JPH0772968A - Coordinate reader - Google Patents

Coordinate reader

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JPH0772968A
JPH0772968A JP21757393A JP21757393A JPH0772968A JP H0772968 A JPH0772968 A JP H0772968A JP 21757393 A JP21757393 A JP 21757393A JP 21757393 A JP21757393 A JP 21757393A JP H0772968 A JPH0772968 A JP H0772968A
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JP
Japan
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circuit
coordinate
sense line
sense
indicator
Prior art date
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Pending
Application number
JP21757393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Saeki
真治 佐伯
Toshiaki Watanabe
俊顕 渡邉
Yoshiyuki Morita
芳行 森田
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Publication of JPH0772968A publication Critical patent/JPH0772968A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To simplify the manufacturing process, and to detect the inclination of a coordinate indicator by simplifying a circuit, and besides, eliminating necessity for adjusting the coordinate indicator in a wireless coordinate reader. CONSTITUTION:The coordinate indicator 8 is provided with a resonance circuit. A first sense line group S1 and a second sense line group S2 are installed so as not to cause direct electromagnetic coupling with each other. A first and a second scanning circuits 1, 2 select successively the sense line groups S1, S2. When the coordinate indicator 8 approaches the sense line groups S1, S2, a positive feedback loop circuit is constituted of these and an amplifier circuit 4 and a position inversion circuit 3, and an oscillation signal 101 is generated. Since the amplitude of an input signal 102 which is the oscillation signal 101 coupled with the second sense line group S2 through the resonance circuit has the indicated position information of the coordinate indicator 8, a coordinate detection circuit 5 inputs this, and calculates the indicated position. Besides, the inclination is detected by executing antiphase detection by the position inversion circuit 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate reading device for inputting coordinate information to an electronic device such as a computer, and more particularly to a wireless coordinate reading device applying an electromagnetic induction phenomenon.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の座標読取装置としては、本出願人
の発明した特開平04−7720号がある。この座標読
取装置は励磁回路から発生した励磁信号でセンスライン
を励磁し、センスラインから発生した磁界によって位置
指示器に備えた共振回路を共振させ、共振回路から発生
した磁界を他のセンスラインで検出し、この検出信号を
増幅して検出信号の振幅から位置情報を得ていた。
2. Description of the Related Art As a conventional coordinate reading device, there is JP-A-04-7720 invented by the present applicant. This coordinate reading device excites a sense line with an excitation signal generated from an excitation circuit, resonates a resonance circuit provided in the position indicator with a magnetic field generated from the sense line, and causes a magnetic field generated from the resonance circuit to occur on another sense line. The position information is obtained from the amplitude of the detected signal by detecting and amplifying the detected signal.

【0003】また、位置指示器に備えたスイッチ等の状
態設定手段の設定状態を本体側で検出する手段として、
位置指示器に備えた共振回路の共振周波数を状態設定手
段によって僅かに変化させ、位置入力装置本体側で基準
となる励磁信号とセンスラインからの検出信号との位相
差を検出することによって設定状態の検出を実現してい
た。
Further, as means for detecting the setting state of the state setting means such as a switch provided in the position indicator on the main body side,
The resonance frequency of the resonance circuit provided in the position indicator is slightly changed by the state setting means, and the setting state is detected by detecting the phase difference between the reference excitation signal and the detection signal from the sense line on the position input device body side. Has been realized.

【0004】また位置指示器にスイッチを多数搭載し、
多数の状態設定を必要としたり、位置指示器に筆圧検出
機能を設けるなどの状態設定の拡張を必要とする場合に
は、本体側に僅かな位相の変化を精度よく、しかも安定
して検出することのできる検出回路を搭載して検出精度
を確保するとともに、位置指示器の製造時において、共
振回路の共振周波数を精度よく調整し、調整後において
も温度変化、経時変化等、周囲環境変化に対して高い安
定性を得られるように安定度の良い部品を使用するなど
して実現していた。
A number of switches are mounted on the position indicator,
When a large number of status settings are required or the status indication needs to be expanded by providing a pen pressure detection function, a slight phase change on the main body side can be detected accurately and stably. Is equipped with a detection circuit that can be used to ensure detection accuracy, and the resonance frequency of the resonance circuit is accurately adjusted during manufacturing of the position indicator, and even after adjustment, changes in the ambient environment such as temperature changes and changes over time. It was realized by using parts with good stability so that high stability could be obtained.

