JPH0836457A - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

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Publication number
JPH0836457A
JPH0836457A JP17052594A JP17052594A JPH0836457A JP H0836457 A JPH0836457 A JP H0836457A JP 17052594 A JP17052594 A JP 17052594A JP 17052594 A JP17052594 A JP 17052594A JP H0836457 A JPH0836457 A JP H0836457A
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JP
Japan
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pen
coordinate
input device
magnetizing
coordinate input
Prior art date
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Pending
Application number
JP17052594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Imai
康章 今井
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Canon Electronics Inc
Original Assignee
Canon Electronics Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Electronics Inc filed Critical Canon Electronics Inc
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Publication of JPH0836457A publication Critical patent/JPH0836457A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a coordinate input device which does not generate electromagnetic noise, is not affected by the electromagnetic noise of an external circuit and the internal circuit of the present machine, is high in detection accuracy, is low current consumption and is inexpensive. CONSTITUTION:This device is provided with a guide plate 3 supporting a pen guide part 2 for guiding a pen 1 for a coordinate input so that the guide part 2 may move ire-axis direction and a support moving mechanism 4 supporting the guide plate 3 so that the plate may move in the X-axis direction, and the magnetizing belt 5 supported so that it may be freely wound and unwound by a motor 6 and a tensioner 7 is supported by pulleys 9 and 10 in parallel to the X-coorinate axis and the Y-coordinate axis. Magnetic resistance elements a and b are arranged in the vicinity of each part parallel to the X-coordinate axis and the Y-coordinate axis of the magnetizing belt 5 and the moving amount of the magnetizing belt 5 is detected. After the origin location of the pen guide part 2 is set, the coordinate of the pen 1 is detected based on the moving direction of the pen 1 and the difference of the moving amount.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は座標入力装置、特に2次
元座標値を検出しコンピュータ等に入力する座標入力装
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 input device, and more particularly to a coordinate input device for detecting a two-dimensional coordinate value and inputting it to a computer or the like.

【0002】本発明は、例えばペンコンピュータの入力
装置として使われる座標検出入力装置に関し、特にその
低消費電力化と、放射ノイズの低減、検出精度の向上に
関するものである。
The present invention relates to a coordinate detection input device used as, for example, an input device of a pen computer, and more particularly to reduction of power consumption, reduction of radiation noise, and improvement of detection accuracy.

【0003】[0003]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータやLCD
(液晶表示装置)の低消費電力化や小型薄型化に伴い、
キーボードの無いペン入力コンピュータが登場した。こ
の種の機器は、その使い勝手や携帯性を武器にコンピュ
ータ市場に新しい分野を切り開きつつあり、将来は、手
帳やノートに代わるペーパーレス化時代の道具として期
待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, personal computers and LCDs
With the reduction in power consumption and the reduction in size and thickness of (liquid crystal display devices),
A pen input computer without a keyboard has appeared. This type of device is opening up a new field in the computer market with its usability and portability as a weapon, and in the future, it is expected to be a tool in the paperless era replacing a notebook and a notebook.

【0004】この種の装置では、ペン入力を検出する装
置を有する。従来より、座標入力技術としては、電磁結
合方式や静電容積方式、抵抗膜方式、超音波方式が知ら
れている。
This type of device has a device for detecting pen input. Conventionally, as a coordinate input technology, an electromagnetic coupling method, an electrostatic capacity method, a resistance film method, and an ultrasonic method are known.

【0005】図15、図16は、従来例の一例として電
磁結合方式の座標入力装置の構造を示している。図15
は電磁結合方式の座標入力装置を持つペンコンピュータ
の概略構成を示している。
15 and 16 show the structure of an electromagnetically coupled coordinate input device as an example of a conventional example. FIG.
Shows a schematic configuration of a pen computer having an electromagnetically coupled coordinate input device.

【0006】図15のように、装置は入力/表示部であ
るタブレット/LCD部100と、演算処理/インター
フェイス部であるプリント回路基板部200から構成さ
れる。プリント回路基板部200は、下ケース300に
補強されている。タブレット/LCD部100は、入力
部がLCDの表示面に重ね合わされて構成されているの
で、キーボードの無い携帯性に優れたコンピュータが構
成できる。
As shown in FIG. 15, the device comprises a tablet / LCD unit 100 which is an input / display unit and a printed circuit board unit 200 which is an arithmetic processing / interface unit. The printed circuit board section 200 is reinforced by the lower case 300. Since the tablet / LCD unit 100 is configured by overlapping the input unit on the display surface of the LCD, a computer without a keyboard and having excellent portability can be configured.

【0007】プリント回路基板部200には、ACアダ
プタ400の入力コネクタや電池210、インバータ2
11、DC−DCコンバータ212等の電源部、さら
に、演算処理する論理回路部220、ICカード230
を装着可能なメモリ部、インターフェイスコネクタ24
0等から構成される。タブレット/LCD部100とプ
リント回路基板部200はインターフェイスケーブル5
00により接続されている。
The printed circuit board portion 200 includes an input connector of the AC adapter 400, a battery 210, and an inverter 2.
11, a power supply unit such as the DC-DC converter 212, a logic circuit unit 220 for performing arithmetic processing, an IC card 230
Interface part 24
It consists of 0 and so on. The interface cable 5 is provided between the tablet / LCD unit 100 and the printed circuit board unit 200.
00 for connection.

【0008】図16は、タブレット/LCD部100の
タブレットを電磁結合方式にて構成する場合の検出原理
を説明する。タブレット表面にはループアンテナ群10
1が多数個配置されており、このループアンテナ群10
1はX座標検出用の3個のループコイルX1、X2、X
3、Y座標検出用の3個のループコイルY1、Y2、Y
3とで構成される。
FIG. 16 illustrates the detection principle when the tablet of the tablet / LCD unit 100 is constructed by the electromagnetic coupling method. Loop antenna group 10 on the tablet surface
1 are arranged in large numbers, and this loop antenna group 10
1 is three loop coils X1, X2, X for detecting the X coordinate
3, 3 loop coils Y1, Y2, Y for Y coordinate detection
3 and 3.

【0009】一方、電子ペンの先端には、送受信コイル
102が埋めこまれており、コイルとコンデンサから成
る共振回路を構成する。電子ペンはこの共振回路を持つ
だけで、電池を内蔵していない。
On the other hand, a transmission / reception coil 102 is embedded at the tip of the electronic pen, and constitutes a resonance circuit composed of a coil and a capacitor. The electronic pen only has this resonance circuit and does not have a built-in battery.

【0010】このような構成において、電子ペンの送受
信コイル102の共振周波数に合う信号が、高周波の信
号源103、104よりループアンテナ群101に入力
すると、電子ペンの共振周波数に合う電磁波がループア
ンテナから放出される。
In such a configuration, when a signal matching the resonance frequency of the transmitting / receiving coil 102 of the electronic pen is input to the loop antenna group 101 from the high frequency signal sources 103 and 104, an electromagnetic wave matching the resonance frequency of the electronic pen is loop antenna. Emitted from.

