JPH02162410A - 座標入力装置及びその入力用指示器 - 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） 本発明は指示位置の座標値とともに池の情報を検出し、
これらより得られる情報を表示する座標入力装置及びそ
の入力用指示器に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの踵の座標入力装置としては、指示位置を検出
するための構成を備えた入力用指示器に感圧センサを設
けることにより又は同じく指示位置を検出するための構
成を備えたタブレットの座標入力範囲全体に感圧センサ
を設けることにより、入力用指示器に加わる筆圧を検出
し、これと指示位置の座標値とから得られる情報をＣＲ
Ｔ等の表示装置に表示するものがあった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、入力用指示器に感圧センサを設けるもの
では該人力用指示器よりその感圧情報を取出すためのケ
ーブル等が必要不可欠となり、従って、入力作業時の操
作性が悪くなり、また、タブレットの座標入力範囲全体
に感圧センサを設けるものでは該範囲全体における感圧
センサの特性を一様とするのが困難であり、従って、入
力用指示器に加わる筆圧を前記全ての範囲において正確
に検出するのが困難であるという問題点があった。

本発明は前記問題点を解決し、入力用指示器にケーブル
等を接続する必要がなく、しかも座標入力範囲全体に亘
って筆圧等の他の情報を正確に検出でき、さらに該検出
した他の情報や指示位置の座標値から得られる情報を表
示させ得る座標入力装置及びその入力用指示器を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明では前記目的を達成するため、操作に応じて同調
周波数が所定の周波数を中心として変化する同調回路を
有する入力用指示器と、前記所定の周波数の電波を発生
する電波発生手段、前記同調回路から反射される電波を
検出する電波検出手段、該電波検出手段により検出され
る電波に基づいて前記入力用指示器によって指示された
位置の座標値を求める座標検出手段及び前記電波検出手
段により検出される電波に基づいて前記同調回路におけ
る同調周波数の変化を前記所定の周波数に対する位相の
変化として検出する位相検出手段を有するタブレットと
を備えた座標入力装置であって、前記検出した指示位置
の座標値や位相等より得られる情報を表示する表示装置
を備えた座標入力装置と、該座標入力装置において操作
に応じて同調周波数が所定の周波数を中心として連続的
に変化する同調回路を有する入力用指示器を備えた座標
人力装置と、これらの座標入力装置においてタブレット
を、多数のループコイルをＸ方向に並設してなるＸ方向
のループコイル群及び多数のループコイルをＹ方向に並
設してなるＹ方向のループコイル群を有する位置検出部
と、前記タブレットのＸ方向のループコイル群より一の
ループコイルを順次選択するＸ方向の選択手段と、前記
タブレットのＹ方向のループコイル群より一のループコ
イルを順次選択するＹ方向の選択手段と、前記所定の周
波数の交流信号を発生する信号発生手段と、前記所定の
周波数の交流信号を検出する信号検出手段と、前記Ｘ方
向及びＹ方向の選択手段により選択されたＸ方向及びＹ
方向の各ループコイルに順次、前記信号発生手段並びに
信号検出手段を交互に接続する接続切替手段と、前記Ｘ
方向及びＹ方向の各ループコイルから前記信号検出手段
により検出される交流信号に基づいて、入力用指示器に
よる指示位置のＸ方向及びＹ方向の座標値を求める座標
検出手段と、前記Ｘ方向又はＹ方向の一のループコイル
から前記信号検出手段により検出される交流信号に基づ
いて、入力用指示器の同調回路における同調周波数の変
化を前記所定の周波数に対する位相の変化として検出す
る位相検出手段とから構成した座標入力装置と、これら
の座標入力装置において表示装置として平面形のものを
用い、これをタブレット上に重ね合わせた座標入力装置
と、これらの座標入力装置において位相を指示位置を示
す図形の広がり情報に変換して表示するようになした座
標入力装置、又は位相を指示位置における所定の色の濃
度情報に変換して表示するようになした座標入力装置、
あるいは位相を指示位置における色相情報に変換して表
示するようになした座標入力装置と、ペン状の筐体の軸
方向に移動自在に支持された芯体を有し、該芯体に加わ
る筆圧に応じて同調周波数が所定の周波数を中心として
変化する同調回路を備えた入力用指示器と、手動にて操
作可能な調節器を有し、該調節器に対する操作に応じて
同調周波数が所定の周波数を中心として変化する同調回
路を備えた入力用指示器と、該入力用指示器においてロ
ータリ作動型の調節器を用いた入力用指示器、又はスラ
イド作動型の調節器を用いた入力用指示器、あるいはダ
イヤル作動型の調節器を用いた入力用指示器とを提案す
る。

（作　用） 本発明の座標入力装置によれば、タブレットの電波発生
手段より電波が発生すると、該電波はタブレット上で位
置指定を行なう入力用指示器の同調回路に同調、即ち受
信されるが、該電波を受信した同調回路は同様な電波を
発信、即ち反射する。

反射された電波はタブレットの電波検出手段で検出され
るが、該検出された電波はさらにタブレットの座標検出
手段に送出され、入力用指示器による指示位置のＸ方向
及びＹ方向の座標値が検出される。

また、この際、タブレットの電波検出手段で検出された
電波は入力用指示器の操作に応じた周波数及び位相のず
れを伴っているが、これがタブレットの位相検出手段に
より位相の変化として検出され、さらに該位相情報や前
記指示位置の座標値より得られる情報が表示装置に表示
される。

また、本発明の座標入力装置によれば、タブレットの位
相検出手段により検出される位相情報は操作に応じて連
続的に変化する値となり、該連続的に変化する位相情報
や指示位置の座標値より得られる情報が表示装置に表示
される。

また、本発明の座標入力装置によれば、位置検出部のＸ
方向のループコイル群よりＸ方向の選択手段によって選
択されたーのループコイルに接続切替手段を介して信号
発生手段が接続され、所定の周波数の交流信号が加えら
れると、該一のループコイルより電波が発生し、該電波
は位置検出部上の入力用指示器の同調回路のコイルを励
振し、該同調回路に前記所定の周波数の誘導電圧を発生
させる。

