JPH0447321A

JPH0447321A - ワイヤレス座標読取装置およびその座標指示器並びにその座標指示器のスイッチ状態検出方法

Info

Publication number: JPH0447321A
Application number: JP2153330A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Morita; 芳行森田
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-02-17
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JP3145385B2; EP0461614A3; EP0461614A2; US5220324A

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、コンピュータ等の外部装置へ座標入力を行う
座標読取装置に関し、特に座標読取装置本体と座標指示
器との間を信号線で接続する必要のないワイヤレス座標
読取装置に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明はセンスライン板に敷設された複数の励磁ライン
に順次交流信号を与えるとともにセンスラインを順次選
択し、コイルとコンデンサによる共振回路を有する座標
指示器がセンスライン板上に置かれた場合、励磁ライン
、コイル、センスライン３者間の電磁結合によってセン
スラインに誘導した誘導信号から座標値を求めるワイヤ
レス座標読取装置において、座標指示器に設けた複数の
スイッチのオン／オフ状態を検出することのできる座標
読取装置を実現することを目的としている。

このために本発明では、スイッチと抵抗器の直列回路を
複数並列に接続して設け、一端にコンデンサを直列に接
続してなるスイッチ回路を、コイルとコンデンサによる
共振回路に並列に接続して座標指示器を構成し、センス
ラインに誘導した誘導信号の振幅を検出する増幅検波回
路と、位相を検出する位相検出回路と、検出した振幅信
号と位相信号から座標指示器のスイッチの状態を判定す
る制御回路とを設けて座標読取装置を構成した。

座標指示器のスイッチを操作することによって共振回路
の共振周波数が変化し、これが誘導信号の位相に変化を
与えることを検出してスイッチ状態を検出しようとする
ものである。

また、誘導信号の位相はセンスライン板上に金属板が配
置されている場合、座標指示器の置かれた高さによって
も変化する０本発明では特定の誘導信号の振幅を座標情
報によって補正し、これを高さ情報として用いて、位相
信号を補正した後にスイッチ状態の判定を行い、正確に
スイッチ状態を検出しようとしている。

〔従来の技術〕

励磁ラインとセンスラインとの電磁結合を座標指示器に
設けられたコイルとコンデンサによる共振回路によって
仲介する座標読取装置においては、センスラインに誘導
する誘導信号の位相は、座標指示器の共振周波数によっ
て変化する。

座標指示器の共振周波数を変化させるためには、たとえ
ば第１４図のようにスイッチ１０７と第２のコンデンサ
１０８の直列回路をコイル１０５と第１のコンデンサ１
０６による共振回路に並列に接続することで実現できる
。

上記のように座標指示器を構成し、励磁ライン１０２と
センスライン１０３を直交して配置してセンスライン板
１０１となし、励磁ライン１０２にＢｊ１磁信分信号て
交流信号を与え、センスライン１０３上に誘導される誘
導信号を観測する。

座標指示器１０４をセンスライン板１０１上に置いてス
イッチ１０７をオン／オフする。スイッチ１０７がオフ
の場合、誘導信号と励磁信号とは、電磁結合による効果
および回路の特性によって一定の位相差をもつ、スイッ
チ１０７がオンになると、共振回路には第２のコンデン
サ１０８が並列に接続されるので共振周波数は低い方に
変化し、誘導信号の位相はオフの場合に比べて遅れる。

この位相の遅れを検出することによってスイッチの状態
を判定することができるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、座標読取装置の一般的な構造として、センス
ライン板の下には回路基板等が置かれることがあり、そ
のノイズを遮断するために、センスライン板と回路基板
との間には金属板によるシールド板が設けられることが
多い。

センスライン板の下に金属板が置かれると、座標指示器
のコイルのインダクタンスが影響を受ける。座標指示器
が置かれた高さ、すなわち座標指示器とシールド板との
距離によってコイルのインダクタンスが変化してしまう
のである。コイルのインダクタンスの変化は、誘導信号
の位相に影響を与える。

このことは、誘導信号の位相の変化によって座標指示器
のスイッチの状態を判定する方式には障害となる。多く
のスイッチを検出しようとすると各スイッチ間の位相差
は小さくならざるをえないので、高さによる位相の変化
が無視できなくなってしまうのである。