【0011】電子ペンの送受信コイル102は共振し電
磁エネルギを蓄積する。次の瞬間にタブレット上のルー
プアンテナ群は受信回路105、106に接続され、受
信状態に切り替わり、送受信コイル102から放出され
る電磁波を検出する。上記の送信および受信時に時分割
でコイルX1〜X3、Y1〜Y3を用い、これら各ルー
プコイルの検出信号の強度分布から、ペン先の位置を求
めることができる。
The transmitting / receiving coil 102 of the electronic pen resonates and stores electromagnetic energy. At the next moment, the loop antenna group on the tablet is connected to the receiving circuits 105 and 106, switches to the receiving state, and detects the electromagnetic wave emitted from the transmitting / receiving coil 102. The coils X1 to X3 and Y1 to Y3 are used in time division during the above transmission and reception, and the position of the pen tip can be obtained from the intensity distribution of the detection signals of these loop coils.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
電磁結合方式のペン入力タブレットは、多数個のループ
アンテナで構成された無線局である。したがって、外部
に電磁ノイズを輻射する問題を回避するのが困難であ
り、また、図15に破線の矢印で示すように、自身のD
C−DCコンバータ212や論理回路部220から発生
する近傍磁界により検出精度に影響を受ける問題があ
る。さらに、筺体シールドが、ループアンテナ101と
電子ペン内部の送受信コイル102の間で授受される電
磁波を撹乱する問題がある。
As described above,
An electromagnetically coupled pen input tablet is a wireless station composed of multiple loop antennas. Therefore, it is difficult to avoid the problem of radiating electromagnetic noise to the outside, and as shown by the broken line arrow in FIG.
There is a problem that the detection accuracy is affected by the near magnetic field generated from the C-DC converter 212 and the logic circuit unit 220. Further, there is a problem that the housing shield disturbs the electromagnetic waves transmitted and received between the loop antenna 101 and the transmission / reception coil 102 inside the electronic pen.

【0013】また、上記の電磁結合方式は、高周波回路
を使うため、消費電流も多く、また、制御回路も含める
と、価格も比較的高くなる問題がある。
Further, since the above electromagnetic coupling method uses a high frequency circuit, it consumes a large amount of current, and if the control circuit is included, the cost is relatively high.

【0014】その他の座標入力方式としては、抵抗膜方
式や静電容量方式があるが、静電容量方式は、電磁結合
方式同様に高周波回路を使うため、消費電流も多く、コ
スト的な問題がある。
Other coordinate input methods include a resistance film method and an electrostatic capacity method. However, the electrostatic capacity method uses a high frequency circuit like the electromagnetic coupling method, and therefore consumes a large amount of current and has a problem in cost. is there.

【0015】抵抗膜方式は、消費電流は少なく価格は安
いが、検出精度が電磁結合方式や静電容量方式と比較し
て一桁落ちる問題がある。さらに、静電容量方式と抵抗
膜方式は筆圧の検出ができないという問題がある。
The resistance film method consumes less current and is inexpensive, but has a problem that the detection accuracy is reduced by one digit as compared with the electromagnetic coupling method and the capacitance method. Further, the electrostatic capacitance method and the resistance film method have a problem that the writing pressure cannot be detected.

【0016】本発明の課題は、以上の問題を解決し、電
磁ノイズを発生せず、また外部や自機の内部回路の電磁
ノイズに影響されず、検出精度が高く、筆圧の検出が可
能であり、低消費電流で安価に実施できる座標入力装置
を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above problems, to generate no electromagnetic noise, and not to be influenced by the electromagnetic noise of the external or internal circuit of the machine itself, so that the detection accuracy is high and the writing pressure can be detected. It is therefore to provide a coordinate input device that can be implemented at low cost with low current consumption.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、2次元座標値を検出しコンピ
ュータ等に入力する座標入力装置において、座標を指示
するためのペンと、前記ペンを着脱可能なペン案内部
と、前記ペン案内部をX軸およびY軸方向に移動自在に
支持する支持機構と、前記ペン案内部の移動に応じて、
互いに相対的に移動する着磁部材および磁電変換素子
と、前記磁電変換素子から得られる電気信号に応じて前
記ペンの座標を求める処理回路から成る構成を採用し
た。
In order to solve the above problems, in the present invention, in a coordinate input device for detecting a two-dimensional coordinate value and inputting it to a computer or the like, a pen for instructing coordinates, and A pen guide part to which a pen can be attached and detached, a support mechanism for movably supporting the pen guide part in the X-axis and Y-axis directions, and according to the movement of the pen guide part,
A configuration including a magnetizing member and a magnetoelectric conversion element that move relative to each other and a processing circuit that determines the coordinates of the pen according to an electric signal obtained from the magnetoelectric conversion element is adopted.

【0018】[0018]

【作用】以上の構成によれば、ペン案内部の移動に応じ
た着磁部材および磁電変換素子の相対的な移動により、
座標情報を生成することができる。
According to the above construction, the relative movement of the magnetizing member and the magnetoelectric conversion element according to the movement of the pen guide portion causes
Coordinate information can be generated.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する。本発明の座標入力装置は、磁気抵抗素
子等の磁電変換素子を用いて座標入力を行なう。以下で
は、座標入力装置をペンコンピュータに適用した実施例
を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. The coordinate input device of the present invention performs coordinate input using a magnetoelectric conversion element such as a magnetoresistive element. An embodiment in which the coordinate input device is applied to a pen computer will be described below.

【0020】<第1実施例>図1は本発明の座標入力装
置を採用したペンコンピュータの第1の実施例を示して
いる。本実施例では、ペン1のペン先をペン案内部2の
丸穴部に差し込みXY平面内を自在に移動して座標を入
力する。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a first embodiment of a pen computer adopting the coordinate input device of the present invention. In this embodiment, the pen tip of the pen 1 is inserted into the round hole portion of the pen guide portion 2 and freely moved in the XY plane to input coordinates.

【0021】ペン案内部2にはペン1の装着を確認する
スイッチと筆圧検出器が設置されている。ペン案内部2
はガイド板3に保持され、X方向に自在に移動可能であ
る。ガイド板3は両端において筐体内の支持移動機構4
と摺動自在に係合しており、X方向に自在に移動可能と
なっている。
A switch for confirming the mounting of the pen 1 and a writing pressure detector are installed in the pen guide portion 2. Pen guide 2
Is held by the guide plate 3 and is freely movable in the X direction. The guide plate 3 has a support moving mechanism 4 inside the housing at both ends.
It is slidably engaged with and can move freely in the X direction.

【0022】ペン案内部2には、特定のパターンが着磁
された着磁ベルト5の一端が固定され、他端はモータ6
の出力軸に直結されたラッチ機構付きのテンショナー7
に固定されている。着磁ベルト5はテンショナー7によ
り一定の張力がかけられ、基台8に固定されたプーリー
9とガイド板3に固定されたプーリー10により、X軸
およびY軸と平行になるように案内されている。ペン案
内部2は、ペン1を装着した後、ペン1の移動に伴いX
Y平面を移動するが、ペン1を着脱した後も、テンショ
ナー7に設けられたラッチ機構により、一定の張力を保
ったまま、最後に移動した座標に留まるようになってい
る。
One end of a magnetizing belt 5 magnetized with a specific pattern is fixed to the pen guide 2, and the other end is a motor 6
Tensioner 7 with a latch mechanism directly connected to the output shaft of
It is fixed to. The magnetizing belt 5 is tensioned by a tensioner 7 and guided by a pulley 9 fixed to a base 8 and a pulley 10 fixed to a guide plate 3 so as to be parallel to the X axis and the Y axis. There is. After the pen 1 is attached, the pen guide unit 2 moves along the X axis as the pen 1 moves.
Although it moves on the Y plane, even after the pen 1 is attached or detached, the latch mechanism provided on the tensioner 7 keeps the tension at a constant value and stays at the coordinate that was moved last.

