JPS6349921A - State detecting system for position indicator - Google Patents

State detecting system for position indicator

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JPS6349921A
JPS6349921A JP61194492A JP19449286A JPS6349921A JP S6349921 A JPS6349921 A JP S6349921A JP 61194492 A JP61194492 A JP 61194492A JP 19449286 A JP19449286 A JP 19449286A JP S6349921 A JPS6349921 A JP S6349921A
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Japan
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signal
position indicator
tablet
antenna coil
coordinate input
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JP61194492A
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Tsugunari Yamanami
東 村上
Toshiaki Senda
山並 嗣也
仙田 聡明
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Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the operability of a position indicator by providing the position indicator with plural tuning circuits and their switches and intermittently originating radio waves having frequency equivalent to tuning frequency from an antenna coil mounted on a tablet. CONSTITUTION:A coordinate input device is constituted of a tablet 1, a position indicator (input pen) 2, a position detecting circuit 3, and a timing control circuit 4. The tablet 1 forming the coordinate input part is constituted by storing a tablet body 12 and an antenna coil 13 in a non-magnetic metal case body 11, connecting the position detecting circuit 3 to the tablet body 12 and connecting the timing control circuit 4 to the antenna coil 13. The input pen 2 includes a position specifying magnetism generator (rod magnet) 21 and two tuning circuits 22a, 22b having capacitors and coils respectively. When the switches of respective tuning circuits 22a, 22b are ON, the circuits 22a, 22b originate phase differences respectively inherent in an originating signal from the antenna coil 13 and these states are detected.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、座標入力装置における位置指示器の状態を検
出する方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for detecting the state of a position indicator in a coordinate input device.

(従来の技術) 従来、座標入力装置において、タブレット上の入力すべ
き座標位置のみを指定した位置指示器の状g、(以下、
ペンダウン状態と称す。)を検出する方式としては、位
置指示器にスイッチ手段を設けて、ペンダウン時のみ、
該スイッチ手段をオン(又はオフ)し、該スイッチ手段
のオン(又はオフ)に基づくタイミング信号をコードを
介して、あるいは超音波や赤外線を用いてIQ装検出回
路に送るよう構成されたものがあった。
(Prior Art) Conventionally, in a coordinate input device, a position indicator (g) that specifies only the coordinate position to be input on a tablet (hereinafter referred to as
This is called the pen-down state. ) is to provide a switch means on the position indicator, and only when the pen is down,
The device is configured to turn on (or turn off) the switch means and send a timing signal based on the on (or off) of the switch means to the IQ device detection circuit via a code or using ultrasonic waves or infrared rays. there were.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、位置指示器よりコードを用いてタイミン
グ信号を送るものでは該コードが位置指示器の操作性を
悪くし、また、超音波や赤外線を用いてタイミング信号
を送るものでは、位置指示器自体にこれらの送信機や信
号発生回路、電池等を設けなければならず、構成が複雑
化し、大型且つ人重足となり、これによって、位置指示
器の操作性を悪くするという問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the case where a timing signal is sent from a position indicator using a code, the code impairs the operability of the position indicator. In the case of a device that transmits signals, the transmitter, signal generation circuit, battery, etc. must be installed in the position indicator itself, making the configuration complicated, large, and requiring a lot of human labor. There was a problem with making it worse.

本発明は、位置指示器の操作性を落すことなく、その位
置状態と各操作指定の状態等を検出し得る方式を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method that can detect the positional state of a position indicator, the state of each operation designation, etc., without reducing the operability of the position indicator.

