JPS61262914A - 位相反転検出方式座標読取装置 - Google Patents

位相反転検出方式座標読取装置

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JPS61262914A
JPS61262914A JP60105399A JP10539985A JPS61262914A JP S61262914 A JPS61262914 A JP S61262914A JP 60105399 A JP60105399 A JP 60105399A JP 10539985 A JP10539985 A JP 10539985A JP S61262914 A JPS61262914 A JP S61262914A
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    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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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、コンピュータ等のデジタル装置の入力装置で
ある座標読取装置に関するものである。
更に詳細に言えば、入力点を指示するだめの座標指示器
に内蔵された励磁コイルと、読取平板であるタブレット
に内蔵された多数の平行導体からなるセンスラインとの
間の電磁結合を利用し、これによって前記センスライン
に誘導される信号と   ゛の間の位相関係によって、
前記励磁コイルが指示する位置の座標恒ヲ算出する電磁
誘導型位相反転検出方式座標読取装置に関するものであ
る。
〔発明の概要〕
位相反転検出方式の座標読取装置において、従来の技術
では、信号処理回路内に設けられた位相検出手段によっ
てセンスラインに誘導された誘導信号の位相反転を検出
していたが、本発明では、走査回路に励磁信号と同期し
たゲート信号を与え、ゲート信号が有効である間センス
ラインに誘導した誘導信号を信号処理回路に導くように
し、走査回路から得られる信号が既に位相情報全抽出し
た信号であるようにすることにより信号処理回路から位
相検出手段を省略しても位相9反転を検出することがで
きるようにしたものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の座標読取装置については、米国特許 第
4,868,851  鮪論eγ米国特許 第4,20
6,814  Prwghat aL。
などが開示されている。
以下、図面をもとに、従来の座標読取装置について説明
する。
第4図、第5図および第6図は、従来の座標読取装置の
ブロック図、第7図は、従来の座標読取装置の動作を説
明するために、各部の動作波形を示したタイミング図で
ある。また第8図は、センスラインに誘導される信号と
、励磁コイルの位置との関係を説明するために、励磁コ
イルとセンスラインとの関係を示した説明図でちる。
第4図において、1は読取平板であるタブレットであり
、多数の平行導体であるXセンスライン間6およびYセ
ンスライン間jが敷設されている。各センスラインXi
、Yj間は全て等しい距離(たとえば6゜4載〕だけ離
れており、その片端は、共通に接地され、他端は、Xセ
ンスラインではX走査回路102に、Xセンスラインで
はX走査回路103に接続されている。
X走査画1i13102:に!びY走査画M108U、
アナログスイッチ等で構成されるスイッチ手段であり、
走査アドレス信号αによって、前記センスラインの1本
を選択し、信号処理回路110の入力に接続する。
4は多段に接続された2進カウンタであり、発信器5か
らの信号をカウントする。このカウント順の上位は、前
記X走査回路102およびX走査回路108への走査ア
ドレス信号αとなっている、第4図の構成では、走査ア
ドレス信号の上位の次のビットは、X走査回路とX走査
回路と全切り換えるために使われており、これによって
、前記XセンスラインXif、順次選択する動作と、前
記YセンスラインYj+順次選択する動作とは、交互に
行われることになる。以下の説明においては、X座標を
求める処理と、Y座標を求める処理とは全く同じである
ため、XとYi区別せずに説明することにする。
カウンタ4のカウント値のうち、前記走査アドレス信号
αの下位の次のビットは、励磁コイル7を励磁するため
、励磁回路6に、また、前記走査回路からの誘導信号e
を位相検波するため、参照信号fとして、前記信号処理
回路110に入力される。励磁コイル7は、この信号に
よって発生する励磁信号すによって励磁され、磁界を発
生して、前記センスラインに電磁結合による誘導信号e
を発生させるようになっている。
更に、カウンタ4のカウント値の、前記励磁信号す、参
照信号ff規定するピッ)f含む下位のビットは、励磁
コイルが存在するセンスライン間の位置を計測するため
に使用されるが、詳細については後述する。
信号処理回路110は、前記走査回路に接続されており
、前記センスラインに誘導された誘導信号eを入力する
。この回路は、増幅器11、位相検出器12、ローパス
フィルタ13、おヨヒコンハレータ14を含み、詳細に
ついては後述するが、前記タブレット上に置かれた励磁
コイル7の位置を検出する時刻にロード信号イヲ出力す
るようになっている。
座標値レジスタ8は、前記カウンタ4のカウント信号j
を、前記ロード信号iが入力されることによってロード
し、前記カウント信号を座標値として保持する。
次に、上記のように構成した座標読取装置の動作につい
て、第5図ないし第8図を参照しながら、特に第7図の
タイミング図によって説明する。
第7図のように、前記走査回路には走査アドレス信号α
