JPH06214706A - ワイヤレス座標読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導信号の位相変化から座標指示器のスイッ
チ検出を行うワイヤレス座標読取装置において、回路の
位相特性を補正すること、また温度変化による位相変動
を補正することを目的とする。 【構成】 ワイヤレス座標読取装置において、励磁信号
と誘導信号とを選択し増幅回路およびフィルタに入力す
る信号切換えスイッチ１６と、信号切換えスイッチ１６
で選択され増幅回路８，バンドパスフィルタ９を経た励
磁信号の位相差量を位相検出回路１４で検出し、この位
相差量を補正値として記憶する補正値記憶回路１７と、
信号切換えスイッチ１６で選択され増幅回路８，バンド
パスフィルタ９を経た誘導信号の位相差量を位相検出回
路１４で検出し、この位相差量を補正値記憶回路１７に
記憶してある補正値で補正する補正回路１８とを設け
た。

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ワイヤレス座標読取装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下に、従来のワイヤレス座標読取装置
について、図を用いて簡単に説明する。図３は、従来の
ワイヤレス座標読取装置の構成図である。センスライン
板１０１には励磁ライン群１０２と検出ライン群１０３
が敷設されており、励磁ライン群１０２は励磁走査回路
１０４によって１本ずつ選択され、励磁回路１０６から
供給される励磁信号が励磁走査回路１０４を介して印加
される。検出ライン群１０３は検出走査回路１０５によ
って同様に１本ずつ選択され、コイルとコンデンサで構
成された共振回路とスイッチを有する座標指示器１０７
と電気的に結合したときに誘導された誘導信号が検出走
査回路１０５を介して出力される。検出走査回路１０５
から出力された誘導信号は、増幅回路１０８、バンドパ
スフィルタ１０９において増幅、ノイズの除去などの波
形処理が行われ、増幅検波回路１１０と位相調整回路１
１２に入力される。

【０００３】増幅検波回路１１０に入力された誘導信号
はここで増幅・検波されて座標算出回路１１１に送られ
る。座標算出回路１１１は、励磁走査回路１０４、検出
走査回路１０５の制御を行うと同時に、増幅検波回路１
１０から出力された誘導信号から、座標指示器１０７が
置かれたセンスライン板上の位置座標を算出する。

【０００４】一方、位相調整回路１１２に入力された誘
導信号はここでトリマー抵抗１１３によって位相の遅
れ、進みが調整され位相検出回路１１４に送られる。位
相検出回路１１４では、励磁回路１０６から出力された
励磁信号の位相を基準として、位相調整された誘導信号
の位相差量を検出する。次にスイッチ検出回路１１５で
は、前記位相差量から座標指示器１０７のスイッチ状態
を検出する。

【０００５】図４は、位相検出回路１１４に入力される
励磁信号と誘導信号の波形図である。誘導信号１は、座
標指示器１０７のスイッチＳＷ１０１、スイッチＳＷ１
０２がＯＦＦのときの誘導信号を示している。また、誘
導信号２はスイッチＳＷ１０１のみをＯＮとしたときの
誘導信号を、誘導信号３はスイッチＳＷ１０２のみをＯ
Ｎとしたときの誘導信号をそれぞれ示している。

【０００６】すなわち、座標指示器１０７のコイルＬ１
０１とコンデンサＣ１０１の共振回路に、スイッチを押
すことでコンデンサが並列に接続され、そのために共振
回路の共振周波数が変化し、センスライン板１０１に誘
導された誘導信号の位相が変化するのである。

