JPS617917A

JPS617917A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPS617917A
Application number: JP59128728A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kobayashi; 正小林
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-01-14

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】本発明は座標入力装置に関する。

従来、手書き入力される文字や図形力どのパターンを電
気信号に変換する手段として、タブレットの入力面上に
おけるペンの位置を電磁的に検出してベン入力位置の座
標を示す電気信号を発生する座標入力装置が用いられて
いる０タブレツトの入力面には互いに直交する二組の導
体ループ群を設け、また入力用のペンにはコイルを内蔵
して、手書き入力時に入力面の導体ループ群とペンのコ
イルとの間の電磁結合箇所を検出することにより、ペン
入力位置の座標を示す電気信号を発生する○第１図は従
来の座標入力装置を示すブロック図であシ、第２図はそ
の動作を説明するためのタイムチャートでめる０タブレ
ツト１の入力面１２の直下には、互いに直交させ配列し
た二組の導体のループ１０および１１ｔ−設けてあシ、
また入力用のペン７はコイルを内蔵している０ループ１
０および１１の各組はそれぞれ、走査回路３Ｘおよび３
Ｙから、搬送波信号で変調した多相ノくルス信号である
多相バースト信号を与えられ、入力面上のＸ座標軸およ
びＸ座標軸に沿って進行する磁界を発生する。制御回路
５は、走査回路３Ｘおよび３Ｙに走査方向の切換えを指
示する切換え信号を送って、上述の進行磁界の方向全又
互に切換えると共に、Ｘ座標およびＸ座標の原点に対応
するタイミングでパルスが立上る信号ｅを座標発生回路
８へ送る。例えばＸ座標軸の方向の進行磁界を発生させ
る一周期Ｔ内では、第２＠に示すごとく、走査回路３Ｘ
からループ１１へ、多相バーストの信号ｘヌないしＸＮ
が送られて、入力面上のＸ座標軸に沿って進行する磁界
を発生させる。入力時、すなわちペン７で破線矢印人で
示すごとく入力面１２上に手書き入力したとき、ペン７
のコイルが進行磁界と鎖交し、コイルには磁界強度の変
化に応じた電圧の信号ａが誘起されるＯスイッチ８．およびＳ２はいずれも、Ｘ座標（あるいは
Ｘ座標）方向の走査時に信号ａ’Ｔｈ検出回路２０Ｘ（
あるいは２０Ｙ）へ導くための切換えスイッチでおる。

例えばＸ座標方向の走査時には、信号ａは検出回路２０
Ｘへ導かれて、増幅器２１で増幅されたあと検波器２２
で検波されて、信号すとしてフィルタ２３へ送られる。

フィルタ２３は信号すの基本波成分を抽出して増幅器２
４へ送る。

増幅器２４は、信号すの基本波成分を増幅した信号Ｃを
振幅比較器２５へ送る。振幅比較器２５は、信号Ｃの振
幅がゼロになったときにパルスが立上る信号ｄを発生し
て、これを座標発生回路８へ送る。座標発生回路８は、
信号ｅと信号ｄとのパルス間隔の時間ｔに比例する値の
ディジタル信号を発生し、これを座標信号として送出す
る。信号ｅおよび信号ｄのパルス間隔時間ｔは入力箇所
のＸ座標に比例するから、座標信号は入力箇所のＸ座標
に比例したディジタル値を示す。

Ｙ座標方向の走査時には、信号ａに検出回路２０Ｙへ導
かれて、以上の説明と同様にして座標発生回路８で入力
箇所のＹ座標に比例したディジタル値の座標信号全発生
させる。

このような従来の座標入力装置では、両座標方向の走査
切換え時に、各方向の走査で生ずる信号Ｃの相互干渉を
防止するため、二つの検出回路２０Ｘおよび２０Ｙを設
けて交互に切換える必要がある。またフィルタ２３では
基本波成分だけを抽出するのでその振幅が小さくなシ、
これを増幅する増幅器２４が必要になる上に、フィルタ
２３が抽出する基本波成分の周波数Ｆはほぼ”／（２Ｔ
）　（ｆｃだしＴは各座標方向の走査周期）でありかな
シ周波数が低く、フィルタ２３が大形化する。このよう
な理由で、従来の座標入力装置は、検出回路２０Ｘおよ
び２０Ｙの回路規模が犬きくなシ、この結果として装置
が大形化し且つ高価格化するという欠点を有する。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し従来よシも回路規
模が小さく従って７１％形で低価格の座標入力装置を提
供することにある。

