JPH04326416A - 座標読取装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の外部
装置へ座標入力を行う座標読取装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来の座標読取装置としては、本出願人
の出願による特開昭５２−９６８２５号、および特開昭
５５−９６４１１号がある。これらの座標読取装置につ
いて簡単に説明する。図４は、従来の座標読取装置の構
成図である。座標読み取り板であるタブレット１０１に
は複数のループ形状をしたループライン群１０２が敷設
されている。これらのループライン群１０２は走査回路
１０４によって１本ずつ選択される。走査回路１０４の
出力は信号処理回路１０６に接続され、さらにこの出力
は制御回路１０７に接続されている。制御回路１０７は
、前記走査回路１０４を順次選択するように走査信号ｓ
１０４を与えるようにもなっている。

【０００３】一方、座標指示器１０９にはコイル１０９
１が内蔵されており、励磁信号線１０３によって座標読
取装置本体に内蔵された励磁回路１０５に接続されてい
る。以上の構成により座標値は次のように算出される。 座標指示器１０９はループライン群１０２上に置かれ、
励磁回路１０５からの信号によって常に交流磁界を発生
する。制御回路１０７は走査信号ｓ１０４を与えて順次
走査回路１０４を選択していく。この動作を「走査」と
呼んでいる。ループライン群１０２には、座標指示器１
０８の置かれた位置に応じた誘導信号が誘起しているの
で、走査回路１０４によりループライン群１０２を選択
することによって、信号処理回路１０６にはループライ
ンごとの誘導信号ｓ１０１が順次入力されることになる
。信号処理回路１０６はこれらの誘導信号の包絡線波形
を発生するようになっている。制御回路１０７はこの包
絡線波形からループラインごとの誘導信号の振幅を入力
し、振幅を比較演算することによって座標値を求めてい
る。

【０００４】このように従来の座標読取装置での特徴は
、複数のループライン群を走査して誘導信号を観測する
ということであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の座標読
取装置では、タブレット全面の走査を行うために走査回
路には多数のアナログスイッチ等の電子的スイッチを用
いなければならず、コストアップの要因となっていた。 さらに誘導信号を検出するためには多くのループライン
を切り替える必要があり位置検出が高速化できないとい
う問題があった。

【０００６】本発明は、従来の座標読取装置における以
上の問題点を解決するためになされたものであり、その
目的は走査することなく座標値を算出できる座標読取装
置を実現することを主目的とし、これによって座標読取
装置、特にタブレットのコストダウン、位置検出の高速
化をねらったものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、座標検出方向に沿って幅を漸次増加あるい
は減少させて敷設した第１のループラインと、幅の増加
傾向を第１のループラインとは逆方向に減少あるいは増
加させて敷設した第２のループラインとを設けたタブレ
ットと、座標指示器とによって座標読取装置を構成し、
第１および第２のループラインと座標指示器との間の電
磁結合により第１およびのループラインに誘起する誘導
信号をもとに座標指示器が置かれた位置を算出するよう
になした。

【０００８】

【作用】このように構成した座標読取装置によれば、座
標指示器とタブレットに敷設したループラインとの間の
電磁結合によってループラインには誘導信号が誘起する
が、ループラインの幅が座標検出方向にそって増減させ
てあるので、この誘導信号の大きさは座標検出方向に沿
って座標指示器が置かれた位置に応じたものとなってい
る。さらに詳細には第１のループラインと第２のループ
ラインとはループ幅の増減傾向を逆にしてあるので、第
１のループラインと第２のループラインのそれぞれにお
いて座標指示器の位置に応じた誘導信号の大きさを得る
ことができる。本座標読取装置はこれら２つのループラ
インから得られる誘導電圧の大きさから座標を求めるの
である。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１ないし図３に基
づき説明する。まず、構成について説明する。図１は本
発明による座標読取装置の構成図である。なお以下の説
明においては説明を簡単にするために一次元の座標読取
装置について説明する。

