JPH09288127A - 任意波形発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペンまたは指により座標検出パネル上に書き
込むことで、任意の波形信号を発生でき、誰でも簡単に
使える任意波形発生器を提供する。 【解決手段】 ２次元マトリックス状に受光素子（光電
池）４５を配列してなる座標検出パネル２上にペン１を
接触させ移動させると移動軌跡２５が生じるが、ペン１
で覆われた受光素子４５の位置では光が遮光されるた
め、走査部５により座標検出パネル２を走査することに
より移動軌跡２５に対応した任意の波形の信号が得ら
れ、それを電流／電圧変換部６で電圧に変換し、比較部
８で基準電圧と比較してアップカウンタ９にストップ信
号Ｓ₁ を出力し、アップカウンタ９が走査部５のクロッ
クをカウントしている、そのカウントをストップさせる
ことによりペン１の位置信号を得て、これをＤ／Ａ変換
部１１にてアナログに変換すると波形信号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振幅および周波数
等を変化させてユーザーが任意に波形を形成して出力さ
せる計測器、特にファンクションジェネレータなどの信
号発生器に用いられるもので、出力させたい波形のパタ
ーンをペン（市販のペン、書込専用ペンを含む）または
指等によって座標検出パネルに書き入れることで任意の
波形を設定し、設定された波形を出力させる任意波形発
生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】波形を出力する計測器として、従来よ
り、ファンクションジェネレータ、パルス発生器、カラ
ーバー発生器等が知られている。これらの大多数の計測
器は、すでに波形パターンが決まっていて、振幅、周波
数をダイヤルなどの可変器によって可変し、電圧レベ
ル、周期、デューティ比などを変動させて出力させてい
る。

【０００３】波形パターンとしては方形波、サイン波、
三角波、パルス波などがある。これは、基準水晶発振器
に位相検波器、分周器、フィルター、混合器などを組み
合わせた構成により波形を出力する。

【０００４】また、デジタル信号を８ビットレベルでメ
モリに記憶させておき、必要に応じてデジタル信号処理
により波形を出力させる計測器が最近よく使われてい
る。その波形として例えばカラーバー信号、ノコギリ波
などがある。

【０００５】さらには、ランダム波形等を出力させるの
に、ツェナーダイオードが発生する白色雑音を増幅して
出力する方法、各種デジタル演算およびフィルターを組
み合わせて出力する方法等、複数の方法が実用化され、
商品化されている。これらについては、計測器に関して
詳しく書かれた「実用電子計測器ハンドブック」（発行
者学校法人東京電気大学、発行所東京電気大学出版局の
第７章、ｐ４２３〜ｐ４７５）に詳しく記載されてい
る。

【０００６】また、ＧＰ−ＩＢ（General Purpose Inte
rface Bus ）を使ったプログラムによる機能切り換えで
出力波形を変動させる方法があるものの、任意波形出力
とは程遠く、切り換えによる一時的な出力波形の乱れが
そのまま出力される問題がある。

【０００７】そこで最近、コンピュータのＣＲＴ上で波
形作成ソフトウェアを使用して希望の波形の作成を行
い、作成された波形データをメモリに記憶させ、デジタ
ルアナログ変換後に出力させる任意波形発生器が開発さ
れた。これには、例えばＨＰメーカーの８７７０Ａがあ
り、ソフトではＷＡＶＥＴＥＫのWave Form DSP などが
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記いずれ
の方法を用いても複雑な任意波形を簡単な設定によって
出力することはできない。

【０００９】回路構成だけによる波形出力は簡単に実現
させることはできるものの、複雑な波形を出力できるよ
うにするほど複雑な回路構成を必要とするという問題が
ある。また、ソフトによる記述で波形生成を行い出力す
るには、任意の波形を設定するのに時間とノウハウを必
要とする上に、コストが非常に高くなるという問題があ
る。さらには、非常に複雑でランダムな雑音信号波形を
出力させるには回路構成だけでは簡単には作れず、また
ソフトにおいても現段階のソフトでは複雑な波形を完全
には記述できず、記述する方法もむずかしくなり専任者
が必要となってくるなど現実的にはむずかしく、現状で
は非常に高価な計測器しかなく、専用の信号パターン発
生器や雑音信号発生器などの専用器を使用するなどの方
法しかない状況である。

【００１０】つまり、従来の任意波形発生器では、任意
の波形が出力できるものの、ある程度使い慣れた技術者
がある程度限定された形の波形しか出力できないという
欠点を有している。

【００１１】そこで、ユーザーが簡単に任意の複雑な波
形を設定して出力することができる信頼性の高い装置が
強く要望されている。

【００１２】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、従来にはない全く新しい手法によっ
て必要とする任意の波形を形成し外部に出力することが
可能な計測器、すなわち、ユーザーが必要とする複雑な
波形を座標検出パネルに書き、これをユーザーが出力し
たい波形として読み込み、デジタル信号として波形を生
成し、デジタルアナログ変換して外部に出力する任意波
形発生器を提供することを目的とする。従来から紙に書
くことに慣れているユーザーが、同じような感覚で出力
させたい波形を座標検出パネル上に書くことで、波形を
設定して出力させるものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
任意波形発生器は、２次元マトリックス状に配列された
複数の受光素子を有し受光素子の配列方向の一方を電圧
軸に、他方を時間軸に設定した座標検出パネルと、前記
座標検出パネルの電圧軸を順次時間軸をずらしながら走
査する走査部と、前記走査部の走査によってペンまたは
指等が前記座標検出パネル上を移動する軌跡を検出する
検出部と、前記検出部によって検出された信号を出力波
形の信号に変換するＤ／Ａ変換部とを備え、ペンまたは
指によって任意の波形を座標検出パネル上に入力して任
意波形信号を発生させるように構成したことを特徴とし
ている。座標検出パネル上でペンまたは指を発生させた
い波形になぞって移動させ、その移動軌跡を走査検出す
ることで、座標検出パネルに書き込まれた波形がアナロ
グ信号として出力される。これにより、紙に書くことに
慣れているユーザーが紙に書くのと同じような感覚によ
って出力させたい波形を座標検出パネル上に書くことで
任意の波形信号を発生させることができる。

【００１４】本発明に係る請求項２の任意波形発生器
は、上記請求項１において、座標検出パネルの背面にこ
の座標検出パネルに対して光を出射する平面光源を密着
させていることを特徴としている。座標検出パネルの背
面の平面光源から光を出射させ、その光をペンまたは指
によって反射させて座標検出パネルに入射させることに
より、ペンまたは指の移動軌跡に応じた形状の波形を発
生させるから、すなわち光源光を用いるように構成した
から、不安定な自然光を利用する場合に比べて、波形発
生動作が安定し、波形信号発生の精度が高くなる。

