JPS63221418A - 座標検出装置 - Google Patents

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、座標検出用の導線が敷設されたタブレット上
における指示装置の位置の座標値を検出する座標検出装
置に関する。

〔従来の技術〕

座標検出装置は、電磁ペン・力〜ツル等の指示装置によ
りタブレット上の位置を指示したとき、その位置の座標
値を検出する装置である。このような座標検出装置は、
例えば特開昭５８−１９１０９１号公報に提示されてい
て公知である。以下当該公報に記載された座標検出装置
の概略を図により説明する。

第４図は従来の座標検出装置のブロック図である。図で
、１は発振器、２は発振器ｌの発振周波数を分周する分
周器、３は分周器２から出力されるパルスと同一周波数
の正弦波′電流を出力するドライバである。４は電磁ペ
ン等の指示装置に内蔵された励磁コイルであり、ドライ
バ３から供給される電流により励磁される。

５はタブレットである。タブレット５にはＹ軸用および
Ｙ軸用の導線が布線されている。Ｙ軸用の導線は４本の
導線より成り、第１の導線はピッチＰで蛇行状に布線さ
れ、第２の導線は第１０導線に対してＰ　／　４ピツチ
ずらして布線される。さらに第３の導線はピッチＱで第
１の導線と同一方向に蛇行状に布線され、第４の導線は
第３の導線に対してＱ／４ピッチずらして布線される。

第１の導線の全ピッチ数をｎとすると、ピッチＰとピッ
チＱは、ｎＰ＝（ｎ−１）Ｑの関係にある。

Ｙ軸用の導線も、その布線の方向が９０度異なるだけで
、他の構成はＸ軸周導線の構成と同じである。５Ｘ、５
ＹはそれぞれＹ軸用の４本の導線およびＹ軸用の４本の
導線を示す。

６は後述するデータ処理装置からの指令信号により、Ｙ
軸用の第１の導線と第２の導線、Ｙ軸用の第３の導線と
第４の導線、Ｙ軸用の第１の導線と第２の導線、および
Ｙ軸用の第３の導線と第４の導線２を順次切換えてそれ
ら各導線の出力信号を入力する切換器である。７，８は
切換器６から入力された信号を増幅する増幅器、９は一
方の導線、例えば第１の導線と第２の導線のうちの第１
の導線の信号を積分する積分器、１０は増幅器８と積分
器９の出力信号を加算する加算器である。

１１は加算器１０の出力信号を２値信号（パルス信号）
に変換するコンパレータである。１２は位相比較器であ
り、分局器２からドライバ３への出力パルスの立上りと
、コンパレータ１１の出力パルスの立上りとの位相差を
検出する。１３は位相比較器１２により検出された位相
差に基づいて座標値の演算やその他の処理、制御を行な
うデータ処理装置である。

今、励磁コイル４　ＫＳＥ＋　＝　Ａ、　Ｌ扉ωｔ　の
電圧を印加すると、増幅器７．８から出力される信号（
例えば第１の導線と第２の導線による信号）はそれぞれ Ｅｕ　＝Ａｔｃｏｓ　（２ｒ　・ｒ／Ｐ　）　ｃｏｓ　
ａ＋ｔＥ＋＊　＝　Ａｔ　５ｉ１１（２ｆｆ・ｒ　／　
Ｐ　）　ｃ０８　（ＩＪ　ｔとなる。ただし、Ｐは第１
の導線および第２の導線のピッチ、ｒは指示装置がある
ピッチ内に置かれたとき、そのピッチの基準位置から指
示装置が置かれた位置までの距離である。