その後、接続切替手段によって前記一のループコイルよ
り信号発生手段が切離され、代りに信号検出手段が接続
されると、該一のループコイルより電波は発生しなくな
るが、代りに前記同調回路に発生した誘導電圧に基づい
て該同調回路のコイルより電波が発生し、該電波は前記
一のループコイルを逆に励振し、交流信号、即ち誘導電
圧を発生させる。

前記電波の送受信はＸ方向及びＹ方向の選択手段と接続
切替手段とによって、Ｘ方向及びＹ方向の全てのループ
コイルについて行なわれ、それぞれに対応する前記誘導
電圧が信号検出手段により検出されるが、該誘導電圧の
電圧値は各ループコイルと同調回路、即ち入力用指示器
との距離に依存した値となるため、これらに基づいて座
標検出手段により入力用指示器による指示位置のＸ方向
及びＹ方向の座標値が算出される。

また、この時の誘導電圧は入力用指示器の操作に応じた
周波数及び位相のずれを伴っているが、これが位相検出
手段により位相の変化として検出され、該位相情報や前
記指示位置の座標値より得られる情報が表示装置に表示
される。

また、本発明の座標入力装置によれば、タブレット上に
平面形の表示装置を重ね合わせたので、例えば入力用指
示器による指示位置に対応する表示装置の表示位置に該
指示位置を示す図形を表示させることができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、位相を指示位置
を示す図形の広がり情報に変換して表示するようになし
たので、入力用指示器の操作に対応した広がりを有する
図形を、該入力用指示器による指示位置の座標値に対応
する位置に描いた画像が表示装置に表示される。

また、本発明の座標入力装置によれば、位相を指示位置
における所定の色の濃度情報に変換して表示するように
なしたので、入力用指示器の操作に対応した所定の色の
濃度を有する情報が表示装置に表示される。

また、本発明の座標入力装置によれば、位相を指示位置
における色相情報に変換して表示するようになしたので
、入力用指示器の操作に対応した色相を有する情報が表
示装置に表示される。

また、本発明の入力用指示器によれば、芯体に加える筆
圧を変えると、座標入力装置側で検出される位相が変り
、例えば指示位置を示す図形の広がりが該筆圧に応じて
変化して表示される。

また、本発明の入力用指示器によれば、調節器に対する
操作を変えると、座標入力装置側で検出される位相が変
り、例えば指示位置を示す図形の広がりが該調節器に対
する操作に応じて変化して表示される。

また、本発明の入力用指示器によれば、ロータリ作動型
の調節器又はスライド作動型の調節器あるいはダイヤル
作動型の調節器に対する操作を変えると、座標入力装置
側で検出される位相が変り、例えば指示位置を示す図形
の広がりが該各調節器に対する操作に応じて変化して表
示される。

（実施例） 第１図は本発明の座標入力装置及びその入力用指示器の
一実施例の概要を示すもので、図中、１はタブレット、
２は入力用指示器、例えば入力ペン、３は表示装置、４
はホストコンピュータである。

第２図はタブレット１の詳細を後述する入力ベン２の同
調回路とともに示すものである。同図において、５は位
置検出部、６は制御回路、７は信号発生手段（回路）、
８及び９はＸ方向及びＹ方向の選択手段（回路）である
。また、１０．１１は送受切替回路、１２はＸＹ切替回
路、１３は受信タイミング切替回路であり、これらは接
続切替手段を構成する。また、１４は帯域フィルタ（Ｂ
ＰＦ）であり、これは信号検出手段を構成する。

また、１５は検波器、１６は低域フィルタ（ＬＰＦ）で
あり、これらは制御回路６及び後述するプログラムとと
もに座標検出手段を構成する。また、１７．１８は位相
検波器（ＰＳＤ）　、１９．２０は低域フィルタ（ＬＰ
Ｆ）であり、これらは制御回路６及び後述するプログラ
ムとともに位相検出手段を構成する。また、２１．２２
は駆動回路、２３．２４は増幅器である。なお、これら
は全て非金属素材からなるケース１ａに収容されている
。

第３図は位置検出部５を構成するＸ方向のループコイル
群５ｘ及びＹ方向のループコイル群５ｙの詳細を示すも
のである。Ｘ方向のループコイル群５ｘはＸ方向に沿っ
て互いに平行で且つ重なり合う如く配置された多数、例
えば４８本のループコイル５Ｘ−１，５Ｘ−２，・・・
・・・５ｘ　−４８からなり、また、Ｙ方向のループコ
イル群５ｙはＹ方向に沿って互いに平行で且つ重なり合
う如く配置された多数、同じく４８本のループコイル５
ｙ−１，５ｙ−２，・・・・・・５ｙ−４８からなり、
該Ｘ方向のループコイルｎ　５　ｘとＹ方向のループコ
イル群５ｙとは互いに密接して重ね合わされ（但し、図
面では理解し易いように両者を離して描いている。）で
いる。なお、ここでは各ループコイルを１ターンで構成
したが、必要に応じて複数ターンとなしても良い。

第４図は人力ペン２の具体的な構造を示すもので、合成
樹脂等の非金属素材からなるペン軸２５と、フェライト
チップ２６を備えた芯体２７と、芯体２７をその内部に
摺動自在に収容し得るコイル２８と、芯体２７の後端を
保持する芯ホルダ２９と、芯ホルダ２９をペン軸２５に
対してわずかに変位可能に支持するバネ３０と、コンデ
ンサ３１とからなっている。

前記コイル２８とコンデンサ３１は第２図にも示すよう
に互いに直列に接続され、周知の同、開回路３２を構成
する如くなっており、該コイル２８のインダクタンス及
びコンデンサ３１の容量値は、その同調（共振）周波数
がほぼ所定の周波数ｆＯとなる値に設定されている。こ
こで、芯体２７が芯ホルダ２９に保持された状態におい
て、フェライトチップ２６はコイル２８の端部に位置す
る如くなっており、入力面等上で入力ベン２を操作する
と、その時の筆圧に応じて芯体２７、即ちフェライトチ
ップ２６が移動し、これによってコイル２８のインダク
タンスが連続的に変化し、前述した同調回路３２におけ
る同調周波数がわずかに且つ連続的に変化する如くなっ
ている。

