JPH06230883A - 座標検出装置 - Google Patents
座標検出装置Info
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- JPH06230883A JPH06230883A JP3419993A JP3419993A JPH06230883A JP H06230883 A JPH06230883 A JP H06230883A JP 3419993 A JP3419993 A JP 3419993A JP 3419993 A JP3419993 A JP 3419993A JP H06230883 A JPH06230883 A JP H06230883A
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- Japan
- Prior art keywords
- tablet
- electrode lines
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- detection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 静電容量結合ペンによるケーブル無しで、電
池を有しない検出ペンによる座標検出装置であり、指輪
のような導電性のものがタブレット近くにあっても誤動
作しない方式でまたローコストな検出ペンを使用した座
標検出装置。 【構成】 Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ平行な電極線を
持つタブレットと、その電極線を順次ドライブする周波
数掃引駆動部と、並列共振回路の一端がペン先端部へ接
続され、他端がペン筺体へ接続されると共にその先端部
がタブレット面と静電容量結合するペン部と、信号レベ
ル検出回路を含む制御部とから構成される。 【効果】 容量結合する容量が小さくても確実な検出が
でき、軽量でコストの低い検出ペンを使用した座標検出
装置を提供する。
池を有しない検出ペンによる座標検出装置であり、指輪
のような導電性のものがタブレット近くにあっても誤動
作しない方式でまたローコストな検出ペンを使用した座
標検出装置。 【構成】 Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ平行な電極線を
持つタブレットと、その電極線を順次ドライブする周波
数掃引駆動部と、並列共振回路の一端がペン先端部へ接
続され、他端がペン筺体へ接続されると共にその先端部
がタブレット面と静電容量結合するペン部と、信号レベ
ル検出回路を含む制御部とから構成される。 【効果】 容量結合する容量が小さくても確実な検出が
でき、軽量でコストの低い検出ペンを使用した座標検出
装置を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明はタブレット上に当接さ
れたケーブル無しの検出ペンの、タブレットへの当接位
置情報をディジタル値で出力する座標検出装置に関す
る。
れたケーブル無しの検出ペンの、タブレットへの当接位
置情報をディジタル値で出力する座標検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 従来の装置本体とのケーブル無しの検
出ペンを使用したタブレットの検出手段として、検出ペ
ン内部に電池を含む能動回路を内蔵したものがあった。
また、静電結合方式の座標検出装置の隣接技術としての
電磁結合方式を使用して、検出ペンに受動回路である共
振回路のみを内蔵したものも知られている。
出ペンを使用したタブレットの検出手段として、検出ペ
ン内部に電池を含む能動回路を内蔵したものがあった。
また、静電結合方式の座標検出装置の隣接技術としての
電磁結合方式を使用して、検出ペンに受動回路である共
振回路のみを内蔵したものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 上述した従来の技術
を使用した前者のものは、電池を内蔵しているので重く
なり、電池の消耗により電池の交換を必要としていた。
また、後者の電磁結合方式のものでは、操作者の指輪の
ような金属リングをタブレット上に配すると、誤動作の
原因となっていた。
を使用した前者のものは、電池を内蔵しているので重く
なり、電池の消耗により電池の交換を必要としていた。
また、後者の電磁結合方式のものでは、操作者の指輪の
ような金属リングをタブレット上に配すると、誤動作の
原因となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】 本発明は上述した従来
の問題点に鑑みなされたもので、座標軸に沿って配設さ
れた複数の電極線を有するタブレットと、該タブレット
の各電極線を順次ドライブする周波数掃引電圧駆動部
と、前記電極線と静電容量結合する先端部と一端を接続
され、内部の導体と他端が接続された並列共振回路を内
部に配置した検出ペンと、前記電極線へ周波数掃引電圧
を印加する信号線に接続されたレベル検出回路とを有す
る座標検出装置を提案するものである。
の問題点に鑑みなされたもので、座標軸に沿って配設さ
