JPH0326847B2 - - Google Patents
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- JPH0326847B2 JPH0326847B2 JP60004489A JP448985A JPH0326847B2 JP H0326847 B2 JPH0326847 B2 JP H0326847B2 JP 60004489 A JP60004489 A JP 60004489A JP 448985 A JP448985 A JP 448985A JP H0326847 B2 JPH0326847 B2 JP H0326847B2
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- cursor
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- oscillation means
- conductor
- cos
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- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は電磁結合方式により、カーソルの座
標値を検出する座標読取装置に関するものであ
る。
標値を検出する座標読取装置に関するものであ
る。
（従来の技術）
従来、この種装置としてカーソルの磁束検出コ
イルあるいは電気絶縁板の導体ループに発生する
誘起電圧の波形振巾をＡ−Ｄ変換することによ
り、カーソルの座標値を検出するものや、誘起電
圧の位相が反転するまでの時間を計測することに
より、カーソルの座標値を検出するものである。
しかし、前者はカーソルが電気絶縁板から離れる
と、誘起電圧の大きさが変化するので、カーソル
の高さを補正する何らかの手段が必要となり、一
方、後者は前者のようなカーソルの高さ補正手段
は必要ないものの、時間計測によつて座標の検出
を行なうので、使用する回路部品の温度による定
数の変化がもろに精度に影響してしまい、そのた
め両者とも高精度の座標読取りが困難で、かつ高
価なものとなつてしまうという欠点があつた。
イルあるいは電気絶縁板の導体ループに発生する
誘起電圧の波形振巾をＡ−Ｄ変換することによ
り、カーソルの座標値を検出するものや、誘起電
圧の位相が反転するまでの時間を計測することに
より、カーソルの座標値を検出するものである。
しかし、前者はカーソルが電気絶縁板から離れる
と、誘起電圧の大きさが変化するので、カーソル
の高さを補正する何らかの手段が必要となり、一
方、後者は前者のようなカーソルの高さ補正手段
は必要ないものの、時間計測によつて座標の検出
を行なうので、使用する回路部品の温度による定
数の変化がもろに精度に影響してしまい、そのた
め両者とも高精度の座標読取りが困難で、かつ高
価なものとなつてしまうという欠点があつた。
（目的）
この発明は上記従来のもののもつ欠点を排除
し、カーソルの高さ補正手段や時間計測手段を採
らないで、高精度で、かつ安価な座標読取装置を
提供することを目的とする。
し、カーソルの高さ補正手段や時間計測手段を採
らないで、高精度で、かつ安価な座標読取装置を
提供することを目的とする。
（構成）
この発明は前記の目的を達成するため、電気絶
縁板に周期Ｐで矩形状に折り返して配列され、か
つ互いにＰ／４周期ずらして配列された２本の電
気導体線によつて形成された第１、第２の導体ル
ープと、この第１、第２の導体ループのいずれか
一方に接続され、出力電圧の波形振巾が変数αの
余弦関数に比例して発振する余弦関数発振手段
と、前記第１、第２の導体ループのうち余弦関数
発振手段が接続されていない導体ループに接続さ
れ、同様に出力電圧の波形振巾が変数αの正弦関
数に比例して発振する正弦関数発振手段と、前記
余弦関数発振手段及び正弦関数発振手段によつて
励磁された前記第１、第２の導体ループの発生磁
束を検出するための磁束検出コイルを内蔵したカ
ーソルと、前記変数αを余弦関数発振手段及び正
弦関数発振手段に設定し、かつこの変数αを所定
の増減単位で増減して第１、第２の導体ループを
励磁し、前記カーソルに誘起電圧を発生させ、こ
の誘起電圧の位相が反転するときの変数αの値
を、カーソルの周期域内の座標値として検出する
処理手段とを具えたことを特徴とするものであ
る。
縁板に周期Ｐで矩形状に折り返して配列され、か
つ互いにＰ／４周期ずらして配列された２本の電
気導体線によつて形成された第１、第２の導体ル
ープと、この第１、第２の導体ループのいずれか
一方に接続され、出力電圧の波形振巾が変数αの
余弦関数に比例して発振する余弦関数発振手段
と、前記第１、第２の導体ループのうち余弦関数
発振手段が接続されていない導体ループに接続さ
れ、同様に出力電圧の波形振巾が変数αの正弦関
数に比例して発振する正弦関数発振手段と、前記
余弦関数発振手段及び正弦関数発振手段によつて
励磁された前記第１、第２の導体ループの発生磁
束を検出するための磁束検出コイルを内蔵したカ
ーソルと、前記変数αを余弦関数発振手段及び正
弦関数発振手段に設定し、かつこの変数αを所定
の増減単位で増減して第１、第２の導体ループを
励磁し、前記カーソルに誘起電圧を発生させ、こ
の誘起電圧の位相が反転するときの変数αの値