本発明は、従来の技術における上記の問題点を解決する
ためになされたものである。

主たる目的は、座標読取装置本体と座標指示器との間を
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
あって、座標指示器に設けた複数のスイッチのオン乙オ
フ状態を検出することのできるワイヤレス座標読取装置
を実現することである。

さらに詳細に目的を述べれば、センスライン下に配置さ
れる金属板の影響によって誘導信号の位相が変動するこ
とを補正し、正確にスイッチ状態を検出することのでき
るワイヤレス座標読取装置を実現することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明では、複数の励磁ライ
ン群と複数のセンスライン群を重ねて配置したセンスラ
イン板と、コイルと第１のコｙデンサによる共振回路を
有し、スイッチと抵抗器の直列回路を１回路あるいは複
数回路並列に接続して設け、該回路の一端に第２のコ７
デンサを直列に接続してなるスイッチ回路を前記共振回
路に並列に接続してなる座標指示器と、センスライン板
上に座標指示器が載置されている状態で、励磁ライン群
に交流信号を与えたとき、センスライン群に誘導した誘
導信号の振幅信号を検出する増幅検波回路と、励磁ライ
ン群に与えた交流信号と、センスライン群に誘導した誘
導信号とを入力して、誘導信号の位相を検出し位相信号
として出力する位相検出回路と、座標読取装置各部を制
御するとともに、振幅信号および位相信号を入力して、
振幅信号の中から抽出される高さ情報を、振幅信号をも
とに算出される座標情報によって補正を行い、補正され
た高さ情報によって位相信号の補正を行った後に、補正
された位相信号から座標指示器のスイッチの状態を判定
する制御装置とを設けてワイヤレス座４１読取装置を構
成した。

また、以上のように構成したワイヤレス座標読取装置に
おいて、制御装置には、励磁ライン群およびセンスライ
ン群を選択していくとともに、増幅検波回路から振幅信
号を、また位相検出回路から位相信号を入力する処理と
、入力した振幅信号をもとに座標指示器の置かれた位置
の座標情報を算出する処理と、振幅信号の中から、座標
指示器の１かれた位置と特定の位置関係にあるセンスラ
インに誘導した誘導信号の振幅信号を高さ検出信号とし
て抽出する処理と、高さ検出信号を座標情報によって補
正し、座標指示器の置かれた位置の高さ情報を算出する
処理と、位相信号の中から、座標指示器の置かれた位置
と特定の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘導信
号の位相信号をスイッチ検出位相信号として抽出する処
理と、スイッチ検出位相信号を高さ情報によって補正し
、スイッチ位相信号を算出する処理と、スイッチ位相信
号によって座標指示器のスイッチの状態を判定する処理
とを設けた。

〔作用〕

このように構成した座標読取装置において、励磁ライン
群に順次励磁信号である交流信号を与えるとともにセン
スライン群を選択していく過程で選択された励磁ライン
とセンスラインの近傍に座標指示器が置かれていると、
センスラインには誘導信号が発生する。

座標指示器のスイッチが押されていない場合、誘導信号
の位相は励磁信号とは一定の位相差をもっている。スイ
ッチが押されると、押されたスイッチに直列に接続され
た抵抗器を介してコンデンサが共振回路に並列に接続さ
れ、共振周波数が低い方向に変化する。

センスラインに誘導した誘導信号を入力して、増幅検波
回路は振幅信号を検出し、位相検出回路は位相信号を検
出する。制御回路はまず、振幅信号をもとに座標情報を
算出し、これによって振幅信号の中から抽出した高さ情
報を補正する。さらにこの補正した高さ情報によって位
相信号を補正し、補正した後の位相情報からスイッチ状
態を判定する。こうして高さの影響を受けない正確なス
イッチ状態の検出が可能になるのである。

〔実施例〕

（第１の実施例による座標読取装置の構成）以下本発明
の第１の実施例を第１図ないし第１１図に基づき説明す
る。

まず、構成について説明する。第１図において、１はセ
ンスライン板であり、励磁ライン群２とセンスライン群
３が敷設されている。励磁ライン群２とセンスライン群
３は折り返しループをなし、お互いが等間隔になるよう
並べられている。第１の実施例では、励磁ライン群２と
センスライン群３とは直交して配置されている。

第１図では図示していないが、第２図のセンスライン板
の断面図に示すように、センスライン板１の下にはスペ
ーサ２０をはさんで金属板２１が配置されている。これ
は、さらにその下に置かれる回路基板２２の影響をなく
すためのシールド板である。

