JPS62229423A - Light pen input device - Google Patents

Light pen input device

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Publication number
JPS62229423A
JPS62229423A JP61070768A JP7076886A JPS62229423A JP S62229423 A JPS62229423 A JP S62229423A JP 61070768 A JP61070768 A JP 61070768A JP 7076886 A JP7076886 A JP 7076886A JP S62229423 A JPS62229423 A JP S62229423A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light pen
pulse
output signal
center position
reference value
Prior art date
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Pending
Application number
JP61070768A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisayasu Mori
森 壽保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS62229423A publication Critical patent/JPS62229423A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily detect the abutting center position of a light pen by differentiating a light pen output signal made of plural pulses and detecting a timing when the level of the differentiated pulse passes by a reference value as the abutting center position of the light pen. CONSTITUTION:The differentiation pulse dLP2'' in the visual field of the light pen is composed of plural differentiation pulses, and a point C in the tailing part of the differentiation pulse dLP2m'' having the maximum level approximately corresponds to the center in the visual field of the light pen. Accordingly resistances R9 and R10 set a reference value VRC corresponding to the point C, and the reference value VRC is compared with the differentiation pulse dLP2'' composed of plural pulses, whereby a comparator Q5 outputs a pulse signal CP at the timing when the differentiation pulse dLP2m'' with the maximum level exceeds the reference value VRC. The abutting center position of the light pen can be decided from the tailing edge of the pulse signal CP.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ライ1へペン出力信号を受けるライトペン入
力装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a light pen input device that receives a pen output signal to a light pen.

(従来の技術) 周知のように、ライトペンは先端部にフォトダイオード
を有し、この先端部をブラウン管ディスプレイ装置の表
示面に押し当てることによってラスタ光を受光し、その
受光タイミングに周期した出力信号を出力するように構
成され、該ライトペンの出力信号発生タイミングとラス
タ先の走査位置を表わす信号とを比較することにより、
ブラウン管ディスプレイ装置の表示面に当接したライト
ペンの位置を検出し、この検出位置に応じて種々のデー
タ処理を行うように利用される。
(Prior Art) As is well known, a light pen has a photodiode at its tip, receives raster light by pressing this tip against the display surface of a cathode ray tube display device, and outputs data periodically at the timing of the light reception. The light pen is configured to output a signal, and by comparing the output signal generation timing of the light pen with a signal representing the scanning position of the raster destination,
It is used to detect the position of a light pen in contact with the display surface of a cathode ray tube display device, and perform various data processing depending on the detected position.

従来、このようなライトペンの出力信号を受けるライト
ペン入力装置は第3図に示すように、ライトペン1の先
端部に設(プられたフォトトランジスタQ1の出力信号
を増幅する増幅器Q2と、増幅されたライトペンの出力
信@LP′と抵抗R1およびR2で決まる基準値vRと
を比較し、LP−>VRの関係の出力信号LP″を出力
端子から送出する比較器Q3とから構成され、ライトペ
ン1の先端をブラウン管ディスプレイ装置の表水面に当
接すると、第4図(a)に示すようにラスタの走査周期
ト1に対応した周期を有し、かつフォトトランジスタQ
1の指向特性に対応したエンベロープ形状を有するライ
1〜ペン出力信号LPが出力される。このライトペン出
力信号LPは増幅器Q2で増幅された後、比較器Q3に
おいて基準′ItlIVRと比較されることにより、第
4図(b)に示すようなパルス波形に整形されて出力端
子から外部に送出される。
Conventionally, as shown in FIG. 3, a light pen input device that receives an output signal from such a light pen includes an amplifier Q2 that amplifies the output signal of a phototransistor Q1 installed at the tip of the light pen 1; It is composed of a comparator Q3 that compares the amplified output signal @LP' of the light pen with a reference value vR determined by resistors R1 and R2, and sends out an output signal LP'' with a relationship of LP->VR from the output terminal. , when the tip of the light pen 1 is brought into contact with the surface of the cathode ray tube display device, as shown in FIG.
A line 1 to pen output signal LP having an envelope shape corresponding to the directivity characteristic of line 1 is output. This light pen output signal LP is amplified by the amplifier Q2 and then compared with the reference 'ItlIVR by the comparator Q3, thereby being shaped into a pulse waveform as shown in FIG. 4(b) and outputted from the output terminal to the outside. Sent out.