【００１５】本発明に係る請求項３の任意波形発生器
は、並列された第１の電極群と並列された第２の電極群
とがマトリックス状に配列されてなる座標検出領域を有
しかつ電極の配列方向の一方を電圧軸に、他方を時間軸
に設定した座標検出パネルと、前記座標検出パネルに接
触または接近して座標検出を行う電極を先端にもつ専用
検出ペンと、前記座標検出パネルの電圧軸を順次時間軸
をずらしながら走査する走査部と、前記走査部の走査に
よって前記専用検出ペンが前記座標検出パネル上を移動
する軌跡を検出する検出部と、前記検出部によって検出
された信号を出力波形の信号に変換するＤ／Ａ変換部と
を備え、専用検出ペンによって任意の波形を座標検出パ
ネル上に入力して任意波形信号を発生させるように構成
したことを特徴としている。座標検出パネル上で座標検
出を行う専用検出ペンを発生させたい波形になぞって移
動させ、その移動軌跡を走査検出することで、座標検出
パネルに書き込まれた波形がアナログ信号として出力さ
れ、専用検出ペンを用いるので、光の有無や変動などの
自然光または光源光の状態に影響されることなく、常に
同じ条件のもとで、任意の波形信号を発生させることが
できる。

【００１６】本発明に係る請求項４の任意波形発生器
は、並列された第１の電極群と並列された第２の電極群
とがどちらか一方を上部電極、他方を下部電極として縦
横に直交され交差した部分をスイッチ構造となしかつ電
極の配列方向の一方を電圧軸に、他方を時間軸に設定し
た座標検出パネルと、前記座標検出パネルの電圧軸を順
次時間軸をずらしながら走査する走査部と、前記走査部
の走査によってペンまたは指が前記座標検出パネル上を
移動する軌跡をペンまたは指によって押圧された座標位
置のスイッチがオンすることにより検出する検出部と、
前記検出部によって検出された信号を出力波形の信号に
変換するＤ／Ａ変換部とを備え、ペンまたは指によって
任意の波形を座標検出パネル上に入力して任意波形信号
を発生させるように構成したことを特徴としている。書
き込みの専用検出ペンを必要とせず、ペンまたは指で座
標検出パネルを押しながら移動することで書き込みでき
る。

【００１７】これは、特に紙に書くことに慣れているユ
ーザーが全く同じ感覚によって発生させたい波形をパネ
ルに書くことができ、入力という作業に抵抗なく、ま
た、入力時の明るさやノイズ等の周辺環境に全く影響を
受けずに任意の波形信号を発生できる。

【００１８】本発明に係る請求項５の任意波形発生器
は、上記請求項１から請求項４までのいずれかにおい
て、座標検出パネルとこの座標検出パネルの電圧軸を順
次時間軸をずらしながら走査する走査部とこの走査部に
接続された出力部とからなる波形書込部と、ペンまたは
専用検出ペンまたは指等が前記座標検出パネル上を移動
する軌跡を検出する検出部とその周辺の信号処理部とこ
の信号処理部への入力部とからなる本体とを別体構成と
し、前記波形書込部の出力部と前記本体の入力部とをケ
ーブルを介して接続してあることを特徴としている。波
形書込部と本体とを別体構成としてあるので、本体をラ
ック等に組み込んだ場合でも、本体を動かすことなくケ
ーブルを介して波形書込部を手元までもってこれるの
で、手元における波形書込部において波形の書き込みを
自由に行える。また、設置に際しても、検出部を含んだ
本体と、座標検出パネルおよび走査部を含んだ波形書込
部とを別体として取り扱い、それぞれを独立して別個に
自由な場所に設置することができるし、互いに独立して
動かすこともできる。さらに、波形書込部が本体に対し
て接続・分離自在で持ち運び可能であるから、１つの波
形書込部を複数の計測器で共用することができる。特
に、危険な場所での実験、真空での使用、暗室での使用
等の、測定者が近づきにくい条件下での利用に有利であ
る。

【００１９】なお、ケーブルで接続する代わりに、赤外
線通信による方法でもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る任意波形発生
器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００２１】〔実施の形態１〕図１は、実施の形態１に
係る任意の波形を外部からペンまたは指等によって入力
できる任意波形発生器の電気的構成を示すブロック図で
ある。この構成によって波形を書き込むようにペンまた
は指等によって任意の波形を入力している動作状態を示
したのが図２であり、さらに、図２の書き込み方法によ
って入力した波形を出力させた状態を示したのが図３で
ある。

【００２２】図１に示すように、座標検出パネル２の任
意波形書込面３に対して、市販されているペン１（指等
でもよい）をあたかも実際に書き込むように接触させな
がら移動させる。任意波形書込面３の上部からの自然光
１６をペン１によって遮断した状態と、座標検出パネル
２に直接照射させた状態とで光の有無を検出することを
通じ、ペン１の移動によってユーザーが出力させたい波
形情報を入力する構成となっている。すなわち、図２に
示しているように座標検出パネル２における２次元マト
リックス状に配列された複数の受光素子（光電池）４５
を検出走査中に、ペン１によって光を遮断されて書き込
んだ状態２１とそのまま自然光を取り込んだ状態２０と
の差異を判断して光の有無を検出している。光を遮断し
て書き込んだ状態２１では受光素子４５から電流は出力
せず、自然光を取り込んだ状態２０では受光素子４５か
ら電流を出力している。このように、ペン１の任意形状
の移動軌跡２５に伴って座標検出パネル２上で生じる光
の有無の検出を通じて任意波形を入力することになる。

【００２３】図２は、ペン１によって座標検出パネル２
上に任意の波形を書いている状態を示しているが、接触
させながら移動させるペン１の先端は受光素子４５を覆
えるぐらいの太さが適している。したがって、図９
（ｂ）のように指１８による書きながらの入力も適して
いる。

【００２４】また、図２に示すように、あたかも実際に
書き込むように座標検出パネル２に接触させながらペン
１を移動させ、その移動軌跡２５を検出するために、走
査部５（図１）によって受光素子４５を走査２６させ、
走査順としてａからａ，ｂ，ｃ，ｄ……と順次繰り返し
て行く。このとき、予め座標検出パネル２の縦方向の軸
を電圧軸２３ａ、横方向の軸を時間軸２２ａと設定して
おく。また、移動軌跡２５の座標位置を検出する検出部
１７を構成しているアップカウンタ９（図１）は図２の
一例として８ビットを使用していることから、電圧軸２
３ａの受光素子４５を下の方から上の方にかけて、……
２５１，２５２，２５３，２５４，２５５と設定してお
く。さらに、時間軸２２ａにおいてもａ，ｂ，ｃ，ｄ…
…の走査ラインを０，１，２，３，４，５，６……と設
定しておく。以上のように設定は、座標検出パネル２に
よって波形を検出したときの出力状態をオシロスコープ
によって確認したとき、図３（ｂ）のオシロスコープ画
面３０に示すような波形になる設定としている。例え
ば、図３（ａ）において検出位置２４ａは、出力として
図３（ｂ）に電圧２４ｂになるようにしている。

【００２５】ここで、上記座標検出パネル２についての
説明を行う。座標検出パネルは、基本的には既に出願し
ている特願平７−１３０１５２号「入力装置」を使用す
ることができる。したがって座標検出パネルの説明は、
ここでは簡単に図２〜図７に基づいて行っておく。