を、カーソルの周期域内の座標値として検出する
処理手段とを具えたことを特徴とするものであ
る。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
第１図において３は磁束検出コイルを内蔵した
カーソル、４は電気絶縁板で、この絶縁板４は第
２図に示すようにＸ座標検出用導体ループ４ａを
表面に、Ｙ座標検出用導体ループ４ｂを裏面に、
互いに直交して印刷により有し、２次元の座標読
取りができるようになつている。Ｘ，Ｙ座標検出
用導体ループは同一の構成となつているので、以
下にはＸ座標検出用導体ループ４ａについてのみ
説明し、Ｙ座標検出用導体ループ４ｂの説明は前
記Ｘ座標検出用導体ループ４ａの説明によつて代
用することとする。Ｘ座標検出用導体ループ４ａ
は第３図Ａのように構成されており、この導体ル
ープ４ａは第５図に示すように電気導体線１
（XCOS線）及び電気導体線２（XSIN線）をそれぞ
れ同一ピツチｐ／２で交互に折り返して電気導体
線１と電気導体線２との間にｐ／４ピツチ相当の
ずれがあるように同一平面に並列配置した導体ル
ープを利用している。この導体ループにおいて、
今、ａ−ｂ端子間にEabSINωt，ｃ−ｄ端子間に
EcdSINωtの交流電圧を印加して励磁すると、磁速
検出コイルを内蔵したカーソル３のｅ−ｆ端子間
には近似的に次式で表わされる電圧Eefが誘起さ
れる。
カーソル、４は電気絶縁板で、この絶縁板４は第
２図に示すようにＸ座標検出用導体ループ４ａを
表面に、Ｙ座標検出用導体ループ４ｂを裏面に、
互いに直交して印刷により有し、２次元の座標読
取りができるようになつている。Ｘ，Ｙ座標検出
用導体ループは同一の構成となつているので、以
下にはＸ座標検出用導体ループ４ａについてのみ
説明し、Ｙ座標検出用導体ループ４ｂの説明は前
記Ｘ座標検出用導体ループ４ａの説明によつて代
用することとする。Ｘ座標検出用導体ループ４ａ
は第３図Ａのように構成されており、この導体ル
ープ４ａは第５図に示すように電気導体線１
（XCOS線）及び電気導体線２（XSIN線）をそれぞ
れ同一ピツチｐ／２で交互に折り返して電気導体
線１と電気導体線２との間にｐ／４ピツチ相当の
ずれがあるように同一平面に並列配置した導体ル
ープを利用している。この導体ループにおいて、
今、ａ−ｂ端子間にEabSINωt，ｃ−ｄ端子間に
EcdSINωtの交流電圧を印加して励磁すると、磁速
検出コイルを内蔵したカーソル３のｅ−ｆ端子間
には近似的に次式で表わされる電圧Eefが誘起さ
れる。
Eef≒Ａ・EebCOSωt・SIN2πｘ／ｐ
＋Ａ・EcdCOSωt・COS2π・ｘ／ｐ ……(1)
前記において、Ａは導体ループとカーソル３の
結合係数、ｘはカーソル３の中心から最左端XCOS
線までの距離を示す。
結合係数、ｘはカーソル３の中心から最左端XCOS
線までの距離を示す。
ここで、αを変数としてEab，Ecdを次式
Eab＝COS2πα／ｐ ……(2)
Ecd＝−SIN2πα／ｐ ……(3)
で表わされる電圧値にすると、(1)式に(2)式、(3)式
を代入して整理した次式(4)の誘起電圧Eefがカー
ソル３に誘起される。
を代入して整理した次式(4)の誘起電圧Eefがカー
ソル３に誘起される。
Eef≒Ａ・COSωt・SIN〔2π（ｘ−α）／ｐ〕 (4)
この(4)式から、αを増減すると、ｘ−α＝np（ｎ
＝０，１，２……）のとき、Eefは0Vになる。ま
た位相もｘ−α＝npを境にして反転することが
わかる。つまり、αを増加してEefの位相がCOSωt
から−COSωtに反転するときのα、又はαを減少
してEefの位相が−COSωtからCOSωtに反転するとき
のαをαxとすると、このαxは周期域ｐ内の座標
値となるので、このαxと、どの周期域にカーソ
ルがあるかによつて決まるｎを検出すればｘの座
標値ｘ＝αx＋npを算出することができる。この
発明は前記の基本原理に基くものである。また、
前記導体ループ４ａは第４図に示す導体ループの
電流帰還線FEa，IHcに加えて電流帰還線FGa，
IJcを設け、帰還電流IEa，IHcによる発生磁束
φEa，φHcを帰還電流IFG，IIJによる発生磁束φFG，
φIJにより矢印のように打消し、帰還線による磁
束のゆがみを減少させて前記(4)式の近似度が高く
なるように構成されている。さらに、第３図Ａに
示すように第４図の導体ループの電気導体線１，
２に電流スイツチS1〜S4をダイオードD-1〜D-8
を介して接続したリード線を設け、該スイツチS1
〜S4の操作によつて周期ｐの励磁域を増減してゆ
くことにより、カーソル３に誘起する電圧Eefの
波形振巾の大きさと位相から、どの周期域にカー
ソルが位置しているかを検出することができるよ
うに構成されている。そして、その際以下に説明
するような工夫がなされている。すなわち、第３
図Ａに示すように、導体ループを励磁するのに交
流電圧COS2πα／ｐSINωt，−SIN2πα／ｐSINωtの各
々に最 大振巾の1/2以上の直流電圧Ｖを加算したＶ＋COS
2πα／ｐSINωtとＶ−SIN2πα／ｐSINωtによつて励
磁し （カーソルに誘起されるのは交流成分のみが誘起
されるから(4)式に影響しない）高価な交流の電流
スイツチを用いることなく、安価な直流の電流ス
イツチであるダイオードとトランジスタを用い
