JPS63211014A

JPS63211014A - デジタイズペンの傾き補正方式

Info

Publication number: JPS63211014A
Application number: JP62044384A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kobako; 雅彦小箱
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-09-01

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〕電磁誘導型デジタイザのセンスコイルとデジタイズペン
のペン先との間に無視できない距離がある場合、ペンの
傾きが変化すると、ペン先位置に誤差が生じる。このた
め、ペン内に磁界発生用コイルを複数個設け、各磁界発
生用コイルによりセンスコイルに誘導される各起電力の
ピークポイント間の距離からペン先の傾き角度を求め、
このペン先の傾き角度からさらにペン先位置を補正算出
することにより、正確なペン先位置を求めるものである
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電磁誘導型のデジタイザに用いるデジタイズ
ペンの（頃き補正方式に関する。

〔従来の技術〕

近年、デジタイザは、ＬＳＩ設計の際のグラフインク・
ディスプレイに対する入力、地図その他の図面情報の入
力、印刷用の植字、和文タイプのための漢字入力等に盛
んに用いられている。

デジタイザには、電磁誘導型、静電結合型、磁気検出型
、圧電型、Ｍ４音波型等各種のものがあり。

それぞれの特徴に応じて使い分けられている。

第５図は、従来例を示す図である。

この例は、液晶ディスプレイと一体に構成した電磁誘導
型デジタイザである。

第５図において、５１は保護ガラス、５２は液晶ディス
プレイ、５３はデジタイザ、５４はセンスコイル、５５
はデジタイズペン、５６は磁界発生用コイルである。

保護ガラス５１は、液晶ディスプレイ５２及びデジタイ
ザ５３をデジタイズペンのペン先から保護するためのも
のである。

液晶ディスプレイ５２には、デジタイザ５３により入力
すべき文字や図面が描かれている。

デジタイザ５３は、液晶ディスプレイ５２に描かれてい
る文字や図面をデジタイズペンを用いて入力するための
ものである。

センスコイル５４は、デジタイザ５３中に埋め込まれて
いる。これにより、デジタイズペン５５をデジタイザ５
３に近接させると、デジタイズペン５５の中に設けられ
た磁界発生用コイル５６が発生する磁界によりデジタイ
ザ５３のペン先近傍部分のセンスコイル５４に誘導起電
力を生じる。

この誘導起電力を検出することにより、ペン先位置の座
標が識別される。このようにして１文字や図形を入力し
１人力した結果を直ちに液晶ディスプレイ５２に表示出
力することにより、入力時に。

あたかも文字や図形が書かれているかのように見せたり
、あるいは１文字の学習などでは、予め液晶ディスプレ
イ５２に文字を表示しておいて、それをデジタイズペン
５５でなぞらせることにより。

書き方をチェックするなどの利用ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に示すように、デジタイザ５３の上に液晶ディス
プレイ５２を置くと、液晶ディスプレイ５２の厚さは無
視できないほどのものとなる。すなわち、デジタイズペ
ン５５の傾きにより、ペンの先端位置座標（ＰＰ）とデ
ジタイジング座標（Ｄ、）との間に誤差（△ＰＬ）が生
じる。

この誤差は１文字認識等においては認識率の低下を招き
、直線をデジタイズした時には！Ｉ線に歪等が発生する
原因となる等、操作性を著しく低下させるという問題が
あった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、電Ｍ１誘導型のデジタイザに用いるデジタイ
ズペンの傾き補正方式において、デジタイズペン内に磁
界発生用コイルを複数個設け、各磁界発生用コイルがセ
ンスコイルに発生させる各々の誘導起電力のピークポイ
ント間の距離からペン先の傾き角度を求め、このペン先
の傾き角度からペン先位置を補正算出することにより、
正確にペン先位置を知ることができるようにするもので
ある。

第１図は１本発明の基本構成を示す図である。

第１図において、１は保護ガラス、２は液晶ディスプレ
イ、３はデジタイザ、４はセンスコイル。

５は磁界発生用の主コイル（ＬＬ）、６は磁界発生用補
助コイル（Ｌ２）である。

保護ガラス１は、液晶ディスプレイ２及びデジタイザ３
をデジタイズペンのペン先から保護するためのものであ
る。

液晶ディスプレイ２には、デジタイザ３により入力すべ
き文字や図面が描かれている。

デジタイザ３は、液晶ディスプレイ２に描かれている文
字や図面をデジタイズペンを用いて入力するためのもの
である。

センスコイル４は、デジタイザ３中に埋め込まれており
、主コイル（Ｌｌ）５及び補助コイル（Ｌ２）６が発生
する磁界によりその中に誘導起電力を生じるように構成
されている。

