JPS5814287A - デイジタイザ - Google Patents
デイジタイザInfo
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- JPS5814287A JPS5814287A JP56113193A JP11319381A JPS5814287A JP S5814287 A JPS5814287 A JP S5814287A JP 56113193 A JP56113193 A JP 56113193A JP 11319381 A JP11319381 A JP 11319381A JP S5814287 A JPS5814287 A JP S5814287A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電磁結合方式によりカーソルの位置を酸１定
するディジタイザに関するものである◇ディジタイザは
図面等のアナログ表示からディジタル形式のデータを導
き出すのに好適なものであるが、位置付は要素であるカ
ーソルやぺ／の位置をいかなる手段を用いて測定するか
くよって様々なｉ類がある。代表的なものとして、機械
式、静電式、電磁式、音響式、光式の手段がある。この
中機械式は操作性に難点があり、静電式と光式はディジ
タイズ媒質の材料に制限を受け、また音響式は気温など
の変化を受けやすいので、現在では電磁式が最も汎用性
に富み欠点の少ないものと言われている。電磁式すなわ
ち電磁結合方式にも種々のものがあるが、第１図にその
従来の電磁結合方式によるディジタイザの一例を示す。
するディジタイザに関するものである◇ディジタイザは
図面等のアナログ表示からディジタル形式のデータを導
き出すのに好適なものであるが、位置付は要素であるカ
ーソルやぺ／の位置をいかなる手段を用いて測定するか
くよって様々なｉ類がある。代表的なものとして、機械
式、静電式、電磁式、音響式、光式の手段がある。この
中機械式は操作性に難点があり、静電式と光式はディジ
タイズ媒質の材料に制限を受け、また音響式は気温など
の変化を受けやすいので、現在では電磁式が最も汎用性
に富み欠点の少ないものと言われている。電磁式すなわ
ち電磁結合方式にも種々のものがあるが、第１図にその
従来の電磁結合方式によるディジタイザの一例を示す。
第１図は特に位置検出部の要部を示す説明的構成図であ
る。すなわち、第１図（へ）に示す平面板１に形成され
たジグザグ状の２相検出ループ（Ｘ＠ｏｓｉｌｌ、Ｘ５
ｂ綜よりなる検出ループ）２−で、カーソル４かから発
生する磁束を検出し、その位相からカーソル４の位置を
検出するものである。この場合、カーソル４の相対位置
と検出ループ２の起電流との関係は、第１図←）に示す
よう力関係にＴｏシ、起電流より相対位置を検出するこ
とができる。しかし、第１図（′Ｉ）に示すようなルー
プにおいては１ピツチ隣りに位置した場合との区別がつ
かないので、第１図ｅうに示すような区域検出用ループ
５をもう１組併設し、判別できるように構成している。
る。すなわち、第１図（へ）に示す平面板１に形成され
たジグザグ状の２相検出ループ（Ｘ＠ｏｓｉｌｌ、Ｘ５
ｂ綜よりなる検出ループ）２−で、カーソル４かから発
生する磁束を検出し、その位相からカーソル４の位置を
検出するものである。この場合、カーソル４の相対位置
と検出ループ２の起電流との関係は、第１図←）に示す
よう力関係にＴｏシ、起電流より相対位置を検出するこ
とができる。しかし、第１図（′Ｉ）に示すようなルー
プにおいては１ピツチ隣りに位置した場合との区別がつ
かないので、第１図ｅうに示すような区域検出用ループ
５をもう１組併設し、判別できるように構成している。
そのため、多数のループ基板を必要とし、これに関連し
て回路が複雑となるばかりでなく全体として高価にもな
るという欠点があった。
て回路が複雑となるばかりでなく全体として高価にもな
るという欠点があった。
本発明の目的は、このような欠点を解消し、従来のディ
ジタイザと同程度の精度で位置座標を読み取ることので
きる安価なディジタイザを提供することにある。
ジタイザと同程度の精度で位置座標を読み取ることので
きる安価なディジタイザを提供することにある。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第２図は本
発明に係るディジタイザの一実施例な示す要部構成図で
ある。第２図において、３０は磁束発生コイル（図示せ
ず）を有し、その中央部分に位置合せ用の指標（十字状
マークなど）を備えオペレータが絶縁板２０上を自由に
任意方向に移動し得るように構成された磁束発生カーソ
ルで、発振器２６の基準クロ、りを第１の分局器２７で
分周して得喪パルスＰＫよって磁束発生コイルが駆動さ