【００１０】図１において、９は座標指示器であり、コ
イル９１を内蔵している。コイル９１は励磁回路８に接
続されている。励磁回路８はコイル９１に交流信号であ
る励磁信号ｓ１を与えるものである。励磁信号ｓ１はた
とえば６１４．４ｋＨｚ程度の交流信号である。ただし
、この信号はこの周波数に限定されるものでなく、基本
的にはコイル９１と後述するループラインとの間に電磁
結合作用を発生させる信号であればよい。　　１はタブ
レットであり、座標検出方向に沿って第１のループライ
ン２および第２のループライン３が敷設されている。第
１のループライン２は座標検出方向に沿って幅を減少さ
せて敷設したループラインを座標検出方向とは直角方向
に複数設け、それぞれのループラインを接続して１本の
ループラインとしたものである。

【００１１】第２のループライン３は第１のループライ
ン２と幅の増減方向を逆にしたもので構成のしかたは同
じである。座標検出方向に沿って幅を増加させて敷設し
てある。これらのループラインには前記座標指示器９の
コイル９１が発生する交流磁界によって誘導信号ｓ２、
ｓ３が誘起する。第１のループライン２および第２のル
ープライン３は切替回路４に接続されている。　　切替
回路４はアナログスイッチ等の電子的スイッチ素子で構
成されており、第１のループライン２または第２のルー
プライン３のいずれか一方を信号処理回路５に接続する
ものである。　　信号処理回路５はループラインに誘起
した誘導信号ｓ２、ｓ３を入力し、その包絡線信号ｓ４
を発生する機能を有する回路である。構成の一例を図２
に示す。信号処理回路５は増幅回路５１、整流回路５２
、フィルタ回路５３で構成される。

【００１２】信号処理回路５の出力は演算回路６に接続
されている。演算回路６は誘導信号ｓ２、ｓ３の包絡線
信号ｓ４を入力し、座標値を算出する機能を有するもの
である。包絡線信号ｓ４を入力する入力部はＡ／Ｄ変換
器となっており、包絡線信号ｓ４の電圧値をデジタル量
として読み込むようになっている。

【００１３】制御回路７は動作の制御を行うもので切替
回路４に切替信号ｓ５を与えるように接続されている。 次に動作の説明の前に座標指示器９の位置と誘導信号と
の関係について、第１のループライン２に誘起する誘導
信号ｓ２を例として説明する。図３に示すようにコイル
９１が第１のループライン２の幅の広い領域、図の点ａ
に置かれていると、コイル９１の発生する磁束のうちル
ープライン内部を貫通する磁束は比較的多くその結果ル
ープラインに誘起する誘導信号ｓ２の振幅は大きくなる
。そして座標検出方向に沿ってコイル９１が移動するに
従い、誘導信号ｓ２の振幅は小さくなっていく。

【００１４】このように誘導信号ｓ２の振幅はコイル９
１の置かれた位置情報を有しているのである。本座標読
取装置はこの性質を利用して誘導信号の振幅から座標値
を求めようとするものである。ただし、ループラインに
誘起する誘導信号の振幅は上記のように位置だけで変動
するものではない。高さによっても大きく変動してしま
うことは明かであり、座標値の算出にあたっては高さや
その他の変動を除去する必要があった。２本のループラ
インを設けたのはそのためであって、２本のループライ
ンに誘起した誘導信号を演算することによって高さの変
動を除去した座標値として求めている。

【００１５】しかしながら、座標値を得るための基本の
構成としてば第１または第２のループラインどちらかだ
けでも可能であることは言うまでもない。また、図１の
ようにループラインとしないで、１本のループライン要
素のみでは座標検出方向と直角方向にコイル９１が移動
した場合にも誘導信号の振幅が変動してしまうことは明
かである。ループラインを座標検出方向と直角方向に複
数接続しているのは、直角方向への移動の影響を除去す
ることを目的としているのである。これは二次元の座標
読取装置を構成する場合には必要な構成である。

【００１６】次に動作について説明する。励磁回路８は
常時励磁信号ｓ１を座標指示器９のコイル９１に与えて
おり、これによりコイル９１は常時交流磁界を発生して
いる。制御回路７は、まず切替信号ｓ５を切替回路４に
与え第１のループライン２を信号処理回路５に接続する
。