表示装置３は、例えば交差させた複数の水平電極及び垂
直電極間に液晶媒体を介在した周知のマトリクス形液晶
表示パネルの裏面に、電波を通過させ得る反射層を設け
た平面形のもので、タブレット１のケース１ａ上に重ね
合わされて一体化されている。前記反射層は酸化チタン
等の白色顔料を塗布することにより又は白色のポリエチ
レンテレフタレート等のプラスチック板を取付けること
等により構成される。また、表示装置３の表示面積は、
例えばタブレット１の位置検出部５における入力範囲と
ほぼ等しく設定され、その表示位置が位置検出部５にお
ける入力位置と一致するようタブレット１上に重ねられ
ている。

ホストコンピュータ４は、タブレット１より送出される
指示位置の座標値及び位相情報を受信し、所定のデータ
処理を行ない、得られた情報を表示装置３に送出して表
示する。

次に、前記装置の動作をその構成とともに説明するが、
まず、タブレット１と入力ペン２との間で電波が送受信
されるようす並びにこの際、得られる信号について第５
図に従って説明する。

前記制御回路６は周知のマイクロプロセッサ等より構成
され、信号発生回路７を制御するとともに、第６図に示
すフローチャートに従って選択回路８及び９を介して位
置検出部５の各ループコイルの切替を制御し、また、Ｘ
Ｙ切替回路１２及び受信タイミング切替回路１３に対し
て座標検出方向の切替を制御し、さらにまた、低域フィ
ルタ１６．１９．２０からの出力値をアナログ・ディジ
タル（Ａ／Ｄ）変換し、後述する演算処理を実行して入
力ベン２による指示位置の座標値を求め、さらに後述す
る受信信号の位相を検出し、これらをホストコンピュー
タ４に送出する。

選択回路８は前記Ｘ方向のループコイル群５ｘより一の
ループコイルを順次選択するものであり、また、選択回
路９は前記Ｙ方向のループコイル群５ｙより一のループ
コイルを順次選択するものであり、それぞれ制御回路６
からの情報に従って動作する。

送受切替回路１０は前記選択されたＸ方向の一のＪレー
プコイルを駆動回路２１並びに増幅器２３に交互に接続
するものであり、また、送受切替回路１１は前記選択さ
れたＹ方向の一のループコイルを駆動回路２２並びに増
幅器２４に交互に接続するものであり、これらは後述す
る送受切替信号に従って動作する。

信号発生回路７は所定の周波数ｆＯ１例えば５００ｋＨ
ｚの矩形波信号Ａ１該矩形波信号Ａの位相を９０″遅ら
せた信号Ｂ、所定の周波数ｆｋ。

例えば１５．６２５ｋ　Ｈｚの送受切替信号Ｃ及び受信
タイミング信号りを発生する。前記矩形波信号Ａはその
まま位相検波器１７に送出されるとともに、図示しない
低域フィルタにより正弦波信号Ｅに変換され、さらにＸ
Ｙ切替回路１２を介して駆動回路２１又は２２のいずれ
か一方に送出され、また、矩形波信号Ｂは位相検波器１
８に送出され、また、送受切替信号Ｃは送受切替回路１
０及び１１に送出され、さらにまた、受信タイミング信
号りは受信タイミング切替回路１３に送出される。

今、制御回路６よりＸ方向を選択する情報がＸＹ切替回
路１２及び受信タイミング切替回路１３に入力されてい
るとすると、前記正弦波信号Ｅは駆動回路２１に送出さ
れ平衡信号に変換され、さらに送受切替回路１０に送出
されるが、該送受切替回路１０は送受切替信号Ｃに基づ
いて駆動回路２１又は増幅器２３のいずれか一方を切替
接続するため、送受切替回路１０より選択回路８に出力
される信号は時間Ｔ　（−１／２　ｆｋ　）　、ここで
は３２μｓｅｃ毎に５００ｋＨｚの信号を出したり出さ
なかったりする信号Ｆとなる。

前記信号Ｆは選択回路８を介して位置検出部５のＸ方向
の一のループコイル５ｘ−ｉ（ｉ−１゜２、・・・・・
・４８）に送出されるが、該ループコイル５ｘ−ｉは前
記信号Ｆに基づく電波を発生する。

この際、表示装置３を介してタブレット１上にて入力ペ
ン２が略直立状態、即ち使用状態に保持されていると、
該電波は入力ペン２のコイル２８を励振し、その同調回
路３２に前記信号Ｆに同期した誘導電圧Ｇを発生させる
。

その後、信号Ｆにおいて信号無しの期間、即ち受信期間
に入るとともにループコイル５ｘ−ｉが増幅器２３側に
切替えられると、該ループコイル５ｘ−ｉよりの電波は
直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｇは同調回路３２内の
損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｇに基づいて同調回路３２を流れる
電流はコイル２８より電波を発信させる。

該電波は増幅器２３に接続されたループコイル５ｘ−Ｌ
を逆に励振するため、該ループコイル５Ｘ−ｉにはコイ
ル２８からの電波による誘導電圧が発生する。該誘導電
圧は受信期間の間のみ送受切替回路１０より増幅器２３
に送出され増幅されて受信信号Ｈとなり、さらに受信タ
イミング切替回路１３に送出される。

受信タイミング切替回路１３にはＸ方向又はＹ方向の選
択情報のいずれか一方、ここではＸ方向の選択情報と、
実質的に送受切替信号Ｃの反転信号である受信タイミン
グ信号りとが入力されており、該信号りがハイ（Ｈ）レ
ベルの期間は受信信号Ｈを出力し、ロー（Ｌ）レベルの
期間は何も出力しないため、その出力には信号Ｉ（実質
的に受信信号Ｈと同一）が得られる。

前記信号■は帯域フィルタ１４に送出されるが、該帯域
フィルタ１４は周波数ｆＯを固有の振動数とするセラミ
ックフィルタであり、前記信号■中の周波数ｆＯ酸成分
エネルギーに応じた振幅を有する信号Ｊ（厳密には、数
個の信号Ｉが帯域フィルタ１４に人力され収束した状態
において）を検波器１５及び位相検波器１７．１８に送
出する。

前記検波器１５に入力された信号Ｊは検波・整流され、
信号にとされた後、遮断周波数の充分低い低域フィルタ
１６にて前記振幅のほぼｌ／２に対応する電圧値、例え
ばＶｘを有する直流信号りに変換され、制御回路６に送
出される。

