JPH0764700A - 座標読取装置 - Google Patents
座標読取装置Info
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- JPH0764700A JPH0764700A JP21657293A JP21657293A JPH0764700A JP H0764700 A JPH0764700 A JP H0764700A JP 21657293 A JP21657293 A JP 21657293A JP 21657293 A JP21657293 A JP 21657293A JP H0764700 A JPH0764700 A JP H0764700A
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- JP
- Japan
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- circuit
- coordinate
- sense line
- oscillation
- amplitude
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワイヤレス座標読取装置において、回路の簡
素化を計るとともに、座標指示器を無調整化して、製造
工程を簡素化し、同時に長期的な安定動作を可能とす
る。 【構成】 座標指示器8は共振回路を有する。座標検出
回路5は第1および第2の走査回路1、2に選択信号1
05、106を与えて第1および第2のセンスライン群
S1、S2を順次走査する。座標指示器8がセンスライ
ン群S1、S2に近接すると、これらと増幅回路3とに
よって正帰還ループ回路が構成され発振信号101が発
生する。発振信号101が共振回路を介して第2のセン
スライン群S2に結合した入力信号102の振幅は座標
指示器8の指示位置情報を有するので、座標検出回路5
はこれを入力し指示位置を算出する。また座標検出回路
5は振幅情報によってセンスラインの選択時間を制御す
る。
素化を計るとともに、座標指示器を無調整化して、製造
工程を簡素化し、同時に長期的な安定動作を可能とす
る。 【構成】 座標指示器8は共振回路を有する。座標検出
回路5は第1および第2の走査回路1、2に選択信号1
05、106を与えて第1および第2のセンスライン群
S1、S2を順次走査する。座標指示器8がセンスライ
ン群S1、S2に近接すると、これらと増幅回路3とに
よって正帰還ループ回路が構成され発振信号101が発
生する。発振信号101が共振回路を介して第2のセン
スライン群S2に結合した入力信号102の振幅は座標
指示器8の指示位置情報を有するので、座標検出回路5
はこれを入力し指示位置を算出する。また座標検出回路
5は振幅情報によってセンスラインの選択時間を制御す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の電子
機器へ座標情報を入力する座標読取装置に関し、特に電
磁誘導現象を応用したワイヤレス座標読取装置に関する
ものである。
機器へ座標情報を入力する座標読取装置に関し、特に電
磁誘導現象を応用した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】図9に従来の座標読取装置の構成図を示
す。この図を基に、従来の座標読取装置の座標を検出す
る動作について説明する。励磁ライン903とセンスラ
イン902を直交して敷設し、それぞれを第1の走査回
路908および第2の走査回路909に接続して順次選
択するように構成する。第1の走査回路908には励磁
回路915から励磁信号s906が供給されているの
で、これにより選択された励磁ラインは交流磁界を発生
する。座標指示器906は前記励磁信号s906の周波
数に共振する共振回路(図示していない)を有するの
で、これをセンスライン上に置くと、励磁ライン90
3、座標指示器906、センスライン902の三者間の
結合によってセンスライン902には誘導信号s901
が発生する。この誘導信号s901を第2の走査回路9
09によって順次選択し、信号処理回路904に導いて
振幅信号s905とし、さらにこの信号を座標検出回路
905に入力して誘導信号s901の分布状態から座標
を算出する。
す。この図を基に、従来の座標読取装置の座標を検出す
る動作について説明する。励磁ライン903とセンスラ
イン902を直交して敷設し、それぞれを第1の走査回
路908および第2の走査回路909に接続して順次選
択するように構成する。第1の走査回路908には励磁
回路915から励磁信号s906が供給されているの
で、これにより選択された励磁ラインは交流磁界を発生
する。座標指示器906は前記励磁信号s906の周波
数に共振する共振回路(図示していない)を有するの
で、これをセンスライン上に置くと、励磁ライン90
3、座標指示器906、センスライン902の三者間の
結合によってセンスライン902には誘導信号s901
が発生する。この誘導信号s901を第2の走査回路9
09によって順次選択し、信号処理回路904に導いて
振幅信号s905とし、さらにこの信号を座標検出回路
905に入力して誘導信号s901の分布状態から座標
を算出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
式による従来の座標読取装置では、励磁ラインからあら
かじめ定められた周波数の交流磁界を常に発生させてお
く必要があるため、専用の励磁回路が必要であった。ま
た、座標指示器の共振回路の共振周波数は励磁回路が発
生する交流磁界の周波数近傍に合わせる必要があるた
め、座標指示器にトリマコンデンサを設けるなどして調
整する必要があり、これが製造コストを上げる要因の一
つとなっていた。また長期的に共振周波数を安定に保つ
ことも困難な課題であった。このように従来の座標読取
装置では、回路規模、製造コスト、また製品の安定性な
どの面で解決すべき課題を有していた。
式による従来の座標読取装置では、励磁ラインからあら
かじめ定められた周波数の交流磁界を常に発生させてお