【００１７】座標指示器９がタブレット１上に置かれて
いると、第１のループライン２には座標指示器９との位
置関係によって大小する誘導信号ｓ２が誘起しているの
で、この誘導信号ｓ２は切替回路４を通って信号処理回
路５に入力される。信号処理回路５によって誘導信号ｓ
２は増幅、検波され包絡線信号ｓ４に変換される。演算
回路６は包絡線信号ｓ４を入力する。演算回路６の入力
回路は前述したようにＡ／Ｄ変換器となっていて、包絡
線信号ｓ４の大きさをデジタル量で読み取るようになっ
ている。読み取った電圧値は一旦記憶しておく。

【００１８】続いて制御回路７は切替信号ｓ５を切替回
路４に与え第２のループライン３を信号処理回路５に接
続する。第２のループライン３に誘起した誘導信号ｓ３
は上記の説明と同様に包絡線信号ｓ４に変換され演算回
路６にその電圧値が読み取られる。演算回路６において
座標値は次のように求められる。まず各誘導信号の電圧
を次のように名付ける。　　Ｖ１・・・第１のループラ
インの誘導信号ｓ２の電圧Ｖ２・・・第２のループライ
ンの誘導信号ｓ３の電圧これらの電圧値によって座標値
ｃｏｏｄを次の式１によって求める。

【００１９】 　　ｃｏｏｄ　　＝　　Ｖ２　　−　　Ｖ１　　＋　　
Ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（式１）ここでＣは定数であり、座標の原点を定め
るオフセット量である。図１においてコイル９１が座標
検出方向とは逆の方向に置かれている場合、すなわち左
側の領域に置かれている場合、Ｖ２＜Ｖ１であるからＶ
２−Ｖ１の値は負になる。最も左に置かれた場合にこの
演算結果が正になるようにＣを選んで加算すればｃｏｏ
ｄは正の値となる。一般的には位置検出領域の最も左を
原点０として、座標値が常に正の値になるようにするが
、目的に応じて原点位置をかえてもよい。

【００２０】実験によれば、このようにして求めたｃｏ
ｏｄはコイル９１の位置に対してほぼ直線的に対応する
ことがわかっている。また２つの誘導信号の差をとるこ
とによって高さの影響も除去できることがわかっている
。その他の実施例のいくつかについて簡単に説明を加え
る。前記実施例では第１および第２のループラインを切
替回路４で選択し信号処理回路５に導いていたが、信号
処理回路５を２組設けそれぞれを第１のループライン２
と第２のループライン３に接続するようにしてもよい。 この場合は切替回路４とそれを制御する制御回路７は不
要になり、演算回路６には２組の信号処理回路の出力を
接続する。

【００２１】この構成では演算回路６は同時に２組の誘
導信号の振幅を入力することができるので、前記実施例
に比べてさらに高速化がはかれる。また前記実施例は一
次元の座標読取装置についてのものであるが、このよう
に構成した一次元の座標読取装置を２組設け、それぞれ
を直交して配置すれば二次元の座標読取装置が構成でき
ることは容易である。

【００２２】さらに一次元の座標読取装置で座標検出方
向と直角の方向の移動が別の手段で規制できるような場
合には前記実施例で示したようにループラインを複数設
けなくてもよい。より簡単な構造でタブレットが構成で
きる。さらに前記実施例の図１ではループラインを構成
するラインは直線として描かれているが、これは適当な
曲線で構成してもよい。曲線で構成することによって座
標検出方向での座標値の誤差を補正することができる。 さらに積極的には希望の関数特性による座標算出が行え
る座標読取装置が実現できる。

