JPH04347720A - 座標位置検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタブレットと、このタブ
レット上に載置されるカーソルとの間の電磁誘導に基づ
いて、タブレット上のカーソルの平面座標位置を測定す
る座標位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の先行技術としては、本願出願人
と同一出願人に係る特許出願、特願平２−２５４３３９
号「座標位置測定装置」および特願平２−２７２１８５
号「座標位置測定装置」（以下、総称して先出願という
）がある。Ｘ−Ｙ平面上に長手方向がＸ軸またはＹ軸に
平行な格子状の導体パターンが形成されたグリッド板を
複数種類積み重ねて構成したタブレットと、このタブレ
ット上に載置されたカーソルとの間の電磁結合を利用し
て、タブレット平面上に設定したＸ−Ｙ座標軸に関する
カーソルの座標位置を検出する座標位置検出装置は従来
から良く知られている。

【０００３】先出願に係る装置は、カーソルに信号電流
を流してタブレットの格子状導体パターンに誘起する電
圧を信号処理することにより、座標位置を決定する型の
装置であり、カーソル電源としてはタブレット内に設け
られている電源用グリッド板に流れる電源用交流電流に
よって、カーソルに設けられている電源結合コイルに誘
起する電源電圧を整流して使用している。

【０００４】図３は先出願の電源用グリッド板の導体パ
ターンを示す図で、グリッド板１０１，１０２は積み重
ねられ、または導体パターンが相互に絶縁された状態で
一体に形成され、位置的に多相に配列された導体パター
ンを構成する。ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４はそれぞれ端子
を示す。図３に示す実施例では導体の方向はＹ軸に平行
であり、配列方向はＸ軸に平行で配列のピッチはＤ／２
であり、互いに隣接する導体では互いに逆方向の電流が
流れるように直列に接続されている。また、グリッド板
１０２上の導体はグリッド板１０１上の導体に対し配列
のピッチ方向にＤ／４だけの空間的位相差をもって配列
されている。

【０００５】グリッド板１０１の端子ｐ１，ｐ２間にＡ
ｓｉｎωｔの電流を流し、グリッド板１０２の端子ｐ３
，ｐ４間にＡｃｏｓωｔの電流を流す。導体の方向では
位置によって電流が変化しないので、発生する磁界の強
さは変化しない。また配列の方向では互いに隣接する導
体に逆方向の電流が流れ、グリッド板１０１による磁界
は、Ａ（ｓｉｎωｔ）（ｃｏｓ２πｓ／Ｄ）に比例し、
１０２による磁界は、Ａ（ｃｏｓωｔ）｛ｃｏｓ２π（
ｓ＋Ｄ／４）／Ｄ｝＝Ａ（ｃｏｓωｔ）（ｓｉｎ２πｓ
／Ｄ）に比例し、合成磁界は、Ａ（ｓｉｎωｔ＋２πｓ
／Ｄ）・・・（１）に比例する。ここにｓはグリッド板
１０１の任意の導体から配列方向への距離を示す。 すなわち、図３に示す電源用グリッド板によって平面位
置に関係なく振幅一定の磁界を発生することができ、し
たがってカーソルの電源結合コイルにはタブレット上の
平面位置に関係なく一定の電圧が誘起される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し、図３に示すよう
な電源用グリッド板によって振幅一定の交流磁界を発生
できるとする考えには次の２つの仮定を含んでいる。第
１の仮定はＹ軸方向では磁界は一定であるという仮定で
ある。図３に鎖線で示すＹ軸方向の線上のＡ０点の磁界
を考えてみる。Ａ０点から十分に遠い位置の電流がＡ０
点の磁界に及ぼす影響は無視することが出来るから、Ａ
０点の磁界はＹ軸上Ａ１〜Ａ２の範囲にある電流によっ
て決定されると考えることができる。同様にＢ０点の磁
界はＹ軸上Ｂ１〜Ｂ２の範囲にある電流によって決定さ
れる。

【０００７】Ａ１〜Ａ２範囲にある電流と、Ｂ１〜Ｂ２
範囲にある電流は同一電流値であるので、Ｙ軸上をＡ０
からＢ０に移動しても磁界の強さは変わらない。然し、
Ｙ軸上を更に移動してＣ０点に到ると、Ｃ０点の磁界を
決定する電流はＣ１〜Ｃ２範囲にある電流であるが、こ
の範囲には導体が存在しない部分があり、また導体の端
を互いに接続する端接続導体が存在し、これに電流が流
れているなど、Ｂ１〜Ｂ２範囲の電流の状態とは異なる
。すなわち、導体の端に近い場所では、第１の仮定は成
立せず、磁界の強さが一定でなくなる。

【０００８】上記の式（１）が成立するためには、Ｘ軸
方向の磁界の変化は、その位置に最も近い２本の導体に
流れる電流によってほぼ定められ、その他の導体に流れ
る電流の影響は互いに打ち消し合うという第２の仮定を
前提にしている。図３にＩ４，Ｉ２，Ｉ０，Ｉ１，Ｉ３
，Ｉ５で示す電流は直列導体を流れる同一大きさの電流
であるが、Ｉ０が流れる導体とＩ１が流れる導体との間
にある点の磁界はＩ０とＩ１とによってほぼ定められ、
電流Ｉ２の影響は電流Ｉ３の影響によってほぼ打ち消さ
れる。然し、Ｉ４が流れる導体とＩ２が流れる導体との
間にある点の磁界はＩ４とＩ２によってほぼ定められる
が、Ｉ０の影響を打ち消す電流が存在しないため、上記
第２の仮定は成立せず、すなわち、配列の端に近い場所
では振幅一定の磁界を形成することが困難になるという
問題があった。なお、タブレットの大型化にともない電
源用グリッド板の面積が大きくなると、図３に示すよう
な従来の導体パターンでは電源用グリッド板からの不用
輻射が大きくなり、電源用グリッド板の電力消費が大き
くなり、かつ直列回路を形成する導体パターンの入力イ
ンピーダンスが高くなって、駆動電流の整定に時間がか
かるという問題があった。

