JPS61223927A

JPS61223927A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPS61223927A
Application number: JP60065205A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Oi; 大井　勝則; Yoshikatsu Nakamura; 中村　好勝; Yutaka Hitai; 比田井　裕
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-04

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】〔発明の技術分野〕本発明は、座標入力用ペンに同軸巻装されたコイルと、
タブレットの検出面に敷設された導線との間の相互誘導
作用によって上記検出面におけるペン先の位置を検出す
る座標入力装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点３手書き文字認ｉｌ装置等においては、タブレット上を移
動するペン先の座標を入力するための座標入力装置が必
要となる。近時、この種の座標入力装置として比較的構
造が簡単である点から電磁式のものが多用されるように
なってきた。

第５図は、従来の電磁式の座標入力装置を説明するため
の図である。

すなわち、タブレットの検出面上にはＸ、ｙ方向に格子
状に複数の導線１１．１２．・・・、１ｒＬ。

２１，２２．・・・、２ｎが敷設されている。Ｘ方向に
延びる導線１１〜ＩｎとＸ方向に延びる導線２１〜２ｎ
とはそれぞれ絶縁され、両導線１１〜１、．２１〜２ｒ
Ｌの各々の一端側は短絡されている。ペン３は、そのペ
ン先部近傍位置に駆動コイル４を同軸巻装したものとな
っている。

そして、ペン３を検出面の任意の位置に移動させ、駆動
コイル４に交流電流を流すと、駆動コイル３によって発
生した磁束が検出面に敷設された導線１１〜Ｉｎ、２１
〜２ｎと鎖交し、しかもこの磁束が時間的変化を伴うの
で、上記導線には誘導起電力が発生する。この時、隣接
する導ＩＩ間の電圧は、２本の導体間を貫く磁束の数に
比例するので、各導体間の電圧を順次測定し、得られた
測定値から推定される二次曲線の極大値を求めることに
よって検出面に対するペン３の座標を求めることができ
る。

しかしながら、上記の座標入力装置にあっては次のよう
な問題があった。

すなわち、駆動コイル４は、ペン３の最も先端に装着す
ることは困難であり、通常はペン先から少し離れた位置
に巻装される。このため、ペン３と検出面とが垂直であ
る場合には問題はないが、検出面に対してペン３が傾く
と、検出面上の磁束密度の最も高い点とペン先位置とが
ずれてしまう。

このため、実際には指示していない点の座標が入力され
てしまうという問題があった。勿論、ペンを検出面に対
して常に垂直位置させて操作すれば問題はないが、一般
にペン３は手動操作されるものであるためペンを検出面
に対して常に垂直に位置させるのは困難であり、これに
注意して入力作業を行なえば、作業性を損うという問題
があった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる問題に基づきなされたものであり、そ
の目的とするところ−、ペンの傾きに関係なくペン先の
正しい座標を読取ることができる座標入力装置を提供す
ることにある。

（発明の概要〕本発明は、検出面に複数の導線を敷設してなるタブレッ
トの前記検出面上の位置を指示するペンに、ペン先から
の軸方向距離を異ならせた２つの同軸コイルを巻装し、
各々のコイルによって得られた座標値に基づいて前記検
出面における前記ペン先の位置座標を算出するようにし
たことを特徴としている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ペン先からの軸方向位置を異ならせた
２つのコイルによって得られる座標値からペンの傾きを
知ることができるので、座標入力の際にペンがどのよう
に傾斜しても、ペン先の位置の座標が正しく入力される
ことになる。したがって、座標入力精度を大幅に向上さ
せることができるうえ、ペンの姿勢に注意しながら入力
作業を行う必要がないので、入力作業の作業性向上にも
寄与することができる。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の詳細を図示の実施例に基づき説明する。

第１図は本実施例に係る座標入力装置の構成を示す図で
ある。図においてタブレット１１は、その検出面１１ａ
のＸ方向に導線１２．　、１２２　、・・・、１２ルを
、またＸ方向に導＄１３．　、１３２　、・・・、１３
ルを格子状に配してなるものである。

検出面１１ａ上の位置を特定するペン１４には、ペン先
からの軸方向距離を異ならせた２つの駆動コイル１５．
１６が同軸的に巻装されている。これら２つの駆動コイ
ルＩｓ、　１６は、コイル切換え制御部１７によって時
分割で通電される。コイル切換え制御部１７からはいず
れのコイルが通電されているかを示す情報が出力されて
いる。この情報はペン先座標算出部１８に導入される。

一方、Ｘ方向の位置を検出する導線１２１〜１２ｎは、
一端側が短絡され、他端側が第１の誘導電圧検出部１９
に接続されている。また、Ｘ方向の位置を検出する導線
１３１〜１３、は、一端側が短絡され、他端側か第２の
誘導電圧検出部２０に接続されている。これら２つの誘
導電圧検出部１９．２０は、座標検出部２１に各導線間
の誘導電圧値を出力する。座標検出部２１は、入力され
た誘導電圧値から各方向の位置に対する誘導電圧のカー
ブを推定し、その極大値を推定する。