く問題点を解決するための手段) 本発明では前記問題点を解決するため、座標入力部を構
成するタブレットと、スタイラスペン等の位置指示器と
、タブレットを駆動し且つ位置指示器による座標入力位
置を検出する位置検出回路とを備えた座標入力装置にお
いて、それぞれがコイルとコンデンサとを含んで組をな
していて外部イg号に対して互いに同等な同調周波数ぐ
且つ異る位相をもって応答して電波を発信する複数の同
調回路と該各回調回路の前記組をなしたコイルとコンデ
ンサとの接続をオン・オフするスイッチとを位置指示器
に設け、タブレットの座標入力範囲の周囲にアンテナコ
イルを設け、前記同′A周波数と同等な周波数の交流信
号を前記アンテナコイルに間欠的に加えて電波を発信さ
せ、該電波の発信を停止した際に前記同調回路が応答し
た信号を前記アンテナコイルに受信させて前記位置指示
器の位置動作状態を検出するとともに、前記アンテナコ
イルの発信信号に対して前記それぞれ位相の異る受信信
号によって前記各同調回路に対する前記スイッチのオン
・オフ状態を識別するようになした。
In order to solve the above problems, the present invention includes a tablet constituting a coordinate input section, a position indicator such as a stylus pen, and a method for driving the tablet and inputting coordinates using the position indicator. In a coordinate input device equipped with a position detection circuit for detecting a position, each of which forms a pair including a coil and a capacitor, and responds to an external signal with the same tuning frequency and different phase. The position indicator is equipped with a plurality of tuned circuits that emit radio waves and a switch that turns on and off the connection between the coil and capacitor of each tuned circuit, and antenna coils are installed around the coordinate input range of the tablet. an alternating current signal having a frequency equivalent to the same 'A frequency is intermittently applied to the antenna coil to transmit radio waves, and when the transmission of the radio waves is stopped, a signal responded by the tuning circuit is transmitted to the antenna coil. detect the position and operation state of the position indicator, and identify the on/off state of the switch for each tuned circuit based on the received signals having different phases with respect to the signal transmitted from the antenna coil. That's how I did it.

く作 用) 本発明によれば、各同調回路はその各スイッチがオンさ
れていると、アンテナコイルの発信信号に対してそれぞ
れ固有の位相差をもって発信する。
According to the present invention, each tuned circuit, when its respective switch is turned on, transmits signals with a unique phase difference with respect to the transmitted signal of the antenna coil.

アンテナコイルがこれを受信する。該受信によって位置
指示器の位置動作状態が検出される。そして前記互いに
位相の異る受信信号によって位置指示器のいずれのスイ
ッチがオンされたかが識別される。
An antenna coil receives this. By this reception, the position operation state of the position indicator is detected. Then, it is determined which switch of the position pointing device is turned on based on the received signals having mutually different phases.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示すもので、図中、1はタ
ブレット、2は位置指示器(以下、入力ペンと称す、)
、3は位置検出回路、4はタイミング制御回路である。
(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a tablet and 2 is a position indicator (hereinafter referred to as an input pen).
, 3 is a position detection circuit, and 4 is a timing control circuit.

タブレット1は、非磁性金属の筐体11にタブレット本
体12およびアンテナコイル13を収納してなるもので
、タブレット本体12は位置検出回路3に接続され、ま
た、アンテナコイル13はタイミング制御回路4に接続
されている。
The tablet 1 has a tablet main body 12 and an antenna coil 13 housed in a non-magnetic metal casing 11. The tablet main body 12 is connected to a position detection circuit 3, and the antenna coil 13 is connected to a timing control circuit 4. It is connected.

タブレット本体12は、位置検出回路3に駆動されて、
入力ベン2により指定された位置を検出する検出部を構
成するもので、該タブレット本体12は筐体11のtよ
は中央に配置されている。なお、筺体11の上面パネル
11aに描かれている枠14はその座標入力範囲を示す
The tablet main body 12 is driven by the position detection circuit 3,
The tablet main body 12 constitutes a detection section that detects the position designated by the input bezel 2, and the tablet main body 12 is arranged at the center of the housing 11. Note that a frame 14 drawn on the top panel 11a of the housing 11 indicates the coordinate input range.

該タブレット本体12および位置検出回路3としては、
例えば本件出願人の出願にかかる特願昭58−2385
32号の「座標位置検出装置」(特開昭60−1296
16号公報参照)あるいは特願昭59−33083号の
「位置検出装置(特開昭60−176134号参照)を
用いることができる。前者においてはタブレット本体1
2の表面と平行に、且つ互いに直交させた多数の磁歪伝
達媒体を配設して、これに各一端から他端に向けて周期
的に磁歪振動を伝搬させ、入力ベン2が近づくと、これ
に設けた棒磁石により磁歪振動がその個所で増大りるこ
とを利用して、その個所までの伝搬時間から位置検出回
路3がそのXY座標を検出する。また優者においては、
直交配列された各磁性体を交流励磁して各検出コイルに
よってその誘11電圧をとり出すようにし、同様な入力
ペンが近づくと磁性体の透磁率が局部的に変化して誘導
電圧が変化することを利用してXY座標を検出する。
The tablet main body 12 and position detection circuit 3 include:
For example, patent application No. 58-2385 filed by the present applicant.
No. 32 “Coordinate position detection device” (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-1296
16) or the position detection device (see Japanese Patent Application Laid-open No. 60-176134) described in Japanese Patent Application No. 59-33083. In the former case, the tablet main body 1
A large number of magnetostrictive transmission media are arranged parallel to the surface of the input ben 2 and perpendicular to each other, and magnetostrictive vibrations are periodically propagated from one end to the other end of each medium, and when the input ben 2 approaches, this Utilizing the fact that the magnetostrictive vibration increases at that location due to the bar magnet provided at the location, the position detection circuit 3 detects the XY coordinates from the propagation time to that location. Also, among the winners,
Each orthogonally arranged magnetic body is excited with alternating current and its induced voltage is extracted by each detection coil, and when a similar input pen approaches, the magnetic permeability of the magnetic body changes locally and the induced voltage changes. This is used to detect the XY coordinates.