次に、信号Ｅｌ＋を積分器９で積分し、その積分された
信号Ｅ１１′と増幅器８の出力信号Ｅｌｆとを加算器１
０で加算すると、その出力信号は次のようになる。

Ｅ＋＋”　Ｅ＋ｊ＝Ａｔ　Ｓｉｎ　（ωｔ　＋　２　Ｋ
　”　　ｒ／Ｐ　）即ち、信号（Ｅ、、’　＋　Ｅ、、
　）は距離ｒに比例する位相変調信号である。この位相
変調信号はコンノくレータ１１によりパルス信号とされ
る。位相比較器１２では、分周器２の出力信号とコンパ
レータ１１の出力信号との位相差ψを検出する。この位
相差ψは、 ９＝２π　・　ｒ　／　Ｐ である。そして、上式から距離ｒは、 ｒ＝Ｐ・ψ／２π となる。ここで、位相差ψは位相比較器１２により次の
よ５Ｋして検出される。即ち、位相比較器１２をカウン
タで構成し、分局器２からの出カッ（ルスの立上りでカ
ウンタをスタートさせ、コンノくレータ１１の出力パル
スの立上りでカウンタをストップさせる。このスタート
とストップの期間、分周器２から高い周波数ｆ１の）く
ルスを入力してその数をカウントすると、当該パルスの
数は位相差ψに比例した数となる。同様にして、第３の
導線と第４の導線の出力信号からピッチＱにおける基準
位置から指示装置までの距離Ｓを求めることができるが
、この際、カウンタに入力されるパルスの周波数はｆ、
　（ｆ、＝ｆ、−Ｑ／Ｐ）である。

このようにして、距離ｒ、ｓが求められたとき、その両
者のカウント値に基づいて、指示装置が第１の導線の第
何番目のピッチに存在するかが判別される。この判別手
段については説明を省略する。

指示装置が第１の導線の第何番目のピッチにあるかが判
別されれば、そのピッチの基準位置からの距離ｒが判っ
ているので、指示装置のＸ軸、Ｙ軸の座標値を求めるこ
とができる。

なお、位相比較器】２のカウンタに入力するカウントの
ためのパルスは、分局器２のパルスを利用する代りに位
相比較器１２内に発振器を設けることにより得ることが
できる。又、当該カウントのためのパルスの周波数は２
種類（ｆ、　、　ｆ、　）でなく１種類の周波数を用い
ても、指示装置が存在するピッチを判別できる手法が提
案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の座標検出装置においては、発振器ｌ。

分局器２およびドライバ３は座標検出装置本体内に設け
られ、励磁コイル４は電磁ペン、カーソル等の指示装置
に設けられている。したがって、指示装置と座標検出装
置本体とはワイヤにより接続しなければならず、このワ
イヤの存在により指示装置の扱いが極めて煩られしくな
るという問題点があった。

この問題点を解消するためには、発振器１２分周器２．
ドライバ３、および励磁コイル４に電流を供給するため
の電源（１１を池）をすべて指示装置に内蔵することが
考えられる。しかしながら、そのようにして座標検出装
置本体と指示装置との接続を一切排除すると、励磁コイ
ル４の励磁信号を位相比較器１２に入力することができ
ず、必要とする位相差を得ることができなくなり、座標
検出が不可能となるという事態が発生する。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、指示
装置妃接続されるワイヤを、座標検出に同等支障な（排
除することができる座標検出装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、第１の導線およ
びこの第１の導線に対して所定のピッチずらして配置さ
れた第２の導線より成る導線群を複数配置したタブレッ
トと、励磁コイルおよびその励磁手段を内蔵した指示装
置と、タブレット上における指示装置の位置を、各導線
群の第１の導線および第２の導線に発生した第１の信号
および第２の信号に基づいて演算する演算処理手段とを
備えた座標検出装置において、第１の信号と第２の信号
を用いて励磁コイルの励磁信号と同一位相同一周波数の
パルス信号を作り出すタイミングパルス発生手段を設け
たことを特徴とする。

