JPS5921077B2 - 座標読取装置 - Google Patents
座標読取装置Info
- Publication number
- JPS5921077B2 JPS5921077B2 JP56209780A JP20978081A JPS5921077B2 JP S5921077 B2 JPS5921077 B2 JP S5921077B2 JP 56209780 A JP56209780 A JP 56209780A JP 20978081 A JP20978081 A JP 20978081A JP S5921077 B2 JPS5921077 B2 JP S5921077B2
- Authority
- JP
- Japan
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- magnetic field
- plane plate
- detector
- rotating magnetic
- harmonic component
- Prior art date
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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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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は座標読取装置、いわゆるデイジタイザに関し、
複数の駆動コイルによつて平面板上に形成された回転磁
界の位相から指定の位置の座標を読取る形式の座標読取
装置に関する。
複数の駆動コイルによつて平面板上に形成された回転磁
界の位相から指定の位置の座標を読取る形式の座標読取
装置に関する。
（２）技術の背景
座標読取装置は、平面板上に置かれたペンの座標を読取
る装置であＶ１例えば自動設計、製図技術分野において
重要な役割を果す図形情報処理システムに用いられるも
のである。
る装置であＶ１例えば自動設計、製図技術分野において
重要な役割を果す図形情報処理システムに用いられるも
のである。
この種の座標読取装置としては、第１に静電結合方法、
第２に電磁誘導方法、第３にオーミツク方法が提案され
ているが、本発明はこの中で第２の電磁誘導方法をベー
スにし、特に回転磁界の位相から位置検出する形式の座
標読取装置に言及する。
第２に電磁誘導方法、第３にオーミツク方法が提案され
ているが、本発明はこの中で第２の電磁誘導方法をベー
スにし、特に回転磁界の位相から位置検出する形式の座
標読取装置に言及する。
（３）従来技術と問題点
従来の上記形式の座標読取装置は、平面板上に並列して
配置された複数のコイルを有し、相互に位相のずれた複
数の駆動信号をそれぞれ該複数のコイルに通電すること
により前記平面板の上方に該平面板土の位置に応じて位
相の異なる回転磁界を形成する交流磁界発生器があ）、
該平面板の上方に位置して前記回転磁界を検出する磁界
検出器からなるものである。
配置された複数のコイルを有し、相互に位相のずれた複
数の駆動信号をそれぞれ該複数のコイルに通電すること
により前記平面板の上方に該平面板土の位置に応じて位
相の異なる回転磁界を形成する交流磁界発生器があ）、
該平面板の上方に位置して前記回転磁界を検出する磁界
検出器からなるものである。
例えば特開昭５７一９８０８１号参照）この場合、平面
板上の一端側から他端側に向つて丁度０′２＜＞）ら３
６０端まで連続的に位相の変化する回転磁界を形成して
いるので、前記磁界検出器（前述のペン）によつて検出
した磁界の位相を知）、これによつて自己の置かれた座
標を知ることができる。
板上の一端側から他端側に向つて丁度０′２＜＞）ら３
６０端まで連続的に位相の変化する回転磁界を形成して
いるので、前記磁界検出器（前述のペン）によつて検出
した磁界の位相を知）、これによつて自己の置かれた座
標を知ることができる。
ところが上記形式の座標読取装置では精度に関し未だ十
分でない。
分でない。
つまシ、前記回転磁界の位相は、前記平面板上の一端側
から他端側に向つてリニアに変化すべきであるところ、
実際には大略Ｓ字状にうねりを含み、とても完全なリニ
アリティーは望めなかつた。ただし平面板上の中央部分
では良好なリニアリティーを呈している。このため、平
面板上の端から端までどこをとつても高精度に位置検出
のできる座標読取装置の出現が望まれていた。（４）発
明の目的 本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、高精度な検出が
期待できる座標読取装置を提案することを目的とするも
のである。
から他端側に向つてリニアに変化すべきであるところ、
実際には大略Ｓ字状にうねりを含み、とても完全なリニ
アリティーは望めなかつた。ただし平面板上の中央部分
では良好なリニアリティーを呈している。このため、平
面板上の端から端までどこをとつても高精度に位置検出
のできる座標読取装置の出現が望まれていた。（４）発
明の目的 本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、高精度な検出が
期待できる座標読取装置を提案することを目的とするも
のである。
（５）発明の構成
上記目的を達成するため前記磁界検出器より駆動信号の
基本波成分とその第ｎ次高調波成分（ｎは２以上の整数