アンテナコイル13は、塩化ビニル等の絶縁被覆を施し
た導線を、タブレット本体12の座標入力範囲の周囲、
ここでは前記枠14の周囲の筺体11の上面パネル11
aの裏面に配設してなるものである。なお、図示例では
1ターンとなしているが、必要に応じて複数ターンとし
ても良い。
The antenna coil 13 connects a conductor coated with an insulating coating such as vinyl chloride to the area around the coordinate input range of the tablet body 12.
Here, the upper panel 11 of the casing 11 around the frame 14
It is arranged on the back side of a. In the illustrated example, the turn is one turn, but it may be a plurality of turns if necessary.

入力ベン2は、位置指定用の磁器発生器、例えば棒磁石
21と、コイルとコンデンサとを含む2組の同調回路2
2a、22bを内蔵している。
The input bench 2 includes a magnetic generator for specifying the position, such as a bar magnet 21, and two sets of tuned circuits 2 including a coil and a capacitor.
2a and 22b are built-in.

第2図は入力ベン2の詳細な構造を示すもので、合成樹
脂等の非金rtA材料からなるペン軸23の内部に、ボ
ールペン等の芯体24と、該芯体24を摺動自在に収容
し得る透孔を備えた棒磁石21と、コイルバネ25と、
スイッチ221a、221b 1鉄心入りコイル222
、第3図に示す2個のコンデンサ223a、 223b
および2個の微調節用の可変コンデンサ224a、22
4bとからなる2組の同調回路22a、22bとが一体
的に組合わされて内蔵され、その後端にはキャップ26
が取付けられてなっている。
FIG. 2 shows the detailed structure of the input pen 2, in which a core body 24 of a ballpoint pen or the like is placed inside a pen shaft 23 made of a non-gold rtA material such as synthetic resin, and the core body 24 is slidably inserted into the pen shaft 23. A bar magnet 21 with a through hole capable of accommodating the magnet, a coil spring 25,
Switches 221a, 221b 1 Coil with iron core 222
, two capacitors 223a, 223b shown in FIG.
and two variable capacitors 224a, 22 for fine adjustment.
4b, two sets of tuning circuits 22a and 22b are integrally combined and built in, and a cap 26 is provided at the rear end.
is installed.

前記スイッチ221aは、芯体24を、例えばその先端
をタブレット面に押付けることによって、ペン軸23内
に押込むと、その後端によりコイルバネ25を介して押
圧され、オンする如くなっている。そしてスイッチ22
1bはスイッチ221bがオンのときに、押し操作によ
り、オンする毎にその信号を別途ホストコンピュータに
送って、その回数に応じて、例えば色の切換え、ある部
分のぬりつぶしなどを指定するようにしている。また、
第3図にも示すように、コンデンサ223aおよび可変
コンデンサ224aは互いに並列に接続され、さらにこ
れらの一端にコイル222の一端がスイッチ221aを
介して接続され、また、これらの他端にコイル222の
他端が接続され、一方の並列共成回路22aを構成して
いる。そしてコンデンサ223b、可変コンデンサ22
4b、コ、イル222.スイッチ221bとが同様に接
続されて、この場合、スイッチ221a、 221bが
共にオンになったときに他の並列共振回路22bが構成
されるようにしている。
The switch 221a is turned on when the core body 24 is pushed into the pen shaft 23 by, for example, pressing its tip against the tablet surface, and the rear end presses the switch 221a via the coil spring 25 to turn it on. and switch 22
1b is designed so that when the switch 221b is turned on, a signal is separately sent to the host computer each time the switch 221b is turned on by a push operation, and depending on the number of times the switch 221b is turned on, for example, changing the color or filling in a certain part is specified. There is. Also,
As shown in FIG. 3, the capacitor 223a and the variable capacitor 224a are connected in parallel with each other, and one end of the coil 222 is connected to one end of these via a switch 221a. The other end is connected to constitute one parallel common circuit 22a. And capacitor 223b, variable capacitor 22
4b, co, il 222. Switch 221b is similarly connected so that in this case another parallel resonant circuit 22b is configured when switches 221a, 221b are both turned on.