【０００７】このように変化した誘導信号の位相と励磁
信号の位相との位相差量を検出し、この位相差量とスイ
ッチ毎に設定されたしきい値との比較で、座標指示器１
０７のスイッチ状態を検出している。具体的には、位相
検出回路１１４で検出した位相差量がしきい値１を越え
ていなければ座標指示器１０７のスイッチは全てＯＦ
Ｆ、しきい値１としきい値２の間にあればスイッチ１０
１がＯＮ、しきい値２を越えていればスイッチ１０２が
ＯＮであると検出している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、座標指
示器１０７のスイッチ状態を検出するために誘導信号の
位相の変化を用いているが、増幅回路１０８、バンドパ
スフィルタ１０９などの回路系の位相特性のばらつきに
より、位相検出回路１１４で検出される位相差量も装置
毎にばらついてしまう。この位相差量のばらつきが大き
い場合には設定されたしきい値を越えてしまい、結果と
して座標指示器１０７のスイッチ状態を誤検出してしま
う装置が発生していた。このため従来のワイヤレス座標
読取装置では位相調整回路１１２を設け、製造工程にお
いて装置毎にトリマー抵抗１１３で位相の調整を行うこ
とによって、位相差量が装置毎にばらつくことで生じる
座標指示器１０７のスイッチの誤検出を無くしていた。
しかし、製造工程において装置毎に位相の調整を行うの
では生産性が悪くなり、結果としてコストが高くなって
しまうという問題があった。

【０００９】また、その他の問題として、座標指示器１
０７のスイッチ数が少ない場合にはスイッチ間の位相差
量を広くとることができるので問題は生じないが、スイ
ッチ数が多くなるとスイッチ間の位相差量を狭めなけれ
ばならず、製造工程において装置毎に位相の調整を行っ
たとしても、温度による位相の変動で生じる位相差量の
変化が無視できなくなった。

【００１０】図４で、誘導信号１、誘導信号２、誘導信
号３は回路系の位相特性のばらつきによる位相ずれおよ
び温度による位相変動が無い場合である。一方、誘導信
号１’、誘導信号２’、誘導信号３’は、位相特性のば
らつきによる位相ずれおよび温度による位相変動があっ
た場合の一例であり、誘導信号１、誘導信号２、誘導信
号３から位相がずれた状態を示している。

【００１１】図から解るとおり、この状態では誘導信号
１’がしきい値１を、誘導信号２’がしきい値２を越え
てしまい、スイッチＳＷ１０１、スイッチＳＷ１０２が
ＯＦＦにも関わらずスイッチＳＷ１０１がＯＮであると
誤検出され、同様にスイッチＳＷ１０１がＯＮにも関わ
らずスイッチＳＷ１０２がＯＮであると誤検出されてし
まう。

【００１２】本発明は、従来のワイヤレス座標読取装置
における上記の問題点を解決するためのものであり、そ
の第一の目的は製造工程で行っていた装置毎の位相の調
整作業をなくすものである。また、第二の目的は温度に
よる誘導信号の位相変動が生じても、座標指示器のスイ
ッチの誤検出がないワイヤレス座標読取装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、ワイヤレス座標読取装置において、励磁
信号あるいはセンスライン板からの誘導信号を波形処理
を行うための増幅回路およびフィルタに選択的に入力す
る信号切換えスイッチと、励磁信号を基準として、前記
増幅回路およびフィルタで波形処理された励磁信号の位
相差量を位相検出回路で検出し、その検出された位相差
量を補正値として記憶しておく補正値記憶回路と、励磁
信号を基準として、前記増幅回路およびフィルタで波形
処理されたセンスライン板からの誘導信号の位相差量を
位相検出回路で検出し、検出した前記誘導信号の位相差
量を前記補正値記憶回路に記憶した補正値で補正を行う
補正回路とを設けてワイヤレス座標読取装置を構成し
た。

【００１４】

【作用】上記のように構成されたワイヤレス座標読取装
置では、信号切換えスイッチで選択された励磁信号が波
形処理を行う増幅回路およびフィルタを経て位相検出回
路に入力され、増幅回路およびフィルターを経ない励磁
信号の位相を基準として、その位相差量が位相検出回路
において検出される。この位相差量は補正値として補正
値記憶回路に記憶される。このとき補正値は、増幅回路
やフィルタにおいて位相特性のばらつきによる位相ずれ
や温度による位相変動がなければゼロとなるが、位相特
性のばらつきによる位相ずれや温度変化による位相変動
が生じた場合には、位相ずれや位相変動に比例した値に
なる。