が一定周期で与えられるとともに、前記励磁コイル7に
は、前記走査アドレス信号αの1/2の周期の励磁信号
すが与えられ、これによって前記信号処理回wr110
には、各センスラインに誘導された誘導信号−が順次入
力される。励磁信号すと誘導信号e’c比較すると、区
間A−Bでは同位相に、区間B−0では逆位相になって
いるが、これは、第8図に示すように、励磁コイル7に
流れる電流Iによって発生する磁界Hのセンスラインに
対する回転方向が、励磁コイルの中心0の左と右とでは
逆転し、したがって誘導される電流の方向も逆方向にな
るためである。第8図では励磁コイルの中心0が、ある
1本のセンスラインsk上にあるが、このセンスライン
Sk上には誘導信号は発生ししない。
前記誘導信号eは、前記信号処理回路110の中で、ま
ず増幅器11によって必要な大きさまで増幅された後、
位相検出器12に入力される。
位相検出器12は、2つの入力を持ち、2つの入力が同
極性であれば正極性の信号を1また、2つの入力が逆極
性であれば負極性の信号を出力するような特性を持つ回
路であり、これは、前記米国特許 第4,868,85
1では、第5図に示したアナログ乗算器により、また、
前記米国特許 第4,206,814では、第6図に示したサンプルホ
ールド回路で実現している。第7図のタイミング図は、
第5図のアナログ乗算器全使用した場合のものであり、
前記誘導信号6は、励磁信号すと同位相の参照信号fと
乗算されて、位相検出信号lとなる。
位相検出信号gは、前記位相検出器12の出力に接続さ
れたローパスフィルタ13に入力され、その包絡線とな
る包連信号んに変換される。
本方式の座標読取装置は、前記のように、センスライン
に誘導される誘導信号が、励磁コイルの両側では位相が
反転することを利用した座標検出原理を採用している。
この原理によれば、センスラインを順次選択しながら、
誘導信号の位相全観測し、位相の逆転が起こったセンス
ラインを検出すれば、そのセンスラインの1本前に選択
したセンスラインとの間に励磁コイルが置かれているこ
とを知ることができるのである。
そして更にこの原理は、前記のように、励磁コイルに近
接するセンスライン全検出するだけでなく、センスライ
ン間の詳細な位置全求めるためにも利用される。第7図
に示すように、前記位相検出信号の、位相の反転が起こ
るセンスライン付近の信号peQeτは、励磁コイルの
位置によって振幅が変化するため、前記包絡信号んの極
性が反転する点も、その変化に応じて変化する。この包
絡信号んの極性が反転する時刻が、励磁コイルの位置ヲ
表しているのである。
コンパレータ14は、包絡信号んを入力し、この信号が
0を横切る時刻に極性を反転させるロード信号(を発生
する。
以上の原理により、励磁コイルの置かれた位置の座標値
は、第7図に示したカウント開始点A(この点は、走査
の開始点でもあり、座標原点である)からロード信号i
の出力されるB点までの時間を計測することによって求
められる。そして、この時間計測のために、前記カウン
タ4のカウンタ値が使用されるが、前記のように、この
カウント値の上位は、センスラインをカウントするため
に使用される。第7図に示した例では、カウント信号j
は、走査アドレスαの1/4周期であるため、センスラ
イン間を4分割することができる。
このことは、たとえば前記のようにセンスライン’i6
.4mm間隔で敷設した場合には、1゜6■単位で座標
値を求められることを意味する。更に詳細な位置を求め
る場合には、より周期の短いカウント信号を用いればよ
いことは明らかであろう。
〔発明が解決しようとする問題点3 以上のように、この方式の座標読取装置では、センスラ
インに誘導された前記誘導信号の、励磁信号に関して位
相関係を保存した信号成分を抽出することが必要で有り
、その実現のために、従来の技術では、前記のように、
アナログ乗算器やサンプルホールド回路を使用していた
しかし、これらの回路は比較的複雑、高価であり、コス
トダウンの妨げにカっている。特に本方式による座標読
取装置は、小規模な回路構成で実現でき、前記信号処理
回路も、最も一般的な増幅器、フィルタ、コンパレータ
で構成できるため、位相検波器の簡略化、あるいは省略
が望まれていた。
〔問題を解決するための手段〕
そこで上記問題を解決するために、本発明では、励磁信
号に同期したゲート信号によってオン/オフするゲート
機能′It有する走査回路を採用し、位相検出器を省略
した。
〔作用〕
上記のように構成した座標読取装置では、センスライン
に誘導された誘導信号の、励磁信号との位相関係を保存
した信号成分のみを、信号処理回路に入力することがで
きるため、信号処理回路から位相検出器を省略しても、
同様の作用を有するのである。
〔実施例〕
以下、本発明による座標読取装置の一実施例について、
図面をもとに説明する。
第1図および第2図は、本発明による座標読取装置のブ
ロック図、第8図は、本発明による座標読取装置の動作
を説明するために、各部の動作波形を示したタイミング
図である。
第1図において、信号処理回路10、X走査回路2、お
よびY走査回路8が従来の座標読取装置と異なるが、他
のブロック図は同様である。
前記X走査回路2およびY走査回路3は、第2図に詳細
に示すように、たとえばデコーダTTIIJ工O5N7
4’LSj9Qとアナログスイッチによって構成される
スイッチ手段であってゲート信号入力が設けられている
。このゲート信号入力は前記デコーダIOのゲート入力
端子をそのまま使っており、特別な回路を必要としない
。ゲート信号Oは、第4図に示した従来の座標読取装置
の参照信号fに等しい信号であり、その周期は、走査ア
ドレス信号αの1/2になっている。前記のように構成
した走査回路は、走査アドレスα、及びゲート信号Cに