れるようになっている。２０はプリント板又はガラス等
のような絶縁板で、その表面Ｋｌｌ数の導体ループ２１
（図では６個のループ２１□〜２１６を示す）を一定の
ピッチで配設したものである。導体ループ２１の端はス
イッチ２２に接続され、このスイッチは入力端２４に印
加されるパルスｐ２に同期してループ２１１〜２１６の
出力信号を順次切換えて同調回路３１へ導くようになっ
ている。パルスＰ２は前記磁束発生カーソル３０を付勢
するパルスｐ１を第２の分局器２８で分周して得ておシ
、実施例では第Ｓ図に示すようにパルスｐを１／２分周
したものと壜っている０同調回路３１は第４図に示すよ
うなバンドパス特性を有し、その同調周波数をカーソル
３０に与えられるパルスｐ１の周波数と等しくしたもの
で、導体ループ２１１〜２１６に生ずゐ起電力信号の中
からパルス励磁によって生じた高調波を減衰除去して同
調周波数近傍の信号のみを通過するように作用するもの
である。同調回路３１の出力は増幅器３２を介して有極
性検波器３３に導かれている０′この検波器３３として
は同期検波器などを使用することができる０検波器３３
の出力祉第５図に示すような波形で、との波形の生ずる
発生時間は外側のループ２１１からカーソル３０までの
離間距離に対応している。バンドパスフィルタ３４は検
波器３３の出力の基本波（第６図の←））のみ取り出す
ものである。カウンタ３５は、スイッチ２２がループ出
力を走査し始めてからフィルタ３４の出力が正から負に
向う途中で零を横切るまでの期間発振器２６のクロック
を計数する。
発明に係るディジタイザの一実施例な示す要部構成図で
ある。第２図において、３０は磁束発生コイル（図示せ
ず）を有し、その中央部分に位置合せ用の指標（十字状
マークなど）を備えオペレータが絶縁板２０上を自由に
任意方向に移動し得るように構成された磁束発生カーソ
ルで、発振器２６の基準クロ、りを第１の分局器２７で
分周して得喪パルスＰＫよって磁束発生コイルが駆動さ
れるようになっている。２０はプリント板又はガラス等
のような絶縁板で、その表面Ｋｌｌ数の導体ループ２１
（図では６個のループ２１□〜２１６を示す）を一定の
ピッチで配設したものである。導体ループ２１の端はス
イッチ２２に接続され、このスイッチは入力端２４に印
加されるパルスｐ２に同期してループ２１１〜２１６の
出力信号を順次切換えて同調回路３１へ導くようになっ
ている。パルスＰ２は前記磁束発生カーソル３０を付勢
するパルスｐ１を第２の分局器２８で分周して得ておシ
、実施例では第Ｓ図に示すようにパルスｐを１／２分周
したものと壜っている０同調回路３１は第４図に示すよ
うなバンドパス特性を有し、その同調周波数をカーソル
３０に与えられるパルスｐ１の周波数と等しくしたもの
で、導体ループ２１１〜２１６に生ずゐ起電力信号の中
からパルス励磁によって生じた高調波を減衰除去して同
調周波数近傍の信号のみを通過するように作用するもの
である。同調回路３１の出力は増幅器３２を介して有極
性検波器３３に導かれている０′この検波器３３として
は同期検波器などを使用することができる０検波器３３
の出力祉第５図に示すような波形で、との波形の生ずる
発生時間は外側のループ２１１からカーソル３０までの
離間距離に対応している。バンドパスフィルタ３４は検
波器３３の出力の基本波（第６図の←））のみ取り出す
ものである。カウンタ３５は、スイッチ２２がループ出
力を走査し始めてからフィルタ３４の出力が正から負に
向う途中で零を横切るまでの期間発振器２６のクロック
を計数する。
この場合、零を横切る点拡カーソル３０の位置より９０
’ズしているので、最初に走査される導体ルーフ２１１
よ、り ９０’ずれた位置相当で発生するパルスＰをカ
ウンタ３５のスタートパルスとして使用している。
’ズしているので、最初に走査される導体ルーフ２１１
よ、り ９０’ずれた位置相当で発生するパルスＰをカ
ウンタ３５のスタートパルスとして使用している。
このような構成における本発明の動作を次に説明する。
発振器２６のクロックを分周器２７で分剤しテ得た第５
図のｆＯに示すパルスｐ１によってカーソル３０のコイ
ルを付勢し磁束を発生させる。そこで、パルスＰ１を更
に分周器２７で分周して得た第５図（ロ）に示すパルス
ｐ２に同期して、同図ｆ”）〜（イ）に示すように導体
ループ２１□〜２１６を順次に選択する。導体ループに
生じた信号は同調回路３１を介して高調波が除去され、
続いて増幅器３２で適宜に増幅された後有極性検波器３
３に導かれる。この交流信号はここで検波され第５図に
示すような脈流信号となる。続いて、バンドパスフィル
タ３４により脈流信号の基本波を検出し第６図（ロ）Ｋ
示すような正弦波状の出力を得る。一方、カウンタ３５