主コイル（Ｌｌ）５は、デジタイズペンの中に設けられ
、基本となる磁界を発生する。

補助コイル（Ｌ２）６は、主コイル（Ｌｌ）５が発生す
る磁界とは異なる方向へ磁界を発生するように設けられ
ており、主コイル（Ｌｌ）５とともにデジタイズペンの
ペン先の正しい位置を求めるために用いられる。

〔作用〕

第１図において、主コイル（Ｌｌ）５及び補助コイル（
Ｌ２）６は、各々矢印の方向へ磁界を発生する。ここで
、各コイルが発生する磁界を区別するため、それぞれが
磁界を発生ずる時間をずらすなどの方法がとられる。

主コイル（Ｌｌ）５及び補助コイル（Ｌ２）６が発生す
る各々の磁界がデジタイザ３中に埋め込まれたセンスコ
イル４に生ずる誘導起電力（■、。

ＶＬりは１図示したようになる。各誘導起電力（ＶＬＩ
、　　Ｖｔ１）は、それぞれピークを有し、その座標は
、主コイル（Ｌｌ）５によるものがＰＬＩであり、補助
コイル（Ｌ２）６によるものがＰＬＩである。

主コイル（Ｌｌ）５による誘導起電力（ＶＬＩ）のピー
クの座標（ＰＬＩ）と補助コイル（Ｌ２）６による誘導
起電力（Ｖ　Ｌｘ）のピークの座標（Ｐｔ０間の距離（
△１）からペン先の傾きの角度が求まり、このペン先の
傾きの角度からペン先の位置座標（ＰＰ　）を補正算出
する。

第２図は、ペン先位１算出図である。これを用いて、ペ
ン先位置の算出方法を説明する。

第２図において、直線ＡＢは保護ガラスｌの上面、直Ｉ
ｃＤはセンスコイル４の位置する面、直線ＥＦはペン先
位置に垂直の線、直線ＧＨは主コイル（Ｌｌ）５が発生
する磁界の方向を示す線。

直線ＪＫは補助コイル（Ｌ２）６が発生する磁界の方向
を示す線２点Ｐはペン先の位置に対応するセンスコイル
上の位置１点Ｑは主コイル（Ｌｌ）５による誘導起電力
（ＶＬＩ）のピークの座１（Ｐｌ、）１点Ｒは補助コイ
ル（Ｌ２）６による誘導起電力（ｖＬりノビ−クツ座＋
Ｉ（ＰＬｚ）１点Ｓはペン先の位置２点Ｔは主コイル（
Ｌｌ）５が発生ずる磁界の方向を示す線と補助コイル（
Ｌ２）６が発生する磁界の方向を示す線との交点である
。

ｄ、ｌ、ｘ、ｙ及び２は、それぞれの距離を表す。

θはペン先の傾きの角度、αは主コイル（Ｌｌ）５が発
生する磁界の方向を示す線と補助コイル（Ｌ２）６が発
生する磁界の方向を示す線との交差角である。

ペン先位置の座標は、２を求めることにより知ることが
できる。

第２図から次の２式が成り立つ。

２Ｎ　＋ｄ！　＝ｙｔｓｉｎ　　α ｘ　　　ｚｓｉｎα＋ｄ　ｃｏｓ（Ｘｘ、　　１．　α及びｄは既知数であるから、上記の２
式より２はＸの関数となり（ｚ−ｆ（ｘ）＞。

Ｘを知ることにより２を求めることができる。

即ち、Ｘは主コイル（Ｌｌ）５による誘導起電力（ＶＬ
Ｉ）のピークの座標（ＰＬＩ）と補助コイル（Ｌ２）６
による誘導起電力（ｖＬりのピークの座標（Ｐ　Ｌり間
の距離（Δ１）に相当し、２はペン先の位置座標（Ｐ、
）に相当するから、主コイル（Ｌｌ）５による誘導起電
力（ＶＬＩ）のピークの座１ｊ［（ＰＬＩ）と補助コイ
ル（Ｌ２）６による誘導起電力（Ｖ　Ｌｔ）のピークの
座標（ＰＬｘ）間の距＃ｌ（Δｌ）を測定することによ
り、ペン先の位置座標＜Ｐｐ　）を知ることができる。