本発明の第１の発明の装置は、入力面下万に配設した２
組の導体のループ群を交互に走査する搬送波で変調され
た走査信号に応答して前記入力面上で座標軸に沿った向
きへ進行する磁界全発生するタブレットと、前記入力面
への入力時に前記磁界と鎖交しこれに応答して第１の電
気信号を誘起するコイルを内蔵したペンとを有する座標
入力装置において、前記第１の電気信号の前記搬送波の周波数を含む予め定
めた帯域幅の信号成分を通過し増幅するＰ波増幅手段と
、該Ｐ波増幅した電気信号を検波する検波手段と、該検
波した電気信号の波形のピークを検出して該ピークの時
刻を示す第２の電気信号を発生するピーク検出手段とを
備え、座標の原点に対応する時刻を示すパルス信号と前
記第２の電気信号との時刻差に応答して入力箇所の座標
を示す座標信号を送出すること全特徴とする。

第２の発明の装置は、印加される搬送波信号に応答して
磁界を発生するコイルを内蔵したペンと。

入力面下万に２組の導体のループ群を配設してあシ前記
ペンによる前記入力面への入力時に前記磁界に応答して
２組の前記ループ群に誘起する電気信号を交互に走査し
て第１の電気信号を送出するタブレットとを有する座標
入力装置において、前記第１の電気信号の前記搬送波の
周波数を含む予め定めた帯域幅の信号成分を通過し増幅
するろ波増幅手段と、該Ｆ波増幅した電気信号を検波す
る検波手段と、該検波した電気信号の波形のピークを検
出して該ピークの時刻を示す第２の電気信号を発生する
ピーク検出手段とを備え、座標の原点に対応する時刻を
示すパルス信号と前記第２の電気信号との時刻差に応答
して入力箇所の座標を示す座標信号を送出すること全特
徴とする０次に図面を参照して本発明の詳細な説明する
。

第３図は本発明の第１の発明の一冥施例を示すブロック
図であジ、第４図はその動作を説明するためのタイムチ
ャートである０タブレツト１の入力面上には、制御回路
６から送られてくる切換え信号に応じて、Ｘ座標軸方向
およびＹ座標軸方向の進行磁界が交互に発生する０人力
時にペン７内のコイルに誘起された信号ａは、検出回路
３０へ送られる。検出回路３０のＦ波増幅器３１は、信
号ａのうち搬送波に対する両側帯波成分の高周波成分を
除去して、信号ａの階段状の包絡線を平滑化しスムーズ
な包結線をもつ信号ｆｉ検波器３２ヘ送る。スムーズな
包絡線の信号ｆｉ得るためには、搬送波周波数をＦｏと
し走査周波数をＦＢとすれば（但し、信号Ｘ］ないしＸ
Ｈの各走査時間すなわちバースト長ｅＴｎとして、走査
周波数Ｆｇ＝’／’ｒＢとする）、Ｆ渡場幅器３１のＰ
波特性’ｔ：、（Ｆｏ　　ＦＢ）以下の周波数帯域およ
び（Ｆ□　十ＦＢ）以上の周波数帯域での減衰量を十分
大きく設定すれば良い。検波器３２は信号ｆる検波して
、検波後の信号ｇをピーク検出回路３３へ送る。検波器
３２として、同期検波器を用いた場合には検波後の信号
ｇは第４図に実線で示したような電圧波形になシ、また
包絡線検波器を用いた場合には信号ｇは破線で示したよ
うな電圧波形になる。いずれの場合も、ピーク検出回路
３３では信号ｇの波形のピーク時にパルスが立上る信号
ｈ′ｔ−発生し、これを座標発生回路８へ送る。座標発
生回路８は、制御回路６から送られてくる各座標の原点
に対応するタイミングでパルスが立上る信号ｉと、信号
りとのパルス間隔時間ｔに比例する値のディジタル信号
を発生し、これを座標信号として送出する。