前記信号りの電圧１ｍ　Ｖ　ｘは入力ペン２とループコ
イル５ｘ−ｉとの間の距離に依存した値、二二ではほぼ
距離の４乗に反比例した値を示し、ループコイル５ｘ−
ｉが切替えられると変化するため、制御回路６において
各ループコイル毎に得られる電圧値ＶＸをディジタル値
に変換し、これらに後述する演算処理を実行することに
より、入力ベン２による指示位置のＸ方向の座標値が求
められる。

なお、入力ベン２による指示位置のＸ方向の座標値につ
いても同様にして求められる。

一方、位相検波器１７及び１８には前記矩形波信号Ａ及
びＢが検波信号として入力されており、この時、信号Ｊ
の位相が矩形波信号Ａの位相とほぼ一致しているとする
と、位相検波器１７はちょうど信号Ｊを正側に反転した
信号Ｍｌ　　（実質的に信号にと同一）を出力し、また
、位相検波器１８は正側及び負側に対称な波形を有する
信号Ｍ２を出力する。

前記信号Ｍｌは前記同様の低域フィルタ１９にて信号Ｊ
の振幅のほぼｌ／２に対応する電圧値、即ちＶＸを有す
る直流信号Ｎｌ　　（実質的に信号りと同一）に変換さ
れ制御回路６に送出され、また、信号Ｍ２は同様の低域
フィルタ２０にて直流信号Ｎ２に変換され制御回路６に
送出されるが、ここでは位相検波器１８の信号Ｍ２にお
いて正側及び負側の成分が同一であるため、低域フィル
タ２０の出力の電圧値は０［ｖ］となる。

制御回路６では低域フィルタ１９及び２０の出力値、こ
こでは信号Ｎｌ及びＮ２をディジタル値に変換し、さら
にこのディジタル値を用いて下記（１）式の演算処理を
行ない、位相検波器１７及び１８に加わった信号、ここ
ではＪと矩形波信号Ａとの位相差θを求める。

θ−−ｊａｎ　−’　（ＶＱ　／　ＶＰ　）　　　　　
　・・・・・１１）但し、ｖＰは低域フィルタ１９の出
力に対応するディジタル値を、また、ＶＱは低域フィル
タ２０の出力に対応するディジタル値を示す。例えば、
前述した信号Ｊの場合、信号Ｎ１の電圧値はＶｘである
が、信号Ｎ２の電圧値は０［Ｖ］、即ちＶＱ−０である
から位相差θ−０″となる。

ところで、前記信号Ｊの位相は入力ベン２の同調回路３
２における同調周波数に対応して変化する。即ち、同調
回路３２における同調周波数が所定の周波数ｆＯと一致
している場合、同調回路３２には信号の送信期間及び受
信期間とも周波数ｆＯの誘導電圧が発生し、また、これ
に同期した誘導電流が流れるため、前記受信信号Ｈ（又
はＩ）の周波数及び位相は矩形波信号Ａと一致すること
になり、前記信号Ｊの位相も矩形波信号Ａと一致する。

一方、同調回路３２における同調周波数が所定の周波数
ｆＯと一致していない、例えば周波数ｆＯよりわずかに
低い周波数、例えばｆｌの場合、信号の送信期間におい
て、同調回路３２には周波数ｆＯの誘導電圧が発生する
が、その時、該同調回路３２には位相遅れを伴う誘導電
流が流れ、また、信号の受信期間においてはほぼ周波数
ｆｌの誘導電圧及びこれに同期した誘導電流が流れるた
め、前記受信信号Ｈ（又はＩ）の周波数は矩形波信号Ａ
の周波数よりわずかに低く、また、その位相もやや遅れ
たものとなる。前述したように帯域フィルタ１４は周波
数ｆＯのみを振動数とするものであるから、その入力信
号の低い方への周波数のずれは位相遅れとして出力され
ることになり、従って、前記信号Ｊの位相は受信信号Ｈ
（又は■）よりさらに遅れたものとなる。

また、逆に同調回路３２における同調周波数が所定の周
波数ｆＯよりわずかに高い周波数、例えばｆ２の場合、
信号の送信期間において、同調回路３２には周波数ｆＯ
の誘導電圧が発生するが、その時、該同調回路３２には
位相進みを伴う誘導電流が流れ、また、信号の受信期間
においてはほぼ周波数ｆ２の誘導電圧及びこれに同期し
た誘導電流が流れるため、前記受信信号Ｈ（又はりの周
波数は矩形波信号Ａの周波数よりわずかに高く、また、
その位相もやや進んだものとなる。帯域フィルタ１４に
おいて、その入力信号の高い方への周波数のずれは前述
した場合とは逆に位相進みとして出力されることになり
、従って、前記信号Ｊの位相は受信信号Ｈ（又はＩ）よ
りさらに進んだものとなる。

前述したように同調回路３２の同調周波数は入カベン２
に加わる筆圧に応じて連続的に変化するため、前記（１
）式により求められる位相差θは筆圧に応じて連続的に
変化することになる。本実施例では、人力ペン２に筆圧
が全く加わらない状態で前記位相差θが一６０＠程度と
なり、最も筆圧が加わった状態で６０＠程度となるよう
予め設定されている。

前記水められた位相差θは４０″加算され、２０″〜１
００”の範囲の値の位相情報に変換された上で指示位置
のＸ方向及びＹ方向の座標値とともに、ホストコンピュ
ータ４へ送出される（なお、前述した４０１′の加算は
ホストコンピュータ４側で行なっても良い。）。

次に、第６図乃至第１０図に従って、座標検出動作及び
位相検出動作とともに、指示位置の座標値や位相情報に
基づいて画像データを作成するようすについて詳細に説
明する。

まず、装置全体の電源が投入され、測定開始状態になる
と、制御回路６はＸ方向を選択する情報をＸＹ切替回路
１２及び受信タイミング切替回路１３に送出するととも
に、位置検出部５のＸ方向のループコイル５ｘ−１〜５
ｘ−４８のうち、最初のループコイル５ｘ−１を選択す
る情報を選択回路８に送り、該ループコイル５ｘ−１を
送受切替回路１０に接続する。