【0023】2本の支持移動機構4には原点検出用のス
トッパーAが設置され、ガイド板3のX方向の移動を制
限する。ガイド板3にも原点検出用のストッパーBが設
置され、ペン案内部2のY方向の移動を制限する。
A stopper A for origin detection is installed on the two support movement mechanisms 4 to limit movement of the guide plate 3 in the X direction. A stopper B for detecting the origin is also installed on the guide plate 3 to restrict the movement of the pen guide portion 2 in the Y direction.

【0024】着磁ベルト5に沿って、図において、X軸
に平行に張られた部分には磁気抵抗素子aが基台8に固
定され、Y軸と平行に張られた部分には磁気抵抗素子b
がガイド板3に固定されている。
Along the magnetizing belt 5, a magnetoresistive element a is fixed to the base 8 in a portion stretched in parallel with the X-axis in the figure, and a magnetic resistance is stretched in a portion stretched in parallel with the Y-axis. Element b
Are fixed to the guide plate 3.

【0025】これらの磁気抵抗素子a、bは、夫々、着
磁ベルト5移動時の着磁パターンの変化から着磁ベルト
5の移動距離を測定する。磁気抵抗素子aは、着磁ベル
ト5の全体の繰り出し量、つまりX座標値とY座標値の
和に相当する値を測定し、また、磁気抵抗素子bは、磁
気抵抗素子bからペン案内部2の位置までの繰り出し
量、つまり、Y座標値に相当する値を測定し、これらの
引き算によりX座標値およびY座標値を求めることがで
きる。
The magnetoresistive elements a and b measure the moving distance of the magnetizing belt 5 from the change in the magnetizing pattern when the magnetizing belt 5 is moved. The magnetoresistive element a measures the entire amount of extension of the magnetizing belt 5, that is, a value corresponding to the sum of the X coordinate value and the Y coordinate value, and the magnetoresistive element b changes from the magnetoresistive element b to the pen guide portion. The amount of extension to the position of 2, that is, the value corresponding to the Y coordinate value is measured, and the X coordinate value and the Y coordinate value can be obtained by subtraction thereof.

【0026】また、図1においてスイッチ11はファン
クションキーであり、線の種類などの入力仕様や原点リ
セット等の特殊操作を行なうためのものである。PCB
12は座標検出入力回路を構成する。
Further, in FIG. 1, the switch 11 is a function key, and is used for performing an input specification such as the type of line and a special operation such as resetting the origin. PCB
Reference numeral 12 constitutes a coordinate detection input circuit.

【0027】以上の構成ユニットが基台8の内部に配置
され座標入力装置を構成する。座標入力装置の下部には
コンピュータ13が配置される。
The above-mentioned constituent units are arranged inside the base 8 to form a coordinate input device. A computer 13 is arranged below the coordinate input device.

【0028】座標入力装置のペン案内部2の移動可能範
囲は、図示のように開口部Oとなっており、この開口部
Oは、コンピュータ上面の表示部Dに対応した位置およ
び大きさを有している。また、検出されるペン案内部2
の座標系と表示部Dの座標系は、通常、座標検出処理に
おいて1対1に対応づけられる。
The movable range of the pen guide portion 2 of the coordinate input device is an opening O as shown in the drawing, and this opening O has a position and size corresponding to the display portion D on the upper surface of the computer. are doing. In addition, the detected pen guide unit 2
The coordinate system of 1 and the coordinate system of the display unit D are usually associated with each other one-to-one in the coordinate detection process.

【0029】ペン1は本実施例ではなんら回路部材を有
しておらず、単なる座標指示部材であり、先端部がペン
案内部2と係合でき、取り扱いの容易なペン形状に構成
されていればよい。
In this embodiment, the pen 1 does not have any circuit member and is merely a coordinate indicating member. The pen 1 can be engaged with the pen guide 2 and the pen 1 can be easily handled. Good.

【0030】このような構成により、ペン入力コンピュ
ータが構成される、表示部Dに表示されたメニューをペ
ン1で操作したり、ペン1から入力された軌跡を表示部
Dに表示したりする、いわゆる手書き入力が可能とな
る。
With such a configuration, the pen input computer is configured, and the menu displayed on the display unit D is operated by the pen 1 and the locus input from the pen 1 is displayed on the display unit D. So-called handwriting input is possible.

【0031】図2にガイド板3へのペン案内部材2の保
持方法の一例を示す。ガイド板2には図示するように両
面にVまたはU溝が彫ってあり、案内部2bは、弾性を
持つ緩衝部材2eを介して保持される。図においては鋼
球である軸受部材2fが、前記VまたはU溝と嵌合する
ことにより、溝方向に移動自在に保持される。このよう
な構造により、ペン案内部材2を滑らかに移動させるこ
とができる。
FIG. 2 shows an example of a method of holding the pen guide member 2 on the guide plate 3. As shown in the drawing, the guide plate 2 has V or U grooves carved on both sides, and the guide portion 2b is held via a buffer member 2e having elasticity. The bearing member 2f, which is a steel ball in the figure, is held movably in the groove direction by being fitted in the V or U groove. With such a structure, the pen guide member 2 can be moved smoothly.

【0032】ペン保持部2aは板バネ2cを介して案内
部2bに保持される。ペンが丸穴2dに装着されるとペ
ン保持部2aは図中矢印方向に回転し、案内部2bに固
定されたスイッチ/筆圧検出器14のプローブ14aを
押すことにより、ペンのペン案内部への装着検出と筆圧
の検出が行われる。
The pen holding portion 2a is held by the guide portion 2b via a leaf spring 2c. When the pen is attached to the round hole 2d, the pen holding portion 2a rotates in the direction of the arrow in the drawing, and the probe 14a of the switch / writing pressure detector 14 fixed to the guide portion 2b is pressed to move the pen guide portion of the pen. Detection of attachment to the pen and detection of writing pressure are performed.

【0033】なお、図1に示す支持移動機構4は略平行
に設置された摺動軸であり、前記摺動軸に嵌合する丸穴
とU溝を持つ含油メタルにより、ガイド板3はX方向に
移動自在に支持される。
The support moving mechanism 4 shown in FIG. 1 is a sliding shaft installed substantially parallel to each other, and the guide plate 3 is X-shaped by an oil-impregnated metal having a round hole and a U groove fitted into the sliding shaft. It is supported so that it can move in any direction.

【0034】検出器14は、プローブ14aを介してペ
ン1による操作の有無を検出するとともに、およびプロ
ーブ14aの押圧量を筆圧情報として検出するためのも
ので、プローブ14aは付勢手段により初期位置に復帰
するよう構成され、この付勢力および板バネ2cの付勢
力が既知であれば、プローブ14aの押圧量を筆圧量に
変換することができる。
The detector 14 is for detecting the presence / absence of an operation by the pen 1 via the probe 14a and for detecting the pressing amount of the probe 14a as writing pressure information. When the biasing force and the biasing force of the leaf spring 2c are known, the pressing amount of the probe 14a can be converted into the writing pressure amount.

【0035】図3に検出器14の構成例を示す。プロー
ブ14aがペン保持部2aによって押されると、極板1
4eが極板14fと接触するので、これによりペン1の
装着を検出することができる。プローブ14aが更に押
されると、誘電体を含む伸縮部材14bが押され極板1
4fと極板l4gの距離が変化する。パルス回路14c
より電流を電極14fと14e、および誘電体を含む伸
縮部材14bで構成されるコンデンサに供給すると、そ
の容量の変化により伸縮部材14bの厚さの変化が検出
できる。この伸縮部材14bの厚さの変化を筆圧検出信
号として検出することができる。
FIG. 3 shows a configuration example of the detector 14. When the probe 14a is pushed by the pen holder 2a, the electrode plate 1
Since 4e contacts the electrode plate 14f, the mounting of the pen 1 can be detected. When the probe 14a is further pushed, the elastic member 14b containing the dielectric is pushed and the electrode plate 1 is pushed.
The distance between 4f and the electrode plate 14g changes. Pulse circuit 14c
When a more current is supplied to the capacitor composed of the electrodes 14f and 14e and the expansion / contraction member 14b including a dielectric, the change in the thickness of the expansion / contraction member 14b can be detected by the change in the capacitance. The change in the thickness of the elastic member 14b can be detected as a writing pressure detection signal.