く必要があるため、専用の励磁回路が必要であった。ま
た、座標指示器の共振回路の共振周波数は励磁回路が発
生する交流磁界の周波数近傍に合わせる必要があるた
め、座標指示器にトリマコンデンサを設けるなどして調
整する必要があり、これが製造コストを上げる要因の一
つとなっていた。また長期的に共振周波数を安定に保つ
ことも困難な課題であった。このように従来の座標読取
装置では、回路規模、製造コスト、また製品の安定性な
どの面で解決すべき課題を有していた。
【0004】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その第1の目的は、励磁信号などの基準信号
によって共振回路を励磁し、その応答を検出するという
従来の方法によらず、励磁回路を排除して回路の簡素化
を計った座標読取装置を提供することである。
たもので、その第1の目的は、励磁信号などの基準信号
によって共振回路を励磁し、その応答を検出するという
従来の方法によらず、励磁回路を排除して回路の簡素化
を計った座標読取装置を提供することである。
【0005】また第2の目的は座標指示器を無調整とし
て製造コストを削減するとともに、長期的に安定して使
用できる座標読取装置を提供することである。さらに第
3の目的は座標検出装置本体と座標指示器との距離が変
化しても常に安定した発振信号を得ることによって、安
定した座標検出を行うとともに、座標検出装置本体と座
標指示器との距離が近接している状態では高速に座標検
出を行うことのできる座標読取装置を提供することであ
る。
て製造コストを削減するとともに、長期的に安定して使
用できる座標読取装置を提供することである。さらに第
3の目的は座標検出装置本体と座標指示器との距離が変
化しても常に安定した発振信号を得ることによって、安
定した座標検出を行うとともに、座標検出装置本体と座
標指示器との距離が近接している状態では高速に座標検
出を行うことのできる座標読取装置を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では増幅回路とそれぞれXY直交座標軸方向
に沿って敷設した第1及び第2のセンスライン群とそれ
らを順次選択する第1及び第2の走査回路と座標検出回
路と共振回路を内蔵した座標指示器とを設け、座標検出
回路が第1及び第2の走査回路を制御して、共振回路が
選択された第1及び第2のセンスラインの双方と電磁結
合することによって、共振回路と増幅回路と第1及び第
2のセンスラインとが正帰還ループによる発振回路を構
成し、この発振回路が発生する発振信号の振幅情報から
座標指示器の座標情報を算出するとともに、さらに座標
検出回路は、発振信号の振幅が小さいときには前記セン
スライン群の選択時間を長く、また振幅が大きいときに
は選択時間を短くするように制御するように座標読取装
置を構成した。
に、本発明では増幅回路とそれぞれXY直交座標軸方向
に沿って敷設した第1及び第2のセンスライン群とそれ
らを順次選択する第1及び第2の走査回路と座標検出回
路と共振回路を内蔵した座標指示器とを設け、座標検出
回路が第1及び第2の走査回路を制御して、共振回路が
選択された第1及び第2のセンスラインの双方と電磁結
合することによって、共振回路と増幅回路と第1及び第
2のセンスラインとが正帰還ループによる発振回路を構
成し、この発振回路が発生する発振信号の振幅情報から
座標指示器の座標情報を算出するとともに、さらに座標
検出回路は、発振信号の振幅が小さいときには前記セン
スライン群の選択時間を長く、また振幅が大きいときに
は選択時間を短くするように制御するように座標読取装
置を構成した。
【0007】
【作用】本発明による座標読取装置では、共振回路が第
1の走査回路によって選択される第1のセンスライン
と、第2の走査回路によって選択される第2のセンスラ
インの双方と磁気結合することによって、増幅器の出
力、第1のセンスライン、共振回路、第2のセンスライ
ン、増幅器の入力を一連の経路とした正帰還ループが構
成され、共振回路の共振周波数による発振が発生する。
この発振の振幅情報は、第1及び第2のセンスラインと
共振回路との距離で決まる帰還量に応じて変化するの
で、座標検出回路はこの振幅情報を入力して座標指示器
の座標情報を得ることができる。さらに振幅情報の大小
に従ってセンスラインの選択時間を制御することによっ
て、帰還量が小さいときも安定した発振振幅が得られる
ことによって安定した座標検出を行うとともに、帰還量
が大きいときは選択時間を短くできるので高速に座標検
出を行うことができる。
1の走査回路によって選択される第1のセンスライン
と、第2の走査回路によって選択される第2のセンスラ
インの双方と磁気結合することによって、増幅器の出
力、第1のセンスライン、共振回路、第2のセンスライ
ン、増幅器の入力を一連の経路とした正帰還ループが構
成され、共振回路の共振周波数による発振が発生する。
この発振の振幅情報は、第1及び第2のセンスラインと
共振回路との距離で決まる帰還量に応じて変化するの
で、座標検出回路はこの振幅情報を入力して座標指示器
の座標情報を得ることができる。さらに振幅情報の大小
に従ってセンスラインの選択時間を制御することによっ
て、帰還量が小さいときも安定した発振振幅が得られる
ことによって安定した座標検出を行うとともに、帰還量
が大きいときは選択時間を短くできるので高速に座標検
出を行うことができる。
【0008】
【実施例】次に本発明の一実施例を図1ないし図8に基
づき説明する。図1は本実施例の構成図である。図にお
いて、S1はセンスラインy1〜ynを有する第1のセ
ンスライン群である。各センスラインは矩形状をなした
コイルであって、その長辺はXY直交座標軸のX軸に平
行で、お互いはY軸方向に等間隔に敷設されている。1
はこれら第1のセンスライン群S1を順次選択する第1
の走査回路である。S2はセンスラインx1〜xmを有
する第2のセンスライン群である。これらは前記第1の
センスライン群S1と同形状であり、それらと直交して
敷設されている。2はこれら第2のセンスライン群S2
を順次選択する第2の走査回路である。3は増幅度可変