送受切替回路１０は前述した送受切替信号Ｃに基づいて
、ループコイル５ｘ−１を駆動回路２１並びに増幅器２
３に交互に接続するが、この際、駆動回路２１は３２μ
ｓｅｃの送信期間において、第７図（ａ）に示すような
５００ｋＨｚの１６個の正弦波信号を該ループコイル５
ｘ−１へ送る（なお、第５図では図面の都合上、そのう
ちの５個のみを表示している。）。

前記送信及び受信の切替は第７図（ｂ）に示すように一
のループコイル、ここでは５ｘ−１に対して７回繰返さ
れる。この７回の送信及び受信の繰返し期間が、一のル
ープコイルの選択期間（４４８μｓｅｃ　）に相当する
。

この時、増幅器２３の出力には一のループコイルに対し
て７回の受信期間毎に誘導電圧が得られるが、この誘導
電圧は前述したように受信タイミング切替回路１３を介
して帯域フィルタ１４に送出され平均化され、検波器１
５、位相検波器１７゜１８及び低域フィルタ１６，１９
．２０を経て制御回路６に送出される。

制御回路６は前記低域フィルタ１６の出力値をＡ／Ｄ変
換して入力し、入力ペン２とループコイル５ｘ−１との
距離に依存した検出電圧、例えばＶｘｌとして一時記憶
する。

次に、制御回路６はループコイル５ｘ−２を選択する情
報を選択回路８に送り、該ループコイル５ｘ−２を送受
切替回路１０に接続し、入力ベン２とループコイル５ｘ
’−２との距離に依存した検出電圧ＶＸ２を得てこれを
記憶し、以後同様にループコイル５ｘ−３〜５ｘ−４８
を順次、送受切替回路１０に接続し、第７図（Ｃ）に示
すような各ループコイル毎の入力ベン２とのＸ方向の距
離に依存した検出電圧Ｖｘｌ−Ｖｘ４ｇ　　（但し、第
７図（ｃ）にはその一部のみをアナログ的な表現で示す
。）を記憶する。

実際の検出電圧は、第８図に示すように入力ベン２が置
かれた位置（ｘｐ　）を中心として、その前後の数本の
ループコイルのみに得られる。

制御回路６は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定の検
出レベル以上であるか否かをチエツクし、一定の検出レ
ベル以下であれば、再度、Ｘ方向の各ループコイルの選
択及び電圧検出を繰返し、また、一定の検出レベル以上
であれば、次の処理へ進む。

次に、制御回路６はＸＹ切替回路１２及び受信タイミン
グ切替回路１３にＹ方向の選択情報を送出し、前記同様
にして選択回路９及び送受切替回路１１を切替え、電波
を送受信した時の低域フィルタ１６の出力値をＡ／Ｄ変
換して得られる入力ベン２とＹ方向の各ループコイル５
ｙ−１〜５ｙ−４８との距離に依存した検出電圧を一時
記憶する。この後、前記同様にレベルチエツクを行ない
、一定の検出レベル以下であれば、再度、Ｘ方向の各ル
ープコイルの選択及び電圧検出へ戻り、また、一定の検
出レベル以上であれば、前記記憶した電正値より後述す
る如くして、入力ベン２による指示位置のＸ方向及びＹ
方向の座標値を算出する。

次に、制御回路６は前記Ｘ方向のループコイル５ｘ−１
〜５ｘ　−４８（又はＹ方向のループコイル５ｙ−１〜
５ｙ−４８）のうち、最大の検出電圧が得られたループ
コイル（ピークコイル）を選択する情報を選択回路８（
又は９）に送出し、前記電波の送受信を複数回、例えば
７回繰返させ、その時、低域フィルタ１９及び２０より
得られた出力値をＡ／Ｄ変換し、前述したようにして位
相差θを算出する。

前記位相差θは４０°加算され、前述した入力ベン２に
よる指示位置のＸ方向及びＹ方向の座標値とともにホス
トコンピュータ４に転送される。

このようにして第１回目の座標検出動作及び位相検出動
作が終了すると、制御回路６は第９図に示すように第２
回目以降の座標検出動作として、前記Ｘ方向のループコ
イル５ｘ−１〜５ｘ　−４８のうち、最大の検出電圧が
得られたループコイルを中心として、その前後の一定数
、例えば１０本のループコイルのみを選択する情報を選
択回路８に送出し、また、Ｙ方向のループコイル５ｙ−
１〜５ｙ−４８のうち、最大の検出電圧が得られたルー
プコイルを中心として、その前後の一定数、同じく１０
本のループコイルのみを選択する情報を選択回路９に送
出し、前記同様にして出力値を得て入力ベン２に対する
Ｘ方向及びＹ方向の座標検出動作並びに位相検出動作を
行ない、得られた指示位置の座標・値及び位相情報をホ
ストコンピュータ４に転送し、以下、これらを繰返す。

なお、前述したレベルチエツクを詳細に説明すると、検
出電圧の最大値が検出レベルに達しているか否か及び最
大値の検出電圧を有するループコイルがどのループコイ
ルであるかをチエツクし、検出レベルに達していなけれ
ば以後の座標計算等を停止し、また、次回の座標検出動
作及び位）目検出動作において選択するループコイルの
中心を設定する処理である。

Ｘ方向又はＹ方向の座標値、例えば前記座標値ｘｐを求
める算出方法の一つとして、前記検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　
ｘ４８の極大値付近の波形を適当な函数で近似し、その
函数の極大値の座標を求める方法がある。

例えば第７図（Ｃ）において、最大値の検出電圧ＶＸ３
と、その両側の検出電圧Ｖｘ２及びＶｘ４を２次函数で
近似すると、次のようにして算出することができる（但
し、各ループコイル５ｘ−１〜５ｘ−４８の中心位置の
座標値をＸ１〜ｘ４８とし、その間隔をΔＸとする。）
。まず、各電圧と座標値より、 Ｖｘ２−ａ（ｘ２−ｘｐ）　　　＋ｂ　　　　−（２）
ＶＸ３−ａ（ｘ３−ｘｐ）　　　＋ｂ　　　　　−’−
（３）ＶＸ４−ａ　　（ｘ４−ｘｐ　）　　　＋ｂ　　
　　−＝１４）となる。ここで、ａ、ｂは定数（ａｇｏ
）である。