は第６図（へ）に示すような、スイッチ２２の出力端２
５より与えられるスタートパルスにより、発振器２６か
らのクロ。
図のｆＯに示すパルスｐ１によってカーソル３０のコイ
ルを付勢し磁束を発生させる。そこで、パルスＰ１を更
に分周器２７で分周して得た第５図（ロ）に示すパルス
ｐ２に同期して、同図ｆ”）〜（イ）に示すように導体
ループ２１□〜２１６を順次に選択する。導体ループに
生じた信号は同調回路３１を介して高調波が除去され、
続いて増幅器３２で適宜に増幅された後有極性検波器３
３に導かれる。この交流信号はここで検波され第５図に
示すような脈流信号となる。続いて、バンドパスフィル
タ３４により脈流信号の基本波を検出し第６図（ロ）Ｋ
示すような正弦波状の出力を得る。一方、カウンタ３５
は第６図（へ）に示すような、スイッチ２２の出力端２
５より与えられるスタートパルスにより、発振器２６か
らのクロ。
りの計数を開始し、前記基本波が零を横切る時点で第６
図（ハ）のように計数動作を停止する。このときのカウ
ンタ３５の計数値線カーソル３０の導体ループ２１１か
らの離間距離に対応しているので、このようにして絶縁
板２０上のカーソル３０の位置を検出することができる
。
図（ハ）のように計数動作を停止する。このときのカウ
ンタ３５の計数値線カーソル３０の導体ループ２１１か
らの離間距離に対応しているので、このようにして絶縁
板２０上のカーソル３０の位置を検出することができる
。
なお、第２図に示す実施例はカーソル３０の１次元的位
置を測定する場合のものであるが、２次元的位置を測定
する場合には第７図のように構成すればよい。すなわち
、第２図に示す絶縁板２０をもう１組使用し、互いに４
体ループが直交するように配置する。新たな絶縁板２０
ａの導体ループはスイッチ２２と同様のスイッチ２２ａ
で切換え選択される。スイッチ２２ａ １４．またパル
スｐ２によって駆動されるが、スイッチ２２とスイッチ
２２ａは時分割で交互に駆動されるように構成しである
。例えば、絶縁板２０ではカーソル３０のＸ軸方向の位
置を、絶縁板２０ａではＹ軸方向の位置を読み取るもの
とすれば、スイッチ２２．２２ａの駆動と同期してＸ軸
座標及びＹ軸座標を交互に検出することができる。なお
、この場合は、検出系（３１〜３５）をＸ軸座標検出と
Ｙ軸座標検出に兼用したが、この検出系も２組用意し各
座標を同時に測定するように構成してもよい。
置を測定する場合のものであるが、２次元的位置を測定
する場合には第７図のように構成すればよい。すなわち
、第２図に示す絶縁板２０をもう１組使用し、互いに４
体ループが直交するように配置する。新たな絶縁板２０
ａの導体ループはスイッチ２２と同様のスイッチ２２ａ
で切換え選択される。スイッチ２２ａ １４．またパル
スｐ２によって駆動されるが、スイッチ２２とスイッチ
２２ａは時分割で交互に駆動されるように構成しである
。例えば、絶縁板２０ではカーソル３０のＸ軸方向の位
置を、絶縁板２０ａではＹ軸方向の位置を読み取るもの
とすれば、スイッチ２２．２２ａの駆動と同期してＸ軸
座標及びＹ軸座標を交互に検出することができる。なお
、この場合は、検出系（３１〜３５）をＸ軸座標検出と
Ｙ軸座標検出に兼用したが、この検出系も２組用意し各
座標を同時に測定するように構成してもよい。
更に、絶縁板は１枚にし、その表側と裏側に互いに直交
する導体ループをそれぞれ形成したものであってもよい
Ｏ１九、スイッチ２２．２２ａも、１組にまとめて同様
に作用させることもできる。
する導体ループをそれぞれ形成したものであってもよい
Ｏ１九、スイッチ２２．２２ａも、１組にまとめて同様
に作用させることもできる。
第２図及び第７図において検波器３３は有極性型の４の
としたが、フィルタ３４に十分に大きいＱがあり高調波
を減衰除去することができれば、ダイオードなどの無極
性検波器を使用することもでき、構成の簡単化に役立つ
。しかし、このような原理に基づくディジタイザにおい
て最も大きな誤差を生ずる可能性はバンドパスフィルタ
３４にある。すなわち、フィルタの中心周波数が温度変
化や部品の経時変化等で変化すると、通過周波数の位相
が変化し、直接にカーソル位置の測定誤差となる。
としたが、フィルタ３４に十分に大きいＱがあり高調波
を減衰除去することができれば、ダイオードなどの無極
性検波器を使用することもでき、構成の簡単化に役立つ
。しかし、このような原理に基づくディジタイザにおい
て最も大きな誤差を生ずる可能性はバンドパスフィルタ
３４にある。すなわち、フィルタの中心周波数が温度変
化や部品の経時変化等で変化すると、通過周波数の位相
が変化し、直接にカーソル位置の測定誤差となる。
これを鵡決するために、−例として、第６図に示すよう
に増幅器３２と検波器３３又ａ ３３１Ｌとの間にアナ