４は励磁走査回路であり、励磁ライン群２の各励磁ライ
ンが接続される。励磁走査回路４はアナログスイッチ等
の複数の電子的スイッチ素子で構成されており、後述す
る励磁回路６から供給される励磁信号ｄｓを、選択した
１本の励磁ラインに与えるようになっている。

５はセンス走査回路であり、センスライン群３の各セン
スラインが接続される。励磁走査回路４と同様に電子的
スイッチ素子で構成され、センスラインの１本を選択し
て、後述する増幅検波回路７および位相検出回路８に接
続するようになっている。

６は励磁回路である。後述する制御回路９から励磁クロ
ックｄａを入力し、これを波形整形、増幅してＥＪＩＭ
！信号ｄｓとして出力する。

７はセンスライン群３に誘導した誘導信号ｉｓを増幅検
波し、誘導信号の振幅信号ａｓを出力する増幅検波回路
である。

８は誘導信号ｉｓの位相信号ｐｓを検出する位相検出回
路である。詳細な構成図を第３図に示す。

８１は増幅回路、８２はコンパレータである。増幅回路
８１には、センス走査回路５から誘導信号ｉｓが人力さ
れる。コンパレータ８２の出力は排他的論理和回路８３
の一方の入力に接続される。

排他的論理和回路８３の他方の入力には、励磁クロック
ｄｃが入力され、出力は抵抗とコンデンサによって構成
される積分回路８４に接続されている。この回路では励
磁クロツクｄｃを基準位相信号とし、誘導信号ｉｓの位
相を積分回路８４に充電される電圧信号として検出する
ようになっている。

この実施例に示した位相検出回路８の構成は、励磁クロ
ックｄｃに対して誘導信号ｉｓの位相の差を検出する回
路であり、進み、遅れは検出できない、しかし、設計事
項として、位相検波するための基！Ｓ信号の取り方、回
路特性等の自由度かり、設計によっては誘導信号が基準
信号と比較して、進み、遅れの挙動を示すことも考えら
れる。このような場合は、位相の進み遅れを検出する回
路を設ければよい、この回路は容易に実現できる。

位相検出回路の構成は本発明にとって本質的なものでは
なく、要は２つの信号の位相差を検出する回路であれば
いいのであって、この回路に限定されるものではない。

ふたたび第１図にもどり説明を続ける。制御回路９は各
部を制御するとともに、各信号を入力して演算し、座標
値およびスイッチの状態を求める。

前記励磁走査回路４には選択する励磁ラインを指示する
ドライブアドレスｄａｄｒｓを、センス走査回路５には
選択するセンスラインを指示するセンスアドレス５ａｄ
ｒｓを与える。また、座標値およびスイッチ状態を算出
するために振幅信号ａＳと位相信号ｐｓを入力する。こ
の制御回路９はマイクロプロセッサによって実現され、
各演算処理はプログラムによって行われる。

１０は座標指示器であり、回路図を第４図に示す、コイ
ル１１と第１のコンデンサ１２は共振回路を構成してい
る。この共振回路の共振周波数は、前記励磁クロックｄ
ｃの周波数周辺にしておく。

必ずしも一致させる必要はない。

スイッチ１３ａと抵抗器１４ａは直列に接続され１つの
スイッチサブ回路をなす０本実施例ではスイッチ１３と
してノーマルオープンのスイッチを使用している。詳細
は後述するが、スイッチ１３を押すことによって共振周
波数を低い方向へずらすようにするためである。スイッ
チサブ回路は複数並列に接続され、一端に第２のコンデ
ンサ１５が直列に接続されてスイッチ回路となっている
。

このスイッチ回路は前記共振回路に並列に接続される。

スイッチサブ回路の抵抗器は、各スイッチを押すことに
よって位相の変化量が異なるように、異なった並びとす
る、ただし、複数のスイッチに同じ意味を持たせるよう
にするときは、同じ値を用いてもいいことはいうまでも
ない。

また、適当な定数を採用することによって、複数のスイ
ッチを同時に押したときの状態を検出することも可能と
なる。

（座標読取装置の走査と座標情報算出までの動作につい
て）次に動作について説明する。座標読取装置の制御を司る
のは制御回路９であり、第５図に示すフローチャートの
処理を行う。まず励磁ライン群２とセンスライン群３を
選択する動作と座標情報算出動作について説明する。

