JPS59168582A - 座標入力装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンピー−ターなどの電子機器に、手書き文
字や図形などの情報を入力用ペンなどで入力する際に用
いて有効な、電磁誘導型の座標入力装置に関するもので
ある。

従来夕ｉあ構成とその問題点 近年、コンピー−ターを中心とする情報機器分野におい
て、手書き文字や図形情報を入力できる安価な座標入力
装置の需要が高まってい。

このような座標入力装置として、従来から電磁誘導型の
座標入力装置が知られているが、この種の座標入力装置
は、入力ボードと入力用ベン捷たは入力用カーソルとが
電磁誘導によシ空間的に結合されているため、入力ボー
ドの汚れや傷に対しても、安定した座標検出が可能であ
る。しかし、座標分解能を高めるために、入力ボードに
細い導体を多数密にして配設しており、そのため膨大な
数の引き出し線が必要となったシ、導線を精度良く配設
することが困難であるという欠点を有していた。

寸た、上記問題点を解決するために、導体を配設する間
隔を粗にして、各導体間を補間して座標分解能を向上さ
せ、引き出し線の数を減少させた座標入力装置も考えら
れているが、入力ボードの周辺部で補間精度が悪くなる
という欠点があった。

発明の目的 本発明の目的は、入力ボードに配設する導体の数を大幅
に減少させ、しかも高分解能で入力ボード周辺部でも座
標精度の低下が少なく、複雑な制御回路を必要としない
安価な座標入力装置を提供することにある。

発明の構成 本発明の座標入力装置は、Ｘ方向およびＹ方向に所定間
隔あけてマトリクス状に配設された複数本の導体を有し
、かつ上記ＸまたはＹ方向の各導体のうち、２本の導体
を順次選択して外部より電流を供給するように構成した
入力ボードと、上記入力ボードの面上に移゛動可能に位
置される座標入力用の検出コイルと、上記選択された２
本の導体を流れる電流により上記検出コイルに誘起され
る誘４電圧をそれぞれ独立して検出する検出手段を備え
、上記選択された２本の導体において、一方の導体を流
れる電流の値と他方の導体を流れる電流の値とが一定の
関係となるように上記２本の導体に流す電流の値を相対
的に変化Δせ、上記２本の導体間に置かれた上記検出コ
イルにそれぞれの導体によって発生せられる磁界にて誘
起される各誘導電圧の値の比が所定値になった時の一方
の導体の電流値と１記２本の導体の位置座標によって上
記検出コイルの位置を求めるように構成すると共に、上
記入力ボードの周辺部に配設された共通導体近傍に別個
の導体を配設し、上記別個の導体に所定の電流を流すこ
とにより、共通導体から発生する不要磁界を軽減するよ
うに構成したものであり、これにより人力ボード上に配
設する導体の数を大幅に減少でき、捷だ、簡単な制御回
路で導体間を補間でき、さらに入力ボード周辺部での座
標精度の低下が少ないため、高分解能の座標入力装置を
低−コストで実現できるものである。

実施例の説明 以下、図面に基づき本発明の実施例を具体的に説明する
。第１図（へ）、（Ｂ）は本発明の座標入力装置の位置
検出原理を示す概略図と磁界強度分布を示すグラフであ
る。第１図（５）において、１，１は平行に配設された
導体で、２は導体１と同一平面上に置かれた検出コ仙し
であシ、これはたとえば入力用ペンの先端に設けられて
いる。

第１図（＾に示されるように、一方の導体に■１゜他方
の導体工、なる電流を流した時、側導体間に発生ずる磁
界は、１１による磁界をＨ１１工２による磁界をＨ２と
すれば、 工１ Ｈ１＝−・・・・・・・・・・・・・・・・・　（１）
２πＩ （ただし、ｄは側導体間の距離） と表わされる。これを図示すれば第１図（Ｂ）の磁界強
度分布グラフのよイになる。次に検出コイル２を第１図
のようにＸ：Ｘｐなる位置へ置いた時、検出コイル２に
誘起される電圧は、Ｈｌによる誘導電圧を■１．Ｈ２に
よる誘導電圧を■２とすれば、 （ただし、Ｋは定数） と表わされる。従って（３）　、　（４）両式により検
出コイル２の位置ｘＰを求めると５式のように表わされ
る。