ログスイッチ４１を挿入接続し、模擬入力により検出系
の校正ができるように構成する。このような構成によれ
ば、第９図に示すようにカーソル３゜の位置測定の間に
スイッチ４１を切換えて校正モードとし、校正用の模擬
入力をスイッチ４１を介して検波器３３＆に印加して時
間差を測定しフィルタ３４を含む検出系の校正を行ない
、カーソル位置の実測値を補正することができる。この
場合校正モードは必ずしも纂９図のようにカーソル位置
測定後に毎回設ける必要はなく、検出系の安定期間を考
慮して適当に間引いた間隔゛としてもよい。
に増幅器３２と検波器３３又ａ ３３１Ｌとの間にアナ
ログスイッチ４１を挿入接続し、模擬入力により検出系
の校正ができるように構成する。このような構成によれ
ば、第９図に示すようにカーソル３゜の位置測定の間に
スイッチ４１を切換えて校正モードとし、校正用の模擬
入力をスイッチ４１を介して検波器３３＆に印加して時
間差を測定しフィルタ３４を含む検出系の校正を行ない
、カーソル位置の実測値を補正することができる。この
場合校正モードは必ずしも纂９図のようにカーソル位置
測定後に毎回設ける必要はなく、検出系の安定期間を考
慮して適当に間引いた間隔゛としてもよい。
なお、模擬入力を与える代りＫｊｌＥ１０図に示すよう
に絶縁板（図示せず）裏側の定められた位置に固定の磁
束発生カーソル３０＆を配設し、カーソル３０と３０ａ
との入力をスイッチ４１ｍで択一的に切換え付勢するこ
とＫより校正することもできる。
に絶縁板（図示せず）裏側の定められた位置に固定の磁
束発生カーソル３０＆を配設し、カーソル３０と３０ａ
との入力をスイッチ４１ｍで択一的に切換え付勢するこ
とＫより校正することもできる。
第１１図は第２図又は第７図のディジタイザを用いて測
定を行なった場合の誤差曲線を示すもので、縦軸は誤差
、横軸はカーソルの位置（Ｘ軸又はＹ軸方向の位置）を
表わす。ディジタイズ領域の中央部は誤差が小さいが、
端に近づくＫつれて急激に誤差が増大する。これは菖１
２図からも明らかなようにカーソル３０が端に近づくＫ
つれて、導体ループが有限なために片側のサイドロープ
が減少し、フィルタ３４を通過した後の出力信号のピー
クと通過前の信号のピークとに位相のずれが生ずるえめ
である。
定を行なった場合の誤差曲線を示すもので、縦軸は誤差
、横軸はカーソルの位置（Ｘ軸又はＹ軸方向の位置）を
表わす。ディジタイズ領域の中央部は誤差が小さいが、
端に近づくＫつれて急激に誤差が増大する。これは菖１
２図からも明らかなようにカーソル３０が端に近づくＫ
つれて、導体ループが有限なために片側のサイドロープ
が減少し、フィルタ３４を通過した後の出力信号のピー
クと通過前の信号のピークとに位相のずれが生ずるえめ
である。
＊１３図は薦１１図に示す誤差の小さい範囲いわゆる使
用可能範囲を拡大したディジタイザの実施例を示す構成
図で、検波１１３３とフィルタ３４０間に可変スレッシ
嘗ルドの整流回路５１を挿入ＩＩ続した点を除いては第
７図のものと同じである。この整流回路５１の出力波形
を属１４図に示す。１Ｎ１４図の（イ）は検波器３３と
して有極性蓋のものを使用した場合でかつ整流回路５１
のスレッシ冒ルド書レベルを零とした場合の出力波形（
実線部）を示し、また属１４図の（ロ）は無極性検波６
３３ａを使用した場合であってかつスレッシ１ルド・レ
ベルを適宜に高＜した場合の出力波形（実線部）を示す
。要するに１この整流回路５１を使用することによシ、
カーソルの外側に位置する導体ループからの情報である
サイドロープを除去し、ループ２１． ’２１ｍが有限
であることの影響を除去することができる。１１１１５
図は薦１３図のディジタイザにおいて実測した鯖差分布
図であって、実質上金属が使用可能範囲となっているこ
とを示している。
用可能範囲を拡大したディジタイザの実施例を示す構成
図で、検波１１３３とフィルタ３４０間に可変スレッシ
嘗ルドの整流回路５１を挿入ＩＩ続した点を除いては第
７図のものと同じである。この整流回路５１の出力波形
を属１４図に示す。１Ｎ１４図の（イ）は検波器３３と
して有極性蓋のものを使用した場合でかつ整流回路５１
のスレッシ冒ルド書レベルを零とした場合の出力波形（
実線部）を示し、また属１４図の（ロ）は無極性検波６
３３ａを使用した場合であってかつスレッシ１ルド・レ
ベルを適宜に高＜した場合の出力波形（実線部）を示す
。要するに１この整流回路５１を使用することによシ、
カーソルの外側に位置する導体ループからの情報である
サイドロープを除去し、ループ２１． ’２１ｍが有限
であることの影響を除去することができる。１１１１５
図は薦１３図のディジタイザにおいて実測した鯖差分布
図であって、実質上金属が使用可能範囲となっているこ
とを示している。