また、 ｘ３−ｘ２−Δｘ　　　　　　　　　　−−−−−−（
５）ｘ４　−ｘ２　−２　Δｘ　　　　　　　　　　　
　　　−−−−−−（Ｂ）となる。（５）、（Ｑ）式を
＜３）　、　（４）式に代入して整理すると、 ｘｐ−ｘ２＋Δｘ／　２　（（３ＶＸ２−４Ｖｘ３＋　
Ｖｘ４）／　　（Ｖｘ２−２　Ｖｘ３＋　Ｖｘ４）１・
・・・・・（７） となる。

従って、各検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　ｘ４８より、前記レベ
ルチエツクの際に求められた最大値の検出電圧及びその
前後の検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧
が得られたループコイルの１つ前のループコイルの座標
値（既知）とから前述した（７）式に相当する演算を行
なうことにより、入力ベン２の座標値ｘｐを算出できる
。

一方、ホストコンピュータ４は第１０図に示すフローチ
ャートに従って制御回路６より送出されたデータのうち
、前記位相情報が１°以上のデータのみを有効データと
して記憶し、さらに該位相情報を指示位置（座標点）を
示す図形の広がり情報、例えば円の直径に変換（例えば
、位相情報に比例する値に変換）し、図示しない画像メ
モリ中の前記Ｘ方向及びＹ方向の座標値に基づく座標位
置に前記直径を有する円の図形を描き、これを表示装置
３に送出し、その画面上に表示する。

前記処理は制御回路６よりデータが転送されている間、
繰返されるため、筆圧を変えながら入力ペン２を移動さ
せると、第１１図に示すように指示位置の軌跡３３に沿
って直径の異なる円の図形３４が連絡的に並び、筆を使
用した場合のように任意の線の太さを備えた画像が得ら
れる。

第１２図（ａ）（ｂ）は本装置による表示画像の他の例
を示すもので、第１２図（ａ）は「創意」という漢字を
入力した時の画像を示し、また、第１２図（ｂｌ）は「
努力」という漢字を入力し、さらにその円の内部を塗り
つぶす処理を行なわせた時の画像を示す。

なお、得られた画像は必要に応じて図示しないプリンタ
等よりハードコピー化することもでき、また、電話回線
等を介して他の装置に伝送することもできる。

また、前記実施例では位相情報を指示位置を示す円の直
径に変換したが、ホストコンピュータ４のプログラムを
変えることによって任意の図形の広がり情報、例えば「
楕円の長径」、「長方形の長さ」等に変換することがで
きる。

また、第１３図に示すように位相情報に応じて長さが変
化する長方形の図形３５において、所定の範囲の位相情
報に対応させて「一部がとぎれた長方形３５′」を挿入
すると、「かすれ」を表現した画像３６を得ることがで
きる。

また、ホストコンピュータ４のプログラムを変えること
によって、位相情報を指示位置を示す点もしくは該指示
位置を含む所定のエリアの選択された所定の色の濃度（
明度）や色相等を表わす情報に変換させることもでき、
各種のデザイン等への応用を図ることもできる。

第１４図及び第１５図に位相情報を前述した濃度情報へ
変換する場合及び色相情報へ変換する場合のホストコン
ピュータ４のプログラムに対応したフローチャートを示
す。

第１６図（ａ）　（ｂ）は入力用指示器の他の例を示す
もので、合成樹脂等の非金属素材からなるペン軸３７と
、芯体３８と、芯体３８をその内部に摺動自在に収容し
得るフェライトコア３９と、コイルバネ４０と、プ？シ
ュスイッチ４１．フェライトコア３９の周囲に巻回され
たコイル４２、コンデンサ４３及び可変コンデンサ（バ
リコン）４４からなる同調回路４５と、バリコン４４の
軸に取付けられたロータリ作動型のノブ４６とからなっ
ている。

前記コイル４２とコンデンサ４３は第１７図にも示すよ
うに互いに直列に接続され、周知の共振回路を構成する
如くなっており、該コイル４２のインダクタンス及びコ
ンデンサ４３の容量値は、その共振（同調）周波数がほ
ぼ前述した周波数ｆＯとなる値に設定されている。

また、バリコン４４゛はブツシュスイッチ４１を介して
コンデンサ４３の両端に接続されている。

前記ブツシュスイッチ４１はペン軸３７を手等で保持し
、芯体３８の先端を入力面等上に押付けることによって
ペン軸３７内に押込むと、その後端によりコイルバネ４
０を介して押圧されオンとなり、また、バリコン４４は
ノブ４６を回転させることによりその容量値を連続的に
変化し得る如くなっている。

前述した入力用指示器によれば、バリコン４４を動作さ
せることにより、任意の位相情報をタブレット１側に送
出することができ、前述した線の太さや所定の色の濃度
もしくは色相を変えることができる。

第１８図は入力用指示器のさらに他の実施例を示すもの
で、前述した第１６図の入力用指示器においてバリコン
４４をロータリ作動型のノブ４６で操作する代りにスラ
イド作動型のノブで操作するようになしたものである。

即ち、図中、４７はスライド作動型のノブであり、ペン
軸４８の先端寄りの側面に軸方向に沿ってスライド自在
に取付けられており、図示しない機構部を介して前述し
たバリコン４４を回動する如くなっている。この入力用
指示器によれば、タブレット１側に位置を指示しながら
片手でノブ４７を操作し、位相情報を変更することがで
きる。なお、その他の構成・作用は第１６図の実施例と
同様である。

第１９図は入力用指示器のさらに他の実施例を示すもの
で、合成樹脂等の非金属素材からなる筐体４９の一端に
は底面に「＋」の指標が設けられたプラスチック等の透
明な指標器５０を取付けられ、また、上面にはブツシュ
スイッチ５　ｗ　ｌ　。

ｓ　ｗ　２　、　　ｓ　ｗ　３　、　　ｓ　ｗ　４及び
後述する可変コンデンサのダイヤル５１が取付けられ、
また、前記指標器５０の周囲にはこれを取巻くようにコ
イルＬが設けられ、さらに筐体４９の内部には後述する
同調回路が内蔵されている。