）とを取り出し、該ｎ次高調波成分の系によつて平面板
上に連続ｎ個の領域を定義し、該ｎ個の領域の中の対応
する１つの領域内で高精度の座標位置割出しを行うと共
に、前記基本波成分の系によつて当該１の領域がｎ個の
うちの何番目の領域に該当するかを定めて、所期の座標
を読取るようにしたことを特徴とするものである。
基本波成分とその第ｎ次高調波成分（ｎは２以上の整数
）とを取り出し、該ｎ次高調波成分の系によつて平面板
上に連続ｎ個の領域を定義し、該ｎ個の領域の中の対応
する１つの領域内で高精度の座標位置割出しを行うと共
に、前記基本波成分の系によつて当該１の領域がｎ個の
うちの何番目の領域に該当するかを定めて、所期の座標
を読取るようにしたことを特徴とするものである。
（６）発明の実施例以下本発明の実施例を図面に従つて
説明する。
説明する。
第１図は本発明に基づく第１実施例を示す模式図である
。本図において、座標読取装置１０は、交流磁界発生器
１１と、該発生器１１に位相のずれた駆動信号を供給す
る駆動部１３と、いわゆるペンをなす磁界検出器１２と
協働する。その他のプロツクは、検出器１２からの出力
を処理して、座標出力を生成する部分である。発生器１
１に設けた平面板の上方には回転磁界Ｍが形成され、そ
れぞれ矢印で表示するように位相が異なる。この位相の
変化からペン１２の位置が分る。このような回転磁界Ｍ
を分布形成せしめるべく、発生器１１には複数のコイル
群が内蔵される。第２Ａ図は回転磁界を形成する複数の
コイルの配列を、一次元座標読取シについて示す平面図
であり１第２Ｂ図は回転磁界を形成する複数のコイルの
配列を、二次元座標読取シについて示す平面図である。
。本図において、座標読取装置１０は、交流磁界発生器
１１と、該発生器１１に位相のずれた駆動信号を供給す
る駆動部１３と、いわゆるペンをなす磁界検出器１２と
協働する。その他のプロツクは、検出器１２からの出力
を処理して、座標出力を生成する部分である。発生器１
１に設けた平面板の上方には回転磁界Ｍが形成され、そ
れぞれ矢印で表示するように位相が異なる。この位相の
変化からペン１２の位置が分る。このような回転磁界Ｍ
を分布形成せしめるべく、発生器１１には複数のコイル
群が内蔵される。第２Ａ図は回転磁界を形成する複数の
コイルの配列を、一次元座標読取シについて示す平面図
であり１第２Ｂ図は回転磁界を形成する複数のコイルの
配列を、二次元座標読取シについて示す平面図である。
第２Ａ図中、２１〜２５が複数の駆動コイル群であ虱相
互に位相のずれた駆動信号Ｚ，〜Ｚ５を受信する。もし
二次元で行うならば、第２Ｂ図の如く、前記駆動コイル
と直交する駆動コイル群２Ｖ〜２５′を設け、それぞれ
に駆動信号Ｚ１′〜Ｚ５′を与える。なお、以後の説明
は、簡単のため、一次元の場合を例にとつて行う。これ
ら相互に位相のずれた駆動信号を図示すると第３図の如
くなる。
互に位相のずれた駆動信号Ｚ，〜Ｚ５を受信する。もし
二次元で行うならば、第２Ｂ図の如く、前記駆動コイル
と直交する駆動コイル群２Ｖ〜２５′を設け、それぞれ
に駆動信号Ｚ１′〜Ｚ５′を与える。なお、以後の説明
は、簡単のため、一次元の場合を例にとつて行う。これ
ら相互に位相のずれた駆動信号を図示すると第３図の如
くなる。
第３図は第２Ａ図および第２Ｂ図に示した駆動信号Ｚ１
〜Ｚ５の波形を示す波形図である。本図より明らかなと
おシ、各々の駆動信号の位相は相互に一定量ずつシフト
している。この位相のずれが、回転磁界Ｍの位相を連続
的に変化させることになる。然しながら従来はその位相
と平面板上の位置とのリニアリティーが良好でなく精度
が悪かつた。第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図および第４
Ｄ図はそれぞれ本発明に基づく座標読取装置の原理説明
に用いるグラフである。
〜Ｚ５の波形を示す波形図である。本図より明らかなと
おシ、各々の駆動信号の位相は相互に一定量ずつシフト
している。この位相のずれが、回転磁界Ｍの位相を連続
的に変化させることになる。然しながら従来はその位相
と平面板上の位置とのリニアリティーが良好でなく精度
が悪かつた。第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図および第４
Ｄ図はそれぞれ本発明に基づく座標読取装置の原理説明
に用いるグラフである。
このうち第４Ｂ図のグラフは前述したリニアリティーに
相当するカーブを示しておシ．、理想的な場合に相当す
る。つまジ、リニアリティーは最良である。このように
リニアリティーが良好ならば検出位相θｘ （回転磁界
Ｍの位相）から正確に位置ｘが求まる。ところが実際に
は、そのカーブは第４Ｂ図の点線の如く両端近傍でうね
勺を生じ、正確な位置ｘを全平面板に亘つて得ることは
困難であつた。そこで本発明は、第４Ｂ図のカーブを得
るのに用いた基本波（第３図）の成分（例えば４ＫＨｚ
）に加えて、第ｎ次高調波成分を導入する。
相当するカーブを示しておシ．、理想的な場合に相当す
る。つまジ、リニアリティーは最良である。このように
リニアリティーが良好ならば検出位相θｘ （回転磁界
Ｍの位相）から正確に位置ｘが求まる。ところが実際に
は、そのカーブは第４Ｂ図の点線の如く両端近傍でうね
勺を生じ、正確な位置ｘを全平面板に亘つて得ることは
困難であつた。そこで本発明は、第４Ｂ図のカーブを得
るのに用いた基本波（第３図）の成分（例えば４ＫＨｚ
）に加えて、第ｎ次高調波成分を導入する。