【0036】次に、座標検出のための磁電変換素子であ
る磁気抵抗素子a、bの特性、および作用につき説明す
る。図4は磁気抵抗素子の磁場の強さの変化に対する電
気抵抗値の依存性を示している。図示のように、磁場が
かかると、N極S極に関係なく電気抵抗値は減少し、外
部磁界のある強さで飽和する。
Next, the characteristics and operation of the magnetoresistive elements a and b, which are magnetoelectric conversion elements for detecting coordinates, will be described. FIG. 4 shows the dependence of the electric resistance value on the change in the magnetic field strength of the magnetoresistive element. As shown in the figure, when a magnetic field is applied, the electric resistance value decreases regardless of the N pole and the S pole, and saturates at a certain strength of the external magnetic field.

【0037】つまり、磁気抵抗素子は、磁界のない時が
最も電気抵抗値が高く、磁界の変化に対応する抵抗値変
化の割合は3〜4%程度である。なお磁気抵抗素子材料
としては、代表的なものにパーマロイがある。
That is, the magnetoresistive element has the highest electric resistance value when there is no magnetic field, and the rate of change in resistance value corresponding to the change in magnetic field is about 3 to 4%. As a typical magnetoresistive element material, there is Permalloy.

【0038】図5に着磁ベルト5の着磁パターンと磁気
抵抗素子の構造を示す(以下では磁気抵抗素子bを例示
する)。
FIG. 5 shows the magnetizing pattern of the magnetizing belt 5 and the structure of the magnetoresistive element (the magnetoresistive element b will be exemplified below).

【0039】着磁ベルト5は、図示のようにN極S極交
互に等ピッチで着磁されている。このピッチはたとえ
ば、0.05mm以下に設定することが可能である。磁
気抵抗素子bは、図示のように、硝子基板上に蒸着され
た後、着磁ベルト5のS、N極の周期に合せて樹歯状に
フォトエッチングされたものである。着磁ベルト5の着
磁ピッチ幅を360°とすると、このような構成により
位相が90°ずれたA相およびB相信号を、夫々差動信
号A1、A2、B1、B2として出力することができ
る。
The magnetizing belt 5 is magnetized by alternating N poles and S poles at equal pitches as shown in the figure. This pitch can be set to, for example, 0.05 mm or less. As shown in the figure, the magnetoresistive element b is vapor-deposited on a glass substrate and then photoetched in a dendrite shape in accordance with the period of the S and N poles of the magnetizing belt 5. When the magnetizing pitch width of the magnetizing belt 5 is 360 °, the A-phase and B-phase signals whose phases are deviated by 90 ° can be output as the differential signals A1, A2, B1, and B2, respectively. it can.

【0040】図6上段に、磁気抵抗素子が図5に示され
た着磁ベルトの着磁パターンを検出したときの、A相B
相の差動信号出力を示す。中段矢印は、着磁ベルトに対
する磁気抵抗素子の移動方向を示しており、移動方向に
よって±90度位相のずれた信号が出力されることがわ
かる。ここでは図の中央部において、ペンの移動方向が
反転されている。
In the upper part of FIG. 6, the A phase B when the magnetoresistive element detects the magnetizing pattern of the magnetizing belt shown in FIG.
The phase differential signal output is shown. The middle arrow indicates the moving direction of the magnetoresistive element with respect to the magnetizing belt, and it can be seen that signals with a phase shift of ± 90 degrees are output depending on the moving direction. Here, the moving direction of the pen is reversed in the central portion of the drawing.

【0041】この移動方向は、図7に示したDラッチ回
路17にA相、およびB相信号を2値化して入力するこ
とにより検出できる。図6下段はこの2値化信号と、図
7に示すDラッチ回路17による移動方向の検出器出力
を示す。
This moving direction can be detected by binarizing and inputting the A-phase and B-phase signals to the D latch circuit 17 shown in FIG. The lower part of FIG. 6 shows the binarized signal and the detector output in the moving direction by the D latch circuit 17 shown in FIG.

【0042】図8に座標検出回路のブロック図を示す。
磁気抵抗素子a、bから出力された信号は差動増幅器1
5に入力された後、2値化回路16により2値化され
る。磁気抵抗素子a、bからは、90度位相のずれた差
動信号が得られ、Dラッチ回路17(図7のものと同
じ)により、移動方向信号が検出され、夫々、Y座標U
/Dカウンタ18とX座標U/Dカウンタ19のU/D
端子に入力される。一方、A相またはB相信号のいずれ
かは、前記カウンタのクロック端子に入力され、カウン
タ18、19は、磁気抵抗素子出力信号のカウント値
X’、Y’を演算処理回路20に出力する。
FIG. 8 shows a block diagram of the coordinate detection circuit.
The signals output from the magnetoresistive elements a and b are the differential amplifier 1
After being inputted to 5, it is binarized by the binarization circuit 16. Differential signals 90 degrees out of phase are obtained from the magnetoresistive elements a and b, and a moving direction signal is detected by the D latch circuit 17 (the same as that in FIG. 7), and the Y coordinate U is obtained respectively.
U / D of / D counter 18 and X coordinate U / D counter 19
Input to the terminal. On the other hand, either the A-phase signal or the B-phase signal is input to the clock terminal of the counter, and the counters 18 and 19 output the count values X ′ and Y ′ of the magnetoresistive element output signal to the arithmetic processing circuit 20.

【0043】上記構成において、ペン案内部2、つまり
ペン1のXY座標は、演算処理回路20により以下の演
算を行うことにより、求めることができる。
In the above structure, the XY coordinates of the pen guide unit 2, that is, the pen 1 can be obtained by performing the following calculation by the calculation processing circuit 20.

【0044】Y=Y’ X=X’−Y’ この計算は、磁気抵抗素子の取り付けオフセットを無視
しているが、下記の原点検出処理を行なうことにより、
座標検出を正確に較正できる。
Y = Y 'X = X'-Y' Although this calculation ignores the mounting offset of the magnetoresistive element, by performing the following origin detection processing,
The coordinate detection can be calibrated accurately.

【0045】すなわち、演算処理回路20は、モータド
ライバ21を介してモータ6を駆動し、ペンおよびペン
案内部の原点検出を行う。
That is, the arithmetic processing circuit 20 drives the motor 6 via the motor driver 21 to detect the origin of the pen and the pen guide portion.