て、励磁域の増域ができるようにしている。
＝０，１，２……）のとき、Eefは0Vになる。ま
た位相もｘ−α＝npを境にして反転することが
わかる。つまり、αを増加してEefの位相がCOSωt
から−COSωtに反転するときのα、又はαを減少
してEefの位相が−COSωtからCOSωtに反転するとき
のαをαxとすると、このαxは周期域ｐ内の座標
値となるので、このαxと、どの周期域にカーソ
ルがあるかによつて決まるｎを検出すればｘの座
標値ｘ＝αx＋npを算出することができる。この
発明は前記の基本原理に基くものである。また、
前記導体ループ４ａは第４図に示す導体ループの
電流帰還線FEa，IHcに加えて電流帰還線FGa，
IJcを設け、帰還電流IEa，IHcによる発生磁束
φEa，φHcを帰還電流IFG，IIJによる発生磁束φFG，
φIJにより矢印のように打消し、帰還線による磁
束のゆがみを減少させて前記(4)式の近似度が高く
なるように構成されている。さらに、第３図Ａに
示すように第４図の導体ループの電気導体線１，
２に電流スイツチS1〜S4をダイオードD-1〜D-8
を介して接続したリード線を設け、該スイツチS1
〜S4の操作によつて周期ｐの励磁域を増減してゆ
くことにより、カーソル３に誘起する電圧Eefの
波形振巾の大きさと位相から、どの周期域にカー
ソルが位置しているかを検出することができるよ
うに構成されている。そして、その際以下に説明
するような工夫がなされている。すなわち、第３
図Ａに示すように、導体ループを励磁するのに交
流電圧COS2πα／ｐSINωt，−SIN2πα／ｐSINωtの各
々に最 大振巾の1/2以上の直流電圧Ｖを加算したＶ＋COS
2πα／ｐSINωtとＶ−SIN2πα／ｐSINωtによつて励
磁し （カーソルに誘起されるのは交流成分のみが誘起
されるから(4)式に影響しない）高価な交流の電流
スイツチを用いることなく、安価な直流の電流ス
イツチであるダイオードとトランジスタを用い
て、励磁域の増域ができるようにしている。
６，７はトランジスタとIOで構成された切換ス
イツチで、マイクロコンピユータ１６から出力さ
れるＸ，Ｙ座標検出信号XSで作動し、検出信号
XSがLOW（0V）のときＸ座標検出用導体ループ
４ａ（XCOS線、XSIN線）を励磁し、HIGH（＋5V）
のときＹ座標検出用導体ループ４ｂ（YCOS線、
YSIN線）を励磁するようになつている。
イツチで、マイクロコンピユータ１６から出力さ
れるＸ，Ｙ座標検出信号XSで作動し、検出信号
XSがLOW（0V）のときＸ座標検出用導体ループ
４ａ（XCOS線、XSIN線）を励磁し、HIGH（＋5V）
のときＹ座標検出用導体ループ４ｂ（YCOS線、
YSIN線）を励磁するようになつている。
８，９は乗算型Ｄ−Ａ変換器で、マイクロコン
ピユータ１６で生成されたCOS2π・α／ｐと−SIN2π α／ｐのデイタル信号を入力してそれぞれ２相発振 器１３の出力SINωt（アナログ値）を乗算し、これ
に直流電圧Ｖ（SINωtの最大波形振巾の1/2のダ
イオードD1〜D-8、トランジスタアレイ１０の導
通時のドロツプ電圧を加算）を加算してＶ＋COS
2πα／ｐSINωtとＶ−SIN2πα／ｐSINωtのアナログ
信号を 生成して切換スイツチ６，７に出力する。前記デ
イジタル信号COS2πα／ｐと−SIN2πα／ｐはマイクロ
コ ンピユータ内のプログラム処理を速くするため
に、演算で生成するのではなく、プログラムの一
部に変数αに対応して増減単位でCOS2πα／ｐと−SIN 2πα／ｐの数値テーブルを記憶させておき、αの増 減の度にテーブルを参照して出力するようになつ
ている。
ピユータ１６で生成されたCOS2π・α／ｐと−SIN2π α／ｐのデイタル信号を入力してそれぞれ２相発振 器１３の出力SINωt（アナログ値）を乗算し、これ
に直流電圧Ｖ（SINωtの最大波形振巾の1/2のダ
イオードD1〜D-8、トランジスタアレイ１０の導
通時のドロツプ電圧を加算）を加算してＶ＋COS
2πα／ｐSINωtとＶ−SIN2πα／ｐSINωtのアナログ
信号を 生成して切換スイツチ６，７に出力する。前記デ
イジタル信号COS2πα／ｐと−SIN2πα／ｐはマイクロ
コ ンピユータ内のプログラム処理を速くするため
に、演算で生成するのではなく、プログラムの一
部に変数αに対応して増減単位でCOS2πα／ｐと−SIN 2πα／ｐの数値テーブルを記憶させておき、αの増 減の度にテーブルを参照して出力するようになつ
ている。
１０はトランジスタアレイで、マイクロコンピ
ユータ１６で生成された周期域検出信号S′1〜S′4
を入力して、それぞれHIGH信号（＋5V）で電
流スイツチS1〜S4をシグナルグランドSGに導通
させるようになつている。１１は増巾器で、カー
ソル３に発生した誘起電圧を増巾する。１２は同
期整流器で、増巾器１１で増巾されたカーソル３
の誘起電圧を２相発振器１３の出力COSωtで同期
整流し、電圧比較器１４，１５に出力する。２相
発振器１３はSINωtとCOSωtを出力する。電圧比較
器４は参照電圧0Vと同期整流後のカーソル３の
誘起電圧E′ef（同期整流器１２の出力）とを比較
し、参照電圧0Vの方が高いときはHIGH信号
（＋5V）を、低いときはLOW信号（0V）をマイ
クロコンピユータ１６に出力する。電圧比較器１
