JPS6029963B2

JPS6029963B2 - 座標読取装置

Info

Publication number: JPS6029963B2
Application number: JP56212142A
Authority: JP
Inventors: 幸雄武田; 直人田部; 芳民青野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1981-12-29
Publication date: 1985-07-13
Also published as: JPS58115588A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、指示位置の座標を高精度で謙取ることができ
る磁界結合を用いた座標読取装置に関するものである。

磁界結合を用いた座標読取装置の基本的構成については
既に提案されており、タブレットに複数のコイルを設け
、それぞれ位相を順次ずらして各コイルを励磁し、検出
コイルを有するペンでタブレット上を指示したときに、
その検出コイルに誘起する信号の位相により、指示位置
の座標を読取るものである。第１図は前述の座標読取装
置のブロック線図であり、タブレット１は複数のコイル
ｌｘ，ｌｙがそれぞれ直交配置されて構成されており、
ベン２はコイルｌｘ，ｌｙの励磁による磁界を検出する
検出コイル２ａを有する。

この検出コイル２ａに誘起した信号は、増幅器及びフィ
ル夕を有する増幅部３に加えられる。信号発生部４はク
ロックとこのクロツクの所定周期毎のタイミング信号を
信号処理部６に加え、又位相が順次異なる複数の信号を
切襖駆動部５に加える。例えば信号数を１００とすると
、３．６ｏ毎の位相差の信号となる。切換駆動部６は、
Ｘ側のコイルｌｘとＹ側のコイルｌｙとの励磁を切換え
、且つ各コイルに信号発生部４からの信号に従った位相
の駆動電流を供給するものである。従ってタブレット１
上にはＸ方向又はＹ方向の移動磁界が生じることになる
。この場合、駆動電流を矩形波電流とすることにより基
本波と高調波との移動磁界が生じることになる。第２図
は、タブレット１上のＸ方向或はＹ方向の磁界の位相変
化を示すもので、基本波磁界の位相を曲線ａとすると、
ｎ次高調波磁界の位相は曲線ｂで示すものとなり、基本
波の領域がｎ個に分割されたものとなる。

従って、タブレツトーの例えばＸ側のコイルｌｘに対し
て切換駆動部５から順次駆動電流を供給したときペン２
の検出コイル２ａには、基準位相に対して指示位置に対
応する位相の基本波成分と高調波成分とが誘起され、基
本波成分位相により指示領域が識別され、高調波成分に
よりその指示領域内の位置が識別されることになる。即
ち単位長さ当りの基本波磁界の位相変化に対して、高調
波磁界の位相変化が大きいので、基本波成分のみを用い
て、基準信号位相と検出信号位相との位相差で、ベン２
の指示位置の座標を読取る場合よりも高精度な読取りが
可能となる。信号処理部６は、前述の位相差をアナログ
処理又はディジタル処理で識別して座標データＸＤ，Ｙ
Ｄを出力するものである。

ディジタル処理を行なう場合は、例えば基本波用カウン
タと高調波用カウンタとを設け、制御信号により高速ク
ロツクのカウントを開始させ、ベン２からの検出信号に
よりカウント停止を行なわせることにより、カウント内
容はそれぞれ基本波の位相差及びび高調波の位相差を示
すものとなるから、それらの合成処理によりペン２の指
示位置の座標データが出力されるものとなる。ペン２の
検出コイル２ａを基本波用と高調波用との２個設けるこ
ともできるが、１個で兼用することもでき、その場合は
増幅部３のフィルタ等により基本波検出信号と高調波検
出信号とに分離され、信号処理部６に加えられる。

高調波検出信号によりペン２の指示位置を求めた場合は
、第２図から判るように、各領域内の位置を示すに過ぎ
ないので、基本波検出信号によりどの領域であるかを識
別するようにするものである。例えば１６進表示で“餌
ＦＦ”の基本波用カゥンタと、“ＦＦＦ”の４次高調波
用カウンタを用いた場合のカウント内容は第３図に示す
ものとなる。

指示位置がＡ点のとき、基本波用カウン夕が“１船２”
、高調波用力ゥンタが“船Ｆ”を示したとすると、“１
６Ａ２’’の上位桁を領域の識別データとし、“船Ｆ”
を位置データとして合成し、合成データ即ち座標デー外
ま“１蛇ザ”となる。しかし、高調波による領域の境界
近傍のＢ点を指示した場合、次の２通りの合成データが
得られる可能性がある。即ち高調波用カウンタが“００
５’’を示したときに「基本波用カゥンタが“がＦ４”
であったとすると、合成データは“２００５’’となる
。