の増幅回路であり、その入力は第2の走査回路に、また
出力は第1の走査回路に接続されている。この増幅回路
3は外部から増幅度を可変できるVCA(たとえばTI
社製TL026)などの周知のもので実現できる。13
は増幅回路3の増幅度を制御するAGC回路である。こ
のAGC回路は、増幅回路3の出力する発振信号101
を入力とし、この発振信号の振幅に基づいて制御信号1
08を増幅回路3に与え、その増幅度を制御するように
なっている。5は座標検出回路であり、第1および第2
の走査回路を制御するとともに、第2の走査回路2から
の入力信号102を入力し、これを基に座標値を算出す
るようになっている。以上の各回路によって座標検出装
置本体が構成されている。
づき説明する。図1は本実施例の構成図である。図にお
いて、S1はセンスラインy1〜ynを有する第1のセ
ンスライン群である。各センスラインは矩形状をなした
コイルであって、その長辺はXY直交座標軸のX軸に平
行で、お互いはY軸方向に等間隔に敷設されている。1
はこれら第1のセンスライン群S1を順次選択する第1
の走査回路である。S2はセンスラインx1〜xmを有
する第2のセンスライン群である。これらは前記第1の
センスライン群S1と同形状であり、それらと直交して
敷設されている。2はこれら第2のセンスライン群S2
を順次選択する第2の走査回路である。3は増幅度可変
の増幅回路であり、その入力は第2の走査回路に、また
出力は第1の走査回路に接続されている。この増幅回路
3は外部から増幅度を可変できるVCA(たとえばTI
社製TL026)などの周知のもので実現できる。13
は増幅回路3の増幅度を制御するAGC回路である。こ
のAGC回路は、増幅回路3の出力する発振信号101
を入力とし、この発振信号の振幅に基づいて制御信号1
08を増幅回路3に与え、その増幅度を制御するように
なっている。5は座標検出回路であり、第1および第2
の走査回路を制御するとともに、第2の走査回路2から
の入力信号102を入力し、これを基に座標値を算出す
るようになっている。以上の各回路によって座標検出装
置本体が構成されている。
【0009】一方、8は座標指示器であり、図示しない
がコイルを含む共振回路を有している。これは座標検出
装置本体上の座標読み取り位置を指示するために使われ
る。図2に、第1の走査回路1の構成図を示す。第1の
走査回路1はアナログスイッチなどの複数の電子スイッ
チ211〜21nとデコーダ201によって構成され、
座標検出回路5より出力される選択信号105によって
前記スイッチの一回路を閉じ、第1のセンスライン群S
1の一本を増幅回路3の出力に接続するようになってい
る。また第2の走査回路2の詳細は図示しないが、第1
の走査回路1と同一の構成であり、増幅回路3の入力に
接続される点が異なっている。
がコイルを含む共振回路を有している。これは座標検出
装置本体上の座標読み取り位置を指示するために使われ
る。図2に、第1の走査回路1の構成図を示す。第1の
走査回路1はアナログスイッチなどの複数の電子スイッ
チ211〜21nとデコーダ201によって構成され、
座標検出回路5より出力される選択信号105によって
前記スイッチの一回路を閉じ、第1のセンスライン群S
1の一本を増幅回路3の出力に接続するようになってい
る。また第2の走査回路2の詳細は図示しないが、第1
の走査回路1と同一の構成であり、増幅回路3の入力に
接続される点が異なっている。
【0010】図3に、座標検出回路5の構成図を示す。
51は整流回路、52は平滑回路、53はA/D変換回
路、54aは一般的なCPU回路で構成される制御回路
である。第2の走査回路2より導かれる入力信号102
は、これらの回路によって検波され、包絡線信号に変換
され、その大きさがデジタル信号に変換されて制御回路
54aに入力される。制御回路54aはこの信号を基に
座標を算出する。
51は整流回路、52は平滑回路、53はA/D変換回
路、54aは一般的なCPU回路で構成される制御回路
である。第2の走査回路2より導かれる入力信号102
は、これらの回路によって検波され、包絡線信号に変換
され、その大きさがデジタル信号に変換されて制御回路
54aに入力される。制御回路54aはこの信号を基に
座標を算出する。
【0011】図4にAGC回路13の構成図を示す。図
において、57は整流回路、58は積分回路、59は比
較回路、60は振幅設定回路である。以下本実施例の動
作について説明する。図5ないし図8に、発振信号の波
形図および座標算出のための説明図を示す。
において、57は整流回路、58は積分回路、59は比
較回路、60は振幅設定回路である。以下本実施例の動
作について説明する。図5ないし図8に、発振信号の波
形図および座標算出のための説明図を示す。
【0012】第1の走査回路1は座標検出回路5より出
力される選択信号105により、まず第1のセンスライ
ン群S1のセンスラインy1を選択する。すなわち、図
2においてデコーダ201は選択信号105によりアナ
ログスイッチ211をオンし、増幅回路3の出力を第1
のセンスラインy1へ接続する。一方、第2の走査回路
2は、この間に座標検出回路5より出力される選択信号
106により第2のセンスライン群S2をx1,x2・
・xmと順次選択していく。
力される選択信号105により、まず第1のセンスライ
ン群S1のセンスラインy1を選択する。すなわち、図
2においてデコーダ201は選択信号105によりアナ
ログスイッチ211をオンし、増幅回路3の出力を第1
のセンスラインy1へ接続する。一方、第2の走査回路
2は、この間に座標検出回路5より出力される選択信号
106により第2のセンスライン群S2をx1,x2・
・xmと順次選択していく。
【0013】第2のセンスライン群の走査が一通り終了
したならば、次に第1の走査回路1は第1のセンスライ
ン群S1のセンスラインy2を選択し、第2の走査回路
2は前回同様に第2のセンスライン群S2をx1,x2
・・xmと順次選択していく。以下同様にこの走査を繰
り返し、最後に第1の走査回路1は第1のセンスライン
群S1のセンスラインynを選択し、第2の走査回路2
