JPS63146119A

JPS63146119A - 座標検出方式

Info

Publication number: JPS63146119A
Application number: JP61292388A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Komada; 聡駒田; Toshihiko Watanabe; 利彦渡辺
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-06-18
Also published as: JPH0461371B2

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】〔概要〕平面抵抗体の相対向する２辺にそれぞれ位相が９０”異
なる駆動信号を加える第１の駆動モードと、それぞれの
駆動信号の位相関係を反転して加える第２の駆動モード
とに於ける入力ペンの検出信号位相の差を基にして、入
力ペンの指示位置座標を検出し、誤差を打ち消して検出
精度を向上させるものである。

（産業上の利用分野〕本発明は、ディジタイザ又はタブレットと称される座標
入力装置に於いて、人力ペンの指示位置座標を正確に検
出することができる座標検出方式％式％入力ペンの指示位置を二次元座標として高速で検出し、
入力ペンによる文字や図形の入力情報を処理して、例え
ば、表示装置に表示させるデイジタイプ又はタブレット
と称される座標入力装置が知られている。このような座
標入力装置に於いては、入力ペンにより描かれた文字１
図形を正確に処理装置に人力させる為に、入力ペンの指
示位置を正確に検出することが重要である。文人力ペン
の動きに追従してその位置を検出する為に、座標検出精
度を向上させることが要望されている。

〔従来の技術〕

座標入力装置としては既に各種の構成が知られており、
一様な抵抗を有する平面抵抗体を用いた従来例を第３図
に示す。同図に於いて、３１は平面抵抗体、３２は平面
抵抗体上の信号を静電結合によって検出する入力ペン、
３３は９０″位相差を有する基準駆動信号φ１と駆動信
号φ２とを発生する駆動信号発生部、３４は切替回路、
３５はフィルタを含み入力ペンの検出信号を増幅する増
幅器、３６は位相検出部である。

平面抵抗体３１の一方の辺ａに、駆動信号発生部３３か
らの基準駆動信号φ、を加え、他方の辺すに切替回路３
４を介して、基準駆動信号φ重と同一周波数、同一振幅
で、位相が９０６異なる駆動信号φ２を加えると、平面
抵抗体３１の辺ａ。

ｂ間に於ける位置ｘ　（Ｑ＜ｘ＜ｌに規格化）に於ける
信号位相は、で表されるものとなる。この信号を入力ペン３２により
検出するものであり、検出信号は、増幅器３５により増
幅されて位相検出部３６に加えられる。又基準駆動信号
φ１が位相検出部３６の基準位相として加えられるので
、（１１式の位相が検出されることになる。その場合、
増幅器３５に於ける位相ずれが生じるから、検出位相θ
、は、θ＋αとなる。即ち、検出位相には、位相誤差α
を含むものとなる。

そこで、切替回路３４により駆動信号φ２から基準駆動
信号φ１に切替えて平面抵抗体３１に加える。その場合
は、両辺ａ、ｂに同一位相の基準駆動信号φ蔦が加えら
れるから、平面抵抗体３１上の信号位相は、総て０°と
なる。従って、入力ペン３２の検出信号の増幅器３５で
増幅し、位相検出部３６に加えて位相を検出すると、検
出位相θ２はαとなる。

従って、信号処理部（図示を省略）に於いて、θ１−θ
２＝（θ＋α）−α＝θ　　　−（２）の演算を行うこ
とにより、誤差成分を含まない位相を検出することがで
きる。そして、（１）式を逆に解いた次式により、入力
ペン３２の指示位置座標Ｘを得ることができる。

ｔａｎ　θ Ｘ、Ｙ座標に於けるＹ座標についても、平面抵抗体３１
の辺ｃ、ｄに、前述の基準駆動信号φ盟と駆動信号φ２
とを加えることによって、同様な処理で入力ペン３２の
指示位置座標を検出することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来例に於いては、入力ペン３２の検出信号の位
相検出を行った後に、位相誤差αの検出を行うものであ
り、位相誤差αの検出処理に於いては、単に増幅器３５
による位相誤差成分を検出するだけで、入力ペン３２の
指示位置に関係しないものであるから、充分な検出精度
を得ることができなかった。又２回の検出処理のうち、
最初の検出処理で座標検出を行い、次に補正処理を行う
ことになるから、実質的な検出速度が低くなる欠点があ
った。

本発明は、検出処理を有効に利用して検出精度を向上さ
せることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の座標検出方式は、第１の駆動モードと第２の駆
動モードとにより座標検出を行うものであり、第１図を
参照して説明する。