【0046】座標原点検出指令が図8の演算処理回路2
0に入力されると、演算処理回路20はモータ6を駆動
して着磁ベルト5をテンショナー7に巻き始める。ペン
案内部2はガイド板3に固定されたストッパーBに衝突
し固定される。また、ガイド板支持部4aは摺動軸4b
上に設置されたストッパーAに衝突し固定される。ペン
案内部2とガイド板支持部4aが共に固定されると、モ
ータが駆動されているにもかかわらずX’、Y’のカウ
ントは変化しない。演算処理回路20は、この状態を検
出して、リセット信号を出力し、Y座標U/Dカウンタ
18とX座標U/Dカウンタ19をリセットする。
The coordinate origin detection command is the arithmetic processing circuit 2 of FIG.
When 0 is input, the arithmetic processing circuit 20 drives the motor 6 to start winding the magnetizing belt 5 around the tensioner 7. The pen guide portion 2 collides with a stopper B fixed to the guide plate 3 and is fixed. Further, the guide plate support portion 4a has a sliding shaft 4b.
It collides with the stopper A installed above and is fixed. When both the pen guide portion 2 and the guide plate support portion 4a are fixed, the counts of X'and Y'will not change even though the motor is being driven. The arithmetic processing circuit 20 detects this state, outputs a reset signal, and resets the Y coordinate U / D counter 18 and the X coordinate U / D counter 19.

【0047】原点検出方法は、フォトインタラプタ等を
XY軸上に配置して、その出力信号により判断すること
も可能である。
In the origin detection method, it is also possible to arrange a photo interrupter or the like on the XY axes and make a determination based on the output signal thereof.

【0048】座標検出精度は、着磁ベルトが、テンショ
ナー機構により、常に一定の張力を保って張られている
ことから、着磁ピッチのオーダ(50μm程度)まで高
めることができる。
The coordinate detection accuracy can be increased to the order of the magnetizing pitch (about 50 μm) because the magnetizing belt is stretched by the tensioner mechanism while always maintaining a constant tension.

【0049】また、ラッチ機能を持つテンショナーを用
いていることにより、ペン1をペン案内部2から放して
も、ペン案内部2は原点に戻らず、最後に移動した座標
に停止しているため、操作性にも優れており、従来の座
標検出入力装置と比較して、安価で同等の操作性と検出
精度が実現可能である。
Further, since the tensioner having the latch function is used, even when the pen 1 is released from the pen guide portion 2, the pen guide portion 2 does not return to the origin, but stops at the coordinate that was moved last. The operability is also excellent, and it is possible to realize the operability and the detection accuracy equivalent to those of the conventional coordinate detection input device at low cost.

【0050】また、磁気抵抗素子に流す電流は1mA以
下で充分であり、低消費電力が実現でき、装置を簡単安
価に構成することができる。さらに、高周波回路も必要
としないため、電磁ノイズを放射せず、また、内部回路
が発生するノイズなどによる影響を受けず、高精度な座
標入力が可能である。
Further, the current flowing through the magnetoresistive element is sufficient to be 1 mA or less, low power consumption can be realized, and the apparatus can be configured simply and inexpensively. Furthermore, since a high frequency circuit is not required, electromagnetic noise is not radiated, and it is possible to perform highly accurate coordinate input without being affected by noise generated by an internal circuit.

【0051】<第2実施例>図10は、本発明の第2の
実施例として、上記同様、座標入力装置をペンコンピュ
ータに適用した構成を示す。以下では、上記実施例と同
様の部品には同一番号を用い、その詳細な説明は省略す
る。
<Second Embodiment> FIG. 10 shows, as a second embodiment of the present invention, a configuration in which the coordinate input device is applied to a pen computer as in the above. In the following, the same parts as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0052】図10において、第1の実施例と異なるの
は、XおよびY方向にそれぞれ着磁ベルトを設け、ガイ
ド板3と、ペン案内部2の動きをそれぞれとともに移動
する磁気抵抗素子により検出する点である。
In FIG. 10, the difference from the first embodiment is that magnetizing belts are provided in the X and Y directions, respectively, and movements of the guide plate 3 and the pen guide portion 2 are detected by the magnetoresistive elements that move together. That is the point.

【0053】すなわち、Y座標着磁ベルト22はガイド
板3にその両端を固定され、Y軸と平行に張られ、Y座
標磁気抵抗素子24はペン案内部2に固定され、Y座標
着磁ベルト22の着磁パターンを検出する。
That is, the Y-coordinate magnetizing belt 22 is fixed at both ends to the guide plate 3 and stretched in parallel with the Y-axis, and the Y-coordinate magnetoresistive element 24 is fixed to the pen guide portion 2. The magnetization pattern 22 is detected.

【0054】X座標着磁ベルト23は基台8にその両端
を固定、X軸、即ち支持移動機構4と平行に張られ、X
座標磁気抵抗素子25はガイド板3の一端に固定され、
X座標着磁ベルト23の着磁パターンを検出する。
The X-coordinate magnetizing belt 23 is fixed at both ends to the base 8 and stretched in parallel with the X-axis, that is, the support moving mechanism 4,
The coordinate magnetoresistive element 25 is fixed to one end of the guide plate 3,
The magnetizing pattern of the X-coordinate magnetizing belt 23 is detected.

【0055】第1の実施例である図1の構成図と比較す
ると、着磁ベルト5およびこの着磁ベルト5を巻き出
し、巻き戻し自在に保持するためのテンショナー7、モ
ータ6、プーリー9、10、ストッパーA、Bが廃止さ
れ、機械的な構造はより簡単になる。
Compared to the configuration diagram of the first embodiment shown in FIG. 1, a magnetizing belt 5 and a tensioner 7, a motor 6, a pulley 9, for holding the magnetizing belt 5 so that it can be unwound and unwound. 10, the stoppers A and B are abolished, and the mechanical structure becomes simpler.

【0056】また、本実施例では、可動部が磁気抵抗素
子であり、着磁ベルトと磁気抵抗素子がセットになり一
つの部品として扱えるため、構成が簡単になり組立性が
向上する。
Further, in the present embodiment, the movable portion is the magnetoresistive element, and the magnetizing belt and the magnetoresistive element can be handled as one part as a set, so that the structure is simplified and the assemblability is improved.

【0057】第1実施例の支持移動機構4は、ガイド板
3両端に平行に設置された摺動軸と、これら摺動軸に嵌
合する丸穴とU溝を持つ含油メタルにより構成されるが
(図2)、本実施例においては、ボールベアリングなど
の軸受部材4cを複数個配置し、さらに弾性緩衝部材
(図示せず)を介して、丸棒状の摺動軸4a,4bを挟
んでいる。ガイド板支持部4dは三角柱状の形状として
ある。
The support moving mechanism 4 of the first embodiment is composed of sliding shafts installed in parallel at both ends of the guide plate 3 and an oil-impregnated metal having round holes and U-grooves fitted to these sliding shafts. 2 (FIG. 2), in this embodiment, a plurality of bearing members 4c such as ball bearings are arranged, and the round rod-shaped sliding shafts 4a and 4b are sandwiched by elastic cushioning members (not shown). There is. The guide plate support portion 4d has a triangular prism shape.

【0058】以上の構成により、含油メタルと摺動軸の
加工精度やクリアランスを管理する必要がなくなり、部
品加工精度が緩和される。
With the above structure, it is not necessary to control the machining accuracy and clearance of the oil-impregnated metal and the sliding shaft, and the machining accuracy of parts is relaxed.

【0059】本実施例では、着磁ベルト22、23が固
定されるために、図11に示すような着磁パターンを使
用することができる。図11は、着磁ベルト22、23
の着磁パターンと磁気抵抗素子24、25のエッチング
パターン例を示している。この構成においては、ペン1
とペン案内部2は、前記実施例のように原点に戻らずと
もその座標を検出できる利点がある。
In this embodiment, since the magnetizing belts 22 and 23 are fixed, a magnetizing pattern as shown in FIG. 11 can be used. FIG. 11 shows the magnetic belts 22 and 23.
2 shows an example of the magnetization pattern and etching patterns of the magnetoresistive elements 24 and 25. In this configuration, the pen 1
The pen guide unit 2 has an advantage of being able to detect the coordinates of the pen guide unit 2 without returning to the origin as in the above embodiment.