【００１５】次に座標指示器が置かれた位置の座標算出
や座標指示器のスイッチ状態の検出のために、信号切換
えスイッチで選択されたセンスライン板からの誘導信号
が波形処理を行う増幅回路あるいはフィルタを経て位相
検出回路に入力され、励磁信号の位相を基準として、そ
の位相差量が位相検出回路において検出される。この検
出された位相差量は、補正回路において補正値記憶回路
に記憶されている補正値で補正され、増幅回路およびフ
ィルタの位相特性のばらつきによる位相ずれや温度変化
による位相変動が取り除かれた位相差量となり、この位
相差量を用いて座標指示器のスイッチ状態の検出が行わ
れる。

【００１６】これにより、増幅回路あるいはフィルタの
位相特性のばらつきによる位相ずれがあっても位相を合
わせ込むための装置毎の調整が必要なくなる。また、温
度変化による位相変動が発生しても、座標指示器のスイ
ッチ状態を検出するのに用いる位相差量には影響がな
く、よってスイッチ状態の誤検出を防止できるので正確
な検出が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明によるワイヤレス座標読取装
置の実施例を図面に基づいて説明する。まず、構成につ
いて説明する。図１は、本発明のワイヤレス座標読取装
置の構成図である。図において、１はセンスライン板で
あり、励磁ライン群２と検出ライン群３が敷設されてい
る。励磁ライン群２は励磁走査回路４によって１本ずつ
選択され、励磁回路６から供給される励磁信号が励磁走
査回路４を介して印加される。検出ライン群３は検出走
査回路５によって１本ずつ選択され、コイルとコンデン
サで構成された共振回路とスイッチを有する座標指示器
７と電気的に結合したときに誘導された誘導信号が検出
走査回路５を介して出力される。

【００１８】１６は信号切換えスイッチであり、検出走
査回路５から出力された誘導信号と励磁回路６から出力
された励磁信号を、後で述べる補正回路１８からの選択
信号で切換える。信号切り換えスイッチ１６から出力さ
れた信号は増幅回路８で増幅され、バンドパスフィルタ
９でノイズが除去されるなどの波形処理が行われて、増
幅検波回路１０と位相検出回路１４に入力される。

【００１９】増幅検波回路１０に入力された信号はここ
で増幅および検波されて座標算出回路１１に送られる。
座標算出回路１１は、励磁走査回路４と検出走査回路５
の制御を行うと同時に、増幅検波回路１０から出力され
た信号から、座標指示器７が置かれたセンスライン板上
の位置座標を算出する。このとき、座標算出するために
必要な信号は、信号切り換えスイッチ１６で選択され、
増幅回路８、バンドパスフィルタ９、増幅検波回路１０
を経てきた誘導信号である。座標算出回路１１はあとで
述べる補正位相回路１８から出力された選択信号から前
記誘導信号であることを認識する。

【００２０】バンドパスフィルタ９から出力された信号
は位相検出回路１４にも入力され、前記信号の位相と励
磁回路６から出力された励磁信号の位相を比較し、励磁
信号の位相を基準とした位相差量が位相検出回路１４に
おいて検出される。位相検出回路１４で検出される位相
差量は機能的に２通りあり、一つは信号切換えスイッチ
１６で励磁信号を選択したときに検出した値で、もう一
つは誘導信号を選択したときに検出した値である。励磁
信号が選択されたときの位相差量は、同じ励磁信号との
比較なので、増幅回路８およびバンドパスフィルタ９で
の位相特性のばらつきによる位相ずれや温度による位相
変動がなければゼロになるが、位相特性のばらつきによ
る位相ずれや温度による位相変動が生じた場合には、位
相ずれや位相変動に比例した値となる。

【００２１】１７は補正値記憶回路であり、あとで述べ
る補正回路１８からの選択信号を認識して、位相ずれや
位相変動に比例して生じた前記位相差量を補正値として
記憶する。一方、誘導信号が選択されたときの位相差量
は、従来のワイヤレス座標読取装置と同様に、座標指示
器７のスイッチ状態によって変化するものである。