一様な平面抵抗体１の相対向する２辺ａ、ｂ又はｃ、　
　ｄのうちの一方の辺に駆動信号発生部３からの基準駆
動信号φ１を、又他方の辺に、この基準駆動信号φ１と
周波数及び振幅が等しく、位相が９０″異なる駆動信号
φ２を加え、入力ペン２の検出信号を増幅器６で増幅し
、位相検出部７に於いて基準駆動信号φ１の位相と比較
して、人力ペン２の指示位置座標を検出するものであり
、平面抵抗体１の一方の辺に基準駆動信号φ１を加え、
他方の辺に駆動信号φ２を加える第１の駆動モードと、
一方の辺に駆動信号φ２を加え、他方の辺に基準駆動信
号φＩを加える第２の駆動モードとを、切替回路４．５
により所定の周期で切替えて、第１の駆動モードに於け
る検出信号の位相と、第２の駆動モードに於ける検出信
号の位相との差から、入力ペン２の指示位置座標を検出
するものである。

〔作用〕

第１の駆動モードに於いては、切替回路４により基準駆
動信号φ１が選択出力されて平面抵抗体１の辺ａに加え
られ、又切替回路５により駆動信号φ２が選択出力され
て平面抵抗体１の辺すに加えられる。平面抵抗体１の辺
ａからの入力ペン２の位置をＸとすると、位相検出部７
により検出される位相０重は、θ富＝θ＋αとなる。

但し、θ−ｊａｎ−’−％α＝増幅器６等に於−ｘける位相誤差である。

又第２の駆動モードに於いては、切替回路４により駆動
信号φ２が選択出力されて平面抵抗体１の辺ａに加えら
れ、又切替回路５により基準駆動信号φ−が選択出力さ
れて平面抵抗体１の辺すに加えられる。入力ペン２の辺
ａからの位ｌｘは、第１の駆動モードに於け゛る位置と
同一とすると、位相検出部７により検出される位相θ２
は、θ２＝θ１＋αとなる。なお、θ１は、入力ペン２
直下の平面抵抗体１上の位相であり、第２の駆動モード
は、第１の駆動モードに対して、駆動信号を入れ換えた
ものであり、又入力ペン２の辺ａがらの位置Ｘは正規化
したものであるから、辺すからの位置は、１−ｘとなる
。従って、（１１式のＸを、（１−ｘ）に置き換えて、１−（１−ｘ）＝９０　＠−〇　　　　　　　　　　　　　・＝（４）
となる。

そして、第１の駆動モードに於いて検出した位相θ電と
、第２の駆動モードに於いて検出した位相θ２とを用い
て、＝θ の演算を施すことにより、誤差成分αを含まない位相θ
を求めることができ、これを（３）式を用いて変換する
ことにより、入力ペン２の位置Ｘを求めることができる
。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は平
面抵抗体、ｌｌａは相互に分離して配置された電極、１
２は入力ペン、１３は駆動回路、１４．１５は切替回路
、１６は基準クロック発生回路、１７は分周回路、１８
は増幅器、１９はフィルタ、２０は波形整形を行う比較
回路、２１は位相比較回路、２２はカウンタ、２３は制
御・演算回路、２４は出力端子である。

平面抵抗体１１は、例えば、絶縁基板上に厚膜抵抗体を
形成し、各辺ａ　％　ｄに電極１１ａを形成して、それ
ぞれ駆動回路１３を接続しく平面抵抗体１１の辺ｃ、ｄ
に接続される構成は図示を省略）、厚膜抵抗体上に薄い
絶縁シートを形成したものである。或いは、ガラス基板
上に抵抗体としての酸化錫等を蒸着等により形成し、透
明の薄い絶縁シートを被覆した透明の平面抵抗体とする
こともできる。このように、絶縁シートにより表面が保
護され、入力ペン１２は静電結合によって平面抵抗体ｌ
ｌ上の電界を検出するものである。例えば、平面抵抗体
１１表面に入力ペン１２を接触させた場合、絶縁シート
が介在されるので、例えば、０．２ｐＦ程度の静電結合
容量が得られる。

又基準クロック発生回路１６からのクロック信号が分周
回路１７により分周され、例えば、３〜４ＫＨｚ程度の
周波数で、矩形波の基準駆動信号φ１と、それに対して
９０＠位相が異なる駆動信号φ２とが出力され、切替回
路１４．１５に加えられる。切替回路１４．１５は、制
御・演算回路２３からの所定の周期の切替制御信号に従
って、基準駆動信号φ１と駆動信号φ２との切替えを行
うもので、平面抵抗体１１の辺ａに基準駆動信号φ１、
辺すに駆動信号φ２をそれぞれ加える第１の駆動モード
と、辺ａに駆動信号φ２、辺すに基準駆動信号φｉをそ
れぞれ加える第２の駆動モードとに切替えられる。