はこの間に第2のセンスライン群S2をx1,x2・・
xmと順次選択していく。
したならば、次に第1の走査回路1は第1のセンスライ
ン群S1のセンスラインy2を選択し、第2の走査回路
2は前回同様に第2のセンスライン群S2をx1,x2
・・xmと順次選択していく。以下同様にこの走査を繰
り返し、最後に第1の走査回路1は第1のセンスライン
群S1のセンスラインynを選択し、第2の走査回路2
はこの間に第2のセンスライン群S2をx1,x2・・
xmと順次選択していく。
【0014】今、第1のセンスラインとしてY4が、ま
た第2のセンスラインとしてX4が選択されたとき、発
振信号がどのように発生するかを図5に基づき説明す
る。第1のセンスラインy4および第2のセンスライン
x4が選択されると、増幅回路3の出力、第1のセンス
ラインy4、座標指示器8の共振回路、第2のセンスラ
インx4、増幅回路3の入力を経路とする正帰還ループ
による発振回路が形成され、共振回路の共振周波数で発
振が起こる。この発振現象は増幅回路3が発生する雑
音、自然雑音等により励起されるものであって周知の現
象である。
た第2のセンスラインとしてX4が選択されたとき、発
振信号がどのように発生するかを図5に基づき説明す
る。第1のセンスラインy4および第2のセンスライン
x4が選択されると、増幅回路3の出力、第1のセンス
ラインy4、座標指示器8の共振回路、第2のセンスラ
インx4、増幅回路3の入力を経路とする正帰還ループ
による発振回路が形成され、共振回路の共振周波数で発
振が起こる。この発振現象は増幅回路3が発生する雑
音、自然雑音等により励起されるものであって周知の現
象である。
【0015】この発振の立ち上がり時間は帰還量によっ
て影響を受ける。たとえば座標指示器8とセンスライン
との距離が小さく帰還量が大きいときにはEnv1のよ
うに急速に成長するが、距離が離れて帰還量が小さくな
るとEnv2のように安定するまで時間がかかる。座標
算出のためには安定した後の振幅を測定する必要があ
り、また座標検出できる読み取り高さ、すなわち座標指
示器とセンスライン間の高さ方向の距離はなるべく大き
くしたいという仕様上の要求がある。したがって両者を
満足するためにはセンスラインの選択時間を、図5のE
nv2が安定するまで長くしなければならないが、これ
では走査時間が長くなって座標検出が遅くなってしまう
という不具合が生じてしまう。
て影響を受ける。たとえば座標指示器8とセンスライン
との距離が小さく帰還量が大きいときにはEnv1のよ
うに急速に成長するが、距離が離れて帰還量が小さくな
るとEnv2のように安定するまで時間がかかる。座標
算出のためには安定した後の振幅を測定する必要があ
り、また座標検出できる読み取り高さ、すなわち座標指
示器とセンスライン間の高さ方向の距離はなるべく大き
くしたいという仕様上の要求がある。したがって両者を
満足するためにはセンスラインの選択時間を、図5のE
nv2が安定するまで長くしなければならないが、これ
では走査時間が長くなって座標検出が遅くなってしまう
という不具合が生じてしまう。
【0016】本発明による座標読取装置では座標検出回
路5は発振振幅の大きさによってセンスラインの選択時
間を変化させるように制御し、上記の不具合を解消して
いる。この動作の詳細については後述する。以上のよう
にして発振が始まるとAGC回路13は、図4に示すよ
うに発振信号101を整流回路57で整流し、積分回路
58で積分し、比較回路59によって発振信号の振幅と
振幅設定回路60で設定された振幅設定値とを比較し
て、発振信号101の振幅が振幅設定回路60で設定し
た振幅で一定となるように制御信号108を増幅回路3
に出力する。このようにAGC回路13による制御を行
うことによって発振は安定し、発振信号101の振幅は
共振回路の位置が変化しても一定となる。
路5は発振振幅の大きさによってセンスラインの選択時
間を変化させるように制御し、上記の不具合を解消して
いる。この動作の詳細については後述する。以上のよう
にして発振が始まるとAGC回路13は、図4に示すよ
うに発振信号101を整流回路57で整流し、積分回路
58で積分し、比較回路59によって発振信号の振幅と
振幅設定回路60で設定された振幅設定値とを比較し
て、発振信号101の振幅が振幅設定回路60で設定し
た振幅で一定となるように制御信号108を増幅回路3
に出力する。このようにAGC回路13による制御を行
うことによって発振は安定し、発振信号101の振幅は
共振回路の位置が変化しても一定となる。
【0017】さて、前述した走査の過程において、第1
及び第2のセンスライン群それぞれの、選択された2本
のセンスラインの交差領域付近に座標指示器8が置かれ
ると、すでに説明したように増幅回路3の出力、第1の
走査回路1、センスラインYi、座標指示器8の共振回
路、センスラインXj、第2の走査回路2、増幅回路3
の入力を一連の経路とした正帰還ループが構成され、共
振回路の共振周波数で発振が起こる。ここで増幅回路3
の入力信号102に着目すると、この信号の振幅は、上
記の選択されたセンスラインの交差領域と座標指示器8
との距離によって変化するものとなっている。交差領域
の真上に座標指示器8が置かれると最も大きい振幅の信
号が得られ、離れるに従って振幅は小さくなっていく。
したがって入力信号102の振幅に着目すれば座標指示
器8の位置を求めることができる。
及び第2のセンスライン群それぞれの、選択された2本
のセンスラインの交差領域付近に座標指示器8が置かれ
ると、すでに説明したように増幅回路3の出力、第1の
走査回路1、センスラインYi、座標指示器8の共振回
路、センスラインXj、第2の走査回路2、増幅回路3
の入力を一連の経路とした正帰還ループが構成され、共
振回路の共振周波数で発振が起こる。ここで増幅回路3
の入力信号102に着目すると、この信号の振幅は、上
記の選択されたセンスラインの交差領域と座標指示器8
との距離によって変化するものとなっている。交差領域
の真上に座標指示器8が置かれると最も大きい振幅の信
号が得られ、離れるに従って振幅は小さくなっていく。