【0060】図11では、着磁ベルトには以下のような
3つのパターンを着磁しておく。
In FIG. 11, the magnetizing belt is magnetized in the following three patterns.

【0061】1)等ピッチ、例えば0.1mm幅でNS
着磁されたクロック生成パターン26 2)一定間隔、例えば1.0mm間隔で絶対座標情報、
例えば8ビットデータとして、着磁された絶対座標パタ
ーン27 3)前記絶対座標データに対し一定間隔離れた場所に着
磁された同期信号パターン28 図11においては、絶対位置座標と同期パターンはクロ
ック生成パターンの約半分の幅で着磁され、同期パター
ンは絶対位置座標パターンから、2クロックずらしてあ
る。
1) NS with equal pitch, for example 0.1 mm width
Magnetized clock generation pattern 262 2) Absolute coordinate information at regular intervals, for example 1.0 mm intervals,
For example, as 8-bit data, a magnetized absolute coordinate pattern 27 3) A sync signal pattern magnetized at a position spaced apart from the absolute coordinate data by a predetermined distance 28. In FIG. 11, absolute position coordinates and a sync pattern are clock-generated. It is magnetized with a width of about half of the pattern, and the synchronization pattern is shifted by 2 clocks from the absolute position coordinate pattern.

【0062】一方、磁気抵抗素子は、着磁パターンの位
置に対応して、クロック/移動方向検出素子29、絶対
座標検出素子30、同期パターン検出素子31が、夫々
同一硝子基板の上にエッチングされている。各素子はグ
ラウンドをコモン端子にして、位相が、対応する着磁幅
を360°とすると180°異なる差動出力端子(+、
−)を持ち、検出信号のSN比を向上できるよう配慮さ
れている。また、クロック/移動方向検出素子29は、
90°位相のずれた信号を出力し、これはペン1および
ペン案内部2の移動方向を検出するために利用される。
On the other hand, in the magnetoresistive element, the clock / moving direction detecting element 29, the absolute coordinate detecting element 30, and the synchronous pattern detecting element 31 are etched on the same glass substrate in correspondence with the position of the magnetization pattern. ing. Each element uses the ground as a common terminal, and the phase differs by 180 ° when the corresponding magnetization width is 360 °.
(-), So that the SN ratio of the detection signal can be improved. Further, the clock / moving direction detecting element 29 is
The signals that are 90 ° out of phase are output, and this is used to detect the moving directions of the pen 1 and the pen guide 2.

【0063】図12に、図11磁気抵抗素子から出力さ
れる信号を2値化した信号のタイミングチャートを示
す。クロック32の立上がりエッジをクロックに、図の
右方向に値が増加する時間軸を取ると、最初の2クロッ
クで同期信号34を出力し、次のクロックから8クロッ
ク分の絶対座標データ33が出力される。
FIG. 12 shows a timing chart of a signal obtained by binarizing the signal output from the magnetoresistive element of FIG. Taking the rising edge of the clock 32 as a clock and taking a time axis in which the value increases to the right in the figure, the synchronization signal 34 is output in the first two clocks, and the absolute coordinate data 33 for eight clocks is output from the next clock. To be done.

【0064】絶対座標データ33がクロック32のP0
の位置に対応し、クロック/移動方向検出素子29が正
方向に移動し、P1クロックを出力すると、その位置
は、絶対座標+(P1−P0)であるから、クロック生
成パターン26の着磁ピッチを0.1mmとすると、P
0の座標データを、 11001000→1100100(2進法)→100
(10進法)→10.0mm と決めれば、P1の位置は、 10.0+0.1×4=10.4mm と求めることができる。
The absolute coordinate data 33 is P0 of the clock 32.
When the clock / moving direction detecting element 29 moves in the positive direction and outputs the P1 clock, the position is the absolute coordinate + (P1−P0). Therefore, the magnetization pitch of the clock generation pattern 26 is Is 0.1 mm, P
The coordinate data of 0 is 11001000 → 1100100 (binary) → 100
(Decimal system) → If 10.0 mm is determined, the position of P1 can be calculated as 10.0 + 0.1 × 4 = 10.4 mm.

【0065】上記の座標検出方法を実現する回路例を、
図13のブロック図に示す。図においてはY座標の検出
回路のみを示しているが、X座標についても同様の回路
を用いるのはもちろんである。
An example of a circuit for realizing the above coordinate detection method is
This is shown in the block diagram of FIG. Although only the Y coordinate detection circuit is shown in the drawing, it goes without saying that a similar circuit is used for the X coordinate.

【0066】図11の磁気抵抗素子から出力した4組の
差動信号は差動増幅器35に入力された後、2値化回路
36により2値化される。その後、図7の場合と同様
に、クロックの位相から移動方向信号が生成され、ま
た、クロック信号32、絶対座標信号33、同期信号3
4が生成される。同期信号34は同期信号検出回路38
に入力され、シフトレジスタ39のリセット/トリガ信
号を生成する。リセット/トリガ信号は移動方向信号が
正方向を示す時のみ生成される。
The four sets of differential signals output from the magnetoresistive element of FIG. 11 are input to the differential amplifier 35 and then binarized by the binarizing circuit 36. After that, as in the case of FIG. 7, the movement direction signal is generated from the clock phase, and the clock signal 32, the absolute coordinate signal 33, and the synchronization signal 3 are generated.
4 is generated. The sync signal 34 is a sync signal detection circuit 38.
To generate a reset / trigger signal for the shift register 39. The reset / trigger signal is generated only when the movement direction signal indicates the forward direction.

【0067】移動方向信号は演算処理回路40に入力さ
れ、8ビットシフトレジスタ39から入力される絶対座
標信号にクロック信号をカウントした値を加算するか、
または減算するか判断するために使用される。
The moving direction signal is input to the arithmetic processing circuit 40, and the value obtained by counting the clock signal is added to the absolute coordinate signal input from the 8-bit shift register 39, or
Or used to determine whether to subtract.

【0068】クロック信号32はシフトレジスタ39に
入力しラッチタイミング信号に使用されるとともに、演
算処理回路40に内蔵されるアップダウンカウンタに入
力され計測される。
The clock signal 32 is input to the shift register 39 and used as a latch timing signal, and is also input to and measured by an up / down counter incorporated in the arithmetic processing circuit 40.

【0069】この演算処理回路40のアップダウンカウ
ンタはシフトレジスタ39のものと同じリセット/トリ
ガ信号でリセットされる。絶対座標データ33はシフト
レジスタ39のデータ端子に入力され、リセット/トリ
ガ信号から判断される適切なタイミングで、8ビットデ
ータに変換され演算処理回路40に入力される。
The up / down counter of the arithmetic processing circuit 40 is reset by the same reset / trigger signal as that of the shift register 39. The absolute coordinate data 33 is input to the data terminal of the shift register 39, converted into 8-bit data at an appropriate timing determined from the reset / trigger signal, and input to the arithmetic processing circuit 40.

【0070】リセット/トリガ信号は、シフトレジスタ
39に入力され、シフトレジスタ39のラッチ/シフト
動作を開始させる。また、演算処理回路40にも入力さ
れており、これに基づき演算処理回路は40がシフトレ
ジスタ39からデータを取り込む適切なタイミングを決
定する。
The reset / trigger signal is input to the shift register 39 to start the latch / shift operation of the shift register 39. The data is also input to the arithmetic processing circuit 40, and based on this, the arithmetic processing circuit 40 determines an appropriate timing for fetching data from the shift register 39.