なお、共振回路22aはアンテナコイル13より発信さ
れる電波と同相にして且つその周波数に共振(同調)し
、そして共振回路22bはこれらの180°の位相差を
もって共振すべく、調節して設定される。共振回路22
a、22bの前記設定によって、選択度Q−R/(ωO
Li但しRは共振回路の抵抗値、[はインダイタンス)
が変化して位相ずれが生ずる。そして同時に共振周波数
も変化するが共振を可能にしている。
Note that the resonant circuit 22a is adjusted and set to be in phase with the radio waves transmitted from the antenna coil 13 and resonate (tuned) to the frequency thereof, and the resonant circuit 22b is adjusted and set so as to resonate with a phase difference of 180° between them. Ru. Resonant circuit 22
By the settings of a and 22b, the selectivity Q-R/(ωO
Li, where R is the resistance value of the resonant circuit, [is the inductance]
changes, causing a phase shift. At the same time, the resonant frequency also changes, making resonance possible.

第3図はタイミング制御回路4の詳細な構成を示すもの
で、図中、401は発振器(OSC)、402は分周カ
ウンタ、403.404はナントゲート、405は送信
端子、406は受信端子、407,408は受信切替ス
イッチ、409.410.411は増幅器、412はフ
ィルタ、413は位相検波器(PSD)、414は低域
フィルタ(LPF ) 、415a、415bはコンパ
レータ、416a、416bは出力端子である。
FIG. 3 shows the detailed configuration of the timing control circuit 4. In the figure, 401 is an oscillator (OSC), 402 is a frequency division counter, 403 and 404 are Nant gates, 405 is a transmission terminal, 406 is a reception terminal, 407, 408 are reception selector switches, 409, 410, 411 are amplifiers, 412 are filters, 413 are phase detectors (PSD), 414 are low pass filters (LPF), 415a, 415b are comparators, 416a, 416b are output terminals It is.

第4図は第3図の各部における信号波形図である。以下
、動作について詳細に説明する。
FIG. 4 is a signal waveform diagram at each part of FIG. 3. The operation will be explained in detail below.

発振器401より発生した、例えば910にIlzのク
ロックパルスは、分周カウンタ402で1/2および1
/32に分周される。ナントゲート403の一方の入力
端子には、1/2に分周された455に112のパルス
信号Aが入力され、他方の入力端子には1/32に分周
された28.44にH2のパルス信号(パルス幅17.
6JJs)が入力され、その出力はざらにナントゲート
404に送出されて、第4図に示すように、17.6μ
s毎に455にH2のパルス信号を出したり、出さなか
ったりする信号Bとなる。
For example, a clock pulse of Ilz at 910 generated by the oscillator 401 is divided into 1/2 and 1 by the frequency division counter 402.
The frequency is divided by /32. One input terminal of the Nant gate 403 receives a pulse signal A of 455 and 112 divided by 1/2, and the other input terminal receives a pulse signal A of 28.44 and H2 divided by 1/32. Pulse signal (pulse width 17.
6JJs) is input, and its output is roughly sent to the Nantes gate 404, and as shown in FIG.
A signal B is generated which outputs or does not output a H2 pulse signal every 455 seconds.

該信号Bは、送信端子405を介してアンテナコイル1
3に送出され、さらに電波どして発信される。この時、
例えば入力ベン2の同調回路22aにおいて、スイッチ
221aがオンであると、該同調回路22aは送られて
くる電波に共振する。而して、該回路は送信側の発信が
停止する間も減衰しながら共振し続けるため、第4図に
示すような信号Cを発生し、該13号Cは」イル222
より電波として発信され、アンテナコイル13に受信さ
れる。
The signal B is sent to the antenna coil 1 via the transmission terminal 405.
3, and is further transmitted as radio waves. At this time,
For example, in the tuning circuit 22a of the input vent 2, when the switch 221a is on, the tuning circuit 22a resonates with the transmitted radio waves. Since the circuit continues to resonate while being attenuated even when the transmission on the transmitting side stops, it generates a signal C as shown in FIG.
The signal is transmitted as a radio wave and received by the antenna coil 13.