【0005】[0005]

【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、励磁用センスライン
から所定の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。
However, in the conventional coordinate reading apparatus of such a system, it is necessary to constantly generate an alternating magnetic field of a predetermined frequency from the exciting sense line, so that a dedicated exciting circuit is required. Was needed. Further, since the resonance frequency of the resonance circuit of the coordinate indicator needs to be adjusted to the vicinity of the frequency of the AC magnetic field generated by the exciting circuit, it is necessary to adjust the coordinate indicator by providing a trimmer capacitor, which reduces the manufacturing cost. It was one of the factors that raised it. Also, maintaining a stable resonant frequency for a long period of time has been a difficult task. As described above, the conventional coordinate reading device has problems to be solved in terms of circuit scale, manufacturing cost, product stability, and the like.

【0006】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。
The present invention has been made to solve the above problems, and its first object is not to rely on the conventional method of exciting a resonant circuit with a reference signal such as an exciting signal and detecting its response. The purpose of the present invention is to provide a coordinate reading device in which the excitation circuit is eliminated and the circuit is simplified.

【0007】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の目的は座標指示器の傾き角度を検出することのでき
る座標読取装置を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a coordinate reading device which can be stably used for a long period of time while the coordinate indicator is not adjusted to reduce the manufacturing cost. A third object is to provide a coordinate reading device capable of detecting the tilt angle of the coordinate indicator.

【0008】[0008]

【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、位相反転回路と、増幅回路と、XY直交
座標軸の一方の軸に平行で、かつ複数のセンスラインか
らなる第1のセンスライン群と、この第1のセンスライ
ン群を順次選択する第1の走査回路と、他方の軸に平行
でかつ複数のセンスラインからなる第2のセンスライン
群と、この第2のセンスライン群を順次選択する第2の
走査回路と、座標検出回路と、共振回路を有する座標指
示器とによって構成し、座標検出回路は、第1及び第2
の走査回路を走査して第1及び第2のセンスラインを選
択し、共振回路が第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、位相反転回路と増幅回路と
第1及び第2のセンスラインとともに正帰還ループによ
る発振回路を形成したときに、この発振回路が発生する
発振の振幅情報から座標指示器の座標情報を算出するよ
うに座標読取装置を構成した。
In order to solve the above problems, according to the present invention, there is provided a first phase inverter circuit, an amplifier circuit, and a first sense line which is parallel to one of the XY orthogonal coordinate axes. A sense line group, a first scanning circuit for sequentially selecting the first sense line group, a second sense line group parallel to the other axis and including a plurality of sense lines, and the second sense line A second scanning circuit for sequentially selecting a group, a coordinate detection circuit, and a coordinate indicator having a resonance circuit. The coordinate detection circuit includes first and second coordinate circuits.
Scanning the scanning circuit to select the first and second sense lines, and the resonant circuit electromagnetically couples with both the first and second sense lines to thereby provide the phase inversion circuit, the amplifier circuit, the first and second sense lines. The coordinate reading device is configured to calculate the coordinate information of the coordinate indicator from the amplitude information of the oscillation generated by the oscillation circuit when the oscillation circuit is formed by the positive feedback loop together with the two sense lines.

【0009】[0009]

【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、位相反転回
路、増幅回路、第1のセンスライン、共振回路、第2の
センスライン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。正帰
還ループによる発振は、このループを構成する回路が発
生する雑音、自然雑音等によって励起される。
In the coordinate reader according to the present invention, the resonance circuit is magnetically coupled to both the first sense line selected by the first scanning circuit and the second sense line selected by the second scanning circuit. As a result, a positive feedback loop having a series of paths including the phase inversion circuit, the amplification circuit, the first sense line, the resonance circuit, and the second sense line is formed, and oscillation occurs at the resonance frequency of the resonance circuit. Oscillation by the positive feedback loop is excited by noise, natural noise, etc. generated by the circuit that constitutes this loop.