【0071】演算処理回路40は、本実施例では、入力
した8ビットデータの上位7ビットを0.1mm単位の
座標データとして認識する。また、内蔵されるカウンタ
出力値から定数を加算または減算した値を、即ち、図1
2におけるP1ポイントのP0ポイントからの差を、磁
気抵抗素子の進行方向、即ち、加算減算信号に従い演算
し、Y座標を出力する。即ち、Y=Y’±(内蔵カウン
タの値)とする。
In this embodiment, the arithmetic processing circuit 40 recognizes the upper 7 bits of the input 8-bit data as coordinate data in 0.1 mm units. In addition, a value obtained by adding or subtracting a constant from the built-in counter output value, that is, in FIG.
The difference between the P1 point and the P0 point in 2 is calculated according to the traveling direction of the magnetoresistive element, that is, the addition / subtraction signal, and the Y coordinate is output. That is, Y = Y '± (value of built-in counter).

【0072】第2の実施例においては、ペンおよびペン
案内部が一定間隔毎、例えば1.0mm間隔毎に絶対位
置座標を検出し、その間の座標は例えば0.1mm間隔
のクロックをカウントし、移動方向によって絶対位置座
標に加算または減算して、高精度の位置検出を行おうと
するものである。
In the second embodiment, the pen and the pen guide unit detect absolute position coordinates at regular intervals, for example, at 1.0 mm intervals, and the coordinates between them detect clocks at 0.1 mm intervals, for example. It is intended to perform highly accurate position detection by adding or subtracting to absolute position coordinates depending on the moving direction.

【0073】絶対位置情報の読み込みは、本発明である
座標検出入力装置の原点検出が必要であるときのみ、例
えば、電源が入ったときやシステムがリセットされたと
き、または、使用者が必要と感じたときのみ行えばよ
い。それ以外は、クロック信号と移動方向信号を用い
て、演算処理回路40に内蔵されたカウンタにより、移
動により生じた差分のみを演算することにより、ペンの
位置を高精度に検出することが可能である。
The reading of the absolute position information is necessary only when the origin detection of the coordinate detection input device according to the present invention is necessary, for example, when the power is turned on, the system is reset, or the user. You only have to do it when you feel it. Otherwise, the position of the pen can be detected with high accuracy by using the clock signal and the movement direction signal to calculate only the difference caused by the movement by the counter incorporated in the arithmetic processing circuit 40. is there.

【0074】図11と図12を見ると、絶対座標パター
ン27と同期パターン28には無着磁部があり、磁気抵
抗素子が無着磁部にある場合には図13の2値化回路出
力は不定になるように思われる。しかし、2値化回路3
6に、図14に示すようなヒステリシス特性を持たせる
ことにより、0または1のどちらかに制定すれば、検出
不能となることがない。
11 and 12, the absolute coordinate pattern 27 and the synchronization pattern 28 have a non-magnetized portion, and when the magnetoresistive element is in the non-magnetized portion, the binarization circuit output of FIG. 13 is output. Seems to be indeterminate. However, the binarization circuit 3
When 6 is provided with a hysteresis characteristic as shown in FIG. 14, if it is set to either 0 or 1, it will not become undetectable.

【0075】また、図11〜図13の構成においては、
ペンおよびペン案内部が一方向、例えば正方向に移動し
たときのみ絶対位置座標を検出可能である。しかし、同
期信号パターンを絶対座標データの前後に配置させて、
絶対座標の読み込みを両方向に移動しても可能にするこ
とができ、この場合、図17のような構成を用いること
ができる。
Further, in the configurations of FIGS. 11 to 13,
The absolute position coordinates can be detected only when the pen and the pen guide portion move in one direction, for example, the positive direction. However, by placing the sync signal pattern before and after the absolute coordinate data,
It is possible to read the absolute coordinates by moving in both directions. In this case, the configuration as shown in FIG. 17 can be used.

【0076】図17は、着磁ベルト22、磁気抵抗素子
24と、クロック信号32、移動方向信号41、絶対座
標信号33、同期信号34のタイミングチャートを示し
ている。図中矢印は磁気抵抗素子24の移動方向を示
す。
FIG. 17 shows a timing chart of the magnetizing belt 22, the magnetic resistance element 24, the clock signal 32, the moving direction signal 41, the absolute coordinate signal 33, and the synchronizing signal 34. The arrow in the figure indicates the moving direction of the magnetoresistive element 24.

【0077】着磁ベルト22は図11と比較して、同期
パターン42のみ異なっている。すなわち、同期パター
ンは4ビットとし、右から読んだ時と、左から読んだ時
とで非対称なパターン(図においては0010)として
ある。
The magnetizing belt 22 differs from that shown in FIG. 11 only in the synchronization pattern 42. That is, the synchronization pattern is 4 bits, and is asymmetrical when read from the right and read from the left (0010 in the figure).

【0078】そして、移動方向信号41が1即ち正方向
の時はクロックの立ち上がりでラッチするが、0即ち負
方向の場合には立ち下がりでラッチするように制御す
る。また、演算処理装置40は、移動方向が負ならば入
力した8ビットデータの上位ビットを下位ビットと順次
入れ替え、これを座標データとして扱う。
When the movement direction signal 41 is 1 (positive), the clock is latched at the rising edge of the clock, but when it is 0 (negative), the latching is performed at the falling edge. If the movement direction is negative, the arithmetic processing unit 40 sequentially replaces the upper bits of the input 8-bit data with the lower bits and treats this as coordinate data.

【0079】このような構成により、ペン1(ペン案内
部2)が両方向に移動しても絶対座標の読み込みが行な
える。
With this structure, even if the pen 1 (pen guide portion 2) moves in both directions, the absolute coordinates can be read.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、ペン案内部の移動に応じた着磁部材および磁電変換
素子の相対的な移動により、座標情報を生成するように
しているので、電磁ノイズを発生せず、また外部や自機
の内部回路の電磁ノイズに影響されず、検出精度が高
く、低消費電流で安価な座標入力装置を提供することが
できる。
As is apparent from the above, according to the present invention, the coordinate information is generated by the relative movement of the magnetizing member and the magnetoelectric conversion element according to the movement of the pen guide portion. It is possible to provide a coordinate input device that does not generate electromagnetic noise and is not affected by electromagnetic noise from the external or internal circuits of the device itself, has high detection accuracy, low current consumption, and is inexpensive.

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

【図1】本発明による座標入力装置の第1の実施例の構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of a coordinate input device according to the present invention.

【図2】図1の座標入力装置のペン案内部とガイド板の
保持構造を示した平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a holding structure of a pen guide unit and a guide plate of the coordinate input device of FIG.

【図3】図2のスイッチ/筆圧検出器の構成および動作
を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration and operation of the switch / writing pressure detector of FIG.

【図4】本発明に用いる磁気抵抗素子の動作原理を説明
するグラフ図である。
FIG. 4 is a graph illustrating the operating principle of the magnetoresistive element used in the present invention.

【図5】図1の装置の座標検出方法を説明するため着磁
ベルトの着磁パターンおよび磁気抵抗素子の構成を示し
た説明図である。
5 is an explanatory diagram showing a configuration of a magnetizing pattern and a magnetoresistive element of a magnetizing belt for explaining a coordinate detecting method of the apparatus of FIG.

【図6】図5の座標検出方法を説明するタイミングチャ
ート図である。
6 is a timing chart illustrating the coordinate detection method of FIG.