菖１６図は本発明の他の実施例で、フィルタ３４の出力
電圧を常に一定にし、整流回路５１のスレッシ曹ルド・
レベルを一定にしたｔｔでカーソル位置を測定すること
のできるディジタイザの構成図である。すなわち、前述
した３１１１３図のディジタイザにピーク電圧検出器６
１と比較ｓ６２を追加し、更に増幅器３２を可変ゲイン
増幅６３２ａＫｔ！替えたものである◎このピーク検出
器６１はフィルタ３４の出力電圧のピークを検出し、こ
れを比較器６２で比較電圧と比較する。その比較結果に
基づき可変ゲイン増幅器３２ａのゲインを制御し、フィ
ルタ３４の出力電圧を一定に保持する。したがって、整
流回路５１に入力される信号の大きさは常に一定となシ
、たとえカーソルと導体ループとの間隔が大きくなって
カーソルの出力電圧が小さくなったとしても、スレッシ
、ルドは一定のレベルにしたｉｔで位置測定をすること
ができる。
電圧を常に一定にし、整流回路５１のスレッシ曹ルド・
レベルを一定にしたｔｔでカーソル位置を測定すること
のできるディジタイザの構成図である。すなわち、前述
した３１１１３図のディジタイザにピーク電圧検出器６
１と比較ｓ６２を追加し、更に増幅器３２を可変ゲイン
増幅６３２ａＫｔ！替えたものである◎このピーク検出
器６１はフィルタ３４の出力電圧のピークを検出し、こ
れを比較器６２で比較電圧と比較する。その比較結果に
基づき可変ゲイン増幅器３２ａのゲインを制御し、フィ
ルタ３４の出力電圧を一定に保持する。したがって、整
流回路５１に入力される信号の大きさは常に一定となシ
、たとえカーソルと導体ループとの間隔が大きくなって
カーソルの出力電圧が小さくなったとしても、スレッシ
、ルドは一定のレベルにしたｉｔで位置測定をすること
ができる。
篇１７図は他の実施例で、スレッシ璽ルド制御回路７１
を用いた点を除けば＄７図のものと同じである。このス
レッシ田ルド制御回路７１はバンドパスフィルタ３４の
ピーク値出力に関連してスレッシ冒ルド電圧を定めるも
ので、例えばフィルタ３４のピーク値が：Ｌ／２ Ｋな
ると整流回路５１のスレッシ田ルド電圧も１／２にする
。この結果前述と同様にカーソル信号のサイドロープの
影響を除去した測定を行なうことができる。
を用いた点を除けば＄７図のものと同じである。このス
レッシ田ルド制御回路７１はバンドパスフィルタ３４の
ピーク値出力に関連してスレッシ冒ルド電圧を定めるも
ので、例えばフィルタ３４のピーク値が：Ｌ／２ Ｋな
ると整流回路５１のスレッシ田ルド電圧も１／２にする
。この結果前述と同様にカーソル信号のサイドロープの
影響を除去した測定を行なうことができる。
以上に述べたディジタイザの分解能は、主としてフィル
タ３４の短期安定度で決まる。この短期安定度とは数１
０〜数１００ ｋＨｚのオーダの位相のフラツキで、ド
リフトのような這い位相の変化は前述した校正モードを
採用することＫよって除去できるが、この短期安定度は
一般には一期測定を何回か行なって平均化する以外には
手頃な簿決策がない。
タ３４の短期安定度で決まる。この短期安定度とは数１
０〜数１００ ｋＨｚのオーダの位相のフラツキで、ド
リフトのような這い位相の変化は前述した校正モードを
採用することＫよって除去できるが、この短期安定度は
一般には一期測定を何回か行なって平均化する以外には
手頃な簿決策がない。
例えば、３６０Ｉ！ＩＩＸ＋を０．１ｍｍの分解能で一
定するＫは位相の短期安定度が０．１６以下である必要
があるが、これはかなシ実現性が困難である。薦１８図
はこの問題を解決するための構成を示すもので、第１７
図（薦゛７図、腑１３図及び菖１６図も含む）と異なる
点は導体ループの選択にモード可変瓢のスイッチ８１゜
８１ｍを用いたことである。このスイッチ８１．８１ａ
は、ある一定間隔ごとく並列的にループを同時選択して
ゆくモードも持っている。１ｓ１９図はこの様子を示し
たもので、同図０）のモートム（微測定）では測定範囲
のＮ本のループが順次に選択され、同図（ロ）のモード
Ｂ（粗測定）では１本のループのみが順次に選択される
様子を示しである。図中波線で示した波形はフィルタ３
４の出力を示すもので、モードＡでは３６００の位相変
化によって測定する範囲がモードＢの１／Ｎ Ｋなって
おり、したがりてそれだけ分解能を向上させることがで
きる。
定するＫは位相の短期安定度が０．１６以下である必要
があるが、これはかなシ実現性が困難である。薦１８図
はこの問題を解決するための構成を示すもので、第１７
図（薦゛７図、腑１３図及び菖１６図も含む）と異なる
点は導体ループの選択にモード可変瓢のスイッチ８１゜
８１ｍを用いたことである。このスイッチ８１．８１ａ
は、ある一定間隔ごとく並列的にループを同時選択して
ゆくモードも持っている。１ｓ１９図はこの様子を示し