制御回路９は、ドライブアドレスｄａｄｒｓを出力して
励磁ラインの１本を選択する。（ステップ１）これによ
って励磁回路６の出力が選択された励磁ラインに接続さ
れ、この励磁ラインは交流磁界を発生する。制御回路９
は１本の励磁ラインを選択している間に、センスアドレ
ス５ａｄｒｓを出力してセンスライン群３を順次選択し
ていく。

（ステップ２）選択されたセンスラインは増幅検波回路
７および位相検出回路８に接続されることになる。

第５図のフローチャートでは、励磁ライン群２を確定し
た後にセンスライン群３を順次選択するようにしている
が、この順序は逆であってもよい。

その場合は、第５図におけるステップ４とステップ５の
順序も交換する。

座標指示器１０がセンスライン板１上にない場合は、励
磁ライン群２とセンスライン群３とが直交している関係
から、選択された励磁ラインには何の信号も誘導しない
、しかし、座標指示器１０がセンスライン板ｌ上に置か
れると、センスライン群３の各センスラインには、セン
スライン板１と座標指示器１０との位置関係に応じた誘
導信号ｉｓが誘導される。これは励磁ライン、コイル１
１、センスラインの３者間の電磁結合による効果のため
である。

第６図は、誘導信号ｉｓを走査のタイミング図として示
したものである。第１図を例にして、励磁ライン群２を
図の上部から下部へ、センスライン群３を図の左から右
へ走査した場合を示している。第１図において、コイル
１１の位置ｐは励磁ラインｄ２とセンスラインＳ２の交
差するｆｉＩ域にある。

いま、励磁ラインｄＯとセンスラインｓＯが選択されて
いるような場合、すなわち、両者の交差する領域がコイ
ル１１の位置ｐから遠く離れている場合は誘導信号ｉｓ
は観測されない。励磁ラインとセンスラインの交差する
領域がコイルの位置ｐに近づくにつれ誘導信号ｉｓは大
きくなり、励磁ラインｄ２とセンスラインＳ２が選択さ
れたときに最大となる。誘導信号ｉｓは第６図のタイミ
ング図に示したような分布になる。

誘導信号ｉｓは、増幅検波回路７によって振幅信号ａｓ
に、また位相検出回路８によって位相信号ｐｓに変換さ
れる。これらの信号は、その大きさが制御回路９によっ
て読み取られる。（ステップ３）制御回路９の入力はＡ
／Ｄ変換回路となっており、これらの信号をデジタル量
として読み取るようになっている。

制御回路９は、以上の処理を座標情報算出に必要な誘導
信号が得られる範囲、たとえば励磁ライン、センスライ
ンとも５本の範囲についてくりかえす、（ステップ４、
ステップ５）この操作を「走査」と呼んでいる。なお、
走査範囲は５本に限られるものではないことを付は加え
ておく。

１走査が終わると座標情報の算出（ステップ６）を次の
方法で行う。制御回路９は、読み取った振幅信号ａｓの
中から第６図のタイミング図で示すところの信号１ｓｐ
Ｓ　１ｓｘｌ、１ｓｘｈＳｉｓｙｌ、１ｓｙｈの振幅信
号を検出し、次の式１によって座標指示器１０の置かれ
た位置の座標情報を算出する。

ただし、１ｓｘｌ＞１ｓｘｈｎは定数およびただし、１ｓｘｈ＞１ｓｘｌ（式１）式１ではＸＹ座標系の１軸についてのみ示したが第２軸
についても同様である。以下の説明も１軸についてのみ
行う。

式１のＱｘなる値の性質を第７図によって説明する。ま
ず、コイル１０が、あるセンスラインの中央に置かれて
いる場合（第７図（ａ））、ｉｓｐの両隣の誘導信号１
ｓｘｌと１ｓｘｈとは等しくなり式１よりＱｘ＝ｎとな
る。コイル１０が移動して、ｉｓｐを誘導したセンスラ
インと１ｓｘｈを誘導したセンスラインの間になった場
合（第７図（ｂ））、ｉｓｐと１ｓｘｈとが等しくなり
、式１よりＱＸ＝Ｏとなる。コイル１０が、あるセンス
ラインの中央からとなりのセンスラインとの境界まで移
動する間にＱｘはｎからＯまでの間の値をとるのである
。