【図7】ペンの進行方向を検出する回路のブロック図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram of a circuit that detects a traveling direction of a pen.

【図8】図1の装置の座標検出回路のブロック図であ
る。
8 is a block diagram of a coordinate detection circuit of the apparatus of FIG.

【図9】図1の装置の原点検出方法を示した説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of detecting the origin of the apparatus of FIG.

【図10】本発明の座標入力装置の第2実施例の構成を
示した斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of the coordinate input device according to the present invention.

【図11】図10の装置の座標検出方法を説明するため
着磁ベルトの着磁パターンおよび磁気抵抗素子の構成を
示した説明図である。
11 is an explanatory diagram showing a magnetizing pattern of a magnetizing belt and a configuration of a magnetoresistive element for explaining a coordinate detecting method of the apparatus of FIG.

【図12】図11の座標検出方法を説明するタイミング
チャート図である。
12 is a timing chart illustrating the coordinate detection method of FIG.

【図13】図10の装置の座標検出回路のブロック図で
ある。
13 is a block diagram of a coordinate detection circuit of the device of FIG.

【図14】図13の回路とともに使用される2値化回路
の特性を説明するグラフ図である。
14 is a graph illustrating characteristics of a binarization circuit used with the circuit of FIG.

【図15】従来の座標検出入力回路を説明する斜視図で
ある。
FIG. 15 is a perspective view illustrating a conventional coordinate detection input circuit.

【図16】従来の座標検出方法の一つである電磁結合方
式の検出原理を説明する斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view illustrating a detection principle of an electromagnetic coupling method, which is one of conventional coordinate detection methods.

【図17】図10の装置の座標検出方法を説明するため
着磁ベルトの着磁パターンおよび磁気抵抗素子の変形例
を示した説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a modification of the magnetizing pattern of the magnetizing belt and the magnetoresistive element for explaining the coordinate detecting method of the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ペン 2 ペン案内部 3 ガイド板 4 支持移動機構 5 着磁ベルト 6 モータ 7 テンショナー 8 基台 9 プーリー 14a プローブ 17 Dラッチ回路 18 アップダウンカウンタ 19 アップダウンカウンタ 20 演算処理回路 22 Y座標着磁ベルト 23 X座標着磁ベルト 24 磁気抵抗素子 25 磁気抵抗素子 29 クロック/移動方向検出素子 30 絶対座標検出素子 31 同期パターン検出素子 32 クロック信号 33 絶対座標信号 34 同期信号 35 差動増幅器 36 2値化回路 38 同期信号検出回路 39 シフトレジスタ 40 演算処理回路 A ストッパー B ストッパー D 表示部 a 磁気抵抗素子 b 磁気抵抗素子 1 Pen 2 Pen Guide 3 Guide Plate 4 Support Moving Mechanism 5 Magnetizing Belt 6 Motor 7 Tensioner 8 Base 9 Pulley 14a Probe 17 D Latch Circuit 18 Up / Down Counter 19 Up / Down Counter 20 Arithmetic Processing Circuit 22 Y Coordinate Magnetizing Belt 23 X-coordinate magnetizing belt 24 Magnetic resistance element 25 Magnetic resistance element 29 Clock / moving direction detection element 30 Absolute coordinate detection element 31 Synchronous pattern detection element 32 Clock signal 33 Absolute coordinate signal 34 Synchronization signal 35 Differential amplifier 36 Binarization circuit 38 Sync signal detection circuit 39 Shift register 40 Arithmetic processing circuit A Stopper B Stopper D Display section a Magnetoresistive element b Magnetoresistive element

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次元座標値を検出しコンピュータ等に
入力する座標入力装置において、 座標を指示するためのペンと、 前記ペンを着脱可能なペン案内部と、 前記ペン案内部をX軸およびY軸方向に移動自在に支持
する支持機構と、 前記ペン案内部の移動に応じて、互いに相対的に移動す
る着磁部材および磁電変換素子と、 前記磁電変換素子から得られる電気信号に応じて前記ペ
ンの座標を求める処理回路から成ることを特徴とする座
標入力装置。
1. A coordinate input device for detecting a two-dimensional coordinate value and inputting it to a computer or the like, a pen for instructing coordinates, a pen guide part to which the pen can be attached and detached, and the pen guide part for the X axis and A support mechanism that movably supports in the Y-axis direction, a magnetizing member and a magnetoelectric conversion element that move relative to each other in response to movement of the pen guide portion, and an electric signal obtained from the magnetoelectric conversion element. A coordinate input device comprising a processing circuit for obtaining the coordinates of the pen.
【請求項2】 前記着磁部材は、巻き出し巻き戻し自在
に支持され、着磁されたワイヤー又はベルトであって、
その一部が検出すべき座標のX座標軸およびY座標軸に
平行に支持されることを特徴とする請求項1に記載の座
標入力装置。
2. The magnetizing member is a magnetized wire or belt that is supported so that it can be unwound and unwound.
The coordinate input device according to claim 1, wherein a part of the coordinate input device is supported parallel to the X coordinate axis and the Y coordinate axis of the coordinate to be detected.
【請求項3】 前記支持機構は前記ペン案内部をX軸方
向に移動可能に支持する第1の支持部および前記ペン案
内部をY軸方向に移動可能に支持する第2の支持部を有
し、第1および第2の支持部に沿って前記着磁手段が配
置され、前記ペン案内部の移動に応じて第1および第2
の支持部に関連して設けられた磁電変換素子が移動され
ることを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。
3. The support mechanism has a first support portion that supports the pen guide portion so as to be movable in the X-axis direction and a second support portion that supports the pen guide portion so as to be movable in the Y-axis direction. The magnetizing means are arranged along the first and second supporting portions, and the first and second magnetizing means are arranged according to the movement of the pen guide portion.
2. The coordinate input device according to claim 1, wherein a magnetoelectric conversion element provided in association with the support portion of is moved.
【請求項4】 ペン案内部へのペン装着を検出するスイ
ッチ回路と、前記ペンの筆圧を検出する検出回路から成
る検出手段を有することを特徴とする請求項1に記載の
座標入力装置。
4. The coordinate input device according to claim 1, further comprising a detection circuit including a switch circuit for detecting attachment of the pen to the pen guide portion and a detection circuit for detecting writing pressure of the pen.
【請求項5】 前記処理装置は、前記ペン案内部の原点
位置を設定した後、以後ペンの移動の方向および移動量
の差分を求め、この差分から現在位置を算出することを
特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。
5. The processing device, after setting the origin position of the pen guide unit, obtains a difference in the direction and amount of movement of the pen thereafter, and calculates the current position from this difference. The coordinate input device according to item 1.
【請求項6】 前記着磁手段の着磁パターンに関して、
90度位相のずれた2相の差動信号を出力すべく前記磁
電変換素子を構成し、前記2相の差動信号の位相差を介
してペンの移動方向を検出することを特徴とする請求項
5に記載の座標入力装置。
6. The magnetizing pattern of the magnetizing means,
The magneto-electric conversion element is configured to output two-phase differential signals that are 90 degrees out of phase with each other, and the moving direction of the pen is detected based on the phase difference between the two-phase differential signals. Item 5. The coordinate input device according to item 5.
【請求項7】 前記着磁手段に、検出を行なうべきXY
座標系における絶対座標値情報を着磁パターンとして設
けたことを特徴とする請求項3に記載の座標入力装置。
7. The XY to be detected by the magnetizing means.
4. The coordinate input device according to claim 3, wherein absolute coordinate value information in the coordinate system is provided as a magnetizing pattern.
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