５は参照電圧VREF（同期整流後のカーソルの誘
起電圧の負の最大電圧に近い電圧に設定されてい
る）と同期整流後のカーソル３の誘起電圧E′efと
を比較し、参照電圧VREFの方が高いときは
HIGH信号（＋5V）を、低いときはLOW信号
（0V）をマイクロコンピユータ１６に出力する。
ユータ１６で生成された周期域検出信号S′1〜S′4
を入力して、それぞれHIGH信号（＋5V）で電
流スイツチS1〜S4をシグナルグランドSGに導通
させるようになつている。１１は増巾器で、カー
ソル３に発生した誘起電圧を増巾する。１２は同
期整流器で、増巾器１１で増巾されたカーソル３
の誘起電圧を２相発振器１３の出力COSωtで同期
整流し、電圧比較器１４，１５に出力する。２相
発振器１３はSINωtとCOSωtを出力する。電圧比較
器４は参照電圧0Vと同期整流後のカーソル３の
誘起電圧E′ef（同期整流器１２の出力）とを比較
し、参照電圧0Vの方が高いときはHIGH信号
（＋5V）を、低いときはLOW信号（0V）をマイ
クロコンピユータ１６に出力する。電圧比較器１
５は参照電圧VREF（同期整流後のカーソルの誘
起電圧の負の最大電圧に近い電圧に設定されてい
る）と同期整流後のカーソル３の誘起電圧E′efと
を比較し、参照電圧VREFの方が高いときは
HIGH信号（＋5V）を、低いときはLOW信号
（0V）をマイクロコンピユータ１６に出力する。
マイクロコンピユータ１６には座標検出処理プ
ログラムが内蔵されていて、電圧比較器１４，１
５からの出力信号を入力して、デイジタル信号・
COS2πα／ｐと−SIN2πα／ｐ、周期域検出信号S′1〜
S′4及 びＸ，Ｙ座標検出信号Xsを出力する。すなわち、
マイクロコンピユータ１６の座標検出処理プログ
ラムは電圧比較器１４の出力がLOW信号のとき、
つまりカーソル３の誘起電圧EefがCOSωtの位相の
とき、αを増減単位で加算して増加させ、位相が
反転すると（電圧比較器１４の出力がHIGHにな
ると）、加算を停止し、一方、電圧比較器１４の
出力がHIGH信号のとき、つまりカーソルの誘起
電圧Eefが−COSωtの位相のとき、αを増減単位
で減算して減少させ、位相が反転すると（電圧比
較器１４の出力がLOWになると）減算を停止す
るようになつており、また電圧比較器１５の出力
がLOW信号のとき、周期域検出信号S′1〜S′4が順
次トランジスタアレイ１０に切換えて出力され、
一方、電圧比較器１５の出力がHIGH信号のと
き、このときに信号位置で切換えを停止し、この
特定信号を記憶するようになつている。尚、変数
αの増減単位の範囲は周期ｐ以上にならないよう
に、例えば増減単位を1/16ｐとし、αを増加させ
ると、０，1/16ｐ，2/16ｐ……15/16ｐ，０，1/1
６ｐ・2/16ｐ……，αを減少させると、０，15/16
ｐ，14/16ｐ……０，15/16ｐ，14/16ｐの如く増
減するように設定されている。
ログラムが内蔵されていて、電圧比較器１４，１
５からの出力信号を入力して、デイジタル信号・
COS2πα／ｐと−SIN2πα／ｐ、周期域検出信号S′1〜
S′4及 びＸ，Ｙ座標検出信号Xsを出力する。すなわち、
マイクロコンピユータ１６の座標検出処理プログ
ラムは電圧比較器１４の出力がLOW信号のとき、
つまりカーソル３の誘起電圧EefがCOSωtの位相の
とき、αを増減単位で加算して増加させ、位相が
反転すると（電圧比較器１４の出力がHIGHにな
ると）、加算を停止し、一方、電圧比較器１４の
出力がHIGH信号のとき、つまりカーソルの誘起
電圧Eefが−COSωtの位相のとき、αを増減単位
で減算して減少させ、位相が反転すると（電圧比
較器１４の出力がLOWになると）減算を停止す
るようになつており、また電圧比較器１５の出力
がLOW信号のとき、周期域検出信号S′1〜S′4が順
次トランジスタアレイ１０に切換えて出力され、
一方、電圧比較器１５の出力がHIGH信号のと
き、このときに信号位置で切換えを停止し、この
特定信号を記憶するようになつている。尚、変数
αの増減単位の範囲は周期ｐ以上にならないよう
に、例えば増減単位を1/16ｐとし、αを増加させ
ると、０，1/16ｐ，2/16ｐ……15/16ｐ，０，1/1
６ｐ・2/16ｐ……，αを減少させると、０，15/16
ｐ，14/16ｐ……０，15/16ｐ，14/16ｐの如く増
減するように設定されている。
次に、前記実施例の作用をカーソル３が第３図
Ａの実線位置にある場合の例で説明する。
Ａの実線位置にある場合の例で説明する。
マイクロコンピユータ１６の座標検出処理プロ
グラムが起動すると、まずマイクロコンピユータ
１６のＸ，Ｙ座標検出信号XsがLOWになつて切
換スイツチ６，７に出力し、Ｘ座標検出用導体ル
ープ４ａ（XCOS線、XSIN線）が励磁される。次に、
変数αをα＝０にしてCOS０と−SIN0を生成して
マイクロコンピユータ１６からＤ−Ａ変換器８，
９にデイジタル信号で出力する。
グラムが起動すると、まずマイクロコンピユータ
１６のＸ，Ｙ座標検出信号XsがLOWになつて切
換スイツチ６，７に出力し、Ｘ座標検出用導体ル
ープ４ａ（XCOS線、XSIN線）が励磁される。次に、
変数αをα＝０にしてCOS０と−SIN0を生成して
マイクロコンピユータ１６からＤ−Ａ変換器８，
９にデイジタル信号で出力する。