周波数がｎ倍のものについて見ると、第４Ｂ図と同様の
カーブが繰ね返しｎ回現われ、第４Ａ図に示す領域１，
２・・・５が定義される。各領域のピークは位相２πに
相当し、左から順次２π，２Ｘ２π・・・２ｎπと変化
する。このようにセグメント化したカーブは、第４Ｂ図
のカーブに比して遥かにリニアリティーが良い（詳細な
理由は後述する）。第４Ｃ図はその２π，２×２π・・
・２ｎπの変化を直線的に引き伸ばして表わす。そこで
先ず、ペン１２の位置がいずれかの各領域内のどこにあ
るかを正確に知る。
カーブが繰ね返しｎ回現われ、第４Ａ図に示す領域１，
２・・・５が定義される。各領域のピークは位相２πに
相当し、左から順次２π，２Ｘ２π・・・２ｎπと変化
する。このようにセグメント化したカーブは、第４Ｂ図
のカーブに比して遥かにリニアリティーが良い（詳細な
理由は後述する）。第４Ｃ図はその２π，２×２π・・
・２ｎπの変化を直線的に引き伸ばして表わす。そこで
先ず、ペン１２の位置がいずれかの各領域内のどこにあ
るかを正確に知る。
然しながら、この場合、当該領域が全体として何番目の
領域にあるかは分らない。このため、再びリニアリティ
ーの良好でない基本波成分の信号を利用する。第４Ｄ図
は本発明の検出原理を簡略に示してお虱ペン１２の置か
れた位置を位相表示でθｘ （一点鎖線）とすると、高
調波成分による該当領域のカーブＣから正確に位置ｘを
読取り１次に当該領域が何番目の領域であるかを基本波
成分によるカーブでから知る（図中○印の交点参照）。
かくして、どの領域内のどの位置かが高精度で割）出さ
れる。再び第１図に戻ると、磁界検出器１２内の検出巻
線１４は基本波成分にのみ感応し、第４Ｄ図に示したカ
ーブでを第１検出器１６よシ抽出する（これは従来どお
Ｖ））。一方、磁界検出器１２内の検出巻線１５は第ｎ
次高調波成分のみ感応し、第４Ｄ図に示したカーブＣを
第２検出器１７より抽出する。処理回路１８は、これら
カーブＣ訃よびＣの情報をもとに、目的とする座標位置
を割ね出す。検出巻線１４が感応すべきものは、駆動信
号のうちの基本波成分（例えば４ＫＨｚ）のみである。
領域にあるかは分らない。このため、再びリニアリティ
ーの良好でない基本波成分の信号を利用する。第４Ｄ図
は本発明の検出原理を簡略に示してお虱ペン１２の置か
れた位置を位相表示でθｘ （一点鎖線）とすると、高
調波成分による該当領域のカーブＣから正確に位置ｘを
読取り１次に当該領域が何番目の領域であるかを基本波
成分によるカーブでから知る（図中○印の交点参照）。
かくして、どの領域内のどの位置かが高精度で割）出さ
れる。再び第１図に戻ると、磁界検出器１２内の検出巻
線１４は基本波成分にのみ感応し、第４Ｄ図に示したカ
ーブでを第１検出器１６よシ抽出する（これは従来どお
Ｖ））。一方、磁界検出器１２内の検出巻線１５は第ｎ
次高調波成分のみ感応し、第４Ｄ図に示したカーブＣを
第２検出器１７より抽出する。処理回路１８は、これら
カーブＣ訃よびＣの情報をもとに、目的とする座標位置
を割ね出す。検出巻線１４が感応すべきものは、駆動信
号のうちの基本波成分（例えば４ＫＨｚ）のみである。
この駆動信号は第３図に示す如く矩形波であるから、そ
の中に多数の高調波を必然的に内蔵している。その一部
を、例えば第８次高調波（４ＫＨ２の基本波に対して３
２ＫＨ２）として検出巻線１５から拾い出している。つ
まシ本発明の高調波成分は自然発生したものを流用し、
フイルタリングして利用しているに過ぎない。第１図に
おいて前記検出巻線１４および１５の位置が高低にずれ
ている。
の中に多数の高調波を必然的に内蔵している。その一部
を、例えば第８次高調波（４ＫＨ２の基本波に対して３
２ＫＨ２）として検出巻線１５から拾い出している。つ
まシ本発明の高調波成分は自然発生したものを流用し、
フイルタリングして利用しているに過ぎない。第１図に
おいて前記検出巻線１４および１５の位置が高低にずれ
ている。
理由は次のと｝シである。本発明の前提とする形式の座
標読取装置前記特開昭５７−９８０８１号では、平面板
のｘ方向（ｙ方向でも同じ）の位相変化率ａとすると、
ａ・ｈ′．１を満足する高さｈの位置（ペン先から測つ
て）に検出巻線を置くことが好ましいことが証明されて
いる。好ましいとは、ペンの傾きに拘らずかなν情度の
高い読取ジが行えることを意味する。要するに、平面板
上の磁界の位相変化率が大きければ大きい程、検出巻線
の位置を下げるのが好ましい。検出巻線１５についてみ
ると、これが担うべき位相変化率ａは、第４Ａ図に示す
位相変化率であ虱第４Ｂ図に示す基本波成分対応の位相
変化率に比してｎ倍となる。位相変化率ａがｎ倍になれ
ば、上記Ａ．ｈ′．１よ虱検出巻線１５のの高さｈを１
／ｎに引き下げることができる。かくして検出巻線１５
の高さは検出巻線１４の高さに比して１／ｎに引き下げ
ることができる。ここで検出巻線の高さを引き下げるこ
との利点を考察する。検出巻線が高いレベルにあるとき
、該検出巻線はかなジ広範囲の駆動コイル（第２Ａ図の
２１〜２５）の影響を受けることになる。そうすると、
ペンが平面板の端部に近づくにつれ、駆動コイルの分布
の不連続（駆動コイルが無い部分）が悪影響を及ぼす。
この結果、第４Ｂ図において点線で示すようなノン．リ
ニアな部分を呈することになる。逆に言えば、検出巻線
の高さが低ければ低い程、平面板の端部に近づいても、
前記不連続の悪影響を受けにくく、リニアリティーが良
好となる。第４Ａ図に示す各領域のカーブが示すリニア
リティーが良いのは、低い位置に置かれた検出巻線から