れた複数の電極線を有するタブレットと、該タブレット
の各電極線を順次ドライブする周波数掃引電圧駆動部
と、前記電極線と静電容量結合する先端部と一端を接続
され、内部の導体と他端が接続された並列共振回路を内
部に配置した検出ペンと、前記電極線へ周波数掃引電圧
を印加する信号線に接続されたレベル検出回路とを有す
る座標検出装置を提案するものである。
【０００５】
【作用】小容量結合された並列共振回路はその共振周波
数近傍でインピーダンスのディップ点及びピーク点が連
続して存在し、このディップ点とピーク点のレベル差を
電極線毎に求め、最大レベル差の電極線近傍に検出ペン
が当接されたものとして検出する。
数近傍でインピーダンスのディップ点及びピーク点が連
続して存在し、このディップ点とピーク点のレベル差を
電極線毎に求め、最大レベル差の電極線近傍に検出ペン
が当接されたものとして検出する。
【０００６】
【実施例】以下本発明の詳細を添付図面を参照して説明
する。図１は本発明の装置の全体構成図である。タブレ
ット電極線１、１、・・・は実際にはＸ軸方向及びＹ軸
方向共に配置されているが説明の便宜上片方向のみ図示
した。電圧駆動部Ｖｓ２は周波数掃引電圧源であり、抵
抗Ｒｓ３及びアナログスイッチＳＷ４を通じてタブレッ
トの各電極線１、１、１を順次電圧駆動する。検出ペン
５の回路はコイルＬ６及びコンデンサＣ７の受動素子に
よる並列共振回路で構成されており、検出ペン５の先端
導体８は、コイルＬ６とコンデンサＣ７からなる並列共
振回路の一端に接続され、コイルＬ６とコンデンサＣ７
からなる並列共振回路の他端は検出ペン５の筺体に電気
的に接続されている。
する。図１は本発明の装置の全体構成図である。タブレ
ット電極線１、１、・・・は実際にはＸ軸方向及びＹ軸
方向共に配置されているが説明の便宜上片方向のみ図示
した。電圧駆動部Ｖｓ２は周波数掃引電圧源であり、抵
抗Ｒｓ３及びアナログスイッチＳＷ４を通じてタブレッ
トの各電極線１、１、１を順次電圧駆動する。検出ペン
５の回路はコイルＬ６及びコンデンサＣ７の受動素子に
よる並列共振回路で構成されており、検出ペン５の先端
導体８は、コイルＬ６とコンデンサＣ７からなる並列共
振回路の一端に接続され、コイルＬ６とコンデンサＣ７
からなる並列共振回路の他端は検出ペン５の筺体に電気
的に接続されている。
【０００７】検出ペン５の先端導体８とタブレット電極
線１、１、・・・間は小容量の静電容量で結合されるこ
とになる。また検出ペン５の筺体は人体を通じ、またタ
ブレット筺体グランドとの静電容量により、更に空間へ
の電磁波放射インピーダンスの効果等により疑似的信号
リターンとなり図１ではＺｐで図示してある。この状態
で電圧の駆動側から負荷側を見たインピーダンスは周波
数により変化し、抵抗Ｒｓ３の電流もそれに応じて変化
し、結果的に抵抗Ｒｓ３とアナログスイッチＳＷ４の接
続点の電圧レベルの変化として現れる。この接続点の電
圧レベルを検出することにより負荷の状態を知ることが
できる。
線１、１、・・・間は小容量の静電容量で結合されるこ
とになる。また検出ペン５の筺体は人体を通じ、またタ
ブレット筺体グランドとの静電容量により、更に空間へ
の電磁波放射インピーダンスの効果等により疑似的信号
リターンとなり図１ではＺｐで図示してある。この状態
で電圧の駆動側から負荷側を見たインピーダンスは周波
数により変化し、抵抗Ｒｓ３の電流もそれに応じて変化
し、結果的に抵抗Ｒｓ３とアナログスイッチＳＷ４の接
続点の電圧レベルの変化として現れる。この接続点の電
圧レベルを検出することにより負荷の状態を知ることが
できる。
【０００８】電気回路のみを等価的に書くと図２のよう
になる。ここで抵抗Ｒｓ３はアナログスイッチＳＷ４及
びタブレット電極線１、１、・・・の抵抗の合成抵抗で
あり、Ｃｃが検出ペン５の先端導体８とタブレット電極
線１、１、・・・の結合容量である。Ｌ、Ｃ、ＲQは検
出ペン５内部回路であり、それぞれコイル６、コンデン
サ７、共振回路のＱを決定する実効抵抗成分である。Ｒ
M及びＣMは疑似リターンＺｐの抵抗分及び容量分であ
る。これより解るように、信号周波数を掃引することに
より検出ペン５の共振回路の共振特性そのものを電圧駆
動部２からレベル変化として見ることができるが、その
特性は数ピコファラッド以下という小容量結合のため、
図３に示すように検出ペン５の回路のみの共振点の近傍
でディップ点とピーク点が連続的に現れる。共振回路以
外の導電性のものがタブレットに近づいても、このよう
なディップ点Ａとピーク点Ｂが連続することはないので
それによる誤動作を防ぐことができる。
になる。ここで抵抗Ｒｓ３はアナログスイッチＳＷ４及
びタブレット電極線１、１、・・・の抵抗の合成抵抗で
あり、Ｃｃが検出ペン５の先端導体８とタブレット電極
線１、１、・・・の結合容量である。Ｌ、Ｃ、ＲQは検
出ペン５内部回路であり、それぞれコイル６、コンデン
サ７、共振回路のＱを決定する実効抵抗成分である。Ｒ
M及びＣMは疑似リターンＺｐの抵抗分及び容量分であ
る。これより解るように、信号周波数を掃引することに
より検出ペン５の共振回路の共振特性そのものを電圧駆
動部２からレベル変化として見ることができるが、その
特性は数ピコファラッド以下という小容量結合のため、
図３に示すように検出ペン５の回路のみの共振点の近傍