Ｄ−Ａ変換器８はCOS０（デイジタル値）と２相
発振器１３の出力SINωt（アナログ値）を乗算して
交流電圧COS0・SINωtを生成し、これに直流電
圧Ｖを加算したＶ＋COS0・SINωtを切換スイツ
チ６に出力する。一方、Ｄ−Ａ変換器９は−
SIN0（デイジタル値）２相発振器１３の出力
SINωt（アナログ値）を乗算して交流電圧−
SIN0・SINωtを生成し、これに直流電圧Ｖと加
算したＶ−SIN0・SINωtを切換スイツチ７に出
力する。すでにＸ，Ｙ座標検出信号XsはLOW
（0V）になつているので、絶縁板４のＸ座標検出
導体ループ４ａ（XCOS線，XSIN線）が励磁され、
カーソル３に誘起電圧Eefが発生する。この誘起
電圧Eefが増巾器１１によつて増巾され同期整流
器１２に出力される。同期整流器１２は２相発振
器１３の出力COSωtでEefを同期整流しE′efを出力
する。カーソル３が第３図Ａの実線位置にある場
合のE′efは第３図ＢのＣ点の誘起電圧で、−
COSωtの位相、つまり負の電圧となる。電圧比
較器１４はこの誘起電圧E′efと0Vを比較し、0V
の方が高いから、マイクロコンピユータ１６に
HIGH信号を出力する。マイクロコンピユータ１
６の座標検出処理プログラムは電圧比較器１４が
HIGHの場合は増減単位1/16ｐで減算するように
構成されているので、α＝０から1/16が減算さ
れ、αはα＝15/16ｐとなる。そして、α＝０と
同様に今度はデイジタル信号、COS2π15/16と−
SIN2π15/16がマイクロコンピユータ１６から出
力されてＶ＋COS2π15/16・SINωtとＶ−SIN2π1
５／１６・SINωtで絶縁板４のＸ座標検出導体ルー
プ４ａ（XCOS，XSIN）が励磁され、同期整流器１
２には第３図ＢのＢ点の誘起電圧E′efが出力され
る。誘起電圧E′efが−COSωtの位相で、負の電
圧であるので、マイクロコンピユータ１６には電
圧比較器１４からHIGH信号が出力され、αの減
算動作が再び行なわれ、αはα＝14/16ｐとなる。
このようなαの減算動作がくり返され、αがα＝
１０／１６ｐ＝5/8ｐになると、同期整流器１２には第
３図Ｂに示すようにＡ点の誘起電圧E′efが出力さ
れ、−COSωtの位相からCOSωt位相に反転し、つま
り誘起電圧E′efが負の電圧から正の電圧に反転
し、電圧比較器１４からLOW信号がマイクロコ
ンピユータ１６に出力され、αの減算動作が停止
し、カーソル３の同期域内座標値αxがαx＝5/8ｐ
として検出される。
発振器１３の出力SINωt（アナログ値）を乗算して
交流電圧COS0・SINωtを生成し、これに直流電
圧Ｖを加算したＶ＋COS0・SINωtを切換スイツ
チ６に出力する。一方、Ｄ−Ａ変換器９は−
SIN0（デイジタル値）２相発振器１３の出力
SINωt（アナログ値）を乗算して交流電圧−
SIN0・SINωtを生成し、これに直流電圧Ｖと加
算したＶ−SIN0・SINωtを切換スイツチ７に出
力する。すでにＸ，Ｙ座標検出信号XsはLOW
（0V）になつているので、絶縁板４のＸ座標検出
導体ループ４ａ（XCOS線，XSIN線）が励磁され、
カーソル３に誘起電圧Eefが発生する。この誘起
電圧Eefが増巾器１１によつて増巾され同期整流
器１２に出力される。同期整流器１２は２相発振
器１３の出力COSωtでEefを同期整流しE′efを出力
する。カーソル３が第３図Ａの実線位置にある場
合のE′efは第３図ＢのＣ点の誘起電圧で、−
COSωtの位相、つまり負の電圧となる。電圧比
較器１４はこの誘起電圧E′efと0Vを比較し、0V
の方が高いから、マイクロコンピユータ１６に
HIGH信号を出力する。マイクロコンピユータ１
６の座標検出処理プログラムは電圧比較器１４が
HIGHの場合は増減単位1/16ｐで減算するように
構成されているので、α＝０から1/16が減算さ
れ、αはα＝15/16ｐとなる。そして、α＝０と
同様に今度はデイジタル信号、COS2π15/16と−
SIN2π15/16がマイクロコンピユータ１６から出
力されてＶ＋COS2π15/16・SINωtとＶ−SIN2π1
５／１６・SINωtで絶縁板４のＸ座標検出導体ルー
プ４ａ（XCOS，XSIN）が励磁され、同期整流器１
２には第３図ＢのＢ点の誘起電圧E′efが出力され
る。誘起電圧E′efが−COSωtの位相で、負の電
圧であるので、マイクロコンピユータ１６には電
圧比較器１４からHIGH信号が出力され、αの減
算動作が再び行なわれ、αはα＝14/16ｐとなる。
このようなαの減算動作がくり返され、αがα＝
１０／１６ｐ＝5/8ｐになると、同期整流器１２には第
３図Ｂに示すようにＡ点の誘起電圧E′efが出力さ
れ、−COSωtの位相からCOSωt位相に反転し、つま
り誘起電圧E′efが負の電圧から正の電圧に反転
し、電圧比較器１４からLOW信号がマイクロコ
ンピユータ１６に出力され、αの減算動作が停止
し、カーソル３の同期域内座標値αxがαx＝5/8ｐ
として検出される。
αxの検出が終了すると、前記αx＝5/8ｐに1/4
ｐを加算した5/8ｐ＋1/4ｐ＝7/8ｐがαに設定さ
れ、周期域内座標検出動作と同様にデイジタル信
号COS2π7/8と−SIN2π7/8がマイクロコンピユー
タ１６から出力されてＶ＋COS2π7/8，SINωtとＶ−SI
