JPS6038737B2 - 座標入力装置 - Google Patents
座標入力装置Info
- Publication number
- JPS6038737B2 JPS6038737B2 JP3764383A JP3764383A JPS6038737B2 JP S6038737 B2 JPS6038737 B2 JP S6038737B2 JP 3764383 A JP3764383 A JP 3764383A JP 3764383 A JP3764383 A JP 3764383A JP S6038737 B2 JPS6038737 B2 JP S6038737B2
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- JP
- Japan
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- conductors
- current
- detection coil
- conductor
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、コンピュ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、電磁誘導型の座簾入力装置に関するもので
ある。
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、電磁誘導型の座簾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
装置の需要が高まっている。
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る。
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密に配設し
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、導線を精度良く鞠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、
入力ボードに配談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。
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密に配設し
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、導線を精度良く鞠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、
入力ボードに配談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、入力ボー日こ敵設する導体の数を大幅
に減少させ、しかも精分解能で、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。
に減少させ、しかも精分解能で、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
隔あげ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、２進数のディジタルコード（以下、バ
ィナリコードという）に対して、所定のアナログ電流を
得るディジタルーァナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器
という）を使用し、上記／ゞィナリコードを時分割で反
転させて、上記Ｄ／Ａ変換器に入力することにより、時
分割の差動アナログ電流を得るように構成した電流源に
よって、上記２本の導体に流す電流を供給するように構
成したものであり、これにより、入力面上に配談する導
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。
隔あげ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、２進数のディジタルコード（以下、バ
ィナリコードという）に対して、所定のアナログ電流を
得るディジタルーァナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器
という）を使用し、上記／ゞィナリコードを時分割で反
転させて、上記Ｄ／Ａ変換器に入力することにより、時
分割の差動アナログ電流を得るように構成した電流源に
よって、上記２本の導体に流す電流を供給するように構
成したものであり、これにより、入力面上に配談する導
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，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
Ａ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。弟！図Ａ
に示されるように、一方の導体に１，、他方の導体に１
２なる電流を流した時、両導体間に発生する磁界は、１
１による磁界を日，，日２による磁界を日２とすれば、
日，＝衆 ．・…．・・・【１’財幻亡；……
…■ （ただし、ｄは両導体間の距離） と表わされる。
示す概略図と磁界強度分布を示すグラフである。第１図
Ａ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。弟！図Ａ
に示されるように、一方の導体に１，、他方の導体に１
２なる電流を流した時、両導体間に発生する磁界は、１
１による磁界を日，，日２による磁界を日２とすれば、
日，＝衆 ．・…．・・・【１’財幻亡；……
…■ （ただし、ｄは両導体間の距離） 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う
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、
日，による誘導電圧をｖ，，日２による誘導電圧をｖ２
とすれば、ｖ．＝Ｋ‐日．＝券奉 ………‘３’Ｖ
２：Ｋ‐日２＝２汀篭当もｐ） ‐…‐‐‐‐‐■（た
だし、Ｋは定数）と表わされる。
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、