【0010】また、座標指示器が傾いた場合は、座標指
示器の共振回路から発生する逆相成分の磁界分布が大き
く変化し、このとき、位相反転回路で位相を反転させる
ことにより、この逆相成分による発振が可能となる。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。
When the coordinate indicator tilts, the magnetic field distribution of the anti-phase component generated from the resonance circuit of the coordinate indicator changes greatly. At this time, the phase is inverted by the phase inversion circuit, and this inverse Oscillation due to the phase component becomes possible. Since the amplitude information of this oscillation changes according to the feedback amount determined by the distance between the first and second sense lines and the resonance circuit,
The coordinate detection circuit can input this amplitude information to obtain the coordinate information of the coordinate indicator.

【0011】[0011]

【実施例】次に本発明の第1の実施例を図1ないし図6
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〜x
m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は位相
反転回路であり、その入力は第2の走査回路2に、また
出力は増幅回路4に接続されている。位相反転回路3
は、制御信号104により位相特性が制御され、入力信
号102とほぼ同相または逆相の信号103を出力す
る。4は所定振幅の発振信号101を得る増幅回路であ
り、出力は第1の走査回路1に接続されている。5は座
標検出回路であり、第1および第2の走査回路1、2を
選択するとともに、第2の走査回路2からの入力信号1
02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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be explained based on. FIG. 1 is a configuration diagram of this embodiment. In the figure, S1 is a first line having sense lines y1 to yn
Is a sense line group. Each sense line is a coil having a rectangular shape, the long sides of which are parallel to the X axis of the XY orthogonal coordinate axes and are laid at equal intervals in the Y axis direction. Reference numeral 1 is a first scanning circuit for sequentially selecting the first sense line group S1. S2 is sense lines x1 to x
It is a second sense line group having m. These have the same shape as the first sense line group S1 and are laid orthogonal to them. A second scanning circuit 2 sequentially selects the second sense line group S2. Reference numeral 3 is a phase inverting circuit, the input of which is connected to the second scanning circuit 2 and the output of which is connected to the amplifier circuit 4. Phase inversion circuit 3
The phase characteristic is controlled by the control signal 104, and outputs a signal 103 that is substantially in-phase or anti-phase with the input signal 102. Reference numeral 4 is an amplifier circuit for obtaining an oscillation signal 101 having a predetermined amplitude, and its output is connected to the first scanning circuit 1. Reference numeral 5 is a coordinate detection circuit, which selects the first and second scanning circuits 1 and 2 and also receives the input signal 1 from the second scanning circuit 2.
02 is input and the coordinate value is calculated based on this. The coordinate detection device main body is configured by the above circuits.

【0012】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。本実施例では、
コイルとコンデンサを並列に接続した並列共振回路を用
いた。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20
1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S1の一本のセンスラインを増幅回
路4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、位相反転回路3の入力に接続される点
が異なっている。
On the other hand, 8 is a coordinate indicator, which has a resonance circuit (not shown) including a coil. In this embodiment,
A parallel resonant circuit in which a coil and a capacitor were connected in parallel was used. This is used to indicate the coordinate reading position on the main body of the coordinate detecting device. FIG. 2 shows a configuration diagram of the first scanning circuit 1. The first scanning circuit 1 includes a plurality of electronic switches 211 to 21n such as analog switches and a decoder 20.
1 and is configured to close one circuit of the switch by the selection signal 105 output from the coordinate detection circuit 5 and connect one sense line of the first sense line group S1 to the output of the amplifier circuit 4. ing. Although details of the second scanning circuit 2 are not shown, they have the same configuration as the first scanning circuit 1 and are different in that they are connected to the input of the phase inverting circuit 3.

【0013】図3に、位相反転回路3の構成図を示す。
30はアナログスイッチ、31はオペアンプ、32〜3
5は抵抗素子である。この位相反転回路3は、周知の回
路であり、制御信号104により入力信号102を切り
替えて、オペアンプ31を反転または非反転増幅器とし
て動作させるものである。
FIG. 3 shows a block diagram of the phase inversion circuit 3.
30 is an analog switch, 31 is an operational amplifier, 32 to 3
Reference numeral 5 is a resistance element. The phase inverting circuit 3 is a known circuit and switches the input signal 102 by the control signal 104 to operate the operational amplifier 31 as an inverting or non-inverting amplifier.