第２０図は筺体４９に内蔵された同調回路の構成を示す
もので、前述したコイルし、ブツシュスイッチｓ　ｗ　
１〜ｓｗ４とともに、コンデンサｃｌ。

Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及び可変コンデンサ（バリコン）Ｃ５
からなっている。各ブツシュスイッチｓｗｌ〜ｓｗ３は
そのノーマルクローズ接点ＮＣ及び共通接点Ｃを介して
直列に接続されている。即ち、スイッチｓ　ｗ　ｌの接
点ＮＣはスイッチｓ　ｗ　２の接点Ｃに接続され、スイ
ッチｓ　ｗ　２の接点ＮＧはスイッチｓ　ｗ　３の接点
Ｃに接続される。また、スイッチｓ　ｗ　ｌの接点Ｃは
コイルＬの一端に接続され、また、該コイルＬの他端は
コンデンサ０１〜Ｃ４の一端に接続されている。また、
コンデンサｃｌ。

Ｃ２，Ｃ３の他端はスイッチｓｗｌ、ｓｗ２゜ｓｗ３の
ノーマルオーブン接点Ｎｏにそれぞれ接続されている。

また、コンデンサＣ４の他端はスイッチｓｗ３の接点Ｎ
Ｃに接続されている。また、バリコンｃ５はスイッチｓ
ｗ４を介してコンデンサｃ４の両端に接続されている。

前記コイルＬのインダクタンス及びコンデンサｃ４の容
量値はその共振（同調）周波数がほぼ前述した周波数ｆ
Ｏとなる値に設定されている。また、コンデンサＣ１＊
　　ｃ　２．ｃ　３の容量値はそれぞれコイルＬと組合
された時、その共振（同調）周波数が周波数ｆＯに対し
てわずかに異なる周波数となる値に設定されている。ま
た、バリコンｃ５の容量値はスイッチｓｗ４を介してコ
ンデンサｃ４に接続された時、その共振（同調）周波数
が周波数ｆＯに対してわずかに異なる周波数（但し、コ
イルＬとコンデンサＣ１又はＣ２もしくはＣ３とを組合
せた場合の周波数とは異なる範囲内の周波数）に、ダイ
ヤル５１の操作に応じて連続的に変化する値に設定され
ている。

従って、この入力用指示器によれば、スイッチｓ　ｗ　
１又はｓｗ２もしくはｓｗ３を操作することにより、予
め設定した位相情報をタブレット１側に送出することか
でき、また、スイッチｓ　、ｗ　４を操作した場合はダ
イヤル５１の操作に応じた連続的な位相情報を送出する
ことかできる。

なお、実施例中のループコイルの本数やその並べ方は一
例であり、これに限定されないことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の座標入力装置によれば、操
作に応じて同調周波数が所定の周波数を中心として変化
する同調回路を有する入力用指示器に対して、位置検出
部より前記所定の周波数を有する電波を発生し、この際
、同調回路より反射される電波を同じく位置検出部で検
出し、該検出した電波より人力用指示器による指示位置
の座標値を求めるとともに前記電波における同調周波数
の変化を所定の周波数に対する位相の変化として求め、
これらより得られる情報を表示装置に表示するようにな
したため、入力用指示器には同調回路を設けるのみで良
くケーブル等が不要であり、しかも電池や磁石等の重量
のある部品も不要であるから作業時の操作性が良く、ま
た、従来のように座標入力範囲全体に感圧センサ等を設
ける必要がなく、該座標入力範囲のいずれの部位におい
ても正確に他の情報を検出することができ、従って、入
力用指示器による指示位置の座標値や他の情報から得ら
れる情報を表示装置に正確に表示することができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、操作に応じて位
相情報を連続的に変化させることができ、該連続的に変
化する位相情報や指示位置の座標値より得られる情報を
表示装置に表示することができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、Ｘ方向及びＹ方
向のループコイル群中の一のループコイルと入力用指示
器中の同調回路との間で電波を送受信し、この際、該一
のループコイルに発生する交流信号を検出し、これを全
てのループコイルについて繰返すようになしたため、入
力用指示器が位置検出部上のどの位置にあっても指示位
置の座標値や位相、即ち他の情報を精度良く求めること
ができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、タブレット上に
平面形の表示装置を重ね合わせたので、例えば入力用指
示器による指示位置に対応する表示装置の表示位置に該
指示位置を示す図形を表示させることができ、また、こ
の際、入力用指示器に対する操作に応じた情報を表示さ
せることもでき、該入力用指示器に対する操作を確認し
ながら作業を行なうことができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、位相を指示位置
を示す図形の広がり情報に変換して表示するようになし
たので、入力用指示器の操作に対応した広がりを有する
図形を、該入力用指示器による指示位置の座標値に対応
する表示装置の表示位置に表示することができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、位相を指示位置
における所定の色の濃度情報に変換して表示するように
なしたので、入力用指示器の操作に対応した所定の色の
濃度を有する情報を表示装置に表示することができる。

また、本発明の座標入力装置によれば、位相を指示位置
における色相情報に変換して表示するようになしたので
、入力用指示器の操作に対応した色相を有する情報を表
示装置に表示することができる。

また、本発明の入力用指示器によれば、芯体に加える筆
圧を変えるのみで座標入力装置側にて検出される位相を
変えることができ、例えば指示位置を示す図形の広がり
を該筆圧に応じて変化させることができ、タブレット上
で入力用指示器を通常の筆を使用するような感覚で操作
するのみで筆を使用した場合と同様な画像を表示させる
ことができる。

また、本発明の入力用指示器によれば、調節器に対する
操作を変えるのみで座標入力装置側にて検出される位相
を変えることができ、例えば指示位置を示す図形の広が
りを該調節器の操作に応じて変化させて表示させること
ができる。