ところで、ライトペン出力信号LPのエンベロープの幅
Aは、ライトペン自体の視野とフォトトランジスタQ1
の指向特性およびフォトトランジスタQ1の取付は角度
によって変化する。従って、比較器Q3で整形された出
力信号LP′−のエンベロープ幅Bも変化する。従って
、出力信号Ll”’のエンベロープ幅Bの1/2のタイ
ミングをライトペンの中心位置として判定するようにし
た場合、フォトトランジスタQ1の指向特性等によって
中心位置の判定結果に誤着が現われることになる。
By the way, the width A of the envelope of the light pen output signal LP is determined by the field of view of the light pen itself and the phototransistor Q1.
The directional characteristics of the phototransistor Q1 and the mounting of the phototransistor Q1 change depending on the angle. Therefore, the envelope width B of the output signal LP'- shaped by the comparator Q3 also changes. Therefore, if the timing of 1/2 of the envelope width B of the output signal Ll"' is determined as the center position of the light pen, erroneous placement may appear in the center position determination result due to the directivity characteristics of the phototransistor Q1, etc. become.

そこで、従来は77f1〜トランジスタQ1をライトペ
ン1の先端に単純に取付けるだけでなく、第5図の断面
図に示すようにフォトトランジスタQ1の受光部前方に
ブラウン管ディスプレイ装置からのラスタ先の入力範囲
を狭くする透明アクリル円柱等で構成された光誘導体2
を設け、フォトトランジスタQ1の指向特性や取付は角
度等によって出力信@LP−−のエンベロープ幅Bが変
動するのを防止するようにしている。
Therefore, conventionally, 77f1 to transistor Q1 were not only simply attached to the tip of light pen 1, but also the input range of the raster end from the cathode ray tube display device was placed in front of the light receiving part of phototransistor Q1, as shown in the cross-sectional view of FIG. A photoguide 2 composed of a transparent acrylic cylinder etc. that narrows the
The directivity characteristics and mounting of the phototransistor Q1 are designed to prevent the envelope width B of the output signal @LP-- from varying due to angle or the like.

ところが、このようにしてライトペン出力信号LP”′
のエンベロープ幅Bをほぼ一定にし得たとしても、ライ
トペン1の当接中心位置を判定するにはエンベロープ幅
B内のパルス数nをカウントし、その1/2の位置を求
める演算がライトペン1をブラウン管ディスプレイ装首
の表示面に当接する都度必要となり、ライトペン1の当
接中心位置を検出するのが面倒でおるという問題がある
However, in this way, the light pen output signal LP"'
Even if the envelope width B of the light pen 1 can be made almost constant, in order to determine the contact center position of the light pen 1, the number of pulses n within the envelope width B is counted, and the calculation to find the 1/2 position is necessary for determining the contact center position of the light pen 1. 1 is required each time the light pen 1 is brought into contact with the display surface of the cathode ray tube display neck, and there is a problem in that it is troublesome to detect the center position of the contact of the light pen 1.

(発明が解決しようとする問題点) 上述のように、従来のライトペン入力装置ではライ1〜
ペンの当接中心位置を検出するのが面倒であるという問
題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional light pen input device,
There is a problem in that it is troublesome to detect the center of contact of the pen.

本発明は以上のような問題点を解決するもので、ライト
ペンの当接中心位置を簡単に検出することができるライ
トベン入力装置を提供することを目的とするものである
The present invention solves the above-mentioned problems, and aims to provide a light pen input device that can easily detect the contact center position of a light pen.

[発明の構成J (問題点を解決するための手段) 本発明によるライトペン入力装置は、ライトペンの出力
信号を微分する微分回路と、前記微分回路の出力信号を
積分する積分回路と、この積分回路の出力信号と所定の
基準値とを比較し、ライトペン視野のほぼ中心位置に対
応するタイミングに同期した信号を出力する比較器とを
備えるものである。
[Structure J of the Invention (Means for Solving Problems) A light pen input device according to the present invention includes a differentiating circuit that differentiates an output signal of a light pen, an integrating circuit that integrates an output signal of the differentiating circuit, and The device includes a comparator that compares the output signal of the integrating circuit with a predetermined reference value and outputs a signal synchronized with a timing corresponding to approximately the center position of the field of view of the light pen.

