JPS5971588A - 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、コンビニ−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。

従来例の構成とその問題点 近年、コンピュ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
装置の需要が高捷っている。

と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、この装置は、分解能を
高めるために、入力ボードに細い導線を多数音に配設し
ており、そのため）膨大な数の引き出し線が必要となっ
たり、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。

また、上記問題点を解決するため、入力ボードに配設す
る導体をコイル状にして分解能を向上させかつ、引き出
し線の数を減少させた座標入力装置もあるが、制御回路
が複雑になり高価になるという問題点があった。

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、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シミ流を供紬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の和が一定とな
るよう上記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如く構成
すると共に、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２つの誘導電圧の値と
所定の閾値とを比較することによって、上記検出コイル
が上記２本の導体間に存在するか否かを判定するように
構成したものであり、これにより入力面上に配設する導
体の数を大幅に減少でき、しかも簡単な制御回路で導体
間を補間できるため、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（Ａ、ｌ　、　（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（八において、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
イルであり、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（ハ）に示されるように、一方の導体に■１゜他
方の導体に■２なる電流を流した時、両溝体間に発生ず
る磁界は、■、による磁界をＨｌ、Ｈ２による磁界をＨ
２とすれば、 （ただし、ｄは両溝体間の距離） と表わされる。これを図示すれば第１図（至）の磁界強
度分布グラフのようになる。次に検出コイル２を第１図
のようにＸ−Ｘ　ｐ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ｖｌ、Ｈ２
による誘導電圧をｖ２とすれば、（次だし、には定数） 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。

１ とすれば、検出コイル２の位置Ｘｐは、１　　　・・・
・・・　　　　（６） Ｘｐ−■。

と表わされる。

すなわち）電流１１．Ｉ、によって検出コイル２に誘起
される誘導電圧ｖ１．Ｖ２の値の比が１となる時の工、
の値を調べることにより、検出コイル２の位置Ｘ　Ｐ　
ｆ求めることかできる。

また、（３）　？　（４）　？　（６ン式より、誘導電
圧■１．ｖ２の値の比か１となる時の■１．■２の値■
ｏは）と表わされる。

次に第２図に示される位置ｘＰ′へ検出コイル２を置い
た時、検出コイル２に誘起される誘導電圧の大きさ、ｖ
ｌ、■２は（３）　、　（４）式より、と表わされる。

第２図よシ明らかなように、ｘＰ′〉ｄであり、導体電
流Ｉ、　、　Ｉ、は条件より、１１く工。、工、＜工。

であるので、け）　ｔ　（８）式より下記の式が得られ
る。

■０〉■１（１０） また、検出コイル２の位置Ｘｐ“が、ｘＰ”−−ｘＰｒ
なる位置へ置かれた時は、同様に、け）　、　（９）式
より下記の式が得られる。

■。２ｖ２　　　　　　　・・・・・・　　（１１）す
なわち、検出コイルが電流の流れている２本の導体間に
存在しないときは（１０）式または（１１）式の少なく
とも一方が成立する。従って、検出コイル２に誘起され
る２つの誘導電圧の大きさを所定の閾値と比較すること
により、検出コイル２が電流の流れている２本の導体間
に存在するが否かを判定することができる。

第３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、２は入力用ペンの先端に付設された検出コイル
である。６は電流Ｉ、、Ｉ２の和が一定値工。となるよ
うに保ち、かっカウンタ８ａからの２進コードにより工
　および工、（ハ）直を変化させる電流スキャン回路、
５は電流工およびＩ２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は一時記憶用のラン
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
１ｏを駆動するだめのものである。１０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ある
。１１ａ。

１１ｂは検出コイル２に誘起された２つの誘導電圧■１
．ｖ２を各々分離して検出するだめの検出回路、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ｖ２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■１／■２検出回路、１３ａ、
１３ｂは上記電圧ｖ１．ｖ２と所定の閾値電圧Ｅとを比
較し、検出コイル２がどの導体間に存在するかを判定す
る電圧比較回路で、この出力信号とｖ１／■２検出回路
１２のコントロール信号とをアシド回路１４によって論
理積をと９、ラッチ回路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。まず、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、電流Ｉ、
　、　Ｉ、の値を変化させる。その後、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の両側の導体に電流が流れた時、■、、■
２検出回路１１ａ、１１ｂの出力電圧は、上記原理によ
って所定の閾値電圧Ｅより大きくなり、電圧比較回路１
３ａ、１３ｂの出力の論理状態は１となる。上記の状態
において、電流Ｉ、　、　Ｉ、の変化によって検出電圧
■１．■２の値が等しくなった時、ｖ１／■２検出回路
１２の出力の論理状態も１となり、この時、カウンタ８
ａ、および８ｂの出力コードがラッチ回路９に記憶され
る。カウンタＢａ、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、ラッチ回路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。

以上のように、本実施例によれば、検出コイル２に誘起
される誘導電圧ｖ１．ｖ２と、所定の閾値電圧とを比較
することにより、検出コイルがどの導体間に存在するか
を判定している。

なお、本実施例では電流の流れている導体間に検出コイ
ルが存在するかを判定するために、検出された誘導電圧
を直接所定の閾値電圧と比較するものとしたが、これに
限定されるものではなく、所定の閾値との比較によって
、検出された誘導電圧から検出コイルの存在を判定する
ものであれば、何であってもよ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に、本発明によれば、検出
コイルにより検出された誘導電圧と、所定の閾値とを比
較するという簡単な構成でもって検出コイルがどの導体
間に存在するかを判定できるため、検出回路系の簡素化
が計シやすく、これに伴なってコストの低減も可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（８）、（句は本発明の座標入力装置の位置検出
原理を説明するだめの概略図と磁界強度分布を示すグラ
フ、第２図は検出コイルの存在を判定する原理を説明す
るだめの概略図、第３図は本発明の一実施例のブロック
図である。 １・・・・・・導体、２・・・・・・検出コイル、３・
・・・・・入カポ−）”、４　ａ　、　４ｂ−−−−・
−マルチプレクサ、５・・・・・・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、８ａ、８ｂ・・・・・・カウンタ、９
・・・・・・ラッチ回路、１０・・・・・・変調回路、
１１ａ・・・・・・■　検出回路、１１ｂ・・・・・・
■２検出回路、１２・・・■１／■２検出回路、１３ａ
、１３ｂ・・・・・・電圧比較回路、１４・・・・・・
アンド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、かつ上記Ｘまだは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
   を流れる電流の値の和が一定となるよう上記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ともに、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２つの誘導電圧の値と所定の閾値とを比較
   することによって、上記検出コイルが上記２本の導体間
   に存在するか否かを判定するように構成したことを特徴
   とする座標入力装置。