エイ ２Ｉ２ ２ １１＋ＣＩ、＝Ｉ。（Ｉｏ＝一定）・・・・・・・・・
・・・・・　け）とすれば、検出コイル２の位置Ｘｐば
、と表わされる。

すなわち、条件式（６）　、　（７）が満足された時、
検出コイル２の位置Ｘｐは、電流１１の値によって求め
ることができる。なお、条件式（ｅ）　、　（７）にお
いて、定数Ｃの値を、Ｃ＝１とすることが回路的に最も
実現しやすく、構成も容易になる。従って、上記条件式
は、 ２ Ｉ、＋Ｉ。＝工。（Ｉ０ニ一定）　・・・　・　　　・
（１Ｑ）となる。

つまり、２本の導体の電流１１と工、とを差動で変化さ
せた時、検出コイル２に誘導される工、。

■２による誘導電圧■１．ｖ２の値の比が１となる時の
工、の値により、検出コイル２の位置Ｘｐを求めること
ができる。

従って、上記２本の導体に流れる電流を、隣接する２本
の導体に順次切り換えていくことによって、入力ボード
全面の座標を検出することができる。

第２図は本発明の一実施例における座標入力装置の入力
ボードの概略構成を示したもので、２０は共通導体、２
１ａ、、２１ｂはそれぞれＸ方向の導体、Ｙ方向の導体
で、導体の一方の端部は入力ボード端部において共通導
体２０に接続され、他方の端部は導体を選択するスイッ
チ回路２２ａ。

２２ｂに接続されている。２３ａ、、２３ｂはそれぞれ
Ｘ方向、Ｙ方向に新たに配設された補正導体で、Ｘ方向
、Ｙ方向とも共通導体２０から所定の距離を隔てて配設
されている。

以上のように構成された本実施例の座標入力装置につい
て、以下その動作をＸ方向について説明する。上記導体
２１ａはスイッチ回路２２ａによって順次選択され、所
定の電流が流れるが、導体２１ａを流れた電流は共通導
体２０へ流れ込む。

従って、入力ボード上の磁界強度分布は−その時選択さ
れている導体２ｊａの磁界と、共通導体からの磁界との
合成値となる。それゆえ、入力ボードの端部、つ捷り共
通導体に近い所はど共通導体からの不要磁界の影響が大
きく、検出される座標値の精度が低下する。そのため、
共通導体を導体２１ａの右端より遠ざけて配設すれば上
記影響は軽減できるが、入力ボードのサイズが犬きくな
る。

次に補正導体２３ａに、共通導体と逆相の電流を流した
場合、共通導体からの不要磁界強度は上記補正導体近傍
から急激に１氏下する。第３図は上記様子を示す共通導
体からの不要磁界強度分布図で、２５は補正導体がない
場合、２６は補正導体に上記逆相電流を流した場合を示
している。

以上のように、本実施例によれば、上記補正導、体２３
ａを付加することにより、入力ボードサイズを犬きくせ
すに上記不要磁界の影響を軽減している。なお、Ｙ方向
についても同様に考えることができるが、Ｘ方向とＹ方
向とで共通導体に流れる電流の位相が反転するため、各
々の方向について独立した補正導体を配設している。

第４図は本発明の一実施例における座標入力装置のブロ
ック図で、１は入力ボード３にマトリクス状に配設され
た導体で、第１図の導体１に相当する。２は入力用ペン
の先端に付設された検出コイルで、第１図の検出コイル
２［相当する。６は電流１１．Ｉ、の和がＩ。となるよ
うに保ち、かつカウンタ８ａからの２進コードにより１
１および工、の値を変化させる電流スキャン回路、５は
電流工、および工、をＸ方向またはＹ方向に分配するた
めのスイッチ回路、４ａ、４ｂはカウンタ８ｂからの２
進コードによる電流　工。および工。

を導体１へ分配するためのマルチプレクサである。

９は一時記憶用のラッチ回路で、アンド回路１４からの
コントロール信号により、カウンタ８ａおよび８ｂから
の座標データを保持して出力するものである。７はクロ
ックパルス発生回路で、カウンタ８ａ、電流スキャン回
路６．および変調回路１０を駆動するためのものである
。１ｏは電流Ｉ、、Ｉ、と等しい高周波電流を得るため
の変調回路で、逆相の高周波電流ふ同時に作り出し、補
正導体２３ａ、２３ｂへ供給する。１１ａ、１１ｂは検
出コイル２に誘起された２つの誘導電圧■１゜■２を各
々分離して検出するための検出回路、１２は上記検出回
路１１ａ、１１ｂにより検出された２つの電圧ｖ１とｖ
２とを比較し、その比が１になった時にコントロール信
号を出力するｖ１／ｖ２検出回路で、ランチ回路９をコ
ントロールする。