駆動回路１３は、基準駆動信号φ１又は駆動信号φ２を
増幅し、５ｖ程度の駆動信号として平面抵抗体１１に加
えるものであり、それによって、平面抵抗体１１の面上
では、位置に対応した位相の電界が生じる。従って、入
力ペン１２により所望の位置を指示或いは移動させるこ
とにより、入力ペン１２に静電結合によって信号が誘起
され、この信号は、増幅器１８により増幅され、フィル
タ１９により基本波周波数成分が抽出され、比較回路２
０により基準値と比較されて２値信号に変換され、位相
比較回路２１に加えられる。

位相比較回路２１では、基準駆動信号φ１と、比較回路
２０の出力信号との位相比較が行われ、位相差に対応し
たパルス幅の信号が出力される。

この信号は、カウンタ２２にカウントイネーブル信号と
して加えられるので、カウンタ２２は、基準クロック発
生回路１６からのクロ・ンク信号のカウントを行う。こ
のカウンタ２２のカウント内容は、位相比較出力信号の
パルス幅を計数するものとなるから、基準駆動信号φ、
に対する入力ペン１２の検出信号の位相θ１　（又はθ
２）を示すものとなり、制御・演算回路２３に加えられ
る。

制御・演算回路２３は、第１の駆動モードに於いて検出
した位相θ１と、第２の駆動モードに於いて検出した位
相θ２とから、θ＝（θ１−０２＋９０）／２の演算に
より、増幅器１８等に於いて生じる位相誤差成分αを含
まない位相θを求め、この位相θの信号を基に、（３）
式で示すように、ｘ＝ｔａｎθ／（１＋ｔａｎ　θ）の
演算により、入力ペン１２のＸ座標に於ける位置Ｘを求
める処理が行われる。

又平面抵抗体１１の辺ｃ、ｄについても、前述と同様に
して、第１の駆動モードに於いて検出した位相と、第２
の駆動モードに於いて検出した位相とから、位相誤差成
分を含まない位相を求め、その位相から入力ペン１２の
Ｙ座標に於ける位置ｙを求める処理が行われ、入力ペン
１２のＸ、　Ｙ座標に於ける位置ｘ、ｙを検出すること
ができ、出力端子２４から表示装置（図示せず）に転送
される。

なお、第１の駆動モードから第２の駆動モードに切替え
た後、又はその反対に切替えた後、平面抵抗体１１上の
信号位相が安定する所定時間後に、入力ペン１２の検出
信号の位相比較を行うように制御することが好適である
。又本発明は、前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、種々付加変更することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、第１の駆動モードと、
この第１の駆動モードに於ける駆動信号の位相関係を反
転した第２の駆動モードとに於ける検出信号の位相θ盲
、θ２は、それぞれ入力ペン２の位置に関する情報を含
むものであり、従って、位相θ、と位相θ２との差を基
に、入力ペン２の検出信号の位相を求める処理は、２回
の位相計測の平均値を求めることに相当し１．且つ位相
誤差成分を除去できるから、座標検出精度を向上するこ
とができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は本発明の実
施例のブロック図、第３図は従来例の説明図である。１は平面抵抗体、２は入力ペン、３は駆動信号発生部、
４．５は切替回路、６は増幅器、７は位相検出部である
。

Claims

【特許請求の範囲】一様な平面抵抗体（１）の相対向する２辺のうちの一方
の辺に基準駆動信号（φ＿１）、他方の辺に前記基準駆
動信号（φ＿１）と周波数及び振幅が等しく、位相が９
０°異なる駆動信号（φ＿２）を加え、入力ペン（２）
により指示した位置の検出信号位相により、該入力ペン
（２）の指示位置座標を検出する座標検出方式に於いて
、前記平面抵抗体（１）の一方の辺に前記基準駆動信号（
φ＿１）を加え、且つ他方の辺に前記駆動信号（φ＿２
）を加える第１の駆動モードと、前記平面抵抗体（１）
の一方の辺に前記駆動信号（φ＿２）を加え、且つ前記
他方の辺に前記基準駆動信号（φ＿１）を加える第２の
駆動モードとを所定の周期で切替え、前記第１の駆動モードに於ける検出信号の位相と、前記
第２の駆動モードに於ける検出信号の位相との差から、
前記入力ペン（２）の指示位置座標を検出することを特徴とする座標検出方式。