【0014】図4に、座標検出回路5の構成図を示す。
50は増幅回路、51は整流回路、52は平滑回路、5
3はA/D変換回路、54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54に入力される。制御回路54はこの
信号を基に座標を算出する。
FIG. 4 shows a configuration diagram of the coordinate detection circuit 5.
50 is an amplifier circuit, 51 is a rectifier circuit, 52 is a smoothing circuit, 5
Reference numeral 3 is an A / D conversion circuit, and 54 is a control circuit composed of a general CPU circuit. The input signal 102 guided from the second scanning circuit 2 is detected by these circuits, converted into an envelope signal, and the magnitude thereof is converted into a digital signal and input to the control circuit 54. The control circuit 54 calculates the coordinates based on this signal.

【0015】以下本実施例の動作について説明する。図
5ないし図6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。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4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。
The operation of this embodiment will be described below. 5 to 6 show a waveform diagram of the oscillation signal and an explanatory diagram for calculating coordinates. The first scanning circuit 1 is the coordinate detection circuit 5
First, the sense line y1 of the first sense line group S1 is selected by the selection signal 105 output from the above. That is, in FIG. 2, the decoder 201 turns on the analog switch 211 by the selection signal 105 and connects the output of the amplifier circuit 4 to the first sense line y1. On the other hand, the second scanning circuit 2 sets the second sense line group S2 to x1, by the selection signal 106 output from the coordinate detecting circuit 5 during this period.
x2 ... xm are sequentially selected.

【0016】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。
When the scanning of the second sense line group has been completed, the first scanning circuit 1 then selects the sense line y2 of the first sense line group S1, and the second scanning circuit 2 Similarly to the previous time, set the second sense line group S2 to x1, x2.
... sequentially select xm.

【0017】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。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10
2を、図4に示す増幅回路50、整流回路51及び平滑
回路52にて増幅・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54により順次処理する。
This scanning is repeated in the same manner, and finally, the first scanning circuit 1 selects the sense line yn of the first sense line group S1, and the second scanning circuit 2 receives the second sense line group in the meantime. S2 is sequentially selected as x1, x2 ... xm. The coordinate detection circuit 5 uses the input signal 10 obtained by sequentially selecting each sense line as described above.
2 is amplified and waveform-shaped by the amplifier circuit 50, the rectifier circuit 51, and the smoothing circuit 52 shown in FIG. 4, and the magnitude (amplitude) is sequentially digitized by the A / D converter circuit 53, and further sequentially by the control circuit 54. To process.

【0018】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5を基に説明する。図5
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AD変換される前の発振信号(図4の信号151)
を示す。
Next, the input signal 102 generated in this case
Details of the size will be described with reference to FIG. Figure 5
1 is a waveform diagram when the coordinate indicator 8 is located at the portion A of FIG. 1, and shows selection signals 105 and 106 input to the first scanning circuit 1 and the second scanning circuit 2 and the coordinate detection circuit 5. Oscillation signal before AD conversion (signal 151 in FIG. 4)
Indicates.

【0019】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。
Symbol a is an oscillation signal immediately below the section A, that is, when the first sense line y4 and the second sense line x4 are selected, and is the largest signal generated during scanning. This is the first sense line y4 and the second sense line y4.
This is because the sense line x4 and the sense line x4 are both the closest to the coordinate indicator 8 and thus have the largest degree of coupling with the resonance circuit, and thus the largest feedback amount.

【0020】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。
B and c are on the left and right of the section A, that is, when the first sense line y4 and the second sense line x3 are selected, and the first sense line y4 and the second sense line x5 are selected. Is the oscillation signal. In this case, the resonance circuit of the coordinate indicator 8 and the first sense line y4
However, the magnitudes of the oscillation signal d and the oscillation signal e are smaller than that of the oscillation signal a because the second sense lines are separated from each other.