【００２２】１８は補正回路であり、励磁信号を選択す
るか、誘導信号を選択するかを示す選択信号を信号切換
えスイッチ１６、座標算出回路１１、補正値記憶回路１
７に出力するとともに、誘導信号を選択したときに位相
検出回路１４で検出した位相差量を、補正値記憶回路１
７に記憶しておいた補正値で補正を行い、補正位相差量
としてスイッチ検出回路１５に出力する。

【００２３】スイッチ検出回路１５は、前記補正位相差
量とスイッチ毎に設定したしきい値との比較で、座標指
示器７のスイッチ状態を検出する。以上のような構成に
おいて、本発明に係わる部分の動作を図２のフローチャ
ートを用いて説明するが、機能的に大別すると補正値検
出とスイッチ検出に分けられる。

【００２４】まずステップ１（Ｓ１）として、信号切換
えスイッチ１６を励磁信号の選択に切換える。ステップ
２（Ｓ２）として、励磁回路６からの励磁信号の位相を
基準として、増幅回路８、バンドパスフィルタ９を経て
きた励磁信号の位相差量を位相検出回路１４で検出す
る。このとき検出した位相差量が、増幅回路８、バンド
パスフィルタ９での位相特性のばらつきによる位相ずれ
や温度による位相変動が生じた場合の値となる。

【００２５】ステップ３（Ｓ３）として、ステップ２
（Ｓ２）で検出した位相差量を補正値として補正値記憶
回路１７に記憶しておく。以上までが補正値を検出する
ための動作となる。次にステップ４（Ｓ４）として、信
号切換えスイッチ１６を誘導信号の選択に切換える。

【００２６】ステップ５（Ｓ５）として、励磁回路６か
らの励磁信号の位相を基準として、座標指示器７との電
気的結合により発生し増幅回路８、バンドパスフィルタ
９を経てきた誘導信号の位相差量を位相検出回路１４で
検出する。このとき検出された位相差量は座標指示器７
のスイッチ状態により変化し、なおかつ増幅回路８、バ
ンドパスフィルタ９での位相特性のばらつきによる位相
ずれや温度変化による位相変動が生じた場合にはそのず
れ量や変動量が含まれた値となっている。

【００２７】ステップ６（Ｓ６）として、補正回路１８
において、ステップ５（Ｓ５）で検出した位相差量を補
正値記憶回路１７に記憶されている補正値で補正し、補
正した補正位相差量を算出する。具体的には、補正値が
プラスであれば、励磁回路６からの励磁信号に対して進
み方向に位相ずれや位相変動しているので、ステップ５
（Ｓ５）で検出した位相差量から補正値を減算し、補正
値がマイナスであれば遅れ方向に位相ずれや位相変動し
ているので、ステップ５（Ｓ５）で検出した位相差量に
補正値を加算する。すなわち、このように求めた補正位
相差量は、増幅回路８およびバンドパスフィルタ９での
位相特性のばらつきによる位相のずれ量や温度変化によ
る位相変動量を取り除いた値となる。

【００２８】ステップ７（Ｓ７）として、スイッチ検出
回路１５において、ステップ６（Ｓ６）で算出した補正
位相差量と予め設定してあるスイッチ毎のしきい値を比
較し、座標指示器７のスイッチ状態を検出する。なお、
ステップ４（Ｓ４）からステップ７（Ｓ７）の処理は、
座標指示器のスイッチ検出時毎に必要であるが、ステッ
プ１（Ｓ１）からステップ３（Ｓ３）の処理は、スイッ
チ検出時毎に必要ではなく、温度変化による位相変動が
無視できるならば本発明による装置の電源投入時に１回
処理を実行すればよい。しかし、温度変化による位相変
動が無視できなければ、温度変化による位相変動に追従
できる時間間隔でステップ１（Ｓ１）からステップ３
（Ｓ３）の処理を実行するればよく、これらの処理を行
うタイミングは必要に応じて任意に設計すればよい。

【００２９】このように、増幅回路８、バンドパスフィ
ルタ９で生じる位相特性のばらつきによる位相ずれのず
れ量を検出し、座標指示器のスイッチ状態を検出するた
めの位相差量を補正するので、製造工程において実施し
ている装置毎の位相の調整をなくすことができる。