したがって入力信号102の振幅に着目すれば座標指示
器8の位置を求めることができる。
【0018】座標検出回路5は、上記のように各センス
ラインを順次選択することによって得られた入力信号1
02を、図3に示す整流回路51及び平滑回路52にて
波形整形し、その大きさ(振幅)をA/D変換回路53
で順次デジタル化し、さらに制御回路54aにより順次
処理する。
ラインを順次選択することによって得られた入力信号1
02を、図3に示す整流回路51及び平滑回路52にて
波形整形し、その大きさ(振幅)をA/D変換回路53
で順次デジタル化し、さらに制御回路54aにより順次
処理する。
【0019】次に、この場合に発生する入力信号102
の大きさについての詳細を図6を基に説明する。図6
は、座標指示器8が図1のA部に位置しているときの波
形図で、第1の走査回路1および第2の走査回路2へ入
力される選択信号105、106と座標検出回路5にお
いてA/D変換される前の発振信号(図3の信号15
1)を示している。
の大きさについての詳細を図6を基に説明する。図6
は、座標指示器8が図1のA部に位置しているときの波
形図で、第1の走査回路1および第2の走査回路2へ入
力される選択信号105、106と座標検出回路5にお
いてA/D変換される前の発振信号(図3の信号15
1)を示している。
【0020】aは、A部の真下すなわち第1のセンスラ
インy4と第2のセンスラインx4が選択されたときの
発振信号であり走査の中で発生した信号のうち最も大き
な信号となる。これは、第1のセンスラインy4と第2
のセンスラインx4とが、ともに座標指示器8と最も距
離の近いセンスラインであるため、共振回路との結合度
が最も大きく、従って最も大きな帰還量が得られるから
である。
インy4と第2のセンスラインx4が選択されたときの
発振信号であり走査の中で発生した信号のうち最も大き
な信号となる。これは、第1のセンスラインy4と第2
のセンスラインx4とが、ともに座標指示器8と最も距
離の近いセンスラインであるため、共振回路との結合度
が最も大きく、従って最も大きな帰還量が得られるから
である。
【0021】bおよびcは、A部の左右すなわち第1の
センスラインy4と第2のセンスラインx3が選択され
たとき、および第1のセンスラインy4と第2のセンス
ラインx5が選択されたときの発振信号である。この場
合、座標指示器8の共振回路と第1のセンスラインy4
の結合度は同じであるが、第2のセンスラインの距離が
離れている分、発振信号bおよび発振信号cの大きさは
発振信号aより小さくなる。
センスラインy4と第2のセンスラインx3が選択され
たとき、および第1のセンスラインy4と第2のセンス
ラインx5が選択されたときの発振信号である。この場
合、座標指示器8の共振回路と第1のセンスラインy4
の結合度は同じであるが、第2のセンスラインの距離が
離れている分、発振信号bおよび発振信号cの大きさは
発振信号aより小さくなる。
【0022】またdおよびeは、A部の上下すなわち第
1のセンスラインy3と第2のセンスラインx4が選択
されたとき、および第1のセンスラインy5と第2のセ
ンスラインx4が選択されたときの発振信号である。こ
の場合、座標指示器8の共振回路と第2のセンスライン
x4の結合度は同じであるが、第1のセンスラインの距
離が離れている分、発振信号dおよび発振信号eの大き
さは発振信号aより小さくなる。
1のセンスラインy3と第2のセンスラインx4が選択
されたとき、および第1のセンスラインy5と第2のセ
ンスラインx4が選択されたときの発振信号である。こ
の場合、座標指示器8の共振回路と第2のセンスライン
x4の結合度は同じであるが、第1のセンスラインの距
離が離れている分、発振信号dおよび発振信号eの大き
さは発振信号aより小さくなる。
【0023】以上、発振信号a〜eについて説明した
が、他の信号についても第1のセンスライン群S1およ
び第2のセンスライン群S2の中から選択されるセンス
ラインの位置と座標指示器8の位置関係によりその大き
さは決まる。なお、第1のセンスライン群S1と第2の
センスライン群S2とは直交しているので、基本的に第
1のセンスライン群S1と第2のセンスライン群S2と
の間に結合は無く、座標指示器8が存在しない状態にお
いて発振は起こらない。したがって、以上説明したよう
に、第1のセンスライン群S1および第2のセンスライ
ン群S2の中から選択されるセンスラインの位置と座標
指示器8の位置関係により発振信号の大きさが変化す
る。
が、他の信号についても第1のセンスライン群S1およ
び第2のセンスライン群S2の中から選択されるセンス
ラインの位置と座標指示器8の位置関係によりその大き
さは決まる。なお、第1のセンスライン群S1と第2の
センスライン群S2とは直交しているので、基本的に第
1のセンスライン群S1と第2のセンスライン群S2と
の間に結合は無く、座標指示器8が存在しない状態にお
いて発振は起こらない。したがって、以上説明したよう
に、第1のセンスライン群S1および第2のセンスライ
ン群S2の中から選択されるセンスラインの位置と座標
指示器8の位置関係により発振信号の大きさが変化す
る。
【0024】座標検出回路5は、走査の過程でこれらの
発振信号を入力し、その大小比較を行って最大の発振信
号の振幅を記憶する。図6ではaが最大であり、これを
記憶する。そして走査終了時に、座標検出回路5はこの
値を基に次回の走査でのセンスラインの選択時間を定め
る。最も単純な制御は振幅を比較する一つのしきい値
と、センスライン選択時間を長短の二種類定めておき、
振幅がこのしきい値より大きい場合には選択時間を短
く、小さい場合には選択時間を長くするように制御する
ことである。しきい値の大きさとセンスライン選択時間
とは回路の応答速度によって異なるので、設計条件によ
って適宜定めておく。
発振信号を入力し、その大小比較を行って最大の発振信
号の振幅を記憶する。図6ではaが最大であり、これを
記憶する。そして走査終了時に、座標検出回路5はこの
値を基に次回の走査でのセンスラインの選択時間を定め
る。最も単純な制御は振幅を比較する一つのしきい値