日，による誘導電圧をｖ，，日２による誘導電圧をｖ２
とすれば、ｖ．＝Ｋ‐日．＝券奉 ………‘３’Ｖ
２：Ｋ‐日２＝２汀篭当もｐ） ‐…‐‐‐‐‐■（た
だし、Ｋは定数）と表わされる。
従って脚，‘４｝両式により検出コイル２の位置Ｐｐを
求めると５式のように表わされる。ここで、毒＝Ｃ（Ｃ
：−定） ‐‐‐‐‐‐ｔ６１１，十ＣＩ２＝１。
求めると５式のように表わされる。ここで、毒＝Ｃ（Ｃ
：−定） ‐‐‐‐‐‐ｔ６１１，十ＣＩ２＝１。
（ｌｏ：一定） ・・・…｛７｝とすれば、検出コ
イル２の位置ｘｐは、狐＝毒‐１・ …州 と表わされる。
イル２の位置ｘｐは、狐＝毒‐１・ …州 と表わされる。
すなわち、条件式■，（７｝が満足された時、検出コイ
ル２の位置ｘｐは、電流１，の値によって求めることが
できる。
ル２の位置ｘｐは、電流１，の値によって求めることが
できる。
なお、条件式■，‘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、定＝・ 肌州 １，十１２＝ら （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、定＝・ 肌州 １，十１２＝ら （１。
：一定〉 ・・・・・・｛１■となる。つまり
、２本の導体の電流１，と１２とを差動で変化させた時
、検出コイル２に誘導される１，，１２による誘導電圧
Ｖ，，Ｖ２の値の比が１となる時の１，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。
、２本の導体の電流１，と１２とを差動で変化させた時
、検出コイル２に誘導される１，，１２による誘導電圧
Ｖ，，Ｖ２の値の比が１となる時の１，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。
なお、上記２本の導体の表動電流１，，１２に対する誘
導電圧ｙ，，Ｖ２を独立して検出する方法として、上記
１，，１２とを時分割で流し、上記電圧Ｖ，とＶ２とを
時分割で検出すれば、容易に実現できる。
導電圧ｙ，，Ｖ２を独立して検出する方法として、上記
１，，１２とを時分割で流し、上記電圧Ｖ，とＶ２とを
時分割で検出すれば、容易に実現できる。
上記１，と１２とを時分割の髪勤電流として流す具体例
として、菱動電流源をバイナリコードでドライブして、
１対の差動電流を作り出し、アナログスイッチなどによ
って時分割でスイッチングする方法が考えられるが、差
動電流源の差動電流間に相対誤差が生じたり、回路素子
数が多くなるという問題がある。
として、菱動電流源をバイナリコードでドライブして、
１対の差動電流を作り出し、アナログスイッチなどによ
って時分割でスイッチングする方法が考えられるが、差
動電流源の差動電流間に相対誤差が生じたり、回路素子
数が多くなるという問題がある。
第２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
た導体であり、第１図の導体１に相当する。
ック図で、１は入力ボード３にマトリクス状に配設され
た導体であり、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あり、
第１図の検出コイル２に相当する。
第１図の検出コイル２に相当する。
１２はカウンタ８ａからのバイナリコードをクロックパ
ルスに同期して反転させる反転回路、６は反転回路１２
からのバィナリコード‘こ対して、所定のアナログ電流
値を出力するＤ／Ａ変換回路、１１はＤ／Ａ変換回路６
の出力電流と等しい高周波電流を得るための変調回路、
５は変調回路の出力電流を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
のバィナリコード‘こよって、上記高周波電流を導体１
へ分配するためのマルチプレクサである。
ルスに同期して反転させる反転回路、６は反転回路１２
からのバィナリコード‘こ対して、所定のアナログ電流
値を出力するＤ／Ａ変換回路、１１はＤ／Ａ変換回路６
の出力電流と等しい高周波電流を得るための変調回路、
５は変調回路の出力電流を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
のバィナリコード‘こよって、上記高周波電流を導体１
へ分配するためのマルチプレクサである。
１０は一時記憶用のラッチ回路で、検出回路９からのコ
ントロール信号により、カウンタ８ａ，８ｂからの座標
データを保持して出力するものである。
ントロール信号により、カウンタ８ａ，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、反転回
路１２、および変調回路１１を駆動するためのものであ
る。
路１２、および変調回路１１を駆動するためのものであ
る。
９は検出コイル２に議導された２つの誘導電圧Ｖ，，Ｖ
２各々分離して検出し、２つの電圧Ｖ，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
る検出回路である。
２各々分離して検出し、２つの電圧Ｖ，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
る検出回路である。
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。
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ると同時に、カ
ウンタ８ａの出力コードを時分割タイミングと同期して
反転させてＤ／Ａ変換回路６に入力し、得られた時分割
の差動電流を上記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時分割で順次印加
されていく。
，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ると同時に、カ
ウンタ８ａの出力コードを時分割タイミングと同期して
反転させてＤ／Ａ変換回路６に入力し、得られた時分割
の差動電流を上記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時分割で順次印加
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時分割の
差動電流１，，１２の変化によって、検出電圧Ｖ，，Ｖ