たもので、同図０）のモートム（微測定）では測定範囲
のＮ本のループが順次に選択され、同図（ロ）のモード
Ｂ（粗測定）では１本のループのみが順次に選択される
様子を示しである。図中波線で示した波形はフィルタ３
４の出力を示すもので、モードＡでは３６００の位相変
化によって測定する範囲がモードＢの１／Ｎ Ｋなって
おり、したがりてそれだけ分解能を向上させることがで
きる。
ただしこの場合、モートムのみでは第１θ図０）からも
明らかなように３６００位相のずれた位置ではそれらは
互いに区別がつかないので、モードＢＫよってこの区別
を行なう。ただし、モードＢは前記区別ができればよい
だけであるから、特に高分解能を必要としない。ＪＩＥ
２０図は動作遷移の一例を示すもので、％に前述した校
正モードを織り混ぜ、Ｘ軸位置測定において校正モード
→モートム→モードＢＳＹ軸位置測定において校正モー
ド→モードＡ→モードＢという順序で位置測定動作が行
なわれる様子を示しである。
明らかなように３６００位相のずれた位置ではそれらは
互いに区別がつかないので、モードＢＫよってこの区別
を行なう。ただし、モードＢは前記区別ができればよい
だけであるから、特に高分解能を必要としない。ＪＩＥ
２０図は動作遷移の一例を示すもので、％に前述した校
正モードを織り混ぜ、Ｘ軸位置測定において校正モード
→モートム→モードＢＳＹ軸位置測定において校正モー
ド→モードＡ→モードＢという順序で位置測定動作が行
なわれる様子を示しである。
なお、薦１Ｂ図のディジタイザにおいて、モートムでの
フィルタ３４の出力波形の周波数はモードＢでのそれの
Ｎ倍である。したがって検出系としてＮ倍の周波数信号
に遍したもう１組の検出系を用意する必要があるが、系
の簡略化、低廉化を図る上でスイッチ８１．８１ａ ｌ
Ｃはモートムのときのみ一方の入力パルスｐ２を更Ｋ
１／Ｎ Ｋ分周して入力するように構成することｋより
検出系を１組とすることができる。
フィルタ３４の出力波形の周波数はモードＢでのそれの
Ｎ倍である。したがって検出系としてＮ倍の周波数信号
に遍したもう１組の検出系を用意する必要があるが、系
の簡略化、低廉化を図る上でスイッチ８１．８１ａ ｌ
Ｃはモートムのときのみ一方の入力パルスｐ２を更Ｋ
１／Ｎ Ｋ分周して入力するように構成することｋより
検出系を１組とすることができる。
以上説明したように１本発明のディジタイザによれば、
従来のディジタイザが必要とした区域検出用の導体ルー
プを使用することなく、高精度、高速でカーソルの位置
座標を測定することができ、また、信号検出にも高価な
り変換器などを要することなく更に位置に比例した出−
力が直接得られることから補間や非線形補正を全く必要
としないので高速で安優なディジタイザを実現すること
ができる。
従来のディジタイザが必要とした区域検出用の導体ルー
プを使用することなく、高精度、高速でカーソルの位置
座標を測定することができ、また、信号検出にも高価な
り変換器などを要することなく更に位置に比例した出−
力が直接得られることから補間や非線形補正を全く必要
としないので高速で安優なディジタイザを実現すること
ができる。
また、カーソルと導体ループの間隔が離れてカーソルの
出力が小さくなっても、位相を検出しているので出力の
大小社誤差にならず、環境条件の影響を受けＫ〈いディ
ジタイザを実現することができる。
出力が小さくなっても、位相を検出しているので出力の
大小社誤差にならず、環境条件の影響を受けＫ〈いディ
ジタイザを実現することができる。
［Ｋ、模擬入力あるい？ｉあらかじめ位置付けした導体
ループ及びカーソルを配設して校正するととＫより容Ｊ
ＩＫ検出系のドリフト等による位相変化の影響を除去す
ることができ、またモートムとモードＢとによる微測定
と粗測定によって導体ループ等の密度を上げることなく
容易に分解能の向上を図ることができるなど、実用に供
してその効果は大きい。
ループ及びカーソルを配設して校正するととＫより容Ｊ
ＩＫ検出系のドリフト等による位相変化の影響を除去す
ることができ、またモートムとモードＢとによる微測定
と粗測定によって導体ループ等の密度を上げることなく
容易に分解能の向上を図ることができるなど、実用に供
してその効果は大きい。
第１図は従来のディジタイザの要部構成図、第２図は本
発明に係るディジタイザのＩＩ箇例を示す要部構成図、
第３図線部体ループの選択のタイミングを示す図、菖４
図は同調回路３１０周筐数特性を示す図、ＩＮ ｓ図は
検波器３３の出力波形図、菖６図はカウンタ３５の動作
を説明する丸めの図、第７図、第１３図、鎮１６図、菖
１７図及び第１８図祉本発明の他の実施例を示す要部構
成図、第８図及び第１０図は校正モードをｌｉ！現する
場合に採用する部分の要部構成図、籐９図状校正モード