受信切替スイッチ407.408は、前記28.44に
112のパルス信号により17.6ils毎に切替えら
れているため、送信停止期間の間のみ、受信端子406
よりの13号を取入れる。該受信信号は同調回路22a
のスイッチ221aがオンであれば、第4図に示す信号
りとなり、オフであれば信号D′となる。該受信信号り
は、増幅器409./110により増幅され、信号Eと
なり、さらに共振周波数455KIIzのメカニカルフ
ィルタ412を通して雑音成分が除去され、増幅器41
1を介して位相検波器413に送出される。なお、増幅
器410はオートレベルコントロール機能を有していて
、信号Eを一定振幅にする。
Since the reception selector switches 407 and 408 are switched every 17.6 ils by the above-mentioned 28.44 and 112 pulse signals, the reception terminal 406 is switched only during the transmission stop period.
Incorporate No. 13. The received signal is transmitted through the tuning circuit 22a.
If the switch 221a is on, the signal will be as shown in FIG. 4, and if it is off, the signal will be D'. The received signal is sent to amplifier 409. /110 and becomes the signal E, which is further passed through a mechanical filter 412 with a resonance frequency of 455KIIz to remove noise components, and then sent to the amplifier 41.
1 to the phase detector 413. Note that the amplifier 410 has an auto level control function, and keeps the signal E at a constant amplitude.

位相検波器413には前記455KIIZのパルス信号
へが入力されており、この時、受信信号Eの位相をパル
ス信号Aの位相と一致させているので、第4図に示すよ
うな、ちょうど、受信信号Eを折返した信号Fを出力す
る。
The pulse signal of the 455KIIZ is input to the phase detector 413, and at this time, the phase of the received signal E is made to match the phase of the pulse signal A, so that the received signal is exactly as shown in FIG. A signal F is output by folding back the signal E.

該信@Fは、遮断周波数の充分低い低域フィルタ 41
4にて平坦な信号に変換され、コンパレータ415a、
 415bの各一方の入力端子に入力される。コンパレ
ータ415aの他方の入力端子には、予め所定の1悶値
電圧+VTが入力されており、前記低域フィルタ414
の出力は閾値電圧+VTと比較され、出力端子416a
にはハイ(H)レベルの信号Gaが出力される。
The signal @F is a low-pass filter with a sufficiently low cutoff frequency 41
4, the signal is converted into a flat signal, and the comparator 415a,
415b is input to each one input terminal. The other input terminal of the comparator 415a is input with a predetermined one-torture value voltage +VT in advance, and the low-pass filter 414
The output of is compared with the threshold voltage +VT, and the output terminal 416a is
A high (H) level signal Ga is output.

なお、信号D′の場合、信号E、Fとも全て「O」レベ
ルであり、信号Gaもロー(し)レベル(図示せず)と
なる。よってスイッチ221aの動作状態が識別される
In the case of signal D', both signals E and F are at "O" level, and signal Ga is also at low level (not shown). Therefore, the operating state of switch 221a is identified.

前記信号Gaがハイレベルの時はペンダウン状態であり
、ローレベルの時はペンダウン状態ではないと定義付け
て、該信号Gaを位置検出回路3に送るようにすれば、
入力ベン2をタブレット1上で操作し、座標入力したい
位置で該入力ベン2の先端をタブレット1上に押付ける
のみで、位置入力することができる。
If the signal Ga is defined as being in a pen-down state when it is at a high level and not being in a pen-down state when it is at a low level, then the signal Ga is sent to the position detection circuit 3.
A position can be input simply by operating the input ben 2 on the tablet 1 and pressing the tip of the input ben 2 onto the tablet 1 at the position where the coordinates are desired to be input.

つぎにスイッチ221bを操作した場合の説明をするに
当って、先のスイッチ221aのみの操作の場合を含め
て位相検波器413の転作波形について説明する。
Next, in explaining the case where the switch 221b is operated, the rotation waveform of the phase detector 413 will be explained, including the case where only the previous switch 221a is operated.