次に、主コイル（Ｌｌ）５による誘導起電力（ＶＬＩ）
と補助コイル（Ｌ２）６による誘導起電力（ＶＬＩ）と
を区別する方法について説明する。

第３図（ａ）、　　（ｂ）は、誘導起電力を区別する方
法を示す図である。

（ａ）は１発振周波数により区別する方法である。この
場合、主コイル（Ｌｌ）は周波数ｆｌの電流で駆動し、
補助コイル（Ｌ２）は周波数ｆ２の電流で駆動する。そ
の結果得られた誘導起電力は２バンドパスフイルタ（Ｂ
ＰＦ）を通して周波数ｆ１及び周波数１２の成分に分離
される。これにより、主コイル（ＬＬ）５による誘導起
電力（ＶＬＩ）と補助コイル（Ｌ２）６による誘導起電
力（ＶＬりとを区別する。

（ｂ）は２時分割制御により区別する方法である参この
場合、主コイル〈Ｌｌ）及び補助コイル（Ｌ２）は、同
じ周波数で発振タイミングをずらせた電流で駆動される
。受信電圧は１図に示すように、ＬｌとＬ２によるもの
が交互に現れる。

（実施例）第４図（ａ）〜（ｃ）は１本発明の実施例を示す図であ
る。

（ａ）は、主コイル（Ｌｌ）から所定の距離だけ離して
補助コイル（Ｌ２）を２個設けたものである。

この例では、補助コイル（Ｌ２）が主コイル（Ｌｌ）に
対して所定の角度を有しているが、これは、主コイル（
Ｌｌ）の磁界と補助コイル（Ｌ２）の磁界が重ならない
ようにしたものである。

補助コイル（Ｌ２）を主コイル（Ｌｌ）と平行にしても
１位置をずらしておけば、主コイル（Ｌｌ）の磁界と補
助コイル（Ｌ２）の磁界が重ならないから検出は可能で
ある。

また、この例では補助コイル（Ｌ２）が２個しかないの
で、デジタイズペンの持ち方によっては補正が充分に行
われないという心配が残るが、デジタイズペンの断面形
状を楕円形にして、デジタイズペンの持ち方を強制的に
決めてしまうことにより、補助コイル（Ｌ２）が２個で
も充分に補正することが可能になる。

（ｂ）は、主コイル、補助コイルという区別を無くし、
３個の磁界発生用コイルφ１．φ２及びφ３を放射状に
設けたものである。

この例では、３個の磁界発生用コイルφ１．φ２及びφ
３がセンスコイルに生じる誘導起電力のピークの位置は
、■φ１　　（ｘｉ、ｙｌ）、Ｖφ２（ｘ　２．　　ｙ
　２）及びＶφ３　（ｘ３．ｙ３）として求められ、こ
れらの値からペン先の位置座標Ｐ（ｘ、ｙ）を知ること
ができる。

＜ｃ＞は、多数個の磁界発生用コイルを同一円上に連続
して設けたものである。

この例では、各磁界発生用コイルがセンスコイルに生じ
る誘導起電力のピークの位置は楕円形となる。この楕円
の長径はペンの傾き角度の関数であるから９これからペ
ン先の位置座標を知ることができる。

（発明の効果〕本発明では、磁界発生用コイルを複数個設けただけであ
るから、従来のデジタイズペンの構造をあまり変更する
ことなく、簡単な構成でデジタイズペンの傾きによる誤
差を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す図、第２図はペン先位
置算出図、第３図（ａ）及び（ｂ）は誘導起電力を区別
する方法を示す図、第４図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実
施例を示す図、第５図は従来例を示す図である。第１図において。ｌは保護ガラス２は液晶ディスプレイ３はデジタイザ４はセンスコイル５は主コイル６は補助コイル特許出願人　　ユーザツク電子工業株式会社代理人弁理
士　長谷用　文廣（外２名）苓ち列外１ト騰成葛１巴ペンｔイｌｌ−１車ム目Ｙ３２閃（（１）　　府（張％１１１（衷ｌ−よる区１１３ＬＩ
　　　Ｌ２　　ＬＩ　　　Ｌ２（ｂ）！主虹肚−五■肛ｔケ導起を力Σ五別育る渣衣Ｙ５３国（ａ）本胎朗０調仔１３１４　図（Ｃ）不Ｊも朗の東錆シイ列！５４１１丸５忙；イタリ ″！５５閃

Claims

【特許請求の範囲】センスコイル（４）をそなえた電磁誘導型のデジタイザ
に用いるデジタイズペンの傾き補正方式において、デジタイズペン内に、複数個の磁界発生用コイルを互い
に所定の距離だけ離して、かつ、各々の向きが平行に、
あるいは、所定の角度をなすように設け、各磁界発生用電流を流して、各磁界発生用コイルがセンスコイル（４）に発生させる
各々の誘導起電力のピークポイント間の距離からペン先
の傾き角度を求め、このペン先の傾き角度からペン先位置を補正算出するこ
とを特徴とするデジタイズペンの傾き補正方式。