【0021】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。
Further, d and e are above and below the section A, that is, when the first sense line y3 and the second sense line x4 are selected, and the first sense line y5 and the second sense line x4 are selected. This is the oscillation signal when In this case, the degree of coupling between the resonance circuit of the coordinate indicator 8 and the second sense line x4 is the same, but the magnitudes of the oscillation signal b and the oscillation signal c are large due to the distance of the first sense line. It becomes smaller than the oscillation signal a.

【0022】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わる。
Although the oscillation signals a to e have been described above, the position of the sense line selected from the first sense line group S1 and the second sense line group S2 and the coordinate indicator 8 for other signals as well. The size is determined by the positional relationship of. Since the first sense line group S1 and the second sense line group S2 are orthogonal to each other, there is basically no coupling between the first sense line group S1 and the second sense line group S2. In the absence of the coordinate indicator 8, oscillation does not occur. Therefore, as described above, the magnitude of the oscillation signal changes depending on the positional relationship between the position of the sense line selected from the first sense line group S1 and the second sense line group S2 and the coordinate indicator 8.

【0023】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6(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6(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。
Next, paying attention to the above five oscillation signals a to e,
A method of calculating coordinates will be described. First, a method of calculating the X coordinate will be described focusing on the oscillation signals a, b, and c.
FIG. 6 (1) is an enlarged view of the periphery of the portion A shown in FIG. 1. Based on this figure, the coordinate indicator 8 moves from the center L0 of the sense line x4 to the sense line x on the center of the sense line y4.
Consider the case of moving to the intermediate L1 between 4 and the sense line x5. 6 (2) and 6 (3) show the oscillation signals a, b, and c when the coordinate indicator 8 is located at L0 and L1.

【0024】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。
First, the case where the coordinate indicator 8 is located at L0 will be described. As described above, the oscillation signal a is applied to the sense line x4 while selecting the sense line y4.
The oscillation signal b is a signal when the sense line x3 is selected and the oscillation signal c is a signal when the sense line x5 is selected. At this time, the oscillation signal a has the largest value, and the oscillation signals b and c are equal because the distance between the coordinate indicator 8 and the sense line x3 and the distance between the coordinate indicator 8 and the sense line x5 are the same.

【0025】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。
Next, the case where the coordinate indicator 8 is located at L1 will be described. At this time, the oscillation signals a and c are equal because the distance between the coordinate indicator 8 and the sense line x4 and the distance between the coordinate indicator 8 and the sense line x5 are the same. Here, the method proposed by the present applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 55-96411).
No.) can be applied to calculate the coordinates. That is, the calculation defined by the following equation is performed based on the oscillation signal.

【0026】 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
6(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。
Q = (V p −V p + 1 ) / (V p −V p-1 ) Formula-1 where V p + 1 > V p-1 In the above formula, the oscillation signal a is oscillated to Vp. Signal b is Vp-1
Substitute the oscillation signal c into Vp + 1 and set the coordinate indicator 8 to L0.
FIG. 6 (4) shows the change in Q shown in Expression-1 when moving from Q1 to L1. Q = 1 when the coordinate indicator 8 is at the position L0, and Q when the coordinate indicator 8 is at the position L1.
It is clear from the above description that = 0. Also,
When the coordinate indicator 8 is located between L0 and L1, Q takes a value in the range of 0 <Q <1 corresponding to this position on a one-to-one basis. Therefore, the characteristic of this Q is experimentally obtained in advance to calculate Q from the oscillation signals a, b, and c, and the detailed position of the coordinate indicator 8 between L0 and L1 on the sense line is calculated from this Q. Can be asked. Further, the X coordinate can be obtained from this Q and the position of the sense line where the oscillation signal a is detected. Details of this coordinate calculation method are described in JP-A-55-96411.

【0027】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6(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6(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。
The Y coordinate can be considered in the same manner as the X coordinate described above. In FIG. 6A, consider a case where the coordinate indicator 8 moves on the center of the sense line x4 from the center L0 of the sense line y4 to the middle L2 of the sense lines y4 and y5. 6 (5) and (6)
Shows the oscillation signals a, d, and e when the coordinate indicator 8 is located at L0 and L2.