と、センスライン選択時間を長短の二種類定めておき、
振幅がこのしきい値より大きい場合には選択時間を短
く、小さい場合には選択時間を長くするように制御する
ことである。しきい値の大きさとセンスライン選択時間
とは回路の応答速度によって異なるので、設計条件によ
って適宜定めておく。
【0025】上記説明では振幅情報として最大の発振信
号を採用したが、これに限定されるものではない。最大
値を採用したのは検出が容易であるからにすぎない。他
の信号を適宜利用して同様の機能を実現することができ
る。図6および図7はセンスラインの選択時間を変化さ
せたときの発振信号の分布図である。図6は振幅が大き
い場合を示し、センスライン選択時間が短くなってい
る。一方図7は振幅が小さい場合を示し、センスライン
選択時間が長くなっている。
号を採用したが、これに限定されるものではない。最大
値を採用したのは検出が容易であるからにすぎない。他
の信号を適宜利用して同様の機能を実現することができ
る。図6および図7はセンスラインの選択時間を変化さ
せたときの発振信号の分布図である。図6は振幅が大き
い場合を示し、センスライン選択時間が短くなってい
る。一方図7は振幅が小さい場合を示し、センスライン
選択時間が長くなっている。
【0026】このように振幅情報の大きさによってセン
スラインの選択時間を可変することによって、帰還量が
小さくなって発振の立ち上がりが遅くなった場合にもセ
ンスラインの選択時間を長くすることによって安定した
発振振幅を観測することができ、安定した座標検出が行
える。また帰還量が大きくなった場合にはセンスライン
選択時間を短くできるので高速に座標検出できるように
なる。
スラインの選択時間を可変することによって、帰還量が
小さくなって発振の立ち上がりが遅くなった場合にもセ
ンスラインの選択時間を長くすることによって安定した
発振振幅を観測することができ、安定した座標検出が行
える。また帰還量が大きくなった場合にはセンスライン
選択時間を短くできるので高速に座標検出できるように
なる。
【0027】次に上記5つの発振信号a〜eに着目し、
座標算出の方法について説明する。最初に、X座標の算
出方法について発振信号a、b、cに着目し説明する。
図8(1)は、図1に示すA部周辺を拡大したものであ
り、この図を基に座標指示器8がセンスラインy4の中
心上をセンスラインx4の中心L0からセンスラインx
4とセンスラインx5の中間L1へ移動する場合を考え
る。図8(2)および(3)は、座標指示器8がL0お
よびL1に位置しているときの発振信号a、b、cにつ
いて示したものである。
座標算出の方法について説明する。最初に、X座標の算
出方法について発振信号a、b、cに着目し説明する。
図8(1)は、図1に示すA部周辺を拡大したものであ
り、この図を基に座標指示器8がセンスラインy4の中
心上をセンスラインx4の中心L0からセンスラインx
4とセンスラインx5の中間L1へ移動する場合を考え
る。図8(2)および(3)は、座標指示器8がL0お
よびL1に位置しているときの発振信号a、b、cにつ
いて示したものである。
【0028】まず、座標指示器8がL0に位置する場合
について説明する。前述したように発振信号aは、セン
スラインy4を選択している間にセンスラインx4を、
発振信号bはセンスラインx3を、発振信号cはセンス
ラインx5を選択したときの信号である。このとき、発
振信号aが最も大きな値になり、発振信号bとcは、座
標指示器8とセンスラインx3の距離および座標指示器
8とセンスラインx5の距離が同じため等しくなる。
について説明する。前述したように発振信号aは、セン
スラインy4を選択している間にセンスラインx4を、
発振信号bはセンスラインx3を、発振信号cはセンス
ラインx5を選択したときの信号である。このとき、発
振信号aが最も大きな値になり、発振信号bとcは、座
標指示器8とセンスラインx3の距離および座標指示器
8とセンスラインx5の距離が同じため等しくなる。
【0029】次に、座標指示器8がL1に位置する場合
について説明する。このとき発振信号aとcは、座標指
示器8とセンスラインx4の距離および座標指示器8と
センスラインx5の距離が同じため等しくなる。ここ
で、本出願人が提案した方式(特開昭55−96411
号)を適用し座標を算出することができる。すなわち上
記発振信号を基に次式で定義される計算を行う。
について説明する。このとき発振信号aとcは、座標指
示器8とセンスラインx4の距離および座標指示器8と
センスラインx5の距離が同じため等しくなる。ここ
で、本出願人が提案した方式(特開昭55−96411
号)を適用し座標を算出することができる。すなわち上
記発振信号を基に次式で定義される計算を行う。
【0030】 Q=(Vp −Vp+1 )/(Vp −Vp-1 ) 式−1 ただし、Vp+1 >Vp-1 上式において、発振信号aをVpに、発振信号bをVp-1
に、発振信号cをVp+1に代入し、座標指示器8をL0
からL1へ移動させたときの式−1に示すQの変化を図
8(4)に示す。座標指示器8がL0の位置にあるとき
Q=1となり、座標指示器8がL1の位置にあるときQ
=0となる事は上述した説明より明らかである。また、
座標指示器8がL0とL1の間に位置するときQは、こ
の位置と1対1に対応した0<Q<1の範囲の値をと
る。したがって、このQの特性をあらかじめ実験的に求
めておくことにより、発振信号a、b、cからQを算出
し、このQからセンスライン上のL0−L1間における
座標指示器8の詳細な位置を求めることができる。さら
に、このQと発振信号aを検出したセンスラインの位置
によりX座標を求めることができる。この座標算出方式
の詳細については、特開昭55−96411号に述べら
れている。
に、発振信号cをVp+1に代入し、座標指示器8をL0
からL1へ移動させたときの式−1に示すQの変化を図
8(4)に示す。座標指示器8がL0の位置にあるとき
Q=1となり、座標指示器8がL1の位置にあるときQ
=0となる事は上述した説明より明らかである。また、
座標指示器8がL0とL1の間に位置するときQは、こ