の出力を取扱つているからである。さらに発展させると
、第１図に示した高い位置にある検出巻線１４は無い方
が良いということになる。然し、単純にこれを除去する
訳には行かない。そこで検出巻線１４のなすべき役割を
他に代行させ、事実上、該検出巻線１４を排除する。つ
まり低い位置に置かれた検出巻線１５だけで第ｎ次高調
波成分のみならず、基本波成分までも取扱えれば理想的
である。第５図は本発明に基づく第２実施例を示す模式
図である。
標読取装置前記特開昭５７−９８０８１号では、平面板
のｘ方向（ｙ方向でも同じ）の位相変化率ａとすると、
ａ・ｈ′．１を満足する高さｈの位置（ペン先から測つ
て）に検出巻線を置くことが好ましいことが証明されて
いる。好ましいとは、ペンの傾きに拘らずかなν情度の
高い読取ジが行えることを意味する。要するに、平面板
上の磁界の位相変化率が大きければ大きい程、検出巻線
の位置を下げるのが好ましい。検出巻線１５についてみ
ると、これが担うべき位相変化率ａは、第４Ａ図に示す
位相変化率であ虱第４Ｂ図に示す基本波成分対応の位相
変化率に比してｎ倍となる。位相変化率ａがｎ倍になれ
ば、上記Ａ．ｈ′．１よ虱検出巻線１５のの高さｈを１
／ｎに引き下げることができる。かくして検出巻線１５
の高さは検出巻線１４の高さに比して１／ｎに引き下げ
ることができる。ここで検出巻線の高さを引き下げるこ
との利点を考察する。検出巻線が高いレベルにあるとき
、該検出巻線はかなジ広範囲の駆動コイル（第２Ａ図の
２１〜２５）の影響を受けることになる。そうすると、
ペンが平面板の端部に近づくにつれ、駆動コイルの分布
の不連続（駆動コイルが無い部分）が悪影響を及ぼす。
この結果、第４Ｂ図において点線で示すようなノン．リ
ニアな部分を呈することになる。逆に言えば、検出巻線
の高さが低ければ低い程、平面板の端部に近づいても、
前記不連続の悪影響を受けにくく、リニアリティーが良
好となる。第４Ａ図に示す各領域のカーブが示すリニア
リティーが良いのは、低い位置に置かれた検出巻線から
の出力を取扱つているからである。さらに発展させると
、第１図に示した高い位置にある検出巻線１４は無い方
が良いということになる。然し、単純にこれを除去する
訳には行かない。そこで検出巻線１４のなすべき役割を
他に代行させ、事実上、該検出巻線１４を排除する。つ
まり低い位置に置かれた検出巻線１５だけで第ｎ次高調
波成分のみならず、基本波成分までも取扱えれば理想的
である。第５図は本発明に基づく第２実施例を示す模式
図である。
本図の座標読取装置５０で注目すべきところは、磁界検
出器５２において第１図の検出巻線１４が無くなジ、低
位置の検出巻線１５のみになつたことである。低位置で
あるが故にリニアリティーは良好である。然し、基本波
成分を何らかの形で生成しなければならない。今、高調
波用検出巻線１５からの出力として第ｎ次と第（ｎ＋１
）次の高調波成分を取ジ出すと、各出力は、二Ａｌｓｉ
ｎｎ（ωｔ＋φ）Ｖｎ＋１＝Ａ２ｓｉｎ｛ （ｎ＋１）
（ωｔ＋φ）｝で表わされる。
出器５２において第１図の検出巻線１４が無くなジ、低
位置の検出巻線１５のみになつたことである。低位置で
あるが故にリニアリティーは良好である。然し、基本波
成分を何らかの形で生成しなければならない。今、高調
波用検出巻線１５からの出力として第ｎ次と第（ｎ＋１
）次の高調波成分を取ジ出すと、各出力は、二Ａｌｓｉ
ｎｎ（ωｔ＋φ）Ｖｎ＋１＝Ａ２ｓｉｎ｛ （ｎ＋１）
（ωｔ＋φ）｝で表わされる。
そこで、掛算器あるいは混合器によつて、ｖ［１．ｖｎ
＋１を求めると、Ｖｎ．Ｖｎ＋にＡ，．Ａ２ｓｉｎｎ（
ωｔ＋φ）・Ｓｌｎ｛（ｎ＋１） （ωｔ＋φ）｝一Ａ
ｌ．Ａ２〔｛ＣＯｓ（２ｎ＋１） （ωｔ＋φ）｝−ＣＯｓ（ωｔ＋φ）〕 となる。
＋１を求めると、Ｖｎ．Ｖｎ＋にＡ，．Ａ２ｓｉｎｎ（
ωｔ＋φ）・Ｓｌｎ｛（ｎ＋１） （ωｔ＋φ）｝一Ａ
ｌ．Ａ２〔｛ＣＯｓ（２ｎ＋１） （ωｔ＋φ）｝−ＣＯｓ（ωｔ＋φ）〕 となる。
これを低域ろ波フイルタに通せば基本波成分ωを含むＣ
Ｏｓ（ωｔ＋φ）の信号のみを取勺出すことができる。
第５図中、５３は分波器であり１前記出力ＶｎおよびＶ
ｎ＋１を分波する。これら出力を混合器５４に入力すれ
ば、第１検出器５５からは第４］）図のカーブＣに関す
る信号が、第２検出器５６からは同図のカーブＣに関す
る信号がそれぞれ抽出される。これを処理回路５７にて
処理し、求める座標位置出力０ＵＴを得る。第６図は第
５図におけるブロツク５３〜５７の一具体例を示す回路
図である。
Ｏｓ（ωｔ＋φ）の信号のみを取勺出すことができる。
第５図中、５３は分波器であり１前記出力ＶｎおよびＶ
ｎ＋１を分波する。これら出力を混合器５４に入力すれ
ば、第１検出器５５からは第４］）図のカーブＣに関す
る信号が、第２検出器５６からは同図のカーブＣに関す
る信号がそれぞれ抽出される。これを処理回路５７にて
処理し、求める座標位置出力０ＵＴを得る。第６図は第
５図におけるブロツク５３〜５７の一具体例を示す回路
図である。
検出巻線１５（第５図）からの第ｎ次および第（ｎ＋１
）次高調波出力は、アンプ６３−１〜６３−３を経由し
て、バンドパスフイルタ（ＢＰＦ）６３−４および６３
−５に印加される。フイルタ６３−４からは第（１ｉ＋
１）次高調波が、フイルタ６３−５からは第ｎ次高調波
が得られ、それぞれ混合器６４−１（第５図の５４）に
加えられる。混合したのち基本波成分（前記ＣＯｓ（ω
ｔ＋φ）成分）のみをローパスフイルタ（ＬＰＦ） ６
４−２で抽出し、コンパｖ−タ６−５−１をと｝してフ