【００２６】２次元のマトリックス状に形成された複数
の光電池（受光素子）４５からなる座標検出パネル２の
原理的構造について、図４〜図６を用いて説明する。図
において、４３は透明基板であり、ガラス等が用いられ
る。４１はこの透明基板４３上に光学的に透過率の高い
材質で形成されたストライプ状の第１の電極であり、例
えばＩＴＯなどの材質が用いられる。

【００２７】また、このストライプ状の第１の電極４１
が形成された透明基板４３上には、この第１の電極４１
に直交する方向にストライプ状に積層されたアモルファ
スシリコン層４０と、このストライプ状アモルファスシ
リコン層４０上にニッケルなどの光学的に透過率の低い
材質で形成されたストライプ状の第２の電極４２が存在
する。また、透明基板４３の端部には、第１の電極４１
群に接続された端子部４４ｂと第２の電極４２群に接続
された端子部４４ａが存在する。

【００２８】図５は図４のＡ−Ａ′断面を表し、図６は
図４のＢ−Ｂ′断面を表す。Ａ−Ａ′断面では、透明基
板４３側から、第１の電極４１、アモルファスシリコン
層４０、第２の電極４２がそれぞれ積層形成されてい
る。これにより、第１の電極４１と第２の電極４２との
交点に２次元マトリックス状に光電池４５が形成され
る。

【００２９】また、Ｂ−Ｂ′断面では、透明基板４３と
光学的に透過率の高い材質で作られた第１の電極４１の
みが存在するので、この部分の光学的な透過率はＡ−
Ａ′断面部に比較して高くなることが分かる。ＩＴＯな
ど透明な材質で第１の電極４１を構成すると、光透過率
は８０％程度にできる。また、透明基板４３としてガラ
ス基板を用いると、光透過率は９５％程度であるので、
Ｂ−Ｂ′部分の光透過率は７５％程度にできる。

【００３０】そこで、Ｂ−Ｂ′断面を示す図６の入射光
Ｘのごとく透明基板４３に入射した光は、透明基板４３
と第１の電極４１を通過し、図４にｂで示した、ストラ
イプ状に形成されたアモルファスシリコン層４０とスト
ライプ状に形成された第２の電極４２の空隙の部分つま
りＢ−Ｂ′断面部分を通過して裏面へ透過する。逆に、
図６の入射光Ｙのごとく入射した光は、図４にｂで示し
たストライプ状に形成された第２の電極４２とアモルフ
ァスシリコン層４０のストライプの空隙の部分つまりＢ
−Ｂ′断面部分を通過し、第１の電極４１と透明基板４
３を通過して裏面へ透過する。

【００３１】なお、図４のａの部分（第１の電極４１と
アモルファスシリコン層４０および第２の電極４２とが
重なり合っている部分）に入射した光は、図５のＸの方
向から入射しようともＹの方向から入射しようとも、反
対面には透過しない。これは、光学的に透過率の低い第
２の電極４２で遮蔽されるからである。

【００３２】以上のようにして、第１の電極４１と第２
の電極４２の交点に光電池４５が２次元マトリックス状
に形成される。

【００３３】アモルファスシリコン層４０は、横方向へ
の電気電導率が極めて低い。そのため、アモルファスシ
リコン層４０がストライプ状につながっていても、第１
の電極４１と第２の電極４２の交点付近にしか光電池４
５は形成されず、アモルファスシリコン層を介した横方
向の光電池どうしのリークは極めて低いといえる。場合
によっては、完全に切り離した光電池としてもよい。

【００３４】また、これまで特に触れていないが、透明
基板の上に各電極やアモルファスシリコン層を形成する
方法は、ＣＶＤ装置などを用いて薄膜を形成した後、適
当な方法でエッチングすればよい。アモルファスシリコ
ン層は、ｐ型半導体、絶縁層、ｎ型半導体の順で第１の
電極の上に形成するか、または、ｎ型半導体、絶縁層、
ｐ型半導体の順で第１の電極の上に形成するかである。
いずれを用いても機能的に差はなく、要するに第１の電
極と第２の電極の交差部分に光電池を形成すればよい。
なお、いうまでもなく、図４に示した座標検出パネル２
はマトリックス状に形成される光電池の数には依存しな
い。図示のように４個であってもよいし、１００００個
以上の多数であってもかまわない。

【００３５】また、図５に示すように、第１の電極４１
と第２の電極４２とに光透過率に差があるため、光透過
率の低い電極４２の存在する面から入射した光には光電
池４５は応答せず、一方、光透過率の高い電極４１の存
在する面５０から入射した光にのみ光電池４５が応答し
て光起電力を発現する。

【００３６】ここで、図７を用いて指１８によって波形
が書かれたときの波形情報の入力の様子を説明する。図
７は図４のＣ−Ｃ′断面を表す。図７において波形書き
込み時には透明基板４３面に指１８を密着させる。図７
のＣ−Ｃ′断面のうち、ａ、ｂ部分に関しては図４にお
いても記載しているが、ａの部分は光を透過せず、ｂの
部分は光を透過する。そこで、指１８を密着させた面か
ら光イ、光ロ（自然光）を入射させると、光イは指１８
によって反射され、光ロは透明基板４３と第１の電極４
１を透過し、光電池４５によって検出される。なお、こ
れは後述する光源使用タイプの実施の形態２（図１１の
光源５０参照）に関係するのであるが、指１８を密着さ
せた面とは反対側から光ハ、光ニを入射させると、入射
した光ハが座標検出パネル２のｂの部分を透過し、さら
に指１８によって反射され、第１の電極４１と第２の電
極４２との間に形成される光電池４５によって検出され
る。また、光ニのように指１８のない箇所に入射した光
ニはそのまま座標検出パネル２を透過する。そこでこの
光の強弱を光電池の光起電力によって電流に変換すれ
ば、指１８の位置を検出することができる。

【００３７】以上のように動作する座標検出パネル２
を、任意波形入力平面センサーとすることで本発明の任
意波形発生器の構成が可能となる。

【００３８】では、このように設定された座標検出パネ
ル２によってペン１の移動軌跡２５を検出する方法につ
いて、図１のブロック図にて説明を加える。

【００３９】座標検出パネル２は光電池からなる受光素
子４５がマトリックス状に並んでおり、走査部５にて座
標検出パネル２の電圧軸を順次時間軸をずらしながら走
査させる。走査部５にて座標検出パネル２を走査しなが
ら、電流／電圧変換部６、しきい値電圧部７、比較部
８、アップカウンタ９等からなる検出部１７によって、
ペン１の移動軌跡２５によって書かれた波形部分に相当
する光電池である受光素子４５の位置を検出する。

【００４０】検出は、ペン１によって受光素子（光電
池）４５を塞ぐことで上部からの光１６を遮断し受光素
子４５が信号が出力していない状態と、ペン１の移動と
関係ない受光素子４５が光１６を受けることで信号が出
力している状態とを識別することにより行われる。ペン
１の移動に伴って光が遮断される受光素子の位置が移動
していくが、これを検出することにより、ペン１の移動
軌跡２５で書かれた波形情報を読み込むことになる。こ
のようにして検出された信号を電流／電圧変換部６にて
信号処理しやすい電圧に変換し、しきい値電圧部７の設
定電圧値と比較部８にて比較して２値化する。なお、座
標検出パネル２からの出力は微小電流であり、その電流
１ｎＡレベル信号を電流／電圧変換部６によって５×１
０⁸ Ｖ／Ａにて増幅する。