の位置と1対1に対応した0<Q<1の範囲の値をと
る。したがって、このQの特性をあらかじめ実験的に求
めておくことにより、発振信号a、b、cからQを算出
し、このQからセンスライン上のL0−L1間における
座標指示器8の詳細な位置を求めることができる。さら
に、このQと発振信号aを検出したセンスラインの位置
によりX座標を求めることができる。この座標算出方式
の詳細については、特開昭55−96411号に述べら
れている。
【0031】Y座標についても上述したX座標と同様に
考えることができる。図8(1)において、座標指示器
8がセンスラインx4の中心上をセンスラインy4の中
心L0からセンスラインy4とセンスラインy5の中間
L2へ移動する場合を考える。図8(5)および(6)
は、座標指示器8がL0およびL2に位置しているとき
の発振信号a、d、eについて示したものである。
考えることができる。図8(1)において、座標指示器
8がセンスラインx4の中心上をセンスラインy4の中
心L0からセンスラインy4とセンスラインy5の中間
L2へ移動する場合を考える。図8(5)および(6)
は、座標指示器8がL0およびL2に位置しているとき
の発振信号a、d、eについて示したものである。
【0032】まず、座標指示器8がL0に位置する場合
については、前記X座標の算出方法で説明した通りであ
る。座標指示器8がL2に位置する場合、このとき発振
信号aとeは、座標指示器8とセンスラインy4の距離
および座標指示器8とセンスラインy5の距離が同じた
め等しくなる。
については、前記X座標の算出方法で説明した通りであ
る。座標指示器8がL2に位置する場合、このとき発振
信号aとeは、座標指示器8とセンスラインy4の距離
および座標指示器8とセンスラインy5の距離が同じた
め等しくなる。
【0033】したがって、前述したX座標の場合と同様
に座標指示器8をL0からL2へ移動させたときのQの
特性は、図8(7)に示したようになる。X座標の場合
と同様にこのQの特性を用いてY座標を求めることがで
きる。なお、以上の処理は、一般的なCPU回路で構成
される制御回路54a(図3記載)において行われる。
に座標指示器8をL0からL2へ移動させたときのQの
特性は、図8(7)に示したようになる。X座標の場合
と同様にこのQの特性を用いてY座標を求めることがで
きる。なお、以上の処理は、一般的なCPU回路で構成
される制御回路54a(図3記載)において行われる。
【0034】以上本発明の一実施例について説明した
が、この実施例では第1のセンスライン群と第2のセン
スライン群とが直接結合しないように、両者を直交して
敷設したものについて説明した。しかし、両センスライ
ン群間に直接の結合を生じない敷設方法はその他種々考
えられる。図示しないが、たとえば同一方向に敷設した
二本のセンスラインをその一部が重なるように敷設すれ
ば直接結合をキャンセルすることができる。この場合も
共振回路が近接した場合には結合が生じるので、ここに
説明した原理によって座標を検出することができる。こ
のようなセンスラインを複数敷設することによって座標
読取装置を構成することができる。
が、この実施例では第1のセンスライン群と第2のセン
スライン群とが直接結合しないように、両者を直交して
敷設したものについて説明した。しかし、両センスライ
ン群間に直接の結合を生じない敷設方法はその他種々考
えられる。図示しないが、たとえば同一方向に敷設した
二本のセンスラインをその一部が重なるように敷設すれ
ば直接結合をキャンセルすることができる。この場合も
共振回路が近接した場合には結合が生じるので、ここに
説明した原理によって座標を検出することができる。こ
のようなセンスラインを複数敷設することによって座標
読取装置を構成することができる。
【0035】また、座標を算出するための信号、センス
ライン選択時間を制御するための信号として増幅回路へ
の入力信号を用いたものについて説明したが、座標指示
器とセンスラインとの位置関係を反映する信号は、閉ル
ープによる発振回路の他の信号からも得ることができ
る。たとえば、図1において増幅回路3への制御信号1
08は座標指示器8とセンスラインとの結合強度によっ
て増幅回路3の増幅度を制御するものであるから、上記
目的のために利用することができる。
ライン選択時間を制御するための信号として増幅回路へ
の入力信号を用いたものについて説明したが、座標指示
器とセンスラインとの位置関係を反映する信号は、閉ル
ープによる発振回路の他の信号からも得ることができ
る。たとえば、図1において増幅回路3への制御信号1
08は座標指示器8とセンスラインとの結合強度によっ
て増幅回路3の増幅度を制御するものであるから、上記
目的のために利用することができる。
【0036】さらに、上記実施例ではセンスライン選択
のすべてについて、その選択時間を制御している。しか
し、より細かい条件によって制御すれば座標検出の安定
化と高速化を両立させることができるようになる。たと
えば最大の振幅が観測されるセンスライン周辺は帰還量
が大きいのであるから、これらについては選択時間を短
いまま固定とし、それらの周辺のセンスラインを選択す
る場合にのみ選択時間を制御してもよい。このように、
要求される仕様に合わせて設計すればよい。
のすべてについて、その選択時間を制御している。しか
し、より細かい条件によって制御すれば座標検出の安定
化と高速化を両立させることができるようになる。たと
えば最大の振幅が観測されるセンスライン周辺は帰還量
が大きいのであるから、これらについては選択時間を短
いまま固定とし、それらの周辺のセンスラインを選択す
る場合にのみ選択時間を制御してもよい。このように、
要求される仕様に合わせて設計すればよい。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、増
幅回路の正帰還ループの中に座標指示器の共振回路を挿
入するという簡単な構成によって、座標指示器の位置に
関連した発振信号を得、これより座標を算出するように
座標読取装置を構成した。したがって励磁回路が不要と
なり回路の簡素化を計ることができた。