第５図（ａ）およびω）はそれぞれ、本実施例における
ピーク検出回路３３の一構成例を示すブロック図および
その動作を説明するためのタイムチャートである。検波
後の信号ｇは、振幅比較回路３４と微分回路３５とに送
られる。微分回路３５は信号ｇの波形を微分して信号に
とし、これを零交叉検出回路３６へ送る。零交叉検出回
路３６は、信号にの波形が零レベルになる毎にパルスが
立上る信号ｔを発生し、これを論理積ゲート３７の一方
の入力端へ送る。−万、振幅比較回路３４は、信号ｇの
電圧が予め定めたしきい値電圧Ｖｔを超えたときだけパ
ルスが立上る信号ｍｆ光発生、これを論理積ゲート３７
の他方の入力端へ送る。論理積ゲート３７は、信号ｔお
よびｍの論理積信号である信号りを送出する。信号ｇＫ
は無雑音時でもピーク以外に微分値が零になる箇所があ
シ、更に外米雑音などが相加すると、信号ｇの電圧が低
い部分ではその雑音のピークでも微分値が零となシ、い
ずれもピーク′ｔ−誤検田する原因に彦るが、本構成例
では、信号ｇの電圧がしきい値電圧ｖｔを超えたときの
信号ｔのパルスだけを送出するようにして、ピーク誤検
出を防止できる。

第６図は、本実施例のピーク検出回路３３の他の構成例
を示すブロック図である。本構成例は、第５図（ａ）の
回路における振幅比較回路３４０代りに、しきい値電圧
のレベルを信号ｇのピークに応動させ可変できるように
した比較回路３８を使用している。すなわち、所定のし
きい値電圧Ｖｔ０代りに、信号ｇ′Ｉｒ：ピーク保持回
１ｉ！４０および振幅調節回路４１に通すことによって
得られるしきい値電圧を振幅比較回路４２に送っている
。このしきい値電圧は信号ｇのピーク電圧の定数倍にな
り、振幅比較回路４２は信号ｇの電圧がしきい値電圧を
超えたときだけパルスが立上る信号を発生する。

従って、このしきい値電圧と信号ｇのピーク電圧との比
全振幅調節回路４１で予め適当な値に設定しておくこと
により、信号ｇのピーク電圧の変動があっても確実に信
号ｇのピークを検出できる０本実施例の検出回路３０で
は、検波後の信号ｇのピークを検出しており、従来のよ
うな低周波用の大形なフィルタ２３は不要でらる０更に
フィルタ２３でｐ波した場合のような走査方向切換えに
伴う信号間の相互干渉は生じないから、検出回路３０は
一つで済む。なお、Ｐ渡場幅器３１のフィルタ部分は、
周波数が高い搬送波信号の周波数の近傍だけ全抽出すれ
ば良く、従来のフィルタ２３よりもはるかに小形化でき
る０従って、本実施例の検出回路３０は、従来の検出回
路２０Ｘおよび２０Ｙに比べて、小形で且つ低価格にで
きる。

第７図は第２の発明の一実施例を示すブロック図である
。本実施例では、ペン７内のコイル（図示省略）に発振
器５０が発生する搬送波電流を流して交番磁界全発生さ
せて、入力時にタブレット１の各導体ループ（図示省略
）に誘起される電圧を順次走査することにより、入力箇
所の座標全検出する。走査回路４Ｘおよび４Ｙは、タブ
レット１の各導体ループの誘起電圧を順次走査してこれ
を切換回路５１へ送る。切換回路５１は、制御回路６か
ら送られてくる切換え信号に応じて、走査回路４Ｘおよ
び４Ｙから送られてくる二つの信号のうちの一方ずつを
交互に検出回路３０へ導く。

座標発生回路８は、制御回路６から送られてくる各座標
の原点に対応するタイミングのパルス（信号ｉ）と、検
出回路３０から送られてくるパルスとの時間間隔に比例
する値のディジタル信号を発生し、これを座標信号とし
て送出する。検出回路３０は、前実施例の場合と同一構
成であシ、従って従来よりも小形化・低価格化できる。