【００４１】比較部８による２値化の手法の一例を図８
に示す。図８の波形において、図２のａラインの走査に
よって出力した電流／電圧変換部６の波形Ｗ₁ を上に示
し、しきい値電圧部７の設定したしきい値電圧Ｖthと比
較部８にて比較して出力した波形Ｗ₂ を下に示してい
る。図２の電圧軸２３ａ側２５１番目の受光素子がペン
１によって光が遮断されて出力がされず、反転してＨＩ
信号となり２値化信号として出力されている。この２値
化信号が図１の比較部８からアップカウンタ９に出力し
ているストップ信号Ｓ₁ である。座標検出パネル２の走
査時に、その走査対象の受光素子４５上にペン１がなか
ったときにストップ信号Ｓ₁ としてインアクティブのＬ
Ｏ信号がアップカウンタ９へ送られ、ペン１が走査対象
の受光素子４５上にあったときにストップ信号Ｓ₁ とし
てアクティブのＨＩ信号がアップカウンタ９へ送られ
る。つまり、図２のａラインでは、走査時にペン１が２
５１番目の受光素子上に位置しているので、アクティブ
のストップ信号Ｓ₁ がアップカウンタ９に送られること
になる。

【００４２】走査部５はクロック発生部４からのクロッ
クｋ₁ によって駆動が制御され、座標検出パネル２の複
数の受光素子４５を順次走査することになる。さらにこ
のとき、クロック発生部４からのクロック信号ｋ₂ をア
ップカウンタ９にて計測することで、座標検出パネル２
のどの受光素子部分に光情報が無いのか（ペン１によっ
て光が遮断されている部分）が判るようにしておく。

【００４３】このように、ペン１が座標検出パネル２の
どの受光素子４５上に位置しているかについては、クロ
ック発生部４からのクロック信号ｋ₂ をアップカウンタ
９にて計測し、比較部８の２値化信号であるＨＩ信号を
カウントのストップ信号Ｓ₁としてアップカウンタ９に
送り、アップカウンタ９を止めるようにしておく。これ
により、ペン１によって書かれた波形を座標検出パネル
２によって確認し、アップカウンタ９によりペン１の位
置の定量化を行っている。

【００４４】以上の一連動作が座標検出パネル２の１ラ
イン（図２におけるａライン）の動作であるが、座標検
出パネル２全体の検出を行うために、隣のライン（ｂラ
イン）に移る信号としてライン信号Ｓ₂ を走査部５より
アップカウンタ９に送り、隣のラインに移った時点でア
ップカウンタ９は、リセットされて再度最初からカウン
トするようにしておくことで、常に座標検出パネル２の
走査開始位置より何番目の受光素子の上にペン１が位置
しているかの判断がつくようになる。

【００４５】以上が、図９（ａ）のようにペン１により
任意に書いた波形を検出する方法の説明である。また、
図９（ｂ）のように座標検出パネル２上の指１８の移動
によって光を遮断する書き込みであってもよい。ただ
し、指による書き込みは、指により複数の受光素子を一
度に光から遮断することになり、比較部８からのストッ
プ信号Ｓ₁ は走査により指で遮光された一番最初の受光
素子での走査タイミングで出力されることになり、波形
の書き込み入力は見かけ上、指で押さえている部分より
下の方を検出することになるから、出力電圧はやや小さ
くなる。

【００４６】また、クロック発生部４から走査部５に与
えられるクロックｋ₁ の周波数は、ペンなどの移動させ
るスピードより十分に速くなければならない（例えば１
００ＫＨｚ）。

【００４７】また、ペン１の移動によってはペン１が走
査タイミングの受光素子４５の上に存在しないことがあ
り、すると、電圧軸ライン走査を終了しても、アップカ
ウンタ９に対してストップ信号Ｓ₁ が出力されないこと
もある。そのときは、ひとつ前のラインのカウント値を
用いるようにしておく。つまり、アップカウンタ９が
“２５５”をカウントしたときはアナログ出力の電圧は
そのままとする。

【００４８】前述したように、座標検出パネル２におい
て受光素子４５の縦横の配列方向の一方である横方向を
時間軸２２ａに、縦方向を電圧軸２３ａに設定してあ
り、走査部５によって走査するときに、座標検出パネル
２の時間軸方向に対して垂直方向に走査するようにして
おく。これで、アップカウンタ９が各ライン走査（図２
のａ，ｂ，ｃ，ｄライン）において波形情報の位置をカ
ウントし、最終的にＤ／Ａ変換部１１にてアナログ信号
に変換され出力されることになる。したがって、必ず時
間軸方向に対して垂直方向に走査するようにする。

【００４９】アップカウンタ９によって検出されたペン
１の軌跡である任意の波形のデジタル位置情報を、アナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換部１１へ８ビットにて出
力する。アナログ信号への変換量の基準電圧はリファレ
ンス電圧部１０より与え、８ビットの１ＬＳＢが、基準
電圧の１／２５６になるようにする。これによって得た
アナログ信号を、必要に応じて増幅部１２により必要な
波形の振幅になるまで増幅する。さらに、必要に応じて
基準電圧発生部１４からのオフセット電圧を加算部１３
において増幅部１２の出力に加え、波形位置を上下に動
かしたように調整できるようにする。以上の一連の動作
によって、座標検出パネル２の上でペン１が移動した移
動軌跡２５が任意の波形の電圧信号として出力端子１５
より外部に出力されることになる。

【００５０】外部に出力された信号をオシロスコープで
確認した状態を図３にて示す。座標検出パネル２の検出
位置２４ａはオシロスコープ画面３０上で電圧２４ｂに
なり、座標検出パネル２の電圧軸２３ａ、時間軸２２ａ
は、オシロスコープ画面３０の電圧軸２３ｂ、時間軸２
２ｂとなる。ペン１の移動軌跡２５の形状に対応した電
圧波形２６が発生されていることが確認できる。

【００５１】８ビットＤ／Ａ変換器を用いるのは、１ラ
インの光電池の数を２５６個としているからである。ビ
ット数は座標検出パネル２の大きさ（受光素子の数）に
よって適当に決定すればよい。

【００５２】図１のＤ／Ａ変換部１１の一例として図１
０のＤＡＣ−ＵＰ８ＢＣを使用する。このＤＡＣ−ＵＰ
８ＢＣのアナログ出力範囲を設定するために切り換え器
１９を設定する。これはバイポーラ／ユニポーラの切換
器である。バイポーラ／ユニポーラ切換器の指令によっ
て切り換えられたＤ／Ａ変換部１１は、バイポーラでは
−５Ｖから５Ｖを出力し、ユニポーラでは０Ｖから１０
Ｖを出力する。これをさらにＯＰアンプによる増幅器１
２によって増幅してアナログ出力の任意波形を出力させ
る。バイポーラ／ユニポーラ切換指令によって切り換え
られたＤ／Ａ変換部１１の出力は表１に示すような出力
値になる。