リツプフロツプ（ＦＦ）６５−２のりセツト入力（Ｒ）
へ印加する。第ｎ次高調波の方はコンパレータ６６−１
をと訃してフリツプフロツプ（ＦＦ）６６−２のりセツ
ト入力（Ｒ）へ印加する。コンパレータ６５一１，６６
−１ばアナログ正弦波をＴＴＬのデイジタル出力に変換
する。フリツプフロツプ（ＦＦ）６５−２および６６一
２は共に、そのセツト入力（Ｓ）に基準信号Ｓｒを受信
して、セツトされる。
）次高調波出力は、アンプ６３−１〜６３−３を経由し
て、バンドパスフイルタ（ＢＰＦ）６３−４および６３
−５に印加される。フイルタ６３−４からは第（１ｉ＋
１）次高調波が、フイルタ６３−５からは第ｎ次高調波
が得られ、それぞれ混合器６４−１（第５図の５４）に
加えられる。混合したのち基本波成分（前記ＣＯｓ（ω
ｔ＋φ）成分）のみをローパスフイルタ（ＬＰＦ） ６
４−２で抽出し、コンパｖ−タ６−５−１をと｝してフ
リツプフロツプ（ＦＦ）６５−２のりセツト入力（Ｒ）
へ印加する。第ｎ次高調波の方はコンパレータ６６−１
をと訃してフリツプフロツプ（ＦＦ）６６−２のりセツ
ト入力（Ｒ）へ印加する。コンパレータ６５一１，６６
−１ばアナログ正弦波をＴＴＬのデイジタル出力に変換
する。フリツプフロツプ（ＦＦ）６５−２および６６一
２は共に、そのセツト入力（Ｓ）に基準信号Ｓｒを受信
して、セツトされる。
基準信号Ｓｒはいわば初期化信号であシ、この信号Ｓの
到来とｒ共に、フリツプフロツプ６５−２，６６−２の
Ｑ出力を″Ｈ”にし、ＡＮＤゲート６５−３，６６−３
を開成し、クロツクパルスＣＬＫを通過させる。
到来とｒ共に、フリツプフロツプ６５−２，６６−２の
Ｑ出力を″Ｈ”にし、ＡＮＤゲート６５−３，６６−３
を開成し、クロツクパルスＣＬＫを通過させる。
通過したクロツクパルスＣＬＫの数はカウンタ（ＣＮＴ
）６５−４および６６−４でそれぞれ計数される。信号
ＳＰ発生時が位相０でに対応するとすれば、検出巻線１
５からの信号の発生時はペンの置かれた位置に対応する
位相θ （第４Ｄ図）Ｘに相当し、従つて、位相θ、の
カーブＣ（第４Ｄ図）に相当する量がカウンタ６６−４
に計数され、カーブＣ（第４Ｄ図）に相当する量がカウ
ンタ６５−４に計数される。
）６５−４および６６−４でそれぞれ計数される。信号
ＳＰ発生時が位相０でに対応するとすれば、検出巻線１
５からの信号の発生時はペンの置かれた位置に対応する
位相θ （第４Ｄ図）Ｘに相当し、従つて、位相θ、の
カーブＣ（第４Ｄ図）に相当する量がカウンタ６６−４
に計数され、カーブＣ（第４Ｄ図）に相当する量がカウ
ンタ６５−４に計数される。
かくして、第４Ｄ図の位置ｘに関するデイジタルデータ
が取得され、以後コンピユータ処理される。該デイジタ
ルデータは、スリーステートバツフア６７−１，６７−
２およびインタフエース６７−３を通して、ＲＡＭ６７
一５にストアされ、ＲＯＭ６７−６に格納されたプログ
ラムに応じて中央処理装置（ＣＰＵ）６７−４によジ演
算され、求めるデータ０ＵＴを得る。インタフエース６
７−３からの信号ＡＣＫは、一回のデータ取得完了を示
す確認信号であり１第５図中のＡＣＫと同じである。こ
のＡＣＫを受ける毎に駆動部１３（第５図）は駆動信号
φ１→φ２→・・・φ５を出力する。（７）発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明によれば高精度な位
置検出を、平面板の端から端に亘つて行うことのできる
座標読取装置が実現される。
が取得され、以後コンピユータ処理される。該デイジタ
ルデータは、スリーステートバツフア６７−１，６７−
２およびインタフエース６７−３を通して、ＲＡＭ６７
一５にストアされ、ＲＯＭ６７−６に格納されたプログ
ラムに応じて中央処理装置（ＣＰＵ）６７−４によジ演
算され、求めるデータ０ＵＴを得る。インタフエース６
７−３からの信号ＡＣＫは、一回のデータ取得完了を示
す確認信号であり１第５図中のＡＣＫと同じである。こ
のＡＣＫを受ける毎に駆動部１３（第５図）は駆動信号
φ１→φ２→・・・φ５を出力する。（７）発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明によれば高精度な位
置検出を、平面板の端から端に亘つて行うことのできる
座標読取装置が実現される。
第１図は本発明に基づく第１実施例を示す模式図、第２
Ａ図は回転磁界を形成する複数のコイルの配列を、一次
元座標読取りについて示す平面図、第２Ｂ図は回転磁界
を形成する複数のコイルの配列を、二次元座標読取ｖに
ついて示す平面図、第３図は第２Ａ図および第２Ｂ図に
示した駆動信号φ１〜φ５の波形を示す波形図、第４Ａ
図、第４Ｂ図、第４Ｃ図および第４Ｄ図はそれぞれ本発
明に基づく座標読取装置の原理説明に用いるグラフ、第
５図は本発明に基づく第２実施例を示す模式図、第６図
は第５図に訃けるプロツク５３−５７の一具体例を示す
回路図である。 １０，５０・・・座標読取装置、１２，５２・磁界検出
器、１１・・・交流磁界発生器、１３・・・駆動部、２
１〜２５、２Ｖ〜２５′・・・駆動コイル、１８，５７
・・・処理回路、５３・・・分波器、Ｍ・・・回転磁界
、φ１〜φ５，φ１７〜φ５ｔ・・駆動信号。
Ａ図は回転磁界を形成する複数のコイルの配列を、一次
元座標読取りについて示す平面図、第２Ｂ図は回転磁界
を形成する複数のコイルの配列を、二次元座標読取ｖに
ついて示す平面図、第３図は第２Ａ図および第２Ｂ図に
示した駆動信号φ１〜φ５の波形を示す波形図、第４Ａ