(作用) ライトペン視野に対応したエンベロープ幅内でラスタ周
期に同期して出力されるライトペン出力信号は微分回路
で微分された後、積分回路で積分される。すると、第4
図(a>で示したようにラスタ光の受光タイミングに同
期した複数個のパルスから成るライトペン出力信号は、
その各パルスがそれぞれ立上りに同期した微分パルスと
なる。
(Function) A light pen output signal output in synchronization with the raster cycle within an envelope width corresponding to the light pen field of view is differentiated by a differentiating circuit and then integrated by an integrating circuit. Then, the fourth
As shown in the figure (a), the light pen output signal consists of multiple pulses synchronized with the reception timing of the raster light.
Each of the pulses becomes a differential pulse synchronized with the rising edge.

このうち、最もレベルの大きい微分パルスはライ1〜ペ
ン視野のほぼ中心位置のタイミングに対応する。従って
、この最大レベルの微分パルスを基準値と比較すること
により、ライトペンの当接中心位置に対応したタイミン
グに同期した信号を比較器から取り出すことができる。
Among these, the differential pulse with the highest level corresponds to the timing from lie 1 to approximately the center position of the pen field of view. Therefore, by comparing this maximum level differential pulse with a reference value, a signal synchronized with the timing corresponding to the contact center position of the light pen can be extracted from the comparator.

従って、ライトペンをブラウン菅ディスプレイ装置に当
接する都度、その当接中心位置を計算する必要がなくな
る。また、フォトトランジスタの指向特性や当接角度が
変わったとしても、最大レベルの微分パルスが基準値を
通過するタイミングを比較器で検出しているため、正確
に当接中心位置を検出することができる。
Therefore, it is no longer necessary to calculate the center position of the contact each time the light pen is brought into contact with the brown tube display device. Furthermore, even if the directivity characteristics or the contact angle of the phototransistor change, the comparator detects the timing when the maximum level differential pulse passes the reference value, making it possible to accurately detect the contact center position. can.

(実施例) 以下、図示する実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated example.

第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、ライト
ペン1のフォトトランジスタQ1にはエミツタ抵抗R[
が接続され、またコレクタ抵抗RCが接続され、エミッ
タ抵抗REからはラスタ光を受光した時に正極性の信号
LPIが出力され、コレクタ抵抗RCからはラスタ光を
受光した時に負極性の信@ L P 2が出力される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which a phototransistor Q1 of a light pen 1 has an emitter resistor R[
is connected, and the collector resistor RC is also connected, the emitter resistor RE outputs a positive polarity signal LPI when raster light is received, and the collector resistor RC outputs a negative polarity signal @ LP when raster light is received. 2 is output.

エミッタ抵抗REから出力される正極性のライトペン出
力信号LPIは従来回路と同様に増幅器Q2で増幅され
た後、比較器Q3において基準値VRと比較され、LP
l>VRのときに信号LP1°として比較器Q3から出
力される。
The positive polarity light pen output signal LPI output from the emitter resistor RE is amplified by the amplifier Q2 as in the conventional circuit, and then compared with the reference value VR by the comparator Q3, and the LP
When l>VR, it is output from comparator Q3 as signal LP1°.

一方、コレクタ抵抗RCから出力される負極性のライト
ペン出力信iP2は、コンデン1す01 。
On the other hand, the negative polarity light pen output signal iP2 output from the collector resistor RC is the capacitor 1s01.

トランジスタQ4 、バイアス抵抗R5、R6およびコ
レクタ抵抗R7とから成る微分回路DIFに入力され、
ここで微分パルスdLP2°に変換される。すなわち、
第2図(a)に示すライトペン出力信号LP2はコンデ
ンサC1で微分され、第2図(b>に示すように正と負
の極性を持った微分パルスdLP2に変換され、さらに
、これがトランジスタQ4に入力されることにより、第
2図(C)に示すような正極性部分のみの微分パルスd
LP2°に変換される。
It is input to a differentiating circuit DIF consisting of a transistor Q4, bias resistors R5 and R6, and a collector resistor R7,
Here, it is converted into a differential pulse dLP2°. That is,
The light pen output signal LP2 shown in FIG. 2(a) is differentiated by the capacitor C1 and converted into a differentiated pulse dLP2 having positive and negative polarities as shown in FIG. By inputting the differential pulse d of only the positive polarity portion as shown in FIG. 2(C),
Converted to LP2°.