【0028】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。
First, the case where the coordinate indicator 8 is located at L0 is as described in the method of calculating the X coordinate. When the coordinate indicator 8 is located at L2, the oscillation signals a and e are equal at this time because the distance between the coordinate indicator 8 and the sense line y4 and the distance between the coordinate indicator 8 and the sense line y5 are the same.

【0029】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6(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54(図4記載)において行われる。
Therefore, the characteristic of Q when the coordinate indicator 8 is moved from L0 to L2 as in the case of the above-mentioned X coordinate is as shown in FIG. 6 (7). Similar to the case of the X coordinate, the Y coordinate can be obtained by using the characteristic of Q. Note that the above processing is performed by the control circuit 54 (shown in FIG. 4) configured by a general CPU circuit.

【0030】次に、傾き角度の検出方法について説明す
る。図7は、座標指示器8から発生する磁界の分布を示
したものであり、上下方向はそれぞれ正相/逆相成分の
磁界の大きさを示す。座標指示器8が垂直になっている
場合は、図7(1)の様に左右対照の磁界分布となり、
座標指示器8が図7(2)の様に右に傾いた場合は、斜
線で示した逆相成分の左右の分布が大きく変化する。そ
こで、この逆相成分の大きさを検出し座標指示器8の傾
きを検出することが可能となる。なお、前述までの説明
は、図7の正相成分の磁界を検出して座標算出を行なっ
ていたのである。
Next, a method of detecting the tilt angle will be described. FIG. 7 shows the distribution of the magnetic field generated from the coordinate indicator 8, and the up and down directions respectively indicate the magnitudes of the magnetic fields of the positive phase / negative phase components. When the coordinate indicator 8 is vertical, the magnetic field distribution is symmetrical as shown in Fig. 7 (1),
When the coordinate indicator 8 is tilted to the right as shown in FIG. 7 (2), the left and right distributions of the anti-phase component shown by the diagonal lines change greatly. Therefore, it is possible to detect the magnitude of this anti-phase component and detect the inclination of the coordinate indicator 8. In the above description, the coordinates are calculated by detecting the magnetic field of the positive phase component in FIG.

【0031】ここで、正帰還ループにおける発振の位相
条件に着目すると、例えば、位相反転回路3が制御信号
104により非反転増幅動作とし、上記正相成分の信号
で発振が行なわれている場合、磁界の逆相成分では、位
相は180度異なるため発振は起きない。そこで、制御
信号104により位相反転回路3を反転増幅動作とする
と、今度は、位相反転回路3で位相を180度回転させ
たため、逆相成分で発振が発生し、逆相成分の大きさを
座標検出回路5にて検出することができ、左右の逆相成
分の大きさを比較することにより座標指示器8の傾きを
検出することが可能となる。
Here, paying attention to the phase condition of the oscillation in the positive feedback loop, for example, when the phase inverting circuit 3 performs the non-inverting amplification operation by the control signal 104 and the oscillation of the signal of the positive phase component is performed, Oscillation does not occur in the antiphase component of the magnetic field because the phases differ by 180 degrees. Therefore, when the phase inverting circuit 3 is made to perform the inverting amplification operation by the control signal 104, this time, the phase is rotated by 180 degrees in the phase inverting circuit 3, so that oscillation occurs in the anti-phase component and the magnitude of the anti-phase component is coordinated. This can be detected by the detection circuit 5, and the inclination of the coordinate indicator 8 can be detected by comparing the magnitudes of the left and right antiphase components.

【0032】なお、本実施例では、位相反転回路3は増
幅回路4の前段にしているが、この順序を入れ替えても
良い。また、増幅回路4は発振信号101を所定の振幅
の信号とするため飽和動作させても良いが、増幅回路4
にAGC回路を付加して動作させた方がより安定した発
振動作を得られる。
In the present embodiment, the phase inverting circuit 3 is placed before the amplifier circuit 4, but the order may be changed. Further, the amplifier circuit 4 may be saturated so that the oscillation signal 101 has a predetermined amplitude, but the amplifier circuit 4
A more stable oscillating operation can be obtained by adding the AGC circuit to and operating.