図、第４Ｂ図、第４Ｃ図および第４Ｄ図はそれぞれ本発
明に基づく座標読取装置の原理説明に用いるグラフ、第
５図は本発明に基づく第２実施例を示す模式図、第６図
は第５図に訃けるプロツク５３−５７の一具体例を示す
回路図である。 １０，５０・・・座標読取装置、１２，５２・磁界検出
器、１１・・・交流磁界発生器、１３・・・駆動部、２
１〜２５、２Ｖ〜２５′・・・駆動コイル、１８，５７
・・・処理回路、５３・・・分波器、Ｍ・・・回転磁界
、φ１〜φ５，φ１７〜φ５ｔ・・駆動信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平面板上に並列して配列された複数の、駆動コイル
を有し、相互に位相のずれた複数の駆動信号の各々を対
応する各該複数の駆動コイルに通電することにより、前
記平面板の上方に、該平面板上の位置に応じて位相の異
なる回転磁界を形成する交流磁界発生器と、前記平面板
の上方に置かれ前記回転磁界を検出する磁界検出器と、
該磁界検出器から出力される該回転磁界の位相情報に基
づいて、前記平面板上に置かれた前記磁界検出器の位置
を読み取る処理回路とを有してなる座標読取装置におい
て、前記磁界検出器から出力される前記回転磁界の位相
情報を受信して、前記駆動信号の基本波成分を検出する
第１検出器および該駆動信号に含まれる第ｎ次高調波成
分（ｎは２以上の整数）を検出する第２検出器を設け、
前記処理回路は、該第１および第２検出器からの各出力
を受信して、該ｎ次高調波成分をもとに前記平面板上の
位置をｎ個の連続した領域に区分して、各該領域内での
位置を読み取ると共に、前記基本波成分をもとに当該領
域が、該ｎ個の連続した領域の中の何番目の領域である
かを判別して前記磁界検出器の置かれた平面板上の位置
を読み取ることを特徴とする座標読取装置。 ２ 平面板上に並列して配列された複数の駆動コイルを
有し、相互に位相のずれた複数の駆動信号の各々を対応
する各該複数の駆動コイルに通電することにより、前記
平面板の上方に、該平面板上の位置に応じて位相の異な
る回転磁界を形成する交流磁界発生器と、前記平面板の
上方に置かれた前記回転磁界を検出する磁界検出器と、
該磁界検出器から出力される該回転磁界の位相情報に基
づいて、前記平面板上に置かれた前記磁界検出器の位置
を読み取る処理回路とを有してなる座標読取装置におい
て、前記磁界検出器から出力される前記回転磁界の位相
情報を受信して、前記駆動信号に含まれる第ｎ次高調波
成分（ｎは２以上の整数）と第（ｎ＋１）次高調波成分
とに分波する分波器と、分波された該第ｎ次高調波成分
および第（ｎ＋１）次高調波成分を受信しこれらを混合
して前記駆動信号の基本波成分を形成する混合器とを設
け、前記処理回路は、該分波器からの該第ｎ次高調波成
分および該混合器からの該基本波成分を受信して、該ｎ
次高調波成分をもとに前記平面板上の位置をｎ個の連続
した領域に区分して、各該領域内での位置を続み取ると
共に、前記基本波成分をもとに当該領域が、該ｎ個の連
続した領域の中の何番目の領域であるかを判別して前記
磁界検出器の置かれた平面板上の位置を読み取ることを
特徴とする座標読取装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209780A JPS5921077B2 (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 座標読取装置 |
| CA000418451A CA1192284A (en) | 1981-12-28 | 1982-12-23 | Coordinate reading apparatus |
| DE8282306976T DE3274026D1 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-24 | Coordinate reading apparatus |
| EP82306976A EP0083242B1 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-24 | Coordinate reading apparatus |
| US06/454,079 US4471162A (en) | 1981-12-28 | 1982-12-28 | Coordinate reading apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209780A JPS5921077B2 (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 座標読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114183A JPS58114183A (ja) | 1983-07-07 |
| JPS5921077B2 true JPS5921077B2 (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16578478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209780A Expired JPS5921077B2 (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 座標読取装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4471162A (ja) |