【００２３】本発明の主旨は、タブレットを構成するル
ープラインの形状に特徴をもたせ、そのループラインに
誘起した誘導信号を演算して座標値を求めようとするも
のである。前記実施例では座標指示器９のコイル９１に
励磁回路８を接続して励磁信号を与え交流磁界を発生さ
せるようにしていたが、この構成は本発明の本質ではな
い。タブレット１と座標指示器９との間の電磁結合を利
用する座標読取装置は種々提案されており、その結合原
理にかかわる技術は本発明に応用できる。　　たとえば
タブレットに励磁手段を設け、これから発生する交流磁
界を座標指示器を介してタブレットの検出手段と結合さ
せる方式、あるいはタブレットの励磁手段から発生する
交流磁界による誘導信号を座標指示器で一旦蓄積した後
、そのエネルギーを利用してふたたび座標指示器から交
流磁界を発生させる方式などがある。これらは座標指示
器をタブレットと信号線で接続する必要のないワイヤレ
ス座標読取装置であるが、これらの座標読取装置におい
ても誘導信号を誘起するループライン構成を前記実施例
と同様に構成できる。また、ループラインをＸ軸、Ｙ軸
にそれぞれ直角方向に連続して配置すれば、二次元の座
標検出も実現可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では座標検
出方向に沿って幅を漸次増加あるいは減少させて第１お
よび第２のループラインを敷設してタブレットを構成し
、ループラインと座標指示器との間の電磁結合により２
つのループラインに誘起する誘導信号をもとに座標指示
器が置かれた位置を算出するように座標読取装置を構成
した。したがって、従来の座標読取装置のようにタブレ
ットを複数のループラインとそれを切り替えるスイッチ
手段とによって走査する必要がなくなったので、座標読
取装置特にタブレットの構造が簡単になった。また座標
の算出を高速に行うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による座標読取装置の一実施例の構成図
である。

【図２】本発明による実施例の信号処理回路の構成図で
ある。

【図３】本発明による実施例の誘導信号の説明図である
。

【図４】従来の座標読取装置の構成図である。

【符号の説明】

１　　タブレット ２　　第１のループライン ３　　第２のループライン ４　　切替回路 ５　　信号処理回路 ６　　演算回路 ７　　制御回路 ８　　励磁回路 ９　　座標指示器 ９１　　コイル ｓ１　　励磁信号 ｓ２　　誘導信号 ｓ３　　誘導信号 ｓ４　　包絡線信号 ｓ５　　切替信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　座標検出方向に沿って幅を漸次増加さ
   せて敷設したループラインを設けたタブレットと、座標
   指示器とによって構成され、前記ループラインと前記座
   標指示器との間の電磁結合により前記ループラインに誘
   起する誘導信号をもとに前記座標指示器が置かれた位置
   を算出するように構成した座標読取装置。
2. 【請求項２】　　座標検出方向に沿って幅を漸次増加さ
   せて敷設した第１のループラインおよび前記第１のルー
   プラインとは逆の方向に幅を漸次増加させて敷設した第
   ２のループラインを設けたタブレットと、座標指示器と
   、前記第１または第２のループラインに接続され、該ル
   ープラインのいずれか一方を選択する切替回路と、該切
   替回路に接続され、選択されたループラインに誘起した
   誘導信号の振幅信号を出力する信号処理回路と、該信号
   処理回路に接続され、前記振幅信号を入力して演算処理
   することによって前記座標指示器の置かれた位置の座標
   を求める演算回路とにより構成され、前記第１および第
   ２のループラインと前記座標指示器との間の電磁結合に
   より前記第１および第２のループラインに誘起する誘導
   信号をもとに前記座標指示器が置かれた位置を算出する
   ように構成した座標読取装置。
3. 【請求項３】　　座標検出方向に沿って幅を漸次増加さ
   せて敷設した第１のループラインおよび前記第１のルー
   プラインとは逆の方向に幅を漸次増加させて敷設した第
   ２のループラインを設けたタブレットと、座標指示器と
   、前記第１または第２のループラインに接続され、該第
   １のループラインに誘起した誘導信号の振幅信号を出力
   する第１の信号処理回路と、前記第２のループラインに
   接続され該第２のループラインに誘起した誘導信号の振
   幅信号を出力する第２の信号処理回路と、前記第１およ
   び第２の信号処理回路に接続され、前記振幅信号を入力
   し、演算処理することによって前記座標指示器の置かれ
   た位置の座標を求める演算回路とにより構成される座標
   読取装置。
4. 【請求項４】　　前記第１のループラインを座標検出方
   向とは直角の方向に沿って複数直列に接続して第１のル
   ープラインとなし、同様に第２のループラインを座標検
   出方向とは直角の方向に沿って複数直列に接続し、第２
   のループラインとなし、前記第１および第２のループラ
   インと前記座標指示器との間の電磁結合により前記第１
   および第２のループラインに誘起する誘導信号をもとに
   前記座標指示器が置かれた位置を算出するように構成し
   た請求項１または請求項２の座標読取装置。