位相検波器413の入力として、分周カウンタ402の
1/2分周による43号をeRとすると、第5図(A)
を参照し、これは振幅1の方形波であるから、その角速
度をωRとすると、フーリエ展開により、eR−(4#
r)(sin ωRt+(1/3)sin3ωRt+(
115)sin5ωlt t  +・)    −・−
・−(1)となる。そして増幅器411側からの信号を
eiとして、これは最大値ES、角速度ωSの同期成分
eSと、最大値EN、角速度ωNの雑音である非同期成
分eNよりなるものとすると、角速度ωS−ωRである
から、 ei  =eS  + eN  =ES  sin  
ωRt+EN sin ωN t  −−−−−・(2
)となる。
Assuming that No. 43 obtained by dividing the frequency of the frequency division counter 402 by 1/2 is eR as the input of the phase detector 413, Fig. 5(A)
Referring to
r) (sin ωRt+(1/3) sin3ωRt+(
115) sin5ωlt t +・) −・−
・-(1). Assuming that the signal from the amplifier 411 side is ei, which consists of a synchronous component eS with a maximum value ES and an angular velocity ωS, and an asynchronous component eN which is a noise with a maximum value EN and an angular velocity ωN, the angular velocity is ωS - ωR. From, ei = eS + eN = ES sin
ωRt+EN sin ωN t −−−−−・(2
).

ここで、スイッチ221aのみがオンであると、信号e
Rとesとは同相であり、位相検波器413の出力をe
oとすると、 eO=eRxei = (4/1(ES sin ωR
t)(sinωRt +(1/3)sin3 ωRt 
+−・・−・)+(4/1(EN sin oaN t
 Hsin (IJRt+(1/3)sin3ωRt 
 +−・−−−司=(4/ π) ES (sin2ω
Rt+(1/3)sin ωRt −5in3ωRt 
+・−・・・・)+(4#r) EN (sinωN 
t −sin ωRt+(1/3)sin (1)N 
t −5in3ωRt +・・・−)・・・・・・・・
・(3) となる。ここで、(3)式の第1項のSln  ωRt
のみに直流成分が含まれ、他は交流成分であるから、次
段の低域フィルタ414の出力として、直流成分のみに
注目して、これを直流出力eOとすると、5in2ωR
t = (1/2H1−cos2 ωRt )より、e
O==(2/ π) ES  ・−・・−A4)となる
。(4)式は第5図(A)における信号eOの平均値で
ある。
Here, if only the switch 221a is on, the signal e
R and es are in phase, and the output of the phase detector 413 is
o, then eO=eRxei = (4/1(ES sin ωR
t) (sinωRt + (1/3) sin3 ωRt
+-・・-・)+(4/1(EN sin oaN t
Hsin (IJRt+(1/3)sin3ωRt
+−・−−− Tsukasa=(4/π) ES (sin2ω
Rt + (1/3) sin ωRt −5in3ωRt
+・−・・・・)+(4#r) EN (sinωN
t −sin ωRt+(1/3)sin (1)N
t −5in3ωRt +・・・−)・・・・・・・・・
・(3) becomes. Here, Sln ωRt of the first term of equation (3)
Since only the DC component contains a DC component and the others are AC components, if we focus on only the DC component as the output of the next-stage low-pass filter 414 and take this as the DC output eO, then 5in2ωR
From t = (1/2H1-cos2 ωRt), e
O==(2/π) ES ・−・・−A4). Equation (4) is the average value of the signal eO in FIG. 5(A).

つぎに、スイッチ−221a、221bがオンとなると
、信号eRとesどの位相差をφとして、φ・・180
°であり、(3)式の第1項をe’ 0とすると、 e’ O=(4/ yr) ES (sin(ωRt:
  −φ)sin CL)Rt ) =(4/ 7T)
 ES (1/2)(CO3φ−CO3(2ωlet 
 ÷φ)) ・・・・・・・・・(5)となり、(5)
式の第2項は交流成分であるから、直流出力eOは eO−(2/ π) ES cosφ  ・・・・・・
(6)となり、φ−180°より、 eo−−(2/π)ES となる。(6)式は第5図(C)における信号eOの平
均値であり、該信号eOがコンパレータ415a。
Next, when the switches -221a and 221b are turned on, the phase difference between the signals eR and es is set to φ, and φ...180
°, and if the first term of equation (3) is e' 0, then e' O=(4/yr) ES (sin(ωRt:
−φ) sin CL) Rt ) = (4/7T)
ES (1/2)(CO3φ−CO3(2ωlet
÷φ)) ・・・・・・・・・(5), (5)
Since the second term in the equation is an AC component, the DC output eO is eO-(2/π) ES cosφ...
(6), and from φ-180°, it becomes eo--(2/π)ES. Equation (6) is the average value of the signal eO in FIG. 5(C), and the signal eO is the comparator 415a.