【００５３】

【表１】

【００５４】〔実施の形態２〕ところで、上記の実施の
形態１において、次のような問題点がある。

【００５５】自然光の光を利用することから、環境の変
化によって座標検出パネル２からの出力が変化してしま
い、比較部８においてしきい値と比較できなくなること
がある。また、ペンや指などの移動動作によって光を遮
ることで不必要な部分に影ができ、やはり、座標検出パ
ネル２からの出力値が変化する。

【００５６】そこで、自然光に頼らず、平面光源を座標
検出パネルに搭載し、光源の照射した光をペンまたは指
によって反射させ、その反射光を検出する構成としたの
が、実施の形態２である。まず、図１１（ａ）を用いて
原理の説明を行う。平面の光源５０に対して座標検出パ
ネル２をその受光素子面２ａにおいて積層してある。

【００５７】図１１（ａ）は、光源５０から座標検出パ
ネル２側に光源光５１を出射させ、座標検出パネル２上
でペン１の存在しない箇所では光源光５１がそのまま透
過しているのに対して、座標検出パネル２を押さえてい
るペン１の箇所では光源光５１がペン１によって反射さ
れ、その反射光５２が受光素子面２ａに入射し、ペン１
の存在を検出する。この場合の電気的構成ブロックは、
図１の構成に平面光源５０を付加したものでよい。

【００５８】なお、図１１（ｂ）は、実施の形態１にお
いて説明したように、光源は用いず、自然光１６を利用
するもので、座標検出パネル２上でペン１の存在しない
箇所では自然光１６が受光素子面２ａに入射しているの
に対して、座標検出パネル２を押さえているペン１の箇
所５３では自然光１６がペン１によって遮られるが、こ
の遮光状態を検出するものである。

【００５９】座標検出パネル２上を移動しているペン１
の検出信号は、図１１（ａ）の場合、ペン１を検出した
ときの反射光５２の受光素子面２ａへの入射によって座
標検出パネル２から電流信号が得られるのに対して、図
１１（ｂ）の場合は、ペン１の箇所での遮光のために座
標検出パネル２から出力がないときにペン位置を検出し
ている。したがって、図１の比較部８において、２値化
信号を必要に応じて反転させて使用する必要がある。

【００６０】また、図１１（ａ）のように光源５０を組
み合わせて使用する場合としては、フラット構造で発光
するＬＥＤ（バックライト）やＥＬ（バックライト）な
どがある。さらには、液晶パネルのバックライトとして
用いられている冷陰極管または熱陰極管の蛍光ランプか
らなる光源を使用してもよい。ここに、各光源の特徴を
示しておく。ＬＥＤは、ＴＴＬレベルの低い５Ｖの電圧
駆動でよいことから座標検出パネル２からの信号処理に
ノイズ影響を与えない。しかもＬＥＤは、発光させるた
めの周辺回路がほとんど要らず、ＶＣＯ（電圧制御発振
器）を１つで駆動させることができる。なお、使用した
ＬＥＤは、面発光ＬＥＤディスプレイで広い照光面積に
もかかわらず隅々までムラのない均一発光ができる。電
圧はｔｙｐ４．２Ｖ、ｍａｘ６Ｖである。これにより小
型化、低ノイズ化が可能になる。

【００６１】次に、ＥＬはＬＥＤより輝度が高いので座
標検出パネル２からの出力信号が大きく取れるが、駆動
電圧が約１００Ｖと高くノイズの原因となっている。し
たがって装置全体のシールド対策が重要となってくる。
ただし、ＥＬは冷陰極管または熱陰極管の蛍光ランプか
らなる光源やＬＥＤ光源と比べてより薄く、また平面構
造で表面もフラットであるため、座標検出パネル２と密
着させやすく、光の漏れを少なくできることから弱い光
も有効に利用できる。したがって、光量を少なくしても
座標検出パネル２からの信号検出が可能になり、光源５
０の駆動電圧を低くすることが可能となる。

【００６２】〔実施の形態３〕実施の形態３は、専用の
検出ペンを用いて手書きで波形を入力するものである。
現在、最も実績のある文字入力の検出装置として、ユー
ザーが紙に筆記用具で書く感覚で入力できる静電誘導型
タブレットまたは電磁誘導型タブレット等がある。この
ようなタブレットである座標検出パネルを用いた任意波
形発生器が実施の形態３である。

【００６３】図１２は静電誘導型タブレットを用いた任
意波形発生器の電気的構成を示すブロック図である。静
電誘導型タブレットによる座標検出パネル１１１は、透
明なガラスまたはプラスチックフィルムの上に酸化イン
ジウムなどの透明電極を形成し、この電極に順次クロッ
ク電圧を印加していくものである。この静電誘導型タブ
レットの座標入力パネル１１１は、第１の電極群の透明
電極Ｘ₁ ，Ｘ₂ ……Ｘ_m （総称するときはＸで示す）を
形成したガラス基板１１２と、第２の電極群の透明電極
Ｙ₁ ，Ｙ₂ ……Ｙ_n （総称するときはＹで示す）を形成
したガラス基板１１３とを、両者の電極群が互いに直交
しかつ互いに電極形成面が対向するように微小な間隔を
あけて配設した構成となっている。

【００６４】前記透明電極Ｘ，Ｙはそれぞれ列電極シフ
トレジスタ１１４および行電極シフトレジスタ１１５に
接続され、この２つのシフトレジスタ１１４，１１５は
走査部５に接続されている。走査部５は、両シフトレジ
スタ１１４，１１５にシフトデータとクロック信号とを
送り、列電極シフトレジスタ１１４からは電極Ｘ₁ ，Ｘ
₂ ……Ｘ_m に対して、また、行電極シフトレジスタ１１
５からは電極Ｙ₁ ，Ｙ₂ ……Ｙ_n に対して、それぞれ順
次、電極走査としてパルス電圧を印加するようにしてあ
る。座標検出パネル１１１の表面に位置を検出する専用
検出ペン１１６を接近させると、専用検出ペン１１６の
先端部の検出電極と第１および第２の電極Ｘ，Ｙとの間
の浮遊容量によって専用検出ペン１１６の先端部の検出
電極に電圧が誘起される。

【００６５】専用検出ペン１１６に誘起された電圧は検
出アンプ１１７によって増幅され、誘起電圧検出部１１
８に入力される。このとき、列電極シフトレジスタ１１
４に接続されている第１の電極Ｘ₁ ，Ｘ₂ ……Ｘ_m の並
び方向を時間軸に、行電極シフトレジスタ１１５に接続
されている第２の電極Ｙ₁ ，Ｙ₂ ……Ｙ_n の並び方向を
電圧軸と設定しておく。