【0033】次に、本発明の第2の実施例を図8ないし
図9に基づき説明する。図8は本実施例の構成図であ
る。図において、3aは第2の実施例の位相反転回路で
あり、他は図1と同一のものを示す。図9は、位相反転
回路3aの構成図であり、第1のセンスライン群S1お
よび第1の走査回路1(図2記載)の1つのセンスライ
ンykについて示したものである。位相反転回路3a
は、例えばアナログスイッチ74HC4052により構
成され、制御信号104によりセンスラインykの接続
が切り替えられる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram of this embodiment. In the figure, 3a is the phase inversion circuit of the second embodiment, and the other parts are the same as those in FIG. FIG. 9 is a configuration diagram of the phase inversion circuit 3a, and shows the first sense line group S1 and one sense line yk of the first scanning circuit 1 (shown in FIG. 2). Phase inversion circuit 3a
Is constituted by, for example, an analog switch 74HC4052, and the connection of the sense line yk is switched by the control signal 104.

【0034】同図から明らかな様に、位相反転回路3a
によりセンスラインykの接続を切り替えることによ
り、正帰還ループにおける位相を180度回転させるこ
とができ、前述した第1の実施例と同様、逆相成分での
発振が可能となり、逆相成分の大きさにより傾き検出を
座標検出回路5にて検出することができる。
As is clear from the figure, the phase inversion circuit 3a
By switching the connection of the sense line yk, the phase in the positive feedback loop can be rotated by 180 degrees, and as in the first embodiment described above, oscillation in the negative phase component is possible and the magnitude of the negative phase component is large. Therefore, the tilt detection can be detected by the coordinate detection circuit 5.

【0035】次に、本発明の第3の実施例を図10に基
づき説明する。図10は本実施例の構成図であり、記号
は図8と同一のものを示す。本実施例は、位相反転回路
3aを、第2のセンスラインS2と第2の走査回路2の
間に挿入したものであり、動作については第2の実施例
と同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram of this embodiment, and the symbols are the same as those in FIG. In this embodiment, the phase inversion circuit 3a is inserted between the second sense line S2 and the second scanning circuit 2, and the operation is the same as in the second embodiment.

【0036】以上説明した実施例に限らず、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のい
ずれの場所においても、位相を180度変化させられる
位相反転回路を設けることにより、傾き検出が可能とな
ることは明らかである。
Not limited to the embodiment described above, the output of the amplifier, the first sense line, the resonance circuit, the second sense line, and the input of the amplifier can be used in any place of the positive feedback loop. Obviously, the inclination can be detected by providing the phase inversion circuit that can change the phase by 180 degrees.

【0037】また、これらの実施例では第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
かし以上に説明したように、本発明の座標読取装置で
は、発振信号の発振周波数は、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。
Further, in these embodiments, the first sense line group and the second sense line group are laid so as to be orthogonal to each other so as not to be directly coupled. However, as described above, in the coordinate reading apparatus of the present invention, various laying methods can be considered in which the oscillation frequency of the oscillation signal does not cause direct coupling between both sense line groups.
Although not shown, for example, if two sense lines laid in the same direction are laid so as to partially overlap each other, direct coupling can be canceled. In this case as well, coupling occurs when the resonance circuits are close to each other, so that the coordinates can be detected by the principle described here. The coordinate reading device can be configured by laying a plurality of such sense lines.

【0038】[0038]

【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。
As described above, according to the present invention, the oscillation signal related to the position of the coordinate indicator is obtained by the simple structure of inserting the resonance circuit of the coordinate indicator in the positive feedback loop of the amplifier circuit. Then, the coordinate reading device was configured to calculate the coordinates from this. Therefore, the excitation circuit is not required and the circuit can be simplified.

【0039】また、発振信号の発振周波数は座標指示器
の共振回路の共振周波数となるので、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。
Further, since the oscillation frequency of the oscillation signal becomes the resonance frequency of the resonance circuit of the coordinate indicator, the resonance frequency can be arbitrarily set, and therefore the coordinate indicator can be adjusted without any adjustment. I was able to measure simplification. Further, even if the resonance frequency fluctuates, it does not affect the coordinate calculation, so that a stable coordinate reading device can be realized for a long period of time.