415bに入力される。コンパレータ415bは、所定
の8iiII電圧−VTと比較されて出力端子416b
にはロー (L)レベルの信号Gbが出力される。
415b. Comparator 415b is compared with a predetermined 8iiiIII voltage -VT and output terminal 416b
A low (L) level signal Gb is output.

なお、スイッチ221bがオフのとぎは、信号eOは閾
値電圧−VTより常に人であって、その出力信号Goは
常にハイ(11)レベル(図示せず)となる。
Note that when the switch 221b is off, the signal eO is always higher than the threshold voltage -VT, and its output signal Go is always at a high (11) level (not shown).

第6図は第2図の入力ペン2に代えた入力ペンが4組の
同調回路REI〜RE4とこれらを操作により択一的に
オンする4個の各スイッチSW1〜SW4を備え、第3
図の構成に対して、分周カウンタ402の172分周に
よる信号eftを90°進める移送器(SIIIFT 
)  417を追加し、更に、該移送器417の信号と
増幅器411の信号とを受ける位相検波器413′ と
、その出力から直流成分をとり出ず低域フィルタ414
′ とを追加して、4個のコンパレータ415a〜41
5dから、スイッチSW1〜SW4の各操作信号をとり
出すようにしたものである。
FIG. 6 shows an input pen that replaces the input pen 2 in FIG.
In the configuration shown in the figure, a transfer device (SIIIFT) advances the signal eft by 172 frequency division of the frequency dividing counter 402 by 90
) 417 is added, and furthermore, a phase detector 413' that receives the signal of the transferer 417 and the signal of the amplifier 411, and a low-pass filter 414 that removes the DC component from its output.
′ and four comparators 415a to 41
5d, each operation signal of the switches SW1 to SW4 is taken out.

なお前記各同調回路RE1〜RE4は、例えば入力ペン
2のキャップ26の部分を回転式にして、各色指定とか
、前記のぬりつぶし指定やイレーズ(消し)指定に対応
させる。
Each of the tuning circuits RE1 to RE4 makes the cap 26 of the input pen 2 rotatable, for example, to correspond to each color designation, the filling designation, and the erasing designation.

以下、第6図の回路について、?A3図と異る部分を中
心に、その動作を説明する。
Regarding the circuit shown in Figure 6 below, ? The operation will be explained, focusing on the parts that are different from the A3 diagram.

各同調回路RE1〜RE4による信号O5は、第5図を
再度参照し、(A) (B)(C) (D)に示すよう
に、信号COに対してそれぞれ0°、90’ 、180
”。
Referring again to FIG. 5, the signals O5 from each tuning circuit RE1 to RE4 are at 0°, 90', and 180° with respect to the signal CO, respectively, as shown in (A), (B), (C), and (D).
”.

270°の位相差をもっている。そして例え90’と2
70°の位相差に対しては、(6)式のφ−90゛ある
いはφ−270°として、eo =oとなる。よってφ
=90″′、φ=270’における信号eoを検出する
ために、移相器417によって、第7図に示すように信
号eRが90°進められる。
It has a phase difference of 270°. And analogy 90' and 2
For a phase difference of 70°, eo = o by setting φ-90° or φ-270° in equation (6). Therefore, φ
To detect the signal eo at =90'', φ=270', the signal eR is advanced by 90° by phase shifter 417 as shown in FIG.

これによって(6)式のCOSφはsinφ置き換えら
れ、この場合の低域フィルタ414′の出力はφ−90
’において、第7図(8)信号eOの平均値eO= (
2/;l ESとなり、そしてφ−270において、第
7図(D)の信号の平均値eo−−(2/π)ESとな
り、同様に、コンパレータ415c415dによって出
力信号Qc、 Gdが得られる。
As a result, COSφ in equation (6) is replaced by sinφ, and the output of the low-pass filter 414' in this case is φ-90.
', Fig. 7 (8) Average value of signal eO = (
2/;l ES, and at φ-270, the average value of the signal in FIG.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、位置指示器と他の
回路との間にコードが不要であることはもとより、コイ
ルと」ンデンザとを含む同調回路を設けるのみで良く、
従来のようt≧複雑な信号発生回路や電池等も不要とな
り、しかも位置指示器に設けた複数のスイッチの動作状
態が同様にコードなしで識別されるので、各スイッチに
より、例えば入力ペンの色指定やイレーズ指定なども可
能にした上で、極めて操作性の良い位置指示器を提供で
きる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, not only is there no need for a cord between the position indicator and other circuits, but only a tuning circuit including a coil and an densifier is required. ,
There is no longer a need for complex signal generation circuits, batteries, etc., as in the past, and the operating status of multiple switches provided on the position indicator can be similarly identified without codes, so each switch can be used to identify, for example, the color of the input pen. It is possible to provide a position indicator that is extremely easy to operate while also making it possible to specify and erase specifications.