〔作　用〕

所定のパルス信号に応じて励磁コイルを励磁すると、各
導線群の第１の導線と第２の導線にそれぞれ指示装置の
位置に応じた第１の信号および第２の信号が発生する。

この２つの信号はタブレットから出力され演算処理手段
に入力される。タイミングパルス発生手段は、これら第
１の信号と第２の信号を適切に処理し、励磁コイルの励
磁信号である前記所定のパルス信号と同一位相、閤−周
波数のパルス信号を作り出す。このパルス信号を位相差
の検出信号として用いる。

〔実施例〕 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る座標検出装置のブロック
図である。図で、第４図に示す部分と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。

１５は指示装置である。指示装Ｗｔ、１５は、発振器１
、分周器２．ドライバ３．励磁コイル４、および図示さ
れていないが励磁コイル４に電流を供給する電池６を内
蔵している。又、座標検出装置本体と指示装置１５との
間にはワイヤによる接続はない。即ち、指示装置１５は
ワイヤレス形の指示装置である。

１６．１７はそれぞれ増幅器７，８に接続される絶体値
回路、１８は絶体値回路１６．１７の出力を加算する加
算器、１９は加算器１８の出力信号をパルス信号に変換
するコンパレータ族、２０はコンパレータ１９から出力
されるパルス信号を分局する分局器である。分局器２０
の出力は位相比較器１２へ入力される。

第２図は第１図に示す絶体値回路１６．１７、加Ｘ１ｘ
ｓ、コンパレータ１９、分周器２０の具体例を示す回路
図である。絶体値回路１６．１７はそれぞれ、全波整流
器１６ａ、１７Ｂ、各抵抗器ｒ、および差動増幅″ａ１
６ｂ、１７ｂで構成される。加算器１８は差動増幅器１
６ｂ、、１７ｂを抵抗器ｒを介して接続点１８ａで接続
するように構成される。コンパレータ１９は基準電圧源
１９ａ。

比較器１９ｂ１および抵抗ｒで構成される。さらに、分
周器２０はＤフリップ・フロップ２０ａで構成される。

ここで、本実施例の動作を第３図（ａ）に示す布線図お
よび第３図（ｂ）に示す波形図を参照しながら説明する
。第３図（ａ）はタブレット５の導線の布線図であり、
２１はＸ軸周の第１の導線、２２はＸ軸周の第２の導線
を示し、いづれもＸ軸方向に蛇行状に布線されている。

他の導線の図示は省略する。

導線２１はピッチＰで布線され、導線２２は導線２１に
対しｐ　／　４だけ位相をずらして同一ピッチＰで布線
されている。今、各ピッチのうち、左から２番目のピッ
チに注目すると、このピッチは導線２１における線２１
゜から始まる。この線２１゜を基準線とし、当該ピッチ
内における指示装ｆ１５の位置までの距＃ｔｒが前述の
ように求められる。

図中、Ｏ、Ｐ／４　、・・・・・・・・・・・・、７ｐ
／４は基準線２１゜を基準とする距ｍｒを示す。

第３図（ｂ）は第３図（ａ）に示す各距離０．ｐ／４゜
・・・・・・・・・、７ｐ／４に指示装置１５が置かれ
たとき、第１図および第２図に示す各要素からの出力信
号の波形をまとめて示した図であり、各波形の振幅は、
その相対的比率が実際の波形に近似する大きさで示され
ている。

ここで、指示装置１５が基準線２１゜上にあり、その励
磁コイル４が第３図（ｂ）に示す正弦波の励磁信号によ
り励磁された場合について検討する。

切換器６により２４線２１および導線２２の信号が入力
され、導線２１の信号が増幅器７で増幅され、導線２２
の信号が増幅器８で増幅されるものとすると、第３図（
ｂ）の位置Ｏの欄に示されるように、増幅器７の出力信
号はＯ１増幅器８の出力信号は最大振幅の正弦波となる
。これらの信号はそれぞれ絶対値回路１６．１７に入力
され、全波整流器１６ａ、１７ａで全波整流され、差動
増幅器１６ｂ。