また、本発明の入力用指示器によれば、ロータリ型の調
節器又はスライド型の調節器あるいはダイヤル型の調節
器を操作するのみで座標入力装置側にて検出される位相
を変えることができ、例えば指示位置を示す図形の広が
りを該スイッチの操作に応じて変化させて表示させるこ
とができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の座標入力装置及びその入力用指示器の
一実施例の概要を示す構成図、第２図は人力ペンの同調
回路とともにタブレットの詳細を示す構成図、第３図は
位置検出部のＸ方向及びＹ方向のループコイル群の詳細
な構成図、第４図は入力ペンの断面図、第５図は第２図
の各部の信号波形図、第６図は制御回路における処理の
流れ図、第７図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は制御回路にお
ける基本的な座標検出動作を示すタイミング図、第８図
は第１回目の座標検出動作の際に各ループコイルより得
られる検出電圧を示す図、第９図は第２回目以降の座標
検出動作及び位相検出動作を示すタイミング図、第１０
図はホストコンピュータにおける処理の流れ図、第１１
図は筆圧を変えながら入力ペンを移動した場合の表示画
像を示す図、第１２図（ａ）（ｂ）は表示画像の他の例
を示す図、第１３図は位相情報に対応して変化する指示
位置を示す図形の他の例及びこの図形によって描かれる
表示画像の一例を示す説明図、第１４図は位相情報を所
定の色の濃度情報へ変換する場合のホストコンピュータ
のプログラムに対応した処理の流れ図、第１５図は位相
情報を色相情報へ変換する場合のホストコンピュータの
プログラムに対応した処理の流れ図、第１６図（ａ）は
入力用指示器の他の実施例を示す断面図、第１６図（ｂ
）は第１６図（ａ）の入力用指示器の要部拡大側面図、
第１７図は第１６図の入力用指示器の同調回路の構成図
、第１８図は入力用指示器のさらに他の実施例を示す要
部側面図、第１９図は入力用指示器のさらに他の実施例
を示す斜視図、第２０図は第１９図の人力用指示器の同
調回路の構成図である。 １・・・タブレット、２・・・入力ペン、３・・・表示
装置、４・・・ホストコンピュータ、５・・・位置検出
部、５ｘ・・・Ｘ方向のループコイル群、５ｙ・・・Ｙ
方向のループコイル群、６・・・制御回路、７・・・信
号発生回路、８・・・Ｘ方向の選択回路、９・・・Ｙ方
向の選択回路、１０．１１・・・送受切替回路、１２・
・・ＸＹ切替回路、１３・・・受信タイミング切替回路
、１４・・・帯域フィルタ、１５・・・検波器、１６゜
１９．２０・・・低域フィルタ、１７．１８・・・位）
１検波器、２８・・・コイル、３１・・・コンデンサ、
３２・・・同調回路。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）操作に応じて同調周波数が所定の周波数を中心と
   して変化する同調回路を有する入力用指示器と、前記所
   定の周波数の電波を発生する電波発生手段、前記同調回
   路から反射される電波を検出する電波検出手段、該電波
   検出手段により検出される電波に基づいて前記入力用指
   示器によって指示された位置の座標値を求める座標検出
   手段及び前記電波検出手段により検出される電波に基づ
   いて前記同調回路における同調周波数の変化を前記所定
   の周波数に対する位相の変化として検出する位相検出手
   段を有するタブレットとを備えた座標入力装置であって
   、 前記検出した指示位置の座標値や位相等より得られる情
   報を表示する表示装置を備えた ことを特徴とする座標入力装置。
2. （２）操作に応じて同調周波数が所定の周波数を中心と
   して連続的に変化する同調回路を有する入力用指示器を
   備えたことを特徴とする請求項（１）記載の座標入力装
   置。
3. （３）タブレットを、 多数のループコイルをＸ方向に並設してなるＸ方向のル
   ープコイル群及び多数のループコイルをＹ方向に並設し
   てなるＹ方向のループコイル群を有する位置検出部と、 前記タブレットのＸ方向のループコイル群より一のルー
   プコイルを順次選択するＸ方向の選択手段と、 前記タブレットのＹ方向のループコイル群より一のルー
   プコイルを順次選択するＹ方向の選択手段と、 前記所定の周波数の交流信号を発生する信号発生手段と
   、 前記所定の周波数の交流信号を検出する信号検出手段と
   、 前記Ｘ方向及びＹ方向の選択手段により選択されたＸ方
   向及びＹ方向の各ループコイルに順次、前記信号発生手
   段並びに信号検出手段を交互に接続する接続切替手段と
   、 前記Ｘ方向及びＹ方向の各ループコイルから前記信号検
   出手段により検出される交流信号に基づいて、入力用指
   示器による指示位置のＸ方向及びＹ方向の座標値を求め
   る座標検出手段と、 前記Ｘ方向又はＹ方向の一のループコイルから前記信号
   検出手段により検出される交流信号に基づいて、入力用
   指示器の同調回路における同調周波数の変化を前記所定
   の周波数に対する位相の変化として検出する位相検出手
   段とから構成したことを特徴とする請求項（１）又は（
   ２）記載の座標入力装置。
4. （４）表示装置として平面形のものを用い、これをタブ
   レット上に重ね合わせたことを特徴とする請求項（１）
   乃至（３）いずれか記載の座標入力装置。
5. （５）位相を指示位置を示す図形の広がり情報に変換し
   て表示するようになしたことを特徴とする請求項（１）
   乃至（４）いずれか記載の座標入力装置。
6. （６）位相を指示位置における所定の色の濃度情報に変
   換して表示するようになしたことを特徴とする請求項（
   １）乃至（４）いずれか記載の座標入力装置。
7. （７）位相を指示位置における色相情報に変換して表示
   するようになしたことを特徴とする請求項（１）乃至（
   ４）いずれか記載の座標入力装置。
8. （８）ペン状の筐体の軸方向に移動自在に支持された芯
   体を有し、該芯体に加わる筆圧に応じて同調周波数が所
   定の周波数を中心として変化する同調回路を備えたこと
   を特徴とする入力用指示器。
9. （９）手動にて操作可能な調節器を有し、該調節器に対
   する操作に応じて同調周波数が所定の周波数を中心とし
   て変化する同調回路を備えたことを特徴とする入力用指
   示器。
10. （１０）ロータリ作動型の調節器を用いたことを特徴と
    する請求項（９）記載の入力用指示器。
11. （１１）スライド作動型の調節器を用いたことを特徴と
    する請求項（９）記載の入力用指示器。
12. （１２）ダイヤル作動型の調節器を用いたことを特徴と
    する請求項（９）記載の入力用指示器。