Ｎ2π7/8SINωtで絶縁板４のＸ座標検出導体ループ
４ａ（XCOS線、XSIN線）が励磁され、カーソル３
の誘起電圧Eefを２相発振器１３の出力COSωtで同
期整流すると、カーソル３の位置ｘが変化に対し
て第３図Ｃの如き電圧変化E′efが得られ、ｘ＝5/
８ｐとｘ＝5/8ｐ＋ｐの位置で誘起電圧E′efが負で
最大（位相は−COSωtで振巾が最大）になつてい
る。この最大になる位置は励磁域を増減しても変
化しないから、この状態を保持しながら、マイク
ロコンピユータ１６から周期域検出信号S′1〜S′4
をS′1，S′2，S′3，S′4と番号の若い順に切換えて
出力し、電圧比較器１５の出力がHIGH信号かど
うかをチエツクし、つまりカーソル３の誘起電圧
Eefが−COSωtの位相で波形振巾が最大に近いかを
チエツクする。これをさらに詳細に説明すると、
まずS′1だけをHIGHにしてトランジスタアレイ
１０に出力する。これによつて、電流スイツチS1
だけがシグナルグランドSGと導通状態になり、
ダイオードＤ−２に接続されている電気導体線ま
でが励磁された状態になる。この状態ではカーソ
ル３は励磁域に入つていないので、カーソル３の
誘起電圧は小さく、従つて同期整流器１２の出力
E′efをVREFより低くならないので電圧比較器１
５はLOW信号をマイクロコンピユータ１６に出
力する。マイクロコンピユータ１６から周期域検
出信号S′1を出力した後、電圧比較器１５の出力
がLOWになつているので、次はS′2だけをHIGH
にしてトランジスタアレイ１０に出力する。これ
によつて電流スイツチS2だけがシグナルグランド
SGと導通状態になりダイオードＤ−４に接続さ
れている電気導体線までが励磁された状態にな
る。今度はカーソル３は励磁域に入つており、カ
ーソル３には−COSωtの位相で波形振巾最大の電
圧Eefが誘起されているので同期整流後の誘起電
圧E′efはVREFより低くなり電圧比較器１５は
HIGH信号をマイクロコンピユータ１６に出力す
る。周期域検出信号S′2を出力した後電圧比較器
１５の出力がHIGHになつているのでマイクロコ
ンピユータ１６はS′2を記憶する。αxの値から周
期域内座標値αxが第３図ＡのＣの領域にあるこ
とがわかるので、このＣとS′2とからカーソル３
は周期域P0に位置していると判定されてＸ座標
ｘ＝5/8ｐ＋０が算出される。
ｐを加算した5/8ｐ＋1/4ｐ＝7/8ｐがαに設定さ
れ、周期域内座標検出動作と同様にデイジタル信
号COS2π7/8と−SIN2π7/8がマイクロコンピユー
タ１６から出力されてＶ＋COS2π7/8，SINωtとＶ−SI
Ｎ2π7/8SINωtで絶縁板４のＸ座標検出導体ループ
４ａ（XCOS線、XSIN線）が励磁され、カーソル３
の誘起電圧Eefを２相発振器１３の出力COSωtで同
期整流すると、カーソル３の位置ｘが変化に対し
て第３図Ｃの如き電圧変化E′efが得られ、ｘ＝5/
８ｐとｘ＝5/8ｐ＋ｐの位置で誘起電圧E′efが負で
最大（位相は−COSωtで振巾が最大）になつてい
る。この最大になる位置は励磁域を増減しても変
化しないから、この状態を保持しながら、マイク
ロコンピユータ１６から周期域検出信号S′1〜S′4
をS′1，S′2，S′3，S′4と番号の若い順に切換えて
出力し、電圧比較器１５の出力がHIGH信号かど
うかをチエツクし、つまりカーソル３の誘起電圧
Eefが−COSωtの位相で波形振巾が最大に近いかを
チエツクする。これをさらに詳細に説明すると、
まずS′1だけをHIGHにしてトランジスタアレイ
１０に出力する。これによつて、電流スイツチS1
だけがシグナルグランドSGと導通状態になり、
ダイオードＤ−２に接続されている電気導体線ま
でが励磁された状態になる。この状態ではカーソ
ル３は励磁域に入つていないので、カーソル３の
誘起電圧は小さく、従つて同期整流器１２の出力
E′efをVREFより低くならないので電圧比較器１
５はLOW信号をマイクロコンピユータ１６に出
力する。マイクロコンピユータ１６から周期域検
出信号S′1を出力した後、電圧比較器１５の出力
がLOWになつているので、次はS′2だけをHIGH
にしてトランジスタアレイ１０に出力する。これ
によつて電流スイツチS2だけがシグナルグランド
SGと導通状態になりダイオードＤ−４に接続さ
れている電気導体線までが励磁された状態にな
る。今度はカーソル３は励磁域に入つており、カ
ーソル３には−COSωtの位相で波形振巾最大の電
圧Eefが誘起されているので同期整流後の誘起電
圧E′efはVREFより低くなり電圧比較器１５は
HIGH信号をマイクロコンピユータ１６に出力す
る。周期域検出信号S′2を出力した後電圧比較器
１５の出力がHIGHになつているのでマイクロコ
ンピユータ１６はS′2を記憶する。αxの値から周
期域内座標値αxが第３図ＡのＣの領域にあるこ
とがわかるので、このＣとS′2とからカーソル３
は周期域P0に位置していると判定されてＸ座標
ｘ＝5/8ｐ＋０が算出される。
同様にしてカーソル３が第３図Ａの鎖線位置に
ある場合は、電流スイツチS4が導通したときに
E′efが負の最大値になるので、カーソル３は周期
域P1に位置していると判定されてＸ座標ｘ＝5/8
ｐ＋Ｐが算出される。このようにして、Ｘ座標の
検出が終了する。
ある場合は、電流スイツチS4が導通したときに