１７ｂで増幅される。この場合、絶対値回路１６の出力
は０、絶対値回路１７の出力は第３図（ｂ）に示すよう
に全波整流された２つの山が連続する波形となる。した
がって、加算器１８の接続点１８ａに生じる波形は絶対
値回路１７の出力信号と同一の波形となる。

同様に、指示装置１５の位置が、Ｐ／４　、　Ｐ／２　
。

・・・・・・・・・・・・、７ｐ／４である場合の波形
が第３図（ｂ）に示されている。そして、指示装置１５
がいずれの位置にあっても、加算器１８の出力信号は２
つの山が連続する波形となる。なお、指示装置１５が上
記各位置の中間にある場合でも、加算器１８の出力信号
はその振幅が変化するだけで、２つの山が連続する波形
になることに変りはない。

加算器１８の出力信号はコンパレータ１９に入力され、
ここで基準電圧源１９ａの基準電圧と比較され、その比
較器１９ｂからは第３図（ｂ）に示すように、加算器１
８の出力信号の波形における２つの山に対応する連続し
た２つのパルスが出力される。この２つのパルスより成
るコンノくレータ１９の出力信号は分周器２０に入力さ
れ、Ｄ７リツプフロツプ２０ａＫより１／２に分周され
る。結局、分周器２０から出力されるパルスは、指示装
置１５の励磁信号と同一位相、同一周期のノくルスとな
る。

このパルス信号は位相比較器１２に入力され、位相比較
器１２では当該パルス信号の立上りでカウンタをスター
トさせ、コンノくレータ１１からのノ（ルス信号の立上
りでカウンタをストップさせる。

これにより、指示装置１５から位相比較器１２ヘワイヤ
により励磁信号を出力しなくても、座標な検出すること
ができる。

このように、本実施例では、タブレットに布線されてい
る位相のみがずらされた２つの導線に発生する信号を用
いて指示装置の励磁信号を同一位相、同一周波数で復元
させるようにしたので、指示装置と座標検出装置本体と
を接続するワイヤを排除することができ、ひいては、指
示装置による指示を何等の煩られしさもなく行うことが
できる。

なお、上記実施例の説明では、各要素を電気的回路によ
り構成し、た例を示したが、これらをマイクロコンピュ
ータにより構成することもでキル。

〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明では、タブレットに布線され
ている位相のみがずらされた２つの導線に発生する信号
を用いて指示装置の励磁信号を同一位相、同一周波数で
復元するようにしたので、指示装置と座標検出装置本体
とを接続するワイヤを排除することができ、ひいては、
指示装置の取扱いを容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る座標検出装置のブロック
図、第２図は第１図に示す装置の一部の回路図、第３図
（ａ）はタブレットの布線図、第３図（ｂ）は第１図に
示す各部の出力信号の波形図、第４図は従来の座標検出
装置のブロック図である。 】・・・・・・発振器、２・・・・・・分周器、３・・
・・・・ドライバ、４・・・・・・励磁コイル、５・・
・・・・タブレット、１２・・・・・・位相比較器、１
６．１７・・・・・・絶体値回路、１８・・・・・・加
算器、１９・・・・・・コンパレータ、２０・・・・・
・分周器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の導線およびこの第１の導線と所定のピッチずらし
   て配置された第２の導線より成る導線群を複数有するタ
   ブレットと、励磁コイルおよびその励磁手段を内蔵した
   指示装置と、この指示装置の前記タブレット上の位置を
   前記第１の導線および前記第２の導線にそれぞれ発生し
   た第１の信号および第２の信号に基づいて演算する演算
   処理手段とを備えた座標検出装置において、前記第１の
   信号および前記第２の信号に基づいて前記励磁コイルの
   励磁信号と同一位相同一周波数のパルス信号を出力する
   タイミングパルス発生手段を設けたことを特徴とする座
   標検出装置。