そして、この微分パルスdlp2°は積分回路を構成す
るコンデンサC2で積分されて第2図(d)に示すよう
な波形に整形され、比較器Q5に入力される。
This differential pulse dlp2° is then integrated by a capacitor C2 constituting an integrating circuit, shaped into a waveform as shown in FIG. 2(d), and inputted to a comparator Q5.

ここで、ライトペン視野内においては第2図(d)に示
ず微分パルスdLP2°°は複数個の微分パルスで構成
されるが、このうち最大レベルを持つ微分パルスd L
 P2m’“の立下り部分の0点はライトペン視野のほ
ぼ中心位置に相当する。
Here, within the field of view of the light pen, the differential pulse dLP2° is composed of a plurality of differential pulses, which are not shown in FIG.
The zero point of the falling portion of P2m''' corresponds to approximately the center position of the field of view of the light pen.

従って、0点に対応する基準(aVRCを抵抗R9とR
IOで設定し、この基準値VRCと複数個の微分パルス
dLP2°゛と比較することにより、比較器Q5からは
このうち最大レベルの微分パルスdl−P2m”が基準
値VRCを越えたタイミングで第2図(e)に示すよう
なパルス信QCPが出力される。
Therefore, the reference corresponding to the 0 point (aVRC is set to resistor R9 and R
By comparing this reference value VRC with a plurality of differential pulses dLP2°'', the comparator Q5 outputs the differential pulse dl-P2m'', which has the maximum level, at the timing when it exceeds the reference value VRC. A pulse signal QCP as shown in FIG. 2(e) is output.

従って、このパルス信号CPの立下りエツジをもってラ
イトペンの当接中心位置を判定することができる。この
実施例では、パルス信号CPの立下りに同期して1ラス
タ周期に相当するパルス幅を持つ中心位匠検出信号とし
て出力するため、比較ff1Q5から出力されるパルス
信号CPの立下りによってモノステーブルマルチバイブ
レータQ6をトリガし、このモノステーブルマルチバイ
ブレータQ6から約1.5ラスタ周期幅のワンショク1
−パルスWP!発生させ、このワンショク1〜パルスW
Pと比較器Q3の出力信号LPI°との論理積をアンド
ゲートQ7で求め、その論理積信号をライトベン1の中
心位置検出信@ CD Pとして出力するようにしてい
る。なお、ワンショットパルスWPのパルス幅は抵抗R
11とコンデンサC3とで決定される。
Therefore, the contact center position of the light pen can be determined based on the falling edge of this pulse signal CP. In this embodiment, since the center texture detection signal is output as a center texture detection signal having a pulse width corresponding to one raster period in synchronization with the falling edge of the pulse signal CP, the monostability is achieved by the falling edge of the pulse signal CP output from the comparator ff1Q5. Trigger multivibrator Q6, and one shock 1 with approximately 1.5 raster period width from this monostable multivibrator Q6.
-Pulse WP! Generate this one shock 1 ~ pulse W
The AND gate Q7 calculates the logical product of P and the output signal LPI° of the comparator Q3, and the logical product signal is output as the center position detection signal @CDP of the light ben 1. Note that the pulse width of the one-shot pulse WP is determined by the resistance R.
11 and capacitor C3.

このJ:うに本実施例によれば、複数個のパルスから成
るライトペン出力信号を微分し、その微分パルスのレベ
ルが基準値を通過するタイミングをライトベンの当接中
心位置として検出しているため、フォトトランジスタの
指向特性にばらつきがあったり、当接角度が変動したと
しても正確に、しかも簡単に当接中心位置を知ることが
できる。
According to this embodiment, the light pen output signal consisting of a plurality of pulses is differentiated, and the timing when the level of the differentiated pulse passes the reference value is detected as the contact center position of the light pen. Even if the directivity characteristics of the phototransistor vary or the contact angle changes, the center position of the contact can be accurately and easily determined.