【００６６】このように第１の電極群と第２の電極群が
専用検出ペン１１６の誘起電圧の有無の検出を行うこと
で波形情報を書き込みながら入力できる構成としてい
る。また専用検出ペン１１６の移動軌跡の座標位置を検
出する検出部１７を構成しているアップカウンタ９は一
例として８ビットを使用していることから、電圧軸の電
極を下の方から上の方にかけて０……２５３，２５４，
２５５（電極Ｙ_n ……Ｙ₂ ，Ｙ₁ の順に相当する）と設
定しておく。さらに、時間軸においても電極Ｘ₁，Ｘ₂
……Ｘ_m の走査ラインを０，１……２５５と設定してお
く。このように設定された座標検出パネル１１１によっ
て波形軌跡を検出するためのその他の構成については、
実施の形態１のブロック図（図１）と同じであるので、
ここでは説明を省略する。そして、実施の形態１の場合
と同じ動作をさせることで、任意の波形を発生すること
ができる。

【００６７】図１３は専用検出ペン１１６の内部構造を
示す斜視図である。以下に、専用検出ペン１１６につい
て説明する。

【００６８】専用検出ペン１１６は、主にペン先１２
１、先端電極である検出電極１２２、ペンスイッチ１２
３、インピーダンス変換回路１２４から構成されてい
る。上述のように、座標検出において、第１の電極Ｘ
（時間軸）および第２の電極Ｙ（電圧軸）に電極走査の
ための走査信号を印加した際に、検出電極１２２と走査
された第１の電極Ｘおよび第２の電極Ｙとの間の浮遊容
量によって検出電極１２２に電圧を誘起させるために、
検出電極１２２のインピーダンスは高くなっている。

【００６９】こうして検出電極１２２に誘起された電圧
信号は信号線１２５によリインピーダンス変換回路１２
４を経て検出アンプ１１７に送出される。

【００７０】また、ペン先１２１は専用検出ペン１１６
の軸方向に摺動する構造になっており、その内側の端部
にはフラッグ１２６が一体に形成されている。ペンスイ
ッチ１２３は発光ダイオードとフォトトランジスタから
なるフォトカプラ方式のものであり、フォトトランジス
タ側端子１２７は抵抗を介して＋５Ｖに接続される一
方、発光ダイオード側端子１２８も抵抗を介して＋５Ｖ
に接続されている。

【００７１】上記構造の専用検出ペン１１６は次のよう
に動作する。すなわち、専用検出ペン１１６が座標検出
パネル１１１上に押し付けられると、ペン先１２１が内
部にスライドして、フラッグ１２６がペンスイッチ１２
３の発光ダイオードとフォトトランジスタの間に侵入し
て発光ダイオードの光を遮断するためにフォトトランジ
スタが非導通状態となり、フォトトランジスタ側端子１
２７の電位がグランドレベルから＋５Ｖに変化すること
でペンスイッチ１２３がＯＮ状態となり、専用検出ペン
１１６が座標検出パネル１１１上に位置していることが
検知されるのである。この波形の書き込み開始を信号線
１２９により波形書込信号として得る。

【００７２】また、専用検出ペン１１６が座標検出パネ
ル１１１から離されると、ペン先１２１がペン先方向に
スライドしてフラッグ１２６が発光ダイオードとフォト
トランジスタの間から抜けて光が透過するのでフォトト
ランジスタが導通状態となってフォトトランジスタ側端
子１２７の電位が＋５Ｖからグランドレベルに変化する
ことでペンスイッチ１２３がＯＦＦ状態となり、専用検
出ペン１１６が座標検出パネル１１１から離されたこと
が検知される。

【００７３】以上、この専用検出ペン１１６を使用して
静電誘導型タブレットの座標検出パネル１１１上に波形
を書くように任意の波形を入力することで、任意の波形
を発生させることができる。

【００７４】〔実施の形態４〕次に、専用検出ペンも光
も必要としない実施の形態４の任意波形発生器について
説明する。

【００７５】図１４は座標検出パネル１３０の構造を示
す断面図である。座標検出パネル１３０は、下面に並列
接続された透明な第１の電極１３１を備えたプラスチッ
クのフィルム１３２を上部電極とし、また、上面に並列
接続された透明な第２の電極１３３を備えたガラス基板
１３４を下部電極として、この上部電極と下部電極をス
ペーサ１３５を介して対向するように縦横に直交させ重
ねてある。この重なった部分の電極をスイッチ構造とす
ることで、ペン１（または指）によって押された部分を
接触させ、電極どうしがつながり、スイッチオンによる
入力動作１３６が行われるように構成してある。座標検
出パネル１３０上でペン１を移動させることにより任意
の波形を書き込むことができる。ペン１の先端は、第１
の電極１３１と第２の電極１３３とが重なる部分を覆え
るぐらいの太さが適している。したがって、指による書
きながらの入力も適している。

【００７６】図１５は、実施の形態４に係る任意波形発
生器の電気的構成を示すブロック図である。ペン１（ま
たは指）を座標検出パネル１３０に押し付けながらあた
かも実際に書き込むように移動させることにより、第１
の電極１３１と第２の電極１３３との接続箇所を移動さ
せ、ユーザーが発生させたい波形情報を入力する。ペン
１によって押された箇所がスイッチのオン状態になった
とき、検出電圧入力部１３７の入力電圧による電流を電
圧軸の走査部１３８、第１の電極１３１、第２の電極１
３３、時間軸の走査部１３９、検出電圧出力部１４０の
順に流して、検出電圧出力部１４０の電圧を比較部８に
出力する。ペン１の移動軌跡に沿ってスイッチオンとな
る部位が変化し、任意の波形を入力することができる。

【００７７】ペン１の移動軌跡を検出するために走査部
１３８によって電極を……ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと走
査させ、このような走査を、走査部１３９の走査順とし
てａからａ，ｂ，ｃ，ｄ……と順次繰り返していく。な
お、移動軌跡の座標位置を検出する検出部１７のアップ
カウンタ９として８ビットのものを使用するときは、電
圧軸の電極を下の方から上の方にかけて……２５１，２
５２，２５３，２５４，２５５（走査部１３８の電極…
…ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに相当する）と設定し、時間軸に
おいても走査部１３９の電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ……のライ
ンを０，１，２，３……と設定しておく。

【００７８】座標検出パネル１３０は第１の電極１３１
と第２の電極１３３のマトリックス配列で構成され、走
査部１３８，１３９により座標検出パネル１３０の電圧
軸を順次時間軸をずらしながら走査させる。検出電圧出
力部１４０、比較部８、しきい値電圧部７、アップカウ
ンタ９からなる検出部１７によって、ペン１の移動軌跡
の波形部分に相当するオンとなったスイッチの位置を検
出する。その検出された信号を検出電圧出力部１４０を
介して比較部８に入力し、比較部８においてしきい値電
圧部７のしきい値電圧と比較して２値化する。２値化の
手法は図８で説明したのと同様である。２値化信号のＨ
Ｉの部分がアップカウンタ９に対するストップ信号Ｓ₁
となる。

【００７９】走査部１３８，１３９をクロック発生部４
からのクロックによって制御し、座標検出パネル１３０
の複数の電極を順次走査することになる。さらにこのと
き、クロック発生部４からのクロック信号をアップカウ
ンタ９にてカウントし、ストップ信号Ｓ₁ の入力のタイ
ミングでカウントを停止させることで、座標検出パネル
１３０のどの電極部分に波形情報すなわちスイッチオン
の部分があるのかを検出する。