以上のように構成された本実施例の座標入力装置につい
て、以下その動作を説明する。ます、カウンタ８ｂの出
力コードをマルチプレクサ４ａ。

４ｂに入力し、電流を流す２本の導体を選択する。

次にカウンタ８ａの出力コードを変化させて、得られた
差動電流を上記２本の導体へ供給する。

再び、カウンタ８ｂの出力コードを変更して、次の２本
の導体を選択し、以下同様の動作をくり返す。上記動作
によって、入力面３上の導体に変化する差動電流が順次
印加されていく。一方、検出コイル２には、各導体から
の誘導電圧が発生するが、検出コイル２の両側の導体が
選択され差動電流Ｉ、、Ｉ、の変化によって検出電圧ｖ
１１■２の値が等しくなった時、■１／ｖ２検出回路１
２はコントロール信号を出力し、カウンタ８ａ、および
８ｂの出力コードが、ラノ）チ回路９に記憶される。

カウンタｓａ、ｓｂの出力コードは入力ボード３の座標
値と対応しているため、ランチ回路９の出力コードから
検出コイル２の位置を知ることができる。

なお本実施例では、付加した補正導体に逆相電流を流す
ことにより共通導体からの不要磁界の影響を軽減してい
るが、これに限定されるものではなく、補正導体を新た
に付加して、それに電流を流すことにより不要磁界の影
響を軽減するものであれば良いことは云うまでもない。

発明の効果 以上の説明から明らかなよう（Ｃ１本発明によれば、導
体を選択して順次差動電流を流し、検出電圧の一致を調
べるという簡単な構成でもって、高分解能の座標入力装
置を実現し、さらに補正導体を付加して、所定の電流を
流すという極めて簡素な方法で、不要磁界の影響を低減
しているため、入力ボード周辺部での座標精度の低下を
防止できるとともに、入力ボードのサイズも小形化でき
、低コスト化も図り−やずいという、すぐれた効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（〜、（Ｂ）は本発明の座標入力装置の位置検出
原理を説明するための概略図と磁界強度分布を示すグラ
フ、第２図は本発明の一実施例における補正導体の効果
を示す磁界強度分布グラフ、第３図は共通導体からの不
要磁界強度分布図、第４１廂は本発明の一実施例の要部
ブロック図である。 １　・・・・導体、２−・・・・検出コイル、３・　・
・入力ボート、４ａ、４ｂ　・・・マルチプレクサ、６
　・　・スイッチ回路、６・・　・電流スキャン回路、
７・・−・クロックパルス発生回路、ｓａ、ｓｂ・・・
・・カウンタ、９・・・・ランチ回路、１ｏ・・・・変
調回路、１１ａ・・・ｖ１検出回路、１１ｂ・・・・・
ｖ２検出回路、１２・・・・・ｖ１／■２検出回路、２
０・・・・・・共通導体、２１ａ・・Ｘ方向導体、２１
ｂ・・・・・Ｙ方向導体、２２ａ。 ２２ｂ・・・・スイッチ回路、２３ａ１２３ｂ・・・・
・補正導体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 コイル値這 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ方向およびＹ方向に所定間隔あけてマトリクス
   状に配設された複数本の導体を有し、かつ」二記Ｘまた
   はＹ方向の各導体のうち、２本の導体を順次選択して外
   部より電流を供給するように構成した入力ボードと、上
   記入力ボードの面上に移動可能に位置される座標入力用
   の検出コイルと、上記選択された２本の導体を流れる電
   流により上記検出コイルに誘起される誘導電圧をそれぞ
   れ独立して検出する検出手段を備え、上記選択された２
   本の導体において、一方の導体を流れる電流の値と他方
   の導体を流れる電流の値とが所定の関係となるように上
   記２本の導体に流す電流の値を相対的に変化させ、上記
   ２本の導体間に置かれた上記検出コイルにそれぞれの導
   体によって発生せられる磁界にて誘起される各誘導電圧
   の値の比が所定値になった時の一方の導体の電流値によ
   って上記検出コイルの位置を求めるように構成すると共
   に、上記入力ボードの周辺部に配設された共通導体近傍
   に別個の導体を配設し、上記配設された別個の導体に所
   定の電流を流すことにより、共通導体か′ら発生ずる不
   要磁界を軽減するように構成したことを特徴とする座標
   入力装置。
2. （２）別個の導体は、共通導体と所定の距離を隔てて、
   Ｘ方向およびＹ方向に各々独立して配設されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の座標入力
   装置。