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

第1図は本発明の実施例を示す位置指示器の斜視図、第
2図は入力ペンの断面図、第3図はスイッチが2個の場
合のタイミング制御回路のブロック図、第4図は第3図
の各部の波形図、第5図は第3図の位相検波器の動作を
説明する波形図、第6図はスイッチが4個の場合のタイ
ミング制御回路のブロック図、第7図は第6図の位相検
波器の動作を説明する波形図である。 1・・・タブレット、2・・・入力ペン(位置指示器)
、3・・・位置検出回路、4・・・タイミング制御回路
、13・・・アンテナコイル、14・・・座標入力範囲
、22a、22b、REI 、RE2 、RE3 。 RE 4 =・・同調回路、221a、 221b、 
S W 1.8 W 2゜SW3.SW4・・・スイッ
チ、415a、415b、415c、415d・・・コ
ンパレータ。
Fig. 1 is a perspective view of a position indicator showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of an input pen, Fig. 3 is a block diagram of a timing control circuit when there are two switches, and Fig. 4 is a Figure 3 is a waveform diagram of each part, Figure 5 is a waveform diagram explaining the operation of the phase detector in Figure 3, Figure 6 is a block diagram of the timing control circuit when there are four switches, and Figure 7 is a waveform diagram explaining the operation of the phase detector in Figure 3. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of the phase detector of FIG. 6. FIG. 1...Tablet, 2...Input pen (position indicator)
, 3... Position detection circuit, 4... Timing control circuit, 13... Antenna coil, 14... Coordinate input range, 22a, 22b, REI, RE2, RE3. RE 4 =...tuned circuit, 221a, 221b,
SW 1.8 W 2゜SW3. SW4...Switch, 415a, 415b, 415c, 415d...Comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 座標入力部を構成するタブレットと、スタイラスペン等
の位置指示器と、タブレットを駆動し且つ位置指示器に
よる座標入力位置を検出する位置検出回路とを備えた座
標入力装置において、それぞれがコイルとコンデンサと
を含んで組をなしていて外部信号に対して互いに同等な
同調周波数で且つ異る位相をもつて応答して電波を発信
する複数の同調回路と該各同調回路の前記組をなしたコ
イルとコンデンサとの接続をオン・オフするスイッチと
を位置指示器に設け、 タブレットの座標入力範囲の周囲にアンテナコイルを設
け、 前記同調周波数と同等な周波数の交流信号を前記アンテ
ナコイルに間欠的に加えて電波を発信させ、該電波の発
信を停止した際に前記同調回路が応答した信号を前記ア
ンテナコイルに受信させて前記位置指示器の位置動作状
態を検出するとともに、 前記アンテナコイルの発信信号に対して前記それぞれ位
相の異る受信信号によって前記各同調回路に対する前記
スイッチのオン・オフ状態を識別することを特徴とする 位置指示器の状態検出方式。
[Scope of Claims] A coordinate input device comprising a tablet constituting a coordinate input section, a position indicator such as a stylus pen, and a position detection circuit that drives the tablet and detects a coordinate input position by the position indicator. , a plurality of tuned circuits each including a coil and a capacitor, and each of which transmits radio waves in response to an external signal at the same tuning frequency and with a different phase; and each of the tuning circuits. A switch is provided on the position indicator to turn on and off the connection between the coil and the capacitor that formed the pair, an antenna coil is provided around the coordinate input range of the tablet, and an AC signal of a frequency equivalent to the tuned frequency is transmitted to the position indicator. causing the antenna coil to intermittently transmit radio waves, and when the transmission of the radio waves is stopped, causing the antenna coil to receive a signal to which the tuning circuit responds, thereby detecting the position operation state of the position indicator; A state detection method for a position indicator, characterized in that the on/off state of the switch for each of the tuning circuits is identified based on the received signals having different phases with respect to the transmitted signal of the antenna coil.
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EP0307893A2 (en) * 1987-09-14 1989-03-22 Wacom Co., Ltd. Electronic blackboard system with marker and eraser

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