この座標検出部２１は得られた極大値を前述したペン先
座標算出部１８に出力する。

次に、このように構成された座標入力装置の作用につい
て説明する。

今、ペン１４が第２図（ａ＞に示すように、検出面１１
ａに対して垂直であるとすると、ペン先の位置Ｐと、コ
イル１５によって発生される磁束の密度が最大となる点
Ｑ１と、コイル１６によって発生される磁束の密度が最
大となる点Ｑ２とは全て等しくなる。しかし、例えば同
図（ｂ）に示すように、ペン１４が検出面１１ａに対し
て僅か傾いた場合には、Ｐ、Ｑｌ　、Ｑ２は傾斜した方
向に僅かずれる。同図（Ｃ）のようにペン１４の傾きが
さらに大きくなると、３つの点Ｐ、Ｑｌ　、Ｑ２のずれ
も更に大きくなる。つまり、Ｐ点からＱｌまでの距離と
Ｐ点から０２までの距離はそれぞれペン１４と検出面１
１ａとのなす角度θに依存するから、両距離をそれぞれ
α（θ）、β（θ）とおくことができる。

いま、第３図に示すように、ペン先から駆動コイル１５までの距離；ａ駆動コイル１
５．１６間の距離；ｂベン１４と検出面１１ａとのなす角：θペン先の位置Ｐ
の座標：　（Ｘ、Ｖ）点Ｑ１の座標；　（ｘａ、ｙａ　）点Ｑ２の座標；（ｘｂ、ｙｂ）とした場合、 α（θ）　−Ｘａ　−Ｘ　　・・・（１）β（θ）　−
ｘｂ　−ｘ　　・・・（２で示される。ここで、 α（θ）／β（θ）−ａ／　（ａ＋ｂ）とおいて差支え
ないとすれば、ａ／　（ａ＋ｂ） −（ｘａ−ｘ）／　（ｘｂ−ｘ）となる。したがって、ｘ−ｘａ−ａ（ｘｂ−ｘａ）／ｂ　　・（３となる。

いま、コイル切換え制御部１７によって駆動コイル１５
．１６を切換え、それぞれのコイル１５．１６を時分割
に通電すると、Ｘ方向検出用の導線１２１〜１２ｎ間の
誘導電圧が誘導電圧検出部１９で順次検出され、ｙ方向
検出用の導線１３．〜１３ｎ間の誘導電圧が誘導電圧検
出部２０で順次検出される。この結果、座標検出部２１
は、各コイル１ｓ、　１６により生じる最大磁束密度の
点Ｑ１．０２の座標（Ｘａ　。

ｙａ）、（ｘｂ、ｙｂ）を算出する。ペン先座標算出部
１８は、この算出値を前記（３）式に代入することによ
り、ペン先の座標（Ｘ、Ｖ）を算出する。

かくして、ペン１４が検出面１１ａに対して傾斜してい
る場合でもペン先の点Ｐの座標が正しく入力されること
になる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。

例えば上記実施例ではペン１４に巻装されたコイル１５
．１６を通電することによりタブレットに敷設された導
線に誘導される電圧を検出するものに本発明を適用した
が、タブレットに敷設された導線の通電によってペンに
巻装されたコイルに誘導される電圧を検出する方式のも
のに適用しても同様の効果を得ることができる。

また、例えば第４図に示すように、タブレット１１の検
出面１１ａの上に液晶等の表示層３１を積層し、この表
示層３１を介して座標入力を行う装置に適用した場合に
は、２つのコイル１５．１６で検出した点の座標値から
表示層３１の厚さｈを補正して、ペン１４のペン先の延
長線と検出面１１ａとの交点Ｐを座標入力値として正し
く入力させることが可能である。

さらに、本発明はペン先の位置Ｐの座標の算出を、予め
設定されたＲＯＭテーブルで行うようにしても良い。

このように、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る座標入力装置の構成を
示す図、第２図および第３図は同装置の作用を説明する
ための図、第４図は本発明の他の実施例を示す図、第５
図は従来の座標入力装置を説明するための図である。１１〜ｉｎ、２．〜２ル、１２１〜１２４　、１３１〜
１３ｒＬ−、導線、３　、１４・・・ペン、４　、１５
．１６・・・駆動コイル、１９．２０・・・誘導電圧検
出部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検出面に複数の導線を敷設してなるタブレットと
、このタブレットの前記検出面上における位置を指示す
るとともにコイルが同軸巻装されたペンとを具備し、前
記コイルと前記導線との間の電磁誘導作用によつて前記
検出面における前記ペンの位置を検出する座標入力装置
において、前記コイルは、前記ペンのペン先からの軸方
向距離を異ならせて少なくとも２つ設けられており、各
々のコイルによって得られた座標値から前記検出面にお
ける前記ペン先の位置座標を算出することを特徴とする
座標入力装置。
（２）前記少なくとも２つのコイルは、順次通電され、
前記導線に発生した誘電起電力を検出することによって
前記検出面における前記ペン先の位置を算出することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の座標入力装置。
（３）前記複数の導線は順次通電され、前記少なくとも
２つのコイルに発生した誘電起電力を検出することによ
って前記検出面における前記ペン先の位置を算出するこ
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。