でディップ点とピーク点が連続的に現れる。共振回路以
外の導電性のものがタブレットに近づいても、このよう
なディップ点Ａとピーク点Ｂが連続することはないので
それによる誤動作を防ぐことができる。
【０００９】アナログスイッチＳＷ４はタブレット電極
線１、１、・・・を順次切り換えて、その都度制御部１
０はディップ点Ａ及びピーク点Ｂを探していくが、ディ
ップ点Ａとピーク点Ｂのレベル差の大きい方から順次３
つの電極線を選択し、その３つの電極線の位置から、制
御部１０は表または計算により線間補完を行い精密な検
出ペン５の位置を決定する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向共、同
様の手段で検出ペン５の座標を求めディジタル値で出力
する。
線１、１、・・・を順次切り換えて、その都度制御部１
０はディップ点Ａ及びピーク点Ｂを探していくが、ディ
ップ点Ａとピーク点Ｂのレベル差の大きい方から順次３
つの電極線を選択し、その３つの電極線の位置から、制
御部１０は表または計算により線間補完を行い精密な検
出ペン５の位置を決定する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向共、同
様の手段で検出ペン５の座標を求めディジタル値で出力
する。
【００１０】次に実際の動作を説明すると、電圧駆動部
Ｖｓ２からアナログスイッチＳＷ４に順次信号電圧が印
加され、アナログスイッチＳＷ４は電圧駆動部Ｖｓ２と
電極線１とを順次切り換えて電気的に接続する。ここ
で、各電極線１、１、・・・毎にディップ点Ａとピーク
点Ｂをレベル検出回路９で測定検出し、その結果を制御
部１０へ印加する。制御部１０は検出した各電極線１、
１、・・・のディップ点Ａとピーク点Ｂとのレベル差を
計測し、レベル差の最も大きいものから上位３本の電極
線を抽出し、制御部１０では実測したデータに基づいた
変換テーブルを使用するか、または計算により線間補完
を行ない、検出ペン５の先端導体８が当接されたタブレ
ットの精密な位置座標を決定し、出力する。尚、タブレ
ット電極線はＩＴＯ膜のような抵抗性のものでも全く同
様の結果を得る事は言うまでもない。
Ｖｓ２からアナログスイッチＳＷ４に順次信号電圧が印
加され、アナログスイッチＳＷ４は電圧駆動部Ｖｓ２と
電極線１とを順次切り換えて電気的に接続する。ここ
で、各電極線１、１、・・・毎にディップ点Ａとピーク
点Ｂをレベル検出回路９で測定検出し、その結果を制御
部１０へ印加する。制御部１０は検出した各電極線１、
１、・・・のディップ点Ａとピーク点Ｂとのレベル差を
計測し、レベル差の最も大きいものから上位３本の電極
線を抽出し、制御部１０では実測したデータに基づいた
変換テーブルを使用するか、または計算により線間補完
を行ない、検出ペン５の先端導体８が当接されたタブレ
ットの精密な位置座標を決定し、出力する。尚、タブレ
ット電極線はＩＴＯ膜のような抵抗性のものでも全く同
様の結果を得る事は言うまでもない。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、ケーブ
ル無し且つ無電池検出ペンによる座標検出ができると共
に、共振回路以外の導電性のものがタブレットに近づい
ても誤動作しない信頼度の高い座標検出ができ、検出ペ
ン部がケーブル無しなため、操作者が検出ペンを紛失し
ても検出ペンがローコストで購入できるので、操作者へ
の検出ペン買い替えの経済的負担も軽減できるものであ
る。
ル無し且つ無電池検出ペンによる座標検出ができると共
に、共振回路以外の導電性のものがタブレットに近づい
ても誤動作しない信頼度の高い座標検出ができ、検出ペ
ン部がケーブル無しなため、操作者が検出ペンを紛失し
ても検出ペンがローコストで購入できるので、操作者へ
の検出ペン買い替えの経済的負担も軽減できるものであ
る。
【図１】 装置全体構成図
【図２】 電気的等価回路
【図３】 レベル検出特性図
１ 電極線 ２ 電圧駆動部 ３ 抵抗 ４ アナログスイッチ ５ 検出ペン ６ コイル ７ コンデンサ ８ 先端導体 ９ レベル検出回路 １０ 制御部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】アナログスイッチＳＷ４はタブレット電極
線１、１、・・・を順次切り換えて、その都度制御部１
０はディップ点Ａ及びピーク点Ｂを探していくが、ディ
ップ点Ａとピーク点Ｂのレベル差の大きい方から順次３
つの電極線を選択し、その３つの電極線の位置から、制
御部１０は表または計算により線間補間を行い精密な検
出ペン５の位置を決定する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向共、同
様の手段で検出ペン５の座標を求めディジタル値で出力
する。
線１、１、・・・を順次切り換えて、その都度制御部１
０はディップ点Ａ及びピーク点Ｂを探していくが、ディ
ップ点Ａとピーク点Ｂのレベル差の大きい方から順次３
つの電極線を選択し、その３つの電極線の位置から、制
御部１０は表または計算により線間補間を行い精密な検
出ペン５の位置を決定する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向共、同