幅回路の正帰還ループの中に座標指示器の共振回路を挿
入するという簡単な構成によって、座標指示器の位置に
関連した発振信号を得、これより座標を算出するように
座標読取装置を構成した。したがって励磁回路が不要と
なり回路の簡素化を計ることができた。
【0038】また、共振周波数の設定が任意に行えるこ
とから、座標指示器は無調整とすることができ、製造工
程の簡素化を計ることができた。さらに共振周波数が変
動しても座標算出には影響がないので、長期的に安定し
た座標読取装置を実現することができた。
とから、座標指示器は無調整とすることができ、製造工
程の簡素化を計ることができた。さらに共振周波数が変
動しても座標算出には影響がないので、長期的に安定し
た座標読取装置を実現することができた。
【0039】さらに、センスラインの選択時間を発振信
号の振幅の大きさによって制御するようにしたので、帰
還量が小さいときも発振が安定した時点での振幅情報が
得られ、安定した座標検出を行うことができ、一方帰還
量が大きいときはセンスライン選択時間を短くできるの
で高速に座標検出を行うことのできる座標読取装置を実
現することができた。
号の振幅の大きさによって制御するようにしたので、帰
還量が小さいときも発振が安定した時点での振幅情報が
得られ、安定した座標検出を行うことができ、一方帰還
量が大きいときはセンスライン選択時間を短くできるの
で高速に座標検出を行うことのできる座標読取装置を実
現することができた。
【図1】本発明の一実施例による座標読取装置の構成図
である。
である。
【図2】本発明の座標読取装置の実施例における第1の
走査回路の構成図である。
走査回路の構成図である。
【図3】本発明の座標読取装置の実施例における座標検
出回路の構成図である。
出回路の構成図である。
【図4】本発明の座標読取装置の実施例におけるAGC
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図5】本発明の座標読取装置の実施例における発振信
号発生の説明図である。
号発生の説明図である。
【図6】本発明の座標読取装置の実施例における帰還量
が大きい場合の発振信号の分布図である。
が大きい場合の発振信号の分布図である。
【図7】本発明の座標読取装置の実施例における帰還量
が小さい場合の発振信号の分布図である。
が小さい場合の発振信号の分布図である。
【図8】本発明の座標読取装置の実施例における座標算
出のための説明図である。
出のための説明図である。
【図9】従来の座標読取装置の構成図である。
1 第1の走査回路 2 第2の走査回路 3 増幅回路 5 座標検出回路 8 座標指示器 13 AGC回路 51 整流回路 52 平滑回路 53 A/D変換回路 54a 制御回路 57 整流回路 58 積分回路 59 比較回路 60 振幅設定回路 101 発振信号 102 入力信号 105、106 選択信号 108 制御信号 S1 第1のセンスライン群 y1、y2、y3、y4〜yn−1、yn 第1のセン
スライン x1、x2、x3、x4〜xm−1、xm 第2のセン
スライン
スライン x1、x2、x3、x4〜xm−1、xm 第2のセン
スライン
Claims (1)
- 【請求項1】 増幅回路と、XY直交座標軸の一方の軸
に平行で、かつ互いに等間隔に敷設した複数のセンスラ
インからなる第1のセンスライン群と、該第1のセンス
ライン群を順次選択する回路であって前記増幅回路の出
力に接続される第1の走査回路と、他方の軸に平行でか
つ互いに等間隔に敷設した複数のセンスラインからなる
第2のセンスライン群と、該第2のセンスライン群を順
次選択する回路であって前記増幅回路の入力に接続され
る第2の走査回路と、座標検出回路とによって構成され
る座標検出装置本体、および共振回路を有する座標指示
器とによって構成され、前記座標検出回路は、前記第1
及び第2の走査回路を制御し、前記共振回路が、選択さ
れた前記第1及び第2のセンスラインの双方と電磁結合
することによって、前記共振回路と前記増幅回路と前記
第1及び第2のセンスラインとが正帰還ループによる発
振回路を構成したときに、該発振回路が発生する発振信
号の振幅情報から前記座標指示器の座標情報を算出する
とともに、前記発振信号の振幅が小さいときには前記セ
ンスライン群の選択時間を長く、また振幅が大きいとき
には選択時間を短くするように制御することを特徴とす
る座標読取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21657293A JPH0764700A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 座標読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21657293A JPH0764700A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 座標読取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0764700A true JPH0764700A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16690527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21657293A Pending JPH0764700A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 座標読取装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0764700A (ja) |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP21657293A patent/JPH0764700A/ja active Pending
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