E′efが負の最大値になるので、カーソル３は周期
域P1に位置していると判定されてＸ座標ｘ＝5/8
ｐ＋Ｐが算出される。このようにして、Ｘ座標の
検出が終了する。
Ｘ座標の検出が終了すると、マイクロコンピユ
ータ１６のＸ，Ｙ座標検出信号XsがHIGHとな
り、これによりＹ座標検出用導体ループ４ｂ
（YCOS線、YSIN線）が励磁され、Ｘ座標の検出と
同様の動作でＹ座標の検出が行なわれる。
ータ１６のＸ，Ｙ座標検出信号XsがHIGHとな
り、これによりＹ座標検出用導体ループ４ｂ
（YCOS線、YSIN線）が励磁され、Ｘ座標の検出と
同様の動作でＹ座標の検出が行なわれる。
前記のようにしてＸ座標とＹ座標を検出するこ
とによりカーソルの座標値を検出するものであ
る。
とによりカーソルの座標値を検出するものであ
る。
尚、前記実施例では説明を簡単にするために、
変数αの増減単位を1/16ｐとし、かつ周期域を２
周期域で説明したが、これらは一例を示したにす
ぎず、いずれも任意のものに設定できることは言
う迄もない。
変数αの増減単位を1/16ｐとし、かつ周期域を２
周期域で説明したが、これらは一例を示したにす
ぎず、いずれも任意のものに設定できることは言
う迄もない。
（効果）
この発明は前記のようであり、カーソルに誘起
する電圧の位相反転検出と最大波形振巾検出とに
より、カーソルの座標値を検出して迅速かつ確実
な座標読取を行なうことができ、しかもその読取
精度は主にカーソルに発生する誘起電圧の位相反
転検出によつて決まるので、従来のものに比して
著しく高くなる。また、この発明では従来のもの
のようなカーソルの高さ補正手段や時間計測手段
を採らないとともに、Ａ−Ｄ変換器も使用しない
構造のため、安価に製作することができるなどす
ぐれた効果を有する。
する電圧の位相反転検出と最大波形振巾検出とに
より、カーソルの座標値を検出して迅速かつ確実
な座標読取を行なうことができ、しかもその読取
精度は主にカーソルに発生する誘起電圧の位相反
転検出によつて決まるので、従来のものに比して
著しく高くなる。また、この発明では従来のもの
のようなカーソルの高さ補正手段や時間計測手段
を採らないとともに、Ａ−Ｄ変換器も使用しない
構造のため、安価に製作することができるなどす
ぐれた効果を有する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、
第２図Ａ，Ｂ，Ｃは同上の電気絶縁板において
Ｘ，Ｙ座標検出用導体ループをそれぞれ分解して
示す斜視図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは同上のＸ座標検
出用導体ループを形成する電気導体線等とその出
力電圧波形を示す図、第４図は第３図Ａの導体ル
ープを構成する前の導体ループを説明するための
図、第５図は第４図の導体ループを構成する前
の、かつ第３図Ａの導体ループが利用する導体ル
ープを説明するための図である。 １，２…電気導体線、３…カーソル、４…電気
絶縁板、４ａ…Ｘ座標検出用導体ループ、４ｄ…
Ｙ座標検出用導体ループ、６，７…切換スイツ
チ、８，９…Ｄ−Ａ変換器、１０…トランジスタ
アレイ、１１…増巾器、１２…同期整流器、１３
…２相発振器、１４，１５…電圧比較器、１６…
マイクロコンピユータ。
第２図Ａ，Ｂ，Ｃは同上の電気絶縁板において
Ｘ，Ｙ座標検出用導体ループをそれぞれ分解して
示す斜視図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは同上のＸ座標検
出用導体ループを形成する電気導体線等とその出
力電圧波形を示す図、第４図は第３図Ａの導体ル
ープを構成する前の導体ループを説明するための
図、第５図は第４図の導体ループを構成する前
の、かつ第３図Ａの導体ループが利用する導体ル
ープを説明するための図である。 １，２…電気導体線、３…カーソル、４…電気
絶縁板、４ａ…Ｘ座標検出用導体ループ、４ｄ…
Ｙ座標検出用導体ループ、６，７…切換スイツ
チ、８，９…Ｄ−Ａ変換器、１０…トランジスタ
アレイ、１１…増巾器、１２…同期整流器、１３
…２相発振器、１４，１５…電圧比較器、１６…
マイクロコンピユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気絶縁板に周期Ｐで矩形状に折り返して配
列され、かつ互いにＰ／４周期ずらして配列され
た２本の電気導体線によつて形成された第１、第
２の導体ループと、 この第１、第２の導体ループのいずれか一方に
接続され、出力電圧の波形振巾が変数αの余弦関
数に比例して発振する余弦関数発振手段と、 前記第１、第２導体ループのうち余弦関数発振
手段が接続されていない導体ループに接続され、
同様に出力電圧の波形振巾が変数αの正弦関数に
比例して発振する正弦関数発振手段と、 前記余弦関数発振手段及び正弦関数発振手段に
よつて励磁された前記第１、第２導体ループの発
生磁束を検出するための磁束検出コイルを内蔵し
たカーソルと、 前記変数αを余弦関数発振手段及び正弦関数発
振手段に設定し、かつこの変数αを所定の増減単
位で増減して第１、第２導体ループを励磁し、前
記カーソルに誘起電圧を発生させ、この誘起電圧
の位相が反転するときの変数αの値を、カーソル
の周期域内の座標値として検出する処理手段とを
具えたことを特徴とする座標読取装置。 ２ 前記第１、第２導体ループが各ループごとに
