１上の任意
の位置に位置づけられているとする。図示しない利用回
路からのアドレス信号により、まずＸ１スキャナ１４１
の右端の接点（共振導体ループｘ１）が選択接続される
とともにＸ２スキャナ１４２の下端の接点（共振導体ル
ープｘ２）が選択接続される。Ｘ２スキャナ１４２によ
って選択された共振導体ループｘ２の出力（ｘ２に生じ
た電流）は電圧増幅器１５、電流増幅器１６を介してＸ
１スキャナ１４１によって選択接続された共振導体ルー
プｘ１に導入される。位置指示器２がこれらの共振導体
ループｘ１及びｘ２の近傍に位置づけられていたとする
と、この位置指示器２の電気導体（コイル２１）と共振
導体ループｘ１、ｘ２及びこれらの共振導体ループを結
合する増幅器（電圧増幅器１５、電流増幅器１６）とが
所定の周波数（この自己発振系固有の周波数）で発振す
る。そして、電圧増幅器１５から分岐された信号が利用
回路に入力され位置決定等に利用される。

【００１０】このような測定動作を、図２に示すよう
に、次々とその選択する共振導体ループを変更しながら
実行する。すなわち、共振導体ループ対 （ｘ１、ｘ
２）、（ｘ２、ｘ３）、（ｘ３、ｘ４）、・・・、（ｘ
ｎ−１、ｘｎ）を順次選択し、異なる自己発振系を構成
して次々とその出力を測定していく。図３はこの測定結
果を模式的に示したものである。Ｘ２スキャナ１４２の
選択する共振導体ループｘｉ−３、・・、ｘｉ、・・、
ｘｉ＋３に対して上述のようにして構成された各自己発
振系における電圧増幅器１５の出力電圧を描いたもので
ある。位置指示器２が最も近接している導体ループコイ
ルｘｉを中心として対称に分布する。これらの出力電圧
値を適当な演算式を用いて演算して、Ｘ方向の位置指示
器２の指示位置座標を決定する。Ｙ方向についても、こ
れと同様すなわち、共振導体ループ対（ｙ１、ｙ２）、
（ｙ２、ｙ３）、（ｙ３、ｙ４）、・・・、（ｙｍ−
１、ｘｍ）をＹ１スキャナ１１１、Ｙ２スキャナ１１２
を用いて順次選択し、異なる自己発振系を構成して次々
とその出力を測定していく。そして、図３と同様な電圧
出力値について演算して、Ｙ方向の指示位置座標を決定
する。

【００１１】なお、この場合において、Ｘ方向及びＹ方
向のそれぞれの測定は、それぞれ独立した動作であるの
で、別々（Ｘ方向の位置決定とＹ方向の位置決定とを別
々の時点）に行ってもよく、また同時（Ｘ方向の位置決
定とＹ方向の位置決定とを同時）に行ってもよい。さら
に、この実施例装置においては、位置指示器２のコイル
２１にスイッチ２３の操作に応じて付加される抵抗２２
１を設けている。この抵抗２２１の付加により各測定時
に形成される自己発振系の回路定数を異ならせることが
でき、その発振周波数を異ならせることができる。した
がって、位置決定時における出力電圧の周波数を測定す
る事によりスイッチ２３の状態を知ることができる。

【００１２】次に、図４〜図５を用いて、この発明の第
２の実施例について説明する。図４を参照する。図４に
示すタブレット１には、Ｘ方向に順次配置された共振導
体ループ群（ｘ１、ｘ２、・・・、ｘｎ）と、Ｙ方向に
順次配置された導体ループ群（ｙ１、ｙ２、・・・、ｙ
ｍ）と、同じくＹ方向に配置された共振導体ループ群か
らなる第３グリッド群１３が設けられている。この第３
グリッド群１３の各共振導体ループの一端は接地接続さ
れ、他端は加算器１４により和出力が得られるよう結線
されている。そして、この加算器１４の出力は、電圧増
幅器１５、電流増幅器１６を介してＹ軸スキャナ１１に
よって選択された導体ループに供給される。なお、Ｘ方
向の各共振導体ループｘ１、ｘ２、・・・、ｘｎは、Ｘ
軸スキャナ１２によって順次切り換え接続されて増幅器
１７を介して介して利用回路に導入されて位置決定に用
いられる。図５に示すように、Ｙ軸スキャナ１１は、所
定時間間隔でその導体ループｙ１、ｙ２、・・・、ｙｎ
を順次切り換えていく。今、位置指示器２が導体ループ
ｙ１に近接した位置に位置づけられているとすると、位
置指示器の電気導体（コイル２１）と、導体ループｙ
１、第３グリッド群１３、加算器１４、電圧増幅器１５
及び電流増幅器１６が自己発振系を構成し、固有の周波
数で発振する。したがって、位置指示器２の電気導体
（コイル２１）からは所定の磁界がタブレット１に向け
て発せられている。この磁界は、Ｘ方向に配置された各
共振導体ループに位置指示器２との距離に応じた電圧を
誘導させる。

【００１３】利用回路は、第３グリッド群１３の加算出
力をＹ方向の選択された導体ループ毎に記憶格納すると
ともにＸ方向の選択された共振導体ループ毎にその誘導
電圧レベルを記憶する。したがって、Ｘ方向及びＹ方向
ともに、図３に示したような出力分布を得ることがで
き、適当な演算式を用いて正確な座標位置決定を行う。

【００１４】なお、これらの実施例装置において、共振
導体ループとして、各導体ループにそれぞれコンデンサ
を付加した例を示したが、各ループコイル毎ではなく各
スキャナの後段にコンデンサを付加して共振導体ループ
を構成してもよい。このような構成によりコンデンサの
節減及び取り付け作業の軽減を計ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上、この発明によれば、位置指示器２
を単なる電気導体として構成することができるので、そ
の構成を簡単にすることができる。このことは、ペン型
の位置指示器において、電気導体球あるいは電気導体円
盤を備え付けるだけで位置決定を行うことができ特にそ
の利用効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施例装置に関わるタ
ブレットを示す説明図である。

【図２】図２は、図１の装置の位置決定動作を説明する
タイミングチャートである。

【図３】図３は、図１の装置の位置決定の演算を説明す
るための模式図である。

【図４】図４は、本発明の第２の実施例装置に関わるタ
ブレットを示す説明図である。

【図５】図５は、図４に示した装置の測定動作を表すタ
イミング図である。

【図６】図６は、この種のデジタイザの動作原理を説明
するための模式図である。

【図７】図７は、この発明のタブレットに配置すべき導
体群の１例を示したものである。

【符号の説明】

１：タブレット ２：位置指示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タブレットに配設された複数の導体が選択
   可能になされこれら複数の導体のうち所望の一対の導体
   が増幅器により接続され、これらと上記タブレットに載
   置された位置指示器の電気導体により自己発振系が構成
   され当該自己発振が行われているとき上記タブレット上
   の上記位置指示器の指示位置座標を検出するよう構成さ
   れたデジタイザにおいて、 上記増幅器に接続される所望の一対の導体のうち少なく
   とも一方の導体についてはコイル形状とするとともに所
   定の共振周波数をもつＬＣ共振回路とするコンデンサが
   付加されていることを特徴とするデジタイザ。