【００３０】また、温度変化による位相変動に対しても
その変動量を検出し補正することができるので、温度変
化によるスイッチの誤検出をなくすことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、増幅回
路、フィルタでの位相特性のばらつきによる位相ずれや
温度変化による位相変動に比例した位相のずれ量や変動
量を補正値として検出し、座標指示器のスイッチ状態を
検出するための位相差量をこの補正値で補正を行うよう
に構成したので、回路の位相特性のばらつきによる位相
ずれや温度変化による位相変動が生じても正確なスイッ
チ検出を行うことができる。

【００３２】このため、位相特性のばらつきによる位相
ずれをなくすために装置毎に行っていた位相の調整をな
くすことができ、また、スイッチ数を増やすためにスイ
ッチ間の位相差量を狭めたことで、温度変化による位相
変動で生じていたスイッチの誤検出を防止できるので、
生産性が良く、信頼性の高いワイヤレス座標読取装置を
提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワイヤレス座標読取装置の構成図であ
る。

【図２】本発明のワイヤレス座標読取装置に係わる部分
の動作を示すフローチャートである。

【図３】従来のワイヤレス座標読取装置の構成図であ
る。

【図４】位相検出回路に入力される励磁信号と誘導信号
の波形図である。

【符号の説明】 １、１０１ センスライン板 ２、１０２ 励磁ライン群 ３、１０３ 検出ライン群 ４、１０４ 励磁走査回路 ５、１０５ 検出走査回路 ６、１０６ 励磁回路 ７、１０７ 座標指示器 ８、１０８ 増幅回路 ９、１０９ バンドパスフィルタ １０、１１０ 増幅検波回路 １１、１１１ 座標算出回路 １４、１１４ 位相検出回路 １５、１１５ スイッチ検出回路 １６ 信号切換えスイッチ １７ 補正値記憶回路 １８ 補正回路 １１２ 位相調整回路 １１３ トリマー抵抗

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】次に座標指示器が置かれた位置の座標算出
や座標指示器のスイッチ状態の検出のために、信号切換
えスイッチで選択されたセンスライン板からの誘導信号
が波形処理を行う増幅回路あるいはフィルタを経て位相
検出回路に入力され、励磁信号の位相を基準として、そ
の位相差量が位相検出回路において検出される。この検
出された位相差量は、補正回路において補正値記憶回路
に記憶されている補正値で補正され、増幅回路あるいは
フィルタの位相特性のばらつきによる位相ずれや温度変
化による位相変動が取り除かれた位相差量となり、この
位相差量を用いて座標指示器のスイッチ状態の検出が行
われる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共振回路とスイッチとを接続し、該スイ
   ッチを操作することによって共振周波数を変化するよう
   に構成した座標指示器と、該座標指示器と共振する周波
   数の励磁信号により交流磁界を発生し、該交流磁界によ
   って前記座標指示器との電気的結合により誘導信号を検
   出するセンスライン板と、前記誘導信号を波形処理する
   増幅回路およびフィルタと、前記励磁信号の位相を基準
   として、波形処理された誘導信号の位相差量を検出する
   位相検出回路と、該位相検出回路で検出した位相差量か
   ら前記座標指示器のスイッチ状態を検出するスイッチ検
   出回路からなるワイヤレス座標読取装置において、前記
   励磁信号と前記誘導信号を選択的に前記増幅回路および
   フィルタに入力する信号切換えスイッチと、前記励磁信
   号の位相を基準として、前記信号切換えスイッチにより
   前記増幅回路およびフィルタに選択的に入力され波形処
   理された励磁信号の位相差量を前記位相検出回路で検出
   し、検出された位相差量を補正値として記憶しておく補
   正値記憶回路と、前記励磁信号の位相を基準として、前
   記信号切換えスイッチにより前記増幅回路およびフィル
   タに選択的に入力され波形処理された誘導信号の位相差
   量を前記補正値によって補正する補正回路とによって構
   成されることを特徴とするワイヤレス座標読取装置。