【００８０】以上の一連の動作が座標検出パネル１３０
の１ラインの動作であるが、座標検出パネル１３０全体
の検出を行うために、隣のラインに移る信号としてライ
ン信号Ｓ₂ を走査部１３９よりアップカウンタ９に送
る。アップカウンタ９は隣のラインに移る信号を入力し
たときリセットされ、再度最初からカウントすること
で、常に座標検出パネル１３０の走査開始位置より何番
目の電極スイッチ上部でペン１を検知したのかの判断が
つく。

【００８１】アップカウンタ９によって検出されたペン
１の軌跡である任意の波形のデジタル位置情報を、アナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換部１１ヘ８ビットにて出
力する。アナログ信号への変換量の基準電圧はリファレ
ンス電圧部１０より与え、８ビットの１ＬＳＢが、基準
電圧の１／２５６になるようにする。これによって得た
アナログ信号を、必要に応じて増幅部１２により必要な
波形の振幅になるまで増幅する。さらに、必要に応じて
オフセット電圧を基準電圧発生部１４より加算部１３を
介して加えて、波形位置を上下に動かすように調整でき
る。

【００８２】〔実施の形態５〕図１６は本発明の実施の
形態５に係る任意波形発生器の外観を示す斜視図であ
る。本体１５０に、図２の座標検出パネル２、または図
１２の座標検出パネル１１１、または図１５の座標検出
パネル１３０を一体に取り付けてある。１５１は出力端
子であり、図示しないオシロスコープに接続される。本
体１５０上の座標検出パネルに対してペン１により波形
を書き込むことで、任意波形の発生ができる。

【００８３】〔実施の形態６〕図１７は本発明の実施の
形態６に係る任意波形発生器の外観を示す斜視図であ
る。電圧軸と時間軸が設定された座標検出パネルと、座
標検出パネルの電圧軸を順次時間軸をずらしながら走査
させるドライバーＩＣからなる走査部とをフレキシブル
基板によって接続して一体化した波形書込部１６０と図
１の検出部１７を含む各部を内蔵した本体１６１とを接
続ケーブル１６２によって接続し、本体１６１の出力端
子１６３とオシロスコープ１６４とを接続ケーブル１６
５によって接続してある。

【００８４】図１８は上記の分離型とした任意波形発生
器の構成を示すブロック図である。

【００８５】座標検出パネル２と、その電圧軸を順次時
間軸をずらしながら走査させるドライバーＩＣからなる
走査部５とを筺体に内蔵し、筺体側部に走査部５に接続
された出力部１８０を配置して波形書込部１６０を構成
する一方、検出部１７とその周辺各部からなる信号処理
部１８１とこれに接続された入力部１８２とを搭載して
インターフェイスボード１８３を構成し、インターフェ
イスボード１８３を前記の本体１６１に組み込むように
してあり、波形書込部１６０の出力部１８０とインター
フェイスボード１８３の入力部１８２とをケーブル１６
２を介して接続してある。つまり、波形書込部１６０と
本体１６１とを別体構成としてある。したがって、本体
１６１をラック等に組み込んだ場合でも、ケーブル１６
２を介して波形書込部１６０を手元までもってこれるの
で、本体１６１を動かすことなく、手元における波形書
込部１６０において波形の書き込みが自由に行える。ま
た、設置に際しても、検出部１７を含んだ本体１６１
と、座標検出パネル２および走査部５を含んだ波形書込
部１６０とを別体として取り扱い、それぞれを独立して
別個に自由な場所に設置することができるし、互いに独
立して動かすこともできる。例えば、波形書込部１６０
を居室に設置し、本体１６１やオシロスコープ１６４を
実験室に設置して、遠隔入力するといった使い方も可能
である。さらに、波形書込部１６０が持ち運び可能であ
るから、ある計測器から別の計測器へと付け換えること
もでき、１つの波形書込部１６０を共用することができ
る。特に、危険な場所での実験、真空での使用、暗室で
の使用等の、測定者が近づきにくい条件下での利用に有
利である。

【００８６】なお、ケーブルで接続する代わりに、赤外
線通信による方法でもよい。

【００８７】

【発明の効果】本発明に係る請求項１の任意波形発生器
によれば、座標検出パネル上でペンまたは指を発生させ
たい波形になぞって移動させ、その移動軌跡を走査検出
することで、座標検出パネルに書き込まれた波形がアナ
ログ信号として出力されるので、紙に書くことに慣れて
いるユーザーが紙に書くのと同じような感覚によって出
力させたい波形を座標検出パネル上に書くことで任意の
波形信号を発生させることができ、誰でも簡単に使いこ
なせる。波形設定という複雑な作業も必要でなく、ま
た、指により波形を入力できることは携帯型機器に適用
した場合に非常に便利であり、より簡単に、何処でも使
うことができる。

【００８８】本発明に係る請求項２の任意波形発生器に
よれば、座標検出パネルの背面の平面光源から光を出射
させ、その光をペンまたは指によって反射させて座標検
出パネルに入射させることにより、ペンまたは指の移動
軌跡に応じた形状の波形を発生させるから、すなわち光
源光を用いるように構成したから、不安定な自然光を利
用する場合に比べて、手の影による影響もなく、波形発
生動作が安定し、波形信号発生の精度を高くすることが
できる。

【００８９】本発明に係る請求項３の任意波形発生器に
よれば、座標検出パネル上で座標検出を行う専用検出ペ
ンを発生させたい波形になぞって移動させ、その移動軌
跡を走査検出することで、座標検出パネルに書き込まれ
た波形がアナログ信号として出力され、専用検出ペンを
用いるので、光の有無や変動などの自然光または光源光
の状態に影響されることなく、常に同じ条件のもとで、
任意の波形信号を発生させることができる。

【００９０】本発明に係る請求項４の任意波形発生器に
よれば、第１の電極群と第２の電極群との交差部分をス
イッチ構造となし、ペンまたは指が座標検出パネル上を
移動する軌跡をペンまたは指によって押圧された座標位
置のスイッチがオンすることにより検出するように構成
したので、書き込みの専用検出ペンを必要とせず、ペン
または指で座標検出パネルを押しながら移動することで
書き込みできる。これは、特に紙に書くことに慣れてい
るユーザーが全く同じ感覚によって発生させたい波形を
パネルに書くことができ、入力という作業に抵抗なく自
由に任意の波形信号を発生できることになる。また、入
力時の明るさやノイズ等の周辺環境に全く影響を受けず
に入力できる。波形設定という複雑な作業も必要でな
く、また、指により波形を入力できることは携帯型機器
に適用した場合に非常に便利であり、より簡単に、何処
でも使うことができる。