| EP (1) | EP0083242B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5921077B2 (ja) |
| CA (1) | CA1192284A (ja) |
| DE (1) | DE3274026D1 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5911474A (ja) * | 1982-07-10 | 1984-01-21 | Sony Corp | 位置検出装置 |
| US4564835A (en) * | 1982-12-13 | 1986-01-14 | Dhawan Satish K | Field-coupled pointing device |
| US4723836A (en) * | 1983-10-26 | 1988-02-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Handwritten character input device |
| JPS60131041U (ja) * | 1984-02-08 | 1985-09-02 | シャープ株式会社 | 手書き入力情報の処理装置 |
| US4694124A (en) * | 1984-03-23 | 1987-09-15 | Pencept, Inc. | Digitizing tablet system including a tablet having a grid structure made of two orthogonal sets of parallel uniformly sized and spaced U shaped loops of conductive material |
| JPH0738152B2 (ja) * | 1986-09-25 | 1995-04-26 | 三菱電機株式会社 | 表示装置 |
| US4734546A (en) * | 1987-03-16 | 1988-03-29 | Calcomp, Inc. | Digitizer system with loopback conductor grid |
| US4827086A (en) * | 1987-11-03 | 1989-05-02 | Calcomp Inc. | Digitizer cursor coil for reducing edge effect |
| US4963703A (en) * | 1989-07-18 | 1990-10-16 | Numonics Corporation | Coordinate determining device using spatial filters |
| US5210380A (en) * | 1990-04-06 | 1993-05-11 | Summagraphics Corporation | Digitizer with serpentine-type conductor grid having uniform conductor repeat increments |
| US5051545A (en) * | 1990-04-06 | 1991-09-24 | Summagraphics Corporation | Digitizer with serpentine conductor grid having non-uniform repeat increment |
| US5184115A (en) * | 1990-06-04 | 1993-02-02 | At&T Bell Laboratories | Touch-screen arrangement |
| JPH04114639A (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-15 | Kyoto Densoku Kk | 痴呆症検査装置 |
| US5136125A (en) * | 1991-05-06 | 1992-08-04 | International Business Machines Corporation | Sensor grid for an electromagnetic digitizer tablet |
| US5276282A (en) * | 1992-04-15 | 1994-01-04 | International Business Machines | Optimal scan sequence for RF magnetic digitizers |
| JPH06266490A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 情報入力装置および情報入力における位置認識システム |
| US6396005B2 (en) | 1998-06-15 | 2002-05-28 | Rodgers Technology Center, Inc. | Method and apparatus for diminishing grid complexity in a tablet |
| US7203384B2 (en) * | 2003-02-24 | 2007-04-10 | Electronic Scripting Products, Inc. | Implement for optically inferring information from a planar jotting surface |