又基本波検出信号の誤差により基本波用カウンタが“３
００８”を示した場合には、合成データは“３００５’
’となり、高調波の１周期に相当する領域分の位置誤り
となる。このような誤りは、高調波による領域の境界近
傍に於いて生じるものである。本発明は、前述の如き誤
りを簡単な手段により除去し、高精度の座標講取りを行
なわせることを目的とするものである。

以下実施例について詳細に説明する。第４図は本発明の
実施例の原理説明図であり、高調波用カウンタのカウン
ト内容が“０００’’〜“４０び及び“ＣＯＯ’’〜“
ＦＦＦ”の場合、オフセットデータとして“８０びを高
調波用カウンタのカウント内容及び基本波用カゥンタの
カウント内容にそれぞれ加算又は減算した後合成し、合
成データからオフセットデータの“８０びを減算又は加
算するものである。

即ち高調波の１周期に相当するタブレットの領域内をＬ
Ｉ〜Ｌ３に分割して、領域境界近傍の範囲Ｌ１，Ｌ３が
指示されたとき、オフセットデータの加算又は減算を行
なった後に合成し、合成データからオフセットデータを
減算又は加算するものである。例えばＣ点を指示したと
き、高調波用カゥンタが“０１びで、基本波用カゥンタ
が“岬ＦＦ”であったとすると、“０１０’’十“８０
び＝“８１０’’及び“加ＦＦＦ”＋“８０び＝“１
７ＦＦ”のオフセットデータの加算が行なわれた後に合
成されるから、合成データは“１８１０’１となり、オ
フセットデータの減算により“１８１０’’−“８００
’’＝“１０１０’’となり、これが出力データとなる
。

又基本波用カウンタが“１００５’’であったとすると
、“１００５１’十“８０び＝“１８０５’’となり、
合成データは“１８１０”となるから、出力データは“
１０１０’１となる。前述のオフセットデータの加算又
は減算は、マイクロプロセッサ等の演算手段によって行
なうこともできるが基本波用カゥンタ及び高調波用カゥ
ンタのカウント開始タイミングを制御することによって
も容易に実現できることになる。即ち第４図の実線で示
す基本波用カウンタ及び高調波用カウンタのカウント内
容が鎖線で示すようにすれば、オフセットデータの“８
０ぴを加算した場合に相当するものとなる。同様に減算
する場合は右方向にシフトしたカウント内容特性となる
ようにすれば良いことになる。第５図は本発明の実施例
の要部ブロック線図であり、１１は基本波用カウンタ、
１２は高調波用力ウンタ、１３，１４はバツフアレジス
タ、１５は加算器、１６は出力バッファ、１７は制御部
である。

基本波用カウンター１及び高調波用カウンター２は、制
御部１７からの制御信号ｇ１，ｇ２により高速クロツク
ｃｌｋのカウントアップを開始し、ベンでタブレット上
を指示したことにより得られる基本波検出信号をｄｅｔ
ｌ及び高調波検出信号ｄｅｔ２によりカウント停止する
構成を有し、高速クロックｃｌｋは、信号発生部（第１
図参照）から直接又は、信号発生部からのクロツクＣＬ
Ｋに基いて制御部１７で発生させて各カウンター１，１
２に加えることができる。基本波周波数を４Ｋ世，高調
波周波数を１狐Ｈｚとすると、基本波用カウンター１に
加える制御信号ｇ１の１／４周期毎に高調波用カウン夕
１２に制御信号ｇ２が加えられることになる。

これらの制御信号ｇ１，ｇ２は第６図のａ，ｂに示すも
のとなり、基本波用カウンター１及び高調波用カウンタ
ー２のカウント内容は第６図ｅ，ｆ‘こ示すものとなる
。検出信号ｄｅｔｌ，ｄｅｔ２が加えられたときの高調
波用カウンタ１２のカウント内容が制御部１７に加えら
れて、前述の如く“００び〜“４００’’及び“ＣＯＯ
’’〜“ＦＦＦ”の範囲内であるか否か識別され、この
範囲内でないときは、オフセットデータｏｆｓを“００
０’’として加算器１５に加え、又前述の範囲内のとき
はオフセットデータｏｆＳを“一８０びとすると共に、
制御信号ｇ１，ｇ２の位相を高調波成分の１′２周期分
進める。