【００９１】本発明に係る請求項５の任意波形発生器に
よれば、座標検出パネルと走査部とからなる波形書込部
と、ペンまたは専用検出ペンまたは指等が前記座標検出
パネル上を移動する軌跡を検出する検出部とその周辺の
信号処理部等からなる本体とを別体構成とし、前記波形
書込部と本体とをケーブルを介して接続するように構成
してあるので、本体をラック等に組み込んだ場合でも、
本体を動かすことなくケーブルを介して波形書込部を手
元までもってくることができ、手元における波形書込部
において波形の書き込みを自由に行うことができる。ま
た、設置に際しても、検出部を含んだ本体と、座標検出
パネルおよび走査部を含んだ波形書込部とを別体として
取り扱い、それぞれを独立して別個に自由な場所に設置
することができるし、互いに独立して動かすこともでき
る。例えば、波形書込部を居室に設置し、本体やオシロ
スコープを実験室に設置して、遠隔入力するといった使
い方も可能である。さらに、波形書込部が本体に対して
接続・分離自在で持ち運び可能であるから、ある計測器
から別の計測器へと付け換えることもでき、１つの波形
書込部を複数の計測器で共用することができる。特に、
危険な場所での実験、真空での使用、暗室での使用等
の、測定者が近づきにくい条件下での利用に有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る任意波形発生器の
電気的構成を示すブロック図である。

【図２】実施の形態１においてペンによって任意の波形
を入力している動作状態を示す説明図である。

【図３】実施の形態１の書き込み方法によって入力した
波形を出力させた状態を示すオシロスコープ画面図であ
る。

【図４】本発明における座標検出パネルの原理的な構成
図である。

【図５】図４の座標検出パネルのＡ−Ａ′線矢視の断面
図である。

【図６】図４の座標検出パネルのＢ−Ｂ′線矢視の断面
図である。

【図７】図４の座標検出パネルに対する書き込み状態の
一例としての指による書き込み状態を示す説明図であ
る。

【図８】実施の形態１における比較部の波形状態を示す
タイミングチャートである。

【図９】実施の形態１においてペンと指による波形書き
込み状態を示す説明図である。

【図１０】実施の形態１において用いるＤ／Ａ変換器の
構成図である。

【図１１】実施の形態２の波形検出状態と実施の形態１
の波形検出状態を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態３に係る静電誘導型タブ
レットを用いた任意波形発生器の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】実施の形態３において用いる専用検出ペンの
構造図である。

【図１４】本発明の実施の形態４に係る専用検出ペンも
光も必要としない任意波形発生器の構造を示す断面図で
ある。

【図１５】本発明の実施の形態４に係る任意波形発生器
の電気的構成を示すブロック図である。

【図１６】本発明の実施の形態５に係る任意波形発生器
の外観を示す斜視図である。

【図１７】本発明の実施の形態６に係る任意波形発生器
の外観を示す斜視図である。

【図１８】実施の形態６に係る任意波形発生器の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１……ペン ２……座標検出パネル ２ａ…受光素子面 ３……任意波形書込面 ４……クロック発生部 ５……走査部 ６……電流／電圧変換部 ７……しきい値電圧部 ８……比較部 ９……アップカウンタ １０……リファレンス電圧部 １１……Ｄ／Ａ変換部 １２……増幅部 １３……加算部 １４……基準電圧発生部 １６……自然光 １７……検出部 １８……指 ２２ａ…時間軸 ２３ａ…電圧軸 ２５……ペンの移動軌跡 ４０……アモルファスシリコン層 ４１……第１の電極 ４２……第２の電極 ４３……透明基板 ４５……光電池 ５１……光源光 １１１……静電誘導型タブレットによる座標検出パネル １１２……ガラス基板 １１３……ガラス基板 １１４……列電極シフトレジスタ １１５……行電極シフトレジスタ １１６……専用検出ペン １１８……誘起電圧検出部 １２１……ペン先 １２２……検出電極 １２３……ペンスイッチ １３０……座標検出パネル １３１……第１の電極 １３３……第２の電極 １３６……スイッチオンによる入力動作 １３７……検出電圧入力部 １３８……走査部 １３９……走査部 １４０……検出電圧出力部 １６０……波形書込部 １６１……本体 １６２……ケーブル １８０……出力部 １８１……信号処理部 １８２……入力部 １８３……インターフェイスボード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元マトリックス状に配列された複数
   の受光素子を有し受光素子の配列方向の一方を電圧軸
   に、他方を時間軸に設定した座標検出パネルと、前記座
   標検出パネルの電圧軸を順次時間軸をずらしながら走査
   する走査部と、前記走査部の走査によってペンまたは指
   等が前記座標検出パネル上を移動する軌跡を検出する検
   出部と、前記検出部によって検出された信号を出力波形
   の信号に変換するＤ／Ａ変換部とを備え、ペンまたは指
   によって任意の波形を座標検出パネル上に入力して任意
   波形信号を発生させるように構成したことを特徴とする
   任意波形発生器。
2. 【請求項２】 座標検出パネルの背面にこの座標検出パ
   ネルに対して光を出射する平面光源を密着させているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の任意波形発生器。
3. 【請求項３】 並列された第１の電極群と並列された第
   ２の電極群とがマトリックス状に配列されてなる座標検
   出領域を有しかつ電極の配列方向の一方を電圧軸に、他
   方を時間軸に設定した座標検出パネルと、前記座標検出
   パネルに接触または接近して座標検出を行う電極を先端
   にもつ専用検出ペンと、前記座標検出パネルの電圧軸を
   順次時間軸をずらしながら走査する走査部と、前記走査
   部の走査によって前記専用検出ペンが前記座標検出パネ
   ル上を移動する軌跡を検出する検出部と、前記検出部に
   よって検出された信号を出力波形の信号に変換するＤ／
   Ａ変換部とを備え、専用検出ペンによって任意の波形を
   座標検出パネル上に入力して任意波形信号を発生させる
   ように構成したことを特徴とする任意波形発生器。
4. 【請求項４】 並列された第１の電極群と並列された第
   ２の電極群とがどちらか一方を上部電極、他方を下部電
   極として縦横に直交され交差した部分をスイッチ構造と
   なしかつ電極の配列方向の一方を電圧軸に、他方を時間
   軸に設定した座標検出パネルと、前記座標検出パネルの
   電圧軸を順次時間軸をずらしながら走査する走査部と、
   前記走査部の走査によってペンまたは指が前記座標検出
   パネル上を移動する軌跡をペンまたは指によって押圧さ
   れた座標位置のスイッチがオンすることにより検出する
   検出部と、前記検出部によって検出された信号を出力波
   形の信号に変換するＤ／Ａ変換部とを備え、ペンまたは
   指によって任意の波形を座標検出パネル上に入力して任
   意波形信号を発生させるように構成したことを特徴とす
   る任意波形発生器。
5. 【請求項５】 座標検出パネルとこの座標検出パネルの
   電圧軸を順次時間軸をずらしながら走査する走査部とこ
   の走査部に接続された出力部とからなる波形書込部と、
   ペンまたは専用検出ペンまたは指等が前記座標検出パネ
   ル上を移動する軌跡を検出する検出部とその周辺の信号
   処理部とこの信号処理部への入力部とからなる本体とを
   別体構成とし、前記波形書込部の出力部と前記本体の入
   力部とをケーブルを介して接続してあることを特徴とす
   る請求項１から請求項４までのいずれかに記載の任意波
   形発生器。