２本以上の電流帰還線を電気導体線と接続して具
えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の座標読取装置。 ３ 前記余弦関数発振手段及び正弦関数発振手段
のそれぞれの出力電圧が、最大振巾の1/2以上の
直流電圧を加算して発振するように構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の座標読取装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60004489A JPS61163425A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 座標読取装置 |
| US06/815,705 US4672155A (en) | 1985-01-14 | 1986-01-02 | Coordinate reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60004489A JPS61163425A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 座標読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163425A JPS61163425A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH0326847B2 true JPH0326847B2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=11585502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60004489A Granted JPS61163425A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | 座標読取装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4672155A (ja) |
| JP (1) | JPS61163425A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4837716A (en) * | 1987-07-24 | 1989-06-06 | Chia Hui Lin | Twin-rate charging and discharging proportional type cursor position determining device |
| GB2227319A (en) * | 1988-12-09 | 1990-07-25 | Qudos Sa | Digitising device |
| MY106855A (en) * | 1989-08-24 | 1995-08-30 | Sony Corp | Input devices. |
| US4996393A (en) * | 1990-04-03 | 1991-02-26 | Summagraphics Corporation | Digitizer tablet with split-current conductor array |
| US5239489A (en) * | 1991-05-06 | 1993-08-24 | International Business Machines Corporation | Pen position and tilt estimators for a digitizer tablet |
| US5614890A (en) * | 1993-12-27 | 1997-03-25 | Motorola, Inc. | Personal identification system |
| EP1746488A2 (en) * | 2005-07-21 | 2007-01-24 | TPO Displays Corp. | Electromagnetic digitizer sensor array structure |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4570033A (en) * | 1983-09-09 | 1986-02-11 | Numonics Corporation | Polyphase digitizer |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP60004489A patent/JPS61163425A/ja active Granted
-
1986
- 1986-01-02 US US06/815,705 patent/US4672155A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61163425A (ja) | 1986-07-24 |
| US4672155A (en) | 1987-06-09 |
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