よって、前記センスラインの1本を、ゲート信号が有効
である間だけ選択し、信号処理回路100入力に接続す
るようになっている信号処理回路10は、従来の座標読
取装置の信号処理回路に比べ、位相検出器が省略された
が讐増幅器11 、ローパスフィルタ13、コンパレー
タ14ハ、従来と同様であり、誘導信号df入力して、
従来と同様のロード信号(を出力する。
次に、上記のように構成した本発明による座標読取装置
の動作について、第8図のタイミング図に、よって説明
する。
第8図のように、従来と同様に、前記走査回路には走査
アドレス信号αが一定周期で与えられるとともに、励磁
コイル7には、前記走査アドレス信号αの1/2の周期
の励磁信号すが与えられ、センスラインには誘導信号が
発生するが、前記走査回路には、前記励磁信号すに同期
したゲート信号Oが与えられ、走査回路は、前記ゲート
信号Oが有効である間だけ、前記誘導信号を前記信号処
理回路10の入力に導くようになっているため、信号処
理回路10にはdに示す誘導信号が順次入力される。
この信号は、従来の座標読取装置で言えば、第7図に示
す位相検出信号1に相当する信号であり、従来では両波
整流されていたことに比べ、半波整流の違いはちるが、
励磁信号すに関して位相関係を保存した誘導信号のみが
抽出されていることがわかる。なお、従来のアナログ乗
算器による位相検波器では、誘導信号の両極の成分を利
用していたが、励磁回路6を簡単に構成するために、一
般的には励磁信号すは非対称であり、誘導信号も、両極
において対称な波形には彦らないことが多い。従って、
両極成分を利用する従来の方法によるよりも、本発明に
よる方法によって得られる誘導信号dが、誘導信号の必
要な包絡線を得るためには都合がよい。
以上のようにして得られた誘導信号dは、増幅器11に
よって必要な大きさまで増幅され、ローパスフィルタ1
3によって包絡信号んに変換された後1コンパレータ1
4によって、極性が反転する点を検出され、ロード信号
(となる。
座標値金求める方法は、従来の座標読取装置と同様であ
るため、これ以後の説明は省略するが、上記の説明によ
って従来と同様に座標読取装置を構成できることは明ら
かである。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、走査回路に、従来の位
相検波器と同様の機能を合わせ持たせるためのゲート機
能を備えたために、位相検波器を省略することができ、
従来に比べより簡単な回路構成により、座標読取装置を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による座標読取装置のブロック図、第
2図は本発明による座標読取装置の走査回路の詳細なブ
ロック図、第8図は、本発明による座標読取装置のタイ
ミング図である。 第4図、第5図および第6図は、従来の座標読取装置の
ブロック図、第7図は従来の座標読取装置のタイミング
図でおる。 第8図は、センスラインに誘導される信号と、励磁コイ
ルの位置との関係を説明する説明図である。 101.タブレット Xイ0.xセンスライン Yj、、Yセンスライン ち・15シ 2、、、!走査回路 3、、、Y走査回路 40.カウンタ 5゜。。発信器 600.励磁回路 7、。。励磁コイル 88、。座標値レジスタ 10 、 、 、信号処理回路 11 、 、 、増幅器 12゜1.ローパスフィルタ 13、、、コンパレータ α00.走査子ドレス信号 す。0.励磁信号 Goo、ゲート、信号 d06.誘導信号 り00.包絡信号 lee。ロード信号 jo、。カウント信号     以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 )   搗   0     )

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a磁界を発生する励磁コイルを有する座標指示器と、 b前記励磁コイルと電磁結合するよう平行に敷設された
    多数のセンスラインを有するタブレットと、c前記セン
    スラインを順次選択する走査回路と、d前記センスライ
    ンに誘導された誘導信号の位相の反転を検出する検出手
    段と、 e走査を開始してから、前記位相反転が検出される時刻
    までの時間を計測するカウンタとを有する座標読取装置
    において、 f前記走査回路は、前記励磁コイルに与えられる励磁信
    号に同期したゲート信号の入力を有し、g前記ゲート信
    号が有効である間、前記センスラインを選択するように
    構成したことを特徴とする位相反転検出方式座標読取装
    置。
JP60105399A 1985-05-17 1985-05-17 位相反転検出方式座標読取装置 Granted JPS61262914A (ja)

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DE8686303752T DE3682332D1 (de) 1985-05-17 1986-05-16 Digitalisiertablett fuer rechner.
KR1019860003839A KR930007718B1 (ko) 1985-05-17 1986-05-17 위상 반전 검출 방식 디지타이저
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KR930007718B1 (ko) 1993-08-18
US4692568A (en) 1987-09-08
EP0206508A2 (en) 1986-12-30
EP0206508A3 (en) 1988-09-14
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