【０００９】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、タブレットの平面上でなるべく均一な振幅
の磁界を発生させることができる導体パターンを持ち、
かつ不用輻射と電力消費が低減され、切り換え時の駆動
電流の整定がすみやかに行われる座標位置検出装置を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる座標位置
検出装置は、電源用グリッド板上の平面を複数の領域に
区分し、この各領域にそれぞれ振幅一定の磁界を発生す
るような導体パターンを形成し、どの導体パターンに交
流電流を流すかの切り換えを、当該カーソルの座標位置
に対応して行うことを最も主要な特徴としている。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例における電源用グ
リッド板の一例を示す図であって、図において、１は電
源用グリッド板、２は切り換えスイッチ、３は交流電源
、１１，１２，１３，１４，１５，１６はそれぞれ電源
用グリッド板１の平面に設けられた複数の領域の各領域
であり、これを一定磁界領域という。比較的狭い面積内
に均一な磁界を生成することは簡単であって、必ずしも
多相交流電源を使用せずともよい。たとえば、電源用グ
リッド板１の平面上の導体パターンによって適当な形状
のコイルを形成し、これに交流電流を流すことによりあ
る領域内の交流磁界をほぼ一定にすることは可能である
。

【００１２】切り換えスイッチ２が何れか１つの導体パ
ターンだけを交流電源３に接続することによって、他の
導体パターンに流れる電流のために交流磁界が乱される
ことを防止する。また、すべての導体パターンに並列ま
たは直列に給電するよりも電力消費を低減し、不用輻射
を軽減することができる。

【００１３】切り換えスイッチ２は座標位置信号（図示
してない処理装置により生成される）によって制御され
、カーソルが存在する領域の導体パターンに交流電源３
が接続される。切り換えスイッチ２の切り換えが臨界的
にならないように、一定磁界領域は隣接する領域とオー
バーラップするように構成することが望まれる。図２は
図１の一定磁界領域のオーバーラップを示す図で、図１
と同一符号は相当部分を示し、図中Ｈで示す矩形部分は
領域１１と１２のオーバーラップ部分、Ｋで示す矩形部
分は領域１２と１５のオーバーラップ部分である。なお
、オーバーラップ部分を設けるかわりに、隣接する領域
との境界付近では互いに隣接する２領域の導体パターン
に同時に通電することによって、一定磁界を保つことも
できる。

【００１４】また一般的には、一定磁界領域を形成する
ための導体パターンの範囲は当該一定磁界領域の範囲よ
りも広くする必要がある。図２に示すような一定磁界領
域を生成するための導体パターンの範囲は図２に示す各
領域の範囲より広くなり、隣接する導体パターンが互い
にオーバーラップする部分は相当広い面積となるが、導
体パターンを隣接導体パターンから電気的に絶縁するこ
とは容易である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の座標位置検
出装置は、発生磁界の振幅を広い領域にわたって均一に
することができると共に、電源電力を低減し不用輻射を
軽減し、かつ駆動を容易にするすることができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電源用グリッド板の
一例を示す図である。

【図２】図１の一定磁界領域のオーバーラップを示す図
である。

【図３】先出願の電源用グリッド板の導体パターンを示
す図である。

【符号の説明】

１　　電源用グリッド板 ２　　切り換えスイッチ ３　　交流電源 １１　　一定磁界領域 １２　　一定磁界領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　互いに直交するＸ軸およびＹ軸に関し
   て定められるＸ−Ｙ平面上に長手方向がＸ軸またはＹ軸
   に平行な格子状の導体パターンが形成されたグリッド板
   を複数種類積み重ねて構成したタブレットと、このタブ
   レット上に載置されタブレットの格子状の導体パターン
   に結合する電磁界を発生するカーソルと、このカーソル
   からの電磁界により上記格子状の導体パターンに誘起す
   る電圧を入力しこの入力した電圧に対して信号処理を行
   い上記カーソルの上記タブレット上における平面座標位
   置を算出する処理装置とを有する座標位置検出装置にお
   いて、上記タブレットは、電源用グリッド板を含みこの
   電源用グリッド板は複数の領域に分割され、この複数の
   領域の各領域において一定の振幅の交流磁界を発生する
   ようにそれぞれの導体パターンが構成され、上記処理装
   置は、上記電源用グリッド板の導体パターンに供給する
   交流電流を発生する電源回路と、この電源回路を上記複
   数の領域の何れの領域の導体パターンに接続する切り換
   えスイッチとを備え、上記カーソルは、上記タブレット
   の平面上の上記交流磁界に結合して交流電圧を誘起する
   電源用結合コイルと、誘起した交流電圧を整流してカー
   ソル電源とする手段とを備え、上記カーソルの上記タブ
   レット平面上の座標位置に対応して上記切り換えスイッ
   チを制御することを特徴とする座標位置検出装置。