を実施する場合の動作遷移図、第１１１！１１及び薦１
５図は絶縁板上でのカーソル位置と誤差との関係を示す
図、菖１２図はバンドパスフィルタ３４の入力と出力と
の関係を示す図、菖１４図は整流回路５１０機能を説明
するための図、Ｊ１１９Ｉｌｌは属１８図のディジタイ
ザで実施するモートムとモードＢを説明するための図、
１ｘ２０１１ｉＩは第１８図のディジタイザの動作遷移
図である＠２０、２０ａ−・・ｌ！ｌ縁板、２１．２１
ａ、 ２１１〜２１６．２１ｃ −導体ループ、２２．
２２ａ・・・スイッチ、２６・・・発振器、２７・ＪＩ
Ｅ ｌ Ｏ分周器、２８−ｊＥ ２の分周器、３０．３
０ｍ・・・磁束発生カーソル、３１−・・同調回路、３
２ｅ ３２ａ・・・増幅器、３３．３３ｍ・・・検波器
、３４・・・バンドパスフィルタ、３５・・・カウンタ
、４１．４１ａ・・・アナログスイッチ、５１・・・整
流回路、６１・・・ピーク電圧検出器、６２・・・比較
器、７１・・・スレッシｌルビ制御回路、８１．８１ｍ
−電流スイッチ。 オ ３ 図 オ ｔ 区 オ ｑ 図 ７ ２θ 図 オ ８ 口 オ ｌθ の ’Ｉｌｌ：１ オ ｔｌ １２１ オ １２ ［２１ ２／４ Ｉ！ｌ 、
発明に係るディジタイザのＩＩ箇例を示す要部構成図、
第３図線部体ループの選択のタイミングを示す図、菖４
図は同調回路３１０周筐数特性を示す図、ＩＮ ｓ図は
検波器３３の出力波形図、菖６図はカウンタ３５の動作
を説明する丸めの図、第７図、第１３図、鎮１６図、菖
１７図及び第１８図祉本発明の他の実施例を示す要部構
成図、第８図及び第１０図は校正モードをｌｉ！現する
場合に採用する部分の要部構成図、籐９図状校正モード
を実施する場合の動作遷移図、第１１１！１１及び薦１
５図は絶縁板上でのカーソル位置と誤差との関係を示す
図、菖１２図はバンドパスフィルタ３４の入力と出力と
の関係を示す図、菖１４図は整流回路５１０機能を説明
するための図、Ｊ１１９Ｉｌｌは属１８図のディジタイ
ザで実施するモートムとモードＢを説明するための図、
１ｘ２０１１ｉＩは第１８図のディジタイザの動作遷移
図である＠２０、２０ａ−・・ｌ！ｌ縁板、２１．２１
ａ、 ２１１〜２１６．２１ｃ −導体ループ、２２．
２２ａ・・・スイッチ、２６・・・発振器、２７・ＪＩ
Ｅ ｌ Ｏ分周器、２８−ｊＥ ２の分周器、３０．３
０ｍ・・・磁束発生カーソル、３１−・・同調回路、３
２ｅ ３２ａ・・・増幅器、３３．３３ｍ・・・検波器
、３４・・・バンドパスフィルタ、３５・・・カウンタ
、４１．４１ａ・・・アナログスイッチ、５１・・・整
流回路、６１・・・ピーク電圧検出器、６２・・・比較
器、７１・・・スレッシｌルビ制御回路、８１．８１ｍ
−電流スイッチ。 オ ３ 図 オ ｔ 区 オ ｑ 図 ７ ２θ 図 オ ８ 口 オ ｌθ の ’Ｉｌｌ：１ オ ｔｌ １２１ オ １２ ［２１ ２／４ Ｉ！ｌ 、
Claims (7)
- （１） 複数個の導体ループを配置してなる絶縁板と
、前記導体ループを順次に選択するスイッチと、磁束を
発生する磁束発生カーソルと、前記スイッチの出力信号
を検波する有極性検波器と、該検波器の出力の基本波の
み通過するバンドパスフィルタト、該バンドパスフィル
タの出力に関連してクロックを計数するカウンタを具備
し、前記導体ループの出力信号の位相を検出することに
より絶縁板上の前記カーソルの位置を測定することを特
徴とするディジタイザ。 - （２）２組の導体ループを互いに直交関係で配置し、２
次元の座標読取りができるようＫしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のディジタイザ。 - （３）前記検波器として無極性検波器を使用したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項又社第２項記載のディ
ジタイザ。 - （４） 前記カーソルの位置測定の間に検出系の校正
を行なうように構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項又紘第５項記載のディジタイザ。 - （５）可変スレッシ１ルドの整６１回路を具備し、前記
検波器の出力を適宜のスレッシ璽ルド・レベルで整流す
るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項又は第３項又は第４項記載のディジタイザ
。 - （６） 前記バンドパスフィルタの出力に関連して前
記検波器の入力信号を増幅制御し前記スレッシ璽ルド・
レベルを一定にした１１で位置測定を行なうように構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のディ