Ｖ２の値か等しくなった時、検出回路９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
がラツチ回路１０に記憶される。カウンタ８ａ，８ｂ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１０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
、選択された２本の導体に流す差動電流を、１つのＤ／
Ａ変換回路に、バィナリコードを時分割で反転させて入
力することによって作り出している。
するが、検出コイル２の両側の導体が選択され時分割の
差動電流１，，１２の変化によって、検出電圧Ｖ，，Ｖ
Ｖ２の値か等しくなった時、検出回路９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
がラツチ回路１０に記憶される。カウンタ８ａ，８ｂ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１０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
、選択された２本の導体に流す差動電流を、１つのＤ／
Ａ変換回路に、バィナリコードを時分割で反転させて入
力することによって作り出している。
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、１つ
のＤノＡ変換回路を時分割で使用するため、差動電流の
相対誤差は著しく減少し、そのため、座標精度の向上が
図れる。
のＤノＡ変換回路を時分割で使用するため、差動電流の
相対誤差は著しく減少し、そのため、座標精度の向上が
図れる。
また「反転回路と１つのＤ／Ａ変換回路といった簡単な
構成で、時分割差動電流が得られるため、回路素子数の
低減により、制御回路の簡素化が図れ、コストの大幅な
低減が可能となるなど、数々のすぐれた効果が得られる
ものである。
構成で、時分割差動電流が得られるため、回路素子数の
低減により、制御回路の簡素化が図れ、コストの大幅な
低減が可能となるなど、数々のすぐれた効果が得られる
ものである。
第１図Ａ，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・・・
・・・入力ボード、４ａ，４ｂ……マルチプレクサ、５
……スイッチ回路、６・・・・・・Ｄ／Ａ変換回路、７
…・・・クロックパルス発生回路、８ａ，８ｂ…・・・
カウンタ、９・・・・・・検出回路、１０・・・・・・
ラッチ回路路、１１・・・・・・変調回路、１２・・…
・反転回路。 第１図 第２図
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・・・
・・・入力ボード、４ａ，４ｂ……マルチプレクサ、５
……スイッチ回路、６・・・・・・Ｄ／Ａ変換回路、７
…・・・クロックパルス発生回路、８ａ，８ｂ…・・・
カウンタ、９・・・・・・検出回路、１０・・・・・・
ラッチ回路路、１１・・・・・・変調回路、１２・・…
・反転回路。 第１図 第２図
Claims (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つ
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
が所定値になつた時の一方の導体の電流値によつて上記
検出コイルの位置を求めるように構成するとともに、２
進数のデイジタルコードに対して所定のアナログ電流を
得るデイジタル−アナログ変換器を使用し、上記２進数
のデイジタルコードを時分割で反転させて、上記デイジ
タル−アナログ変換器に入力することにより、時分割の
差動アナログ電流を得るように構成した電流源によつて
、上記２本の導体に流す電流を供給するように構成した
ことを特徴とする座標入力装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3764383A JPS6038737B2 (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 座標入力装置 |
| US06/496,493 US4507523A (en) | 1982-05-19 | 1983-05-17 | Position determination apparatus |
| DE8383302869T DE3372886D1 (en) | 1982-05-19 | 1983-05-19 | Position determination apparatus |
| EP83302869A EP0095332B1 (en) | 1982-05-19 | 1983-05-19 | Position determination apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3764383A JPS6038737B2 (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 座標入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163682A JPS59163682A (ja) | 1984-09-14 |
| JPS6038737B2 true JPS6038737B2 (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12503327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3764383A Expired JPS6038737B2 (ja) | 1982-05-19 | 1983-03-08 | 座標入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038737B2 (ja) |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP3764383A patent/JPS6038737B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59163682A (ja) | 1984-09-14 |
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