JPH10198494A - データタブレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁結合型タブレットは、駆動ループとセン
スループ間の干渉が大きいという問題を解決する。 【解決手段】 タブレット平面上に複数のセンスコイル
を配置し、磁性体または導電体からなる位置指示器の位
置を、前記複数のセンスコイルの各々のインダクタンス
の変化から検出する。さらに、前記センスコイルを使用
して共振器を構成し、前記インダクタンスの変化の検出
を該共振器の共振周波数を計測することにより行うこと
ができる。また、前記位置指示器の導電体がコイルの形
態であり、該コイルの両端を短絡するスイッチを備えて
いることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作者が指示した
位置情報をコンピュータに入力するためのデータタブレ
ットとかデジタイザ若しくはマウスと呼ばれる位置指示
装置に関し、コンピュータやゲーム機、テレビ等の電子
機器一般の操作器として使用され得る位置指示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような磁性体からなる位置指
示器を備えたデータタブレットとして、図６に示すよう
な電磁結合型タブレットが知られている。これはタブレ
ット平面上に磁束を発生する駆動ループ（図６で横の方
向に延びるループコイル群）と、磁束を検出するセンス
ループ（図６で縦の方向に延びるループコイル群）とを
直交して配置し、磁性体（フェライト棒９１１）からな
る位置指示器（入力ペン９１０）により両ループ間の結
合状態を変化させ、その変化状態を検出することによ
り、指示位置を検出する。駆動ループには駆動電流源９
０１からの電流を駆動スイッチ９０２を介してかけて、
スキャンし、センスループに発生する電流をセンススイ
ッチ９０３を介してセンスアップ回路９０４により検出
する。駆動スイッチ９０２のスキャンのタイミングとセ
ンススイッチ９０３のスキャンのタイミングとの組合せ
を解析して必要な補間処理を施すことにより入力ペンの
座標を求めることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電磁結合型タブレットは、センス信号が微弱である
にもかかわらず、駆動ループとセンスループ間の干渉す
なわち漏話が大きいので、検出信号が安定して精度の高
いタブレットを実現するのが難しいという問題があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような問題を解決して、安定した検出信号が得られて、
かつ安価なデータタブレットを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明に係るデータタブレットは、タブレット平面上に
複数のセンスコイルを配置し、磁性体または導電体から
なる位置指示器の位置を、前記複数のセンスコイルの各
々のインダクタンスの変化から検出する。

【０００６】さらに、前記センスコイルを使用して共振
器を構成し、前記インダクタンスの変化の検出を該共振
器の共振周波数を計測することにより行うことができ
る。

【０００７】また、前記位置指示器の導電体がコイルの
形態であり、該コイルの両端を短絡するスイッチを備え
ていることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明によるデジタイザは、コイ
ルに磁性体や導電体が近づくと、コイルのインダクタン
スが変化するという原理を応用する。磁性体は透磁率が
高いのでコイルに近づくとコイルのインダクタンスが大
きくなる。また、導電体がコイルに近づくと導電体に渦
電流が流れて磁界の変化を打ち消すのでインダクタンス
が減少する。

【０００９】以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の
形態について説明する。

【００１０】図１は、センスコイル群の配置の一例を示
す図である。

【００１１】図１に示すセンスコイル群では、互いに重
なり合わない略正方形状のコイル群（コイル１、コイル
２、コイル３、コイル４、コイル５、コイル６）がマト
リクス状にタブレット面１０１のＸＹそれぞれの方向に
並べられている。このように、複数のセンスコイルを配
置したタブレット面１０１上に磁性体または導電体２０
１が近づいたとき、コイルとの結合が高い、すなわち磁
性体や誘電体に最も近いコイルのインダクタンスが最も
影響を受け変化の度合いが大きい。複数のセンスコイル
のうちのいくつかのセンスコイルのインダクタンスを調
べてその変化量の最も大きいコイルの近辺に磁性体また
は導電体２０１があることが分かる。