なお、1ラスタ周期に相当するパルス幅を持つ中心位置
検出信@ CD Pを出力する必要がない場合には、比
較器Q5の出力信号CPをそのまま出力してもにい。こ
の場合には、増幅5Q2 、比較器Q3.七ノステーブ
ルマルチバイブレータQ6゜アンドゲートQ7は不要と
なる。
Note that if it is not necessary to output the center position detection signal @ CD P having a pulse width corresponding to one raster period, it is possible to output the output signal CP of the comparator Q5 as it is. In this case, amplifier 5Q2, comparator Q3 . Seven stable multivibrator Q6° and gate Q7 becomes unnecessary.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、複数個のパルスか
ら成るライトペン出力信号を微分し、その微分パルスの
レベルが基準値を通過するタイミングをライトベンの当
接中心位置として検出しているため、フォトトランジス
タの指向特性にばらつきがあったり、当接角度が変動し
たとしても正確に、しかも簡単に当接中心位置を知るこ
とができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a light pen output signal consisting of a plurality of pulses is differentiated, and the timing when the level of the differentiated pulse passes a reference value is set as the contact center position of the light pen. Because of this detection, even if there are variations in the directivity characteristics of the phototransistors or the contact angle changes, the center position of the contact can be accurately and easily determined.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は実施
例の各部の入出力波形を示す波形図、第3図は従来のラ
イトペン入ツノ装置を示す回路図、第4図は第3図の従
来装置の入出力波形を示す波形図、第5図は受光範囲を
狭くする手段を設けたライ1〜ペンの先端部断面図であ
る。 1・・・ライトペン、Ql・・・フォトトランジスタ、
C2・・・増幅器、C3、C5・・・比較器、C4・・
・トランジスタ、 C6・・・モノステーブルマルチバイブレータ、C7・
・・アンドゲート、C1・・・コンデンサ、DIF・・
・微分回路、 C2・・・積分回路のコンデンサ 代理人 弁理士  則 近 憲 俗 間  宇治 弘 DIF C4:)ランヅ又ヌ C5:尤軟曇1 第1図 第2図 第3図 剛−8−一 第4図 、Q+ 第50
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram showing input and output waveforms of each part of the embodiment, Fig. 3 is a circuit diagram showing a conventional horn device containing a light pen, and Fig. 4 is a circuit diagram showing an example of the present invention. This figure is a waveform diagram showing the input and output waveforms of the conventional device shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view of the tips of the light receiving area 1 to the pen provided with means for narrowing the light receiving range. 1...Light pen, Ql...Phototransistor,
C2...Amplifier, C3, C5...Comparator, C4...
・Transistor, C6... Monostable multivibrator, C7・
...And gate, C1... Capacitor, DIF...
・Differentiating circuit, C2... Capacitor agent for integrating circuit Patent attorney Nori Chika Ken Sokuma Hiro Uji DIF C4:) Ranzu Mata Nu C5: Yusoft Cloud 1 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Tsuyoshi-8-1 Figure 4, Q+ 50

Claims (1)

【特許請求の範囲】 先端部にフォトトランジスタを有し、ブラウン管ディス
プレイ装置の表示面においてラスタ光を受光し、その受
光タイミングに同期した信号を出力するライトペンの出
力信号を入力とするライトペン入力装置であって、 ライトペンの出力信号を微分する微分回路と、前記微分
回路の出力信号を積分する積分回路と、この積分回路の
出力信号と所定の基準値とを比較し、ライトペン視野の
ほぼ中心位置に対応するタイミングに周期した信号を出
力する比較器とを備えたライトペン入力装置。
[Claims] A light pen input that receives an output signal from a light pen that has a phototransistor at its tip, receives raster light on the display surface of a cathode ray tube display device, and outputs a signal synchronized with the timing of the light reception. The device comprises a differentiating circuit for differentiating an output signal of a light pen, an integrating circuit for integrating an output signal of the differentiating circuit, and comparing the output signal of the integrating circuit with a predetermined reference value to determine the field of view of the light pen. A light pen input device equipped with a comparator that outputs a periodic signal at a timing corresponding to approximately the center position.
JP61070768A 1986-03-31 1986-03-31 Light pen input device Pending JPS62229423A (en)

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