ジタイザ。 - （７）前記スイッチを、更に一定間隔ごとの導体ループ
を同ＪＫ選択できるように構成し、黴測定及び粗測定に
よ）カーソル位置を測定するように構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項又社第２項又は第Ｓ項又社
第４項又杜第Ｓ項又は第６項記載のディジタイザ◇
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113193A JPS5814287A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | デイジタイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113193A JPS5814287A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | デイジタイザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814287A true JPS5814287A (ja) | 1983-01-27 |
| JPS6130287B2 JPS6130287B2 (ja) | 1986-07-12 |
Family
ID=14605905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113193A Granted JPS5814287A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | デイジタイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814287A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122421A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 座標読取装置 |
| JPS63143943U (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-21 | ||
| JP2010257438A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Waltop Internatl Corp | 電磁式多角度入力装置 |
| JP2018005326A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置、位置検出装置、及び半導体装置の制御方法 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113193A patent/JPS5814287A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122421A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 座標読取装置 |
| JPH0133847B2 (ja) * | 1983-12-06 | 1989-07-17 | Seiko Denshi Kogyo Kk | |
| JPS63143943U (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-21 | ||
| JPH0413721Y2 (ja) * | 1987-03-13 | 1992-03-30 | ||
| JP2010257438A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Waltop Internatl Corp | 電磁式多角度入力装置 |
| JP2018005326A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置、位置検出装置、及び半導体装置の制御方法 |
| US10488973B2 (en) | 2016-06-28 | 2019-11-26 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, position detection device, and control method of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6130287B2 (ja) | 1986-07-12 |
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