【0040】さらに、位相反転回路により逆相成分の信
号を検出することができるので、傾き検出が可能な座標
読取装置を実現することができた。
Further, since the signal of the anti-phase component can be detected by the phase inverting circuit, it is possible to realize the coordinate reading device capable of detecting the inclination.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による座標読取装置の第1の実施例の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a coordinate reading device according to the present invention.

【図2】本発明の座標読取装置の第1の実施例における
第1の走査回路の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a first scanning circuit in the first embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図3】本発明の座標読取装置の第1の実施例における
位相反転回路の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a phase inversion circuit in the first embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図4】本発明の座標読取装置の第1の実施例における
座標検出回路の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a coordinate detection circuit in the first embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図5】本発明の座標読取装置の第1の実施例における
発振信号の波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of an oscillation signal in the first embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図6】本発明の座標読取装置の第1の実施例における
座標算出のための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for calculating coordinates in the first embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図7】本発明の座標読取装置の第1の実施例における
座標指示器から発生する磁界の分布図である。
FIG. 7 is a distribution diagram of a magnetic field generated from the coordinate indicator in the first embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図8】本発明による座標読取装置の第2の実施例の構
成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a second embodiment of the coordinate reading device according to the present invention.

【図9】本発明の座標読取装置の第2の実施例における
位相反転回路の構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a phase inversion circuit in a second embodiment of the coordinate reading device of the present invention.

【図10】本発明による座標読取装置の第3の実施例の
構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a coordinate reading device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 第1の走査回路 2 第2の走査回路 3 位相反転回路 4、50 増幅回路 5 座標検出回路 8 座標指示器 51 整流回路 52 平滑回路 53 A/D変換回路 54 制御回路 101 発振信号 102 入力信号 104 制御信号 105、106 選択信号 S1 第1のセンスライン群 x1、x2、x3、x4〜xm−1、xm 第2のセン
スライン y1、y2、y3、y4〜yn−1、yn 第1のセン
スライン
[Description of Reference Signs] 1 first scanning circuit 2 second scanning circuit 3 phase inversion circuit 4, 50 amplification circuit 5 coordinate detection circuit 8 coordinate indicator 51 rectification circuit 52 smoothing circuit 53 A / D conversion circuit 54 control circuit 101 Oscillation signal 102 Input signal 104 Control signal 105, 106 Selection signal S1 First sense line group x1, x2, x3, x4 to xm-1, xm Second sense line y1, y2, y3, y4 to yn-1, yn first sense line

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位相反転回路と、増幅回路と、XY直交
座標軸の一方の軸に平行で、かつ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
群を順次選択する第1の走査回路と、他方の軸に平行で
かつ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
査回路を制御して前記第1及び第2のセンスラインを選
択し、前記共振回路が前記第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、前記位相反転回路
と前記増幅回路と前記第1及び第2のセンスラインとと
もに正帰還ループによる発振回路を形成したときに、該
発振回路が発生する発振の振幅情報から前記座標指示器
の座標情報を算出するように構成したことを特徴とする
座標読取装置。
1. A phase inversion circuit, an amplification circuit, a first sense line group which is parallel to one of the XY orthogonal coordinate axes and is composed of a plurality of sense lines, and the first sense line group is sequentially selected. A first scanning circuit, a second sense line group that is parallel to the other axis and is composed of a plurality of sense lines, a second scanning circuit that sequentially selects the second sense line group, and a coordinate detection circuit. And a coordinate indicator having a resonance circuit. The coordinate detection circuit controls the first and second scanning circuits to detect the first and second sense circuits. A line is selected, and the resonant circuit is electromagnetically coupled to both the first and second sense lines to form a positive feedback loop together with the phase inversion circuit, the amplifier circuit, and the first and second sense lines. A coordinate reading device configured to calculate coordinate information of the coordinate indicator from amplitude information of oscillation generated by the oscillator circuit when the oscillator circuit is formed.
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