【００１２】さらにそのコイルの近辺のコイルの変化量
から補間法を使用して高い分解能でその位置を割り出す
ことができる。図２にその例を示す。図２は、座標検出
回路の一例を示す図である。補間法に関しては、２点
法、３点法等の既に構築された手法があるのでそれを用
いることができる。座標演算回路１０３は、マイクロプ
ロセッサを有し、あらかじめ定められたプログラムに従
って座標の演算をするように構成することが可能であ
る。Ｌ検出回路１０２の具体的な構成は、図３に示す。

【００１３】図３は、インダクタンス検出回路の一例を
示す図である。各コイルのインダクタンスの測定は図３
に示すように、コンデンサを並列に接続して共振器を構
成し、この共振器で自励共振器を構成してこの共振器の
発振周波数を測定すれば、高い分解能でインダクタンス
が求められる。発振器１０４と周波数カウンタ１０５を
図のように設けることによりインダクタンス検出が可能
である。

【００１４】図４は、位置指示器の他の構成例を示す図
である。図４に示すように、導電体をループコイル２０
２のようにコイル形状とし、そのコイルの両端に短絡ス
イッチ２０３を接続すれば、スイッチが投入されたとき
にのみタブレットのセンスコイルに影響を与えるので、
例えばタブレット表面メニューの指定した機能を実行す
る指示等、位置指示器の付帯情報（非座標値情報）をタ
ブレットに伝達できる。また、位置指示器がタブレット
面に接したときＯＮになるようにスイッチを位置指示器
に組み込めば、マウスのエミュレーション（疑似的にマ
ウスに似せた動作）を行うことができる。

【００１５】図５は、センスコイル群の他の例を示す図
である。図１のようなコイル配置（互いに重なり合わな
い配置）のほかにも、図５のようにＸＹそれぞれの方向
においては重なり合わないが、Ｘ方向とＹ方向とを見れ
ば重なり合うこととする配置とすることもできる。この
コイル配置は一見すると図６に示すコイル配置と似通っ
ているが、図６に示した従来例では、Ｘコイル群とＹコ
イル群との間に電磁結合がなされていたのに対し、図５
に示す実施例ではそれらの間の結合関係はない。それぞ
れのインダクタンス検出は独立になされる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に記載した構成により、位置指
示器が磁性体や導電体のみで構成できるので、経済的な
コードレスタブレットを実現できる。

【００１７】そして安定な信号が得られるので、分解能
の高い安定したタブレットを実現できる。

【００１８】請求項２に記載した構成により、インダク
タンスの測定が容易になり、高い分解能で測定できる。
さらに、この共振器で発振させ、その出力を周波数カウ
ンタで測定すれば、高価なＡ／Ｄ（アナログデジタル）
コンバータ等が不要になり、安価な回路となる。

【００１９】請求項３に記載した構成により、操作者の
セレクト信号等の付帯情報をワイヤレスでタブレットに
伝達できる。また、このスイッチがＯＮの時の位置の変
化量をコンピュータに入力すれば、マウスのように使用
することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 センスコイル群の配置の一例を示す図

【図２】 座標検出回路の一例を示す図

【図３】 インダクタンス検出回路の一例を示す図

【図４】 位置指示器の他の構成例を示す図

【図５】 センスコイル群の他の例を示す図

【図６】 従来の電磁結合型タブレットの例

【符号の説明】

１０１ タブレット面 １０２ Ｌ検出回路 １０３ 座標演算回路 １０４ 発振器 １０５ 周波数カウンタ ２０１ 磁性体又は導電体 ２０２ ループコイル ２０３ 短絡スイッチ ９０１ 駆動電流源 ９０２ 駆動スイッチ ９０３ センススイッチ ９０４ センスアップ ９１０ 入力ペン ９１１ フェライト棒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タブレット平面上に複数のセンスコイル
   を配置し、 磁性体または導電体からなる位置指示器の位置を、前記
   複数のセンスコイルの各々のインダクタンスの変化から
   検出することを特徴とするデータタブレット。
2. 【請求項２】 前記センスコイルを使用して共振器を構
   成し、 前記インダクタンスの変化の検出を該共振器の共振周波
   数を計測することにより行うことを特徴とする請求項１
   記載のデータタブレット。
3. 【請求項３】 前記位置指示器の導電体がコイルの形態
   であり、該コイルの両端を短絡するスイッチを備えてい
   ることを特徴とする請求項１または２記載のデータタブ
   レット。