| US7088440B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-08-08 | Electronic Scripting Products, Inc. | Method and apparatus for determining absolute position of a tip of an elongate object on a plane surface with invariant features |
| US7961909B2 (en) | 2006-03-08 | 2011-06-14 | Electronic Scripting Products, Inc. | Computer interface employing a manipulated object with absolute pose detection component and a display |
| US7826641B2 (en) | 2004-01-30 | 2010-11-02 | Electronic Scripting Products, Inc. | Apparatus and method for determining an absolute pose of a manipulated object in a real three-dimensional environment with invariant features |
| US9229540B2 (en) | 2004-01-30 | 2016-01-05 | Electronic Scripting Products, Inc. | Deriving input from six degrees of freedom interfaces |
| US8542219B2 (en) * | 2004-01-30 | 2013-09-24 | Electronic Scripting Products, Inc. | Processing pose data derived from the pose of an elongate object |
| US7508382B2 (en) * | 2004-04-28 | 2009-03-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Force-feedback stylus and applications to freeform ink |
| JP4713312B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2011-06-29 | 学校法人日本大学 | 位置検知システム |
| US11577159B2 (en) | 2016-05-26 | 2023-02-14 | Electronic Scripting Products Inc. | Realistic virtual/augmented/mixed reality viewing and interactions |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3873770A (en) * | 1974-03-21 | 1975-03-25 | Bendix Corp | Digital position measurement system with stylus tilt error compensation |
| US4255617A (en) * | 1979-08-27 | 1981-03-10 | Hewlett-Packard Company | Travelling wave digitizer |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56209780A patent/JPS5921077B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-12-23 CA CA000418451A patent/CA1192284A/en not_active Expired
- 1982-12-24 EP EP82306976A patent/EP0083242B1/en not_active Expired
- 1982-12-24 DE DE8282306976T patent/DE3274026D1/de not_active Expired
- 1982-12-28 US US06/454,079 patent/US4471162A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1192284A (en) | 1985-08-20 |
| US4471162A (en) | 1984-09-11 |
| DE3274026D1 (en) | 1986-12-04 |
| EP0083242A1 (en) | 1983-07-06 |
| EP0083242B1 (en) | 1986-10-29 |
| JPS58114183A (ja) | 1983-07-07 |
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