様の手段で検出ペン５の座標を求めディジタル値で出力
する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】次に実際の動作を説明すると、電圧駆動部
Ｖｓ２からアナログスイッチＳＷ４に順次信号電圧が印
加され、アナログスイッチＳＷ４は電圧駆動部Ｖｓ２と
電極線１とを順次切り換えて電気的に接続する。ここ
で、各電極線１、１、・・・毎にディップ点Ａとピーク
点Ｂをレベル検出回路９で測定検出し、その結果を制御
部１０へ印加する。制御部１０は検出した各電極線１、
１、・・・のディップ点Ａとピーク点Ｂとのレベル差を
計測し、レベル差の最も大きいものから上位３本の電極
線を抽出し、制御部１０では実測したデータに基づいた
変換テーブルを使用するか、または計算により線間補間
を行ない、検出ペン５の先端導体８が当接されたタブレ
ットの精密な位置座標を決定し、出力する。尚、タブレ
ット電極線はＩＴＯ膜のような抵抗性のものでも全く同
様の結果を得る事は言うまでもない。
Ｖｓ２からアナログスイッチＳＷ４に順次信号電圧が印
加され、アナログスイッチＳＷ４は電圧駆動部Ｖｓ２と
電極線１とを順次切り換えて電気的に接続する。ここ
で、各電極線１、１、・・・毎にディップ点Ａとピーク
点Ｂをレベル検出回路９で測定検出し、その結果を制御
部１０へ印加する。制御部１０は検出した各電極線１、
１、・・・のディップ点Ａとピーク点Ｂとのレベル差を
計測し、レベル差の最も大きいものから上位３本の電極
線を抽出し、制御部１０では実測したデータに基づいた
変換テーブルを使用するか、または計算により線間補間
を行ない、検出ペン５の先端導体８が当接されたタブレ
ットの精密な位置座標を決定し、出力する。尚、タブレ
ット電極線はＩＴＯ膜のような抵抗性のものでも全く同
様の結果を得る事は言うまでもない。
Claims (2)
- 【請求項１】 座標軸に沿って配設された複数の電極線
を有するタブレットと、該タブレットの各電極線を順次
ドライブする周波数掃引電圧駆動部と、前記電極線と静
電容量結合する先端部と一端を接続され、内部の導体と
他端が接続された並列共振回路を内部に配置した検出ペ
ンと、前記電極線へ周波数掃引電圧を印加する信号線に
接続されたレベル検出回路とを有することを特徴とする
座標検出装置。 - 【請求項２】 前記タブレット及び検出ペンの共振回路
を周波数掃引電圧駆動部の負荷とみなしたレベル検出回
路により、検出ペンに配置された並列共振回路の共振周
波数の近傍周波数において、検出した信号のレベルのデ
ィップ点とピーク点が連続して存在することを検出判断
し、この判断によって検出ペンが当接されている電極線
を特定して、タブレットへの検出ペンの当接位置を出力
することを特徴とする請求項１に記載の座標検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3419993A JP3072539B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 座標検出装置 |
| DE4402602A DE4402602C2 (de) | 1993-01-29 | 1994-01-28 | Vorrichtung zur Koordinatenbestimmung mit einem kabellosen Stift |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3419993A JP3072539B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 座標検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230883A true JPH06230883A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3072539B2 JP3072539B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=12407501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3419993A Expired - Lifetime JP3072539B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 座標検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3072539B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP3419993A patent/JP3072539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3072539B2 (ja) | 2000-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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