以上の説明から明らか彦ように、本発明には従来よシも
回路規模が小さく従って小形で低価格の座標入力装置を
実現できるという効果がある０

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図にそれぞれ従来の座標入力装置の構
成を示すブロック図およびその動作を示すタイムチャー
ト、第３図、第５図（ａ）、８６図および第７図はいず
れも本発明の実施例を示すブロック図、第４図および第
５図（ｂ）はいずれも本発明の実施例の動作を説明する
ためのタイムチャートである。１・・・タブレット、１０．１１・・・ループ、１２・
・・入力面、３Ｘ、３Ｙ、４Ｘ、４Ｙ・・・走査回路、
５゜６・・・制御回路、７・・・ペン、８・・・座標発
生回路、２０Ｘ、２０Ｙ、３０・・・検出回路、３１・
・・Ｆ渡場幅器、３２・・・検波器、３３・・・ピーク
検出器、３４．４２・・・振幅比較器、３５・・・微分
回路、３６・・・零交叉検出回路、３７・・・論理積ゲ
ート、４０・・・ピーク保持回路、４１・・・掻幅調節
回路、５０・・・発振器、５１・・・切換回路。ｚ　ｆ　図佑　？図ｆ、３図わ　４　図（ｂ）萎５図ｚ　６図 ′め７ス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力面下方に配設した２組の導体のループ群を交
互に走査する搬送波で変調された走査信号に応答して前
記入力面上で座標軸に沿った向きへ進行する磁界を発生
するタブレットと、前記入力面への入力時に前記磁界と
鎖交しこれに応答して第１の電気信号を誘起するコイル
を内蔵したペンとを有する座標入力装置において、前記第１の電気信号の前記搬送波の周波数を含む予め定
めた帯域幅の信号成分を通過し増幅するろ波増幅手段と
、該ろ波増幅した電気信号を検波する検波手段と、該検
波した電気信号の波形のピークを検出して該ピークの時
刻を示す第２の電気信号を発生するピーク検出手段とを
備え、座標の原点に対応する時刻を示すパルス信号と前
記第２の電気信号との時刻差に応答して入力箇所の座標
を示す座標信号を送出することを特徴とする座標入力装
置。
（２）前記ろ波増幅手段は、前記通過する帯域幅が前記
コイル群内での前記走査の周波数の２倍以下に設定され
た特許請求の範囲第（１）項記載の座標入力装置。
（３）前記検波手段は包絡線検波器である特許請求の範
囲第（１）項記載の座標入力装置。
（４）前記検波手段は同期検波器である特許請求の範囲
第（１）項記載の座標入力装置。
（５）前記ピーク検出手段は、前記検波した電気信号の
波形を微分したあとその零交叉点を検出することにより
前記第２の電気信号を発生する特許請求の範囲第（１）
項記載の座標入力装置。
（６）前記ピーク検出手段は、前記検波した電気信号が
予め定めたしきい値電圧を超えたときだけ前記零交叉点
を検出する特許請求の範囲第（５）項記載の座標入力装
置。
（７）前記ピーク検出手段は、前記検出した電気信号が
それ自身の波形のピークに応動して定まるしきい値電圧
を超えたときだけ前記零交叉点を検出する特許請求の範
囲第（５）項記載の座標入力装置。
（８）印加される搬送波信号に応答して磁界を発生する
コイルを内蔵したペンと、入力面下万に２組の導体のル
ープ群を配設してあり前記ペンによる前記入力面への入
力時に前記磁界に応答して２組の前記ループ群に誘起す
る電気信号を交互に走査して第１の電気信号を送出する
タブレットとを有する座標入力装置において、前記第１の電気信号の前記搬送波の周波数を含む予め定
めた帯域幅の信号成分を通過し増幅するろ波増幅手段と
、該ろ波増幅した電気信号を検波する検波手段と、該検
波した電気信号の波形のピークを検出して該ピークの時
刻を示す第２の電気信号を発生するピーク検出手段とを
備え、座標の原点に対応する時刻を示すパルス信号と前
記第２の電気信号との時刻差に応答して入力箇所の座標
を示す座標信号を送出することを特徴とする座標入力装
置。
（９）前記ろ波増幅手段は、前記通過する帯域幅が前記
コイル群内での前記走査の周波数の２倍以下に設定され
た特許請求の範囲第（８）項記載の座標入力装置。
（１０）前記検波手段は包絡線検波器である特許請求の
範囲第（８）項記載の座標入力装置。
（１１）前記検波手段は同期検波器である特許請求の範
囲第（８）項記載の座標入力装置。
（１２）前記ピーク検出手段は、前記検波した電気信号
の波形を微分したあとその零交叉点を検出することによ
り前記第２の電気信号を発生する特許請求の範囲第（８
）項記載の座標入力装置。
（１３）前記ピーク検出手段は、前記検波した電気信号
が予め定めたしきい値電圧を超えたときだけ前記零交叉
点を検出する特許請求の範囲第（１２）項記載の座標入
力装置。
（１４）前記ピーク検出手段は、前記検出した電気信号
がそれ自身の波形のピークに応動して定まるしきい値電
圧を超えたときだけ前記零交叉点を検出する特許請求の
範囲第（１２）項記載の座標入力装置。