即ち制御信号ｇ１，ｇ２を第６図ｃ，ｄに示す位相とす
る。それによって基本波用カウンタ１１及び高調波用カ
ウンター２のカウント内容は第６図ｇ，ｈに示すものと
なる。

即ち最初の制御信号ｇ１，ｇ２によるカウント内容に“
８０ぴを加算したものとなる。加算器１５は、バッファ
レジスタ１３にセットされた基本波用カウンター１の上
位ビットとバッファレジスター４にセットされた高調波
用カウンタ１２の全ビットとによるデータと、制御部１
７からのオフセットデータｏ＄とを制御部１７からの指
令に基いて加算するものであり、制御信号ｇ１，ｇ２の
位相が進められたときは、オフセットデータｏ鷺が“一
８０びとなるから、正しい座標データとなり、出力バッ
ファ１６を介して出力されることになる。

又制御信号ｇ１，ｇ２を高調波の１／２周期位相を遅ら
せた場合は、基本波用カウンター１及び高調波用カウン
タ１２のカウント内容を“一８０びとした場合に相当す
るから、制御部１７からのオフセットデータｏｆｓは“
８０びとすれば良いことになる。

制御部１７は高調波用カウンタ１２のカウント内容が所
定の範囲内であるか否か識別して、制御信号ｇ１，ｇ２
の位相の切換え及びオフセットデータｏｆｓの切換えを
行なうものであるから、通常の論理回路で容易に構成す
ることができる。

なおマイクロプロセッサにより構成し、高調波用カウン
タ１２のカウント内容をプログラム制御により識別して
制御するようにすることもできる。その場合は演算機能
を有するものであるから、それによって加算器１５に代
替することもできる。以上説明したように、本発明は、
タブレット上の基本及び高調波の移動磁界をペンで検出
し、基準位相との関係によりペンの指示位置の座標を読
取るもので、高調波の次数ｎによりｎ分割されたタブレ
ットの領域の境界近傍の範囲例えば第４図のＬ１，Ｌ３
を指示したか否かを識別する制御部１７等の手段と、領
域の境界近傍範囲内を指示したとき、基本波検出信号を
基にして得られた領域の識別データと、高調波検出信号
を基にして得られた領域内の位置データとに、それぞれ
オフセットデータを加算又は減算して合成する手段と、
合成されたデータにオフセットデータの減算又は加算を
行なって座標データを出力する加算器１５等の手段を設
けたものであるから、基本波磁界の単位長さ当りの位相
変化が比較的小さいことにより、基本波検出信号に塞い
た領域の識別データに誤差があっても、出力される座標
データは正しいものとなり、従って高精度のの座標議取
りが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先に提案された磁界結合を用いた座標読取装置
のブロック線図、第２図はタブレット上の磁界位相の説
明図、第３図は基本波用カゥンタと高調波用カウンタと
のカウント内容の説明図、第４図は本発明の原理説明図
、第５図は本発明の実施例のブロック線図、第６図は動
作説明図である。１はタブレット、１×，ｌｙはコイル、２はペン、２ａ
は検出コイル、３は増幅部、４は信号発生部、５は切換
駆動部、６は信号処理部、１１は基本波用カウンタ、１
２は高調波用カウンタ、１３，１４はバッファレジスタ
、１５は加算器、１６は出力バッファ、１７は制御部で
ある。第１図第２図第３図第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１複数のコイルが配置され、該複数のコイルにそれぞ
れ位相が順次異なる駆動電流が供給されて基本波及び高
調波の移動磁界が発生されるタブレツトと、該タブレツ
ト上の位置を指示し、該位置に対応した前記基本波及び
高調波の位相の信号を検出するペンと、該ペンの検出信
号と前記基本波及び高調波の基準位相とにより指示位置
の座標データを出力する信号処理部とを有し、前記高調
波の次数に対応して分割された前記タブレツトの複数の
領域について、前記基本波の検出信号により領域の識別
データを求め、前記高調波の検出信号により領域内の位
置データを求め、前記識別データと前記位置データとを
合成して前記座標データとする座標読取装置に於いて、
前記ペンによるタブレツト上の指示位置が前記領域の境
界近傍範囲内であるか否か識別する手段と、該手段によ
り前記領域の境界近傍範囲内であることを識別したとき
、前記領域の識別データと前記領域内の位置データとに
それぞれオフセツトデータを加算又は減算して合成する
手段と、該手段により合成されたデータに前記オフセツ
トデータを減算又は加算して前記座標データとする手段
とを設けたことを特徴とする座標読取装置。