この関係は、センスラインの中央を境に左右では逆の傾
向を示し、また、センスラインごとに同し傾向を示す、
すなわちコイル１０がセンスライン間のどこにいるかの
情報を示すのである。この情報をここでは座標情報と呼
んでいる。

なお、本発明の要旨ではないが、センスラインの番号と
、ここで求めた座標情報とから、センスライン板全体で
の位置を求めることができ、これを座標値としている。

（高さ情報を算出する動作について）次に高さ情報を算出する動作について説明する。

まずここで、以下の説明に混乱を与えないようにあらか
じめ用語について簡単に説明しておく。

以下の説明において、「高さ検出信号」とは位置による
補正を行う前の信号のことであり、「高さ情報」とは位
置による補正を行った後の信号のことである。

まず、制御回路９は走査を行う間に入力した誘導信号の
振幅信号ａｓの中から座標情報を算出するために用いた
誘導信号ｉｓｐの振幅情報を抽出し高さ検出信号とする
。（ステップ７）この場合のｉｓｐは座標指示器１０に
最も近いセンスラインの誘導信号と定義できる。この信
号は、特許請求の範囲で主張するところの、「座標指示
器の置かれた位置と特定の位置関係にあるセンスライン
に誘導した誘導信号」の−例であり、ｉＳｐに限られる
ものではない、たとえば、１ｓｘ１も、座標指示器と、
この信号を誘導したセンスラインとは特定の関係にある
ものであり、座標指示器の置かれた位置と高さによって
大小する信号である。同様に高さ検出信号とすることが
できる。

高さ検出信号として誘導信号ｉｓｐの振幅信号を採用し
た場合、高さ検出信号の大きさは、第８図に示すように
、センスライン内におけるコイルの位置と高さとの関数
になる。第８図（ａ）は、高さを一定としたときの、コ
イルの位置と高さ検出信号との関係を示したものである
０図のように高さ検出信号の大きさは、コイルがセンス
ラインの中央で最大、周辺に移動するに従い減少すると
いう傾向になる。第８図（ｂ）は位置を一定としたとき
の、コイルの高さと高さ検出信号との関係を示したもの
である。コイルの位置が高くなるにつれ高さ検出信号が
減少することは、説明するまでもなく明かである。この
ように高さ検出信号は、このままでは高さを示す情報と
しては使えない。

一方、座標情報は第７図の関係にあった。このようにセ
ンスライン内の位置に対して、座標情報、高さ検出信号
は一定の関係にあるので、高さ検出信号を座標情報によ
って補正して、高さ検出信号が位置の影響を受けなくす
ることができる。これがここでの重要な処理である。

具体的には、コイルがセンスライン周辺に移動するに従
い、座標情報Ｑｘ、高さ検出信号ともに減少するという
傾向から、座標情報Ｑｘの減少分に補正を加えて高さ検
出信号に加電するという処理をする。逆にセンスライン
中央での座標情報ＱＸの増加分に補正を加えて高さ検出
信号から引いても同様に実現できる。

座標情報と高さ検出信号の補正量との関係は複雑である
ので、実現するためには、座標情報から補正量への変換
表を採用している。第９図は、高さ検出信号の変換表の
説明図である。まず、実験によって座標情報−補正量の
関係を調査し、それを変換表の形で記憶しておく。ステ
ップ６で算出した座標情報によって変換表を検索し補正
量をとる。この補正量を高さ検出信号に加減し、結果を
高さ情報とするのである。（ステップ８）第９図は、座
標情報Ｑｘを算出する式１においてｎ−２５５とした変
換表の１例である。この表にはコイル１０がセンスライ
ンの中央から周辺に移動するにつれて高さ検出信号が減
少する量を補正量として登録している。この変換表を使
って、たとえば、コイル１０がセンスラインのかなり周
辺にまで移動し、座標情報としてＱｘ＝２０が得られた
とする。Ｃ１ｘ＝２０に相当する補正量は２７であり、
これを高さ検出信号に加えるのである。

（スイッチ状態を判定する動作について）次にスイッチ
状態を判定する動作について説明する。

ふたたびここで、あらかじめ用語について簡単に説明し
ておく、以下の説明において、「スイッチ検出位相信号
」とは高さによる補正を行う前の信号のことであり、「
スイッチ位相情報」とは高さによる補正を行った後の信
号のことである。

制御回路９は前述したようにセンスライン板１の走査を
行う。その間誘導信号ｉｓは位相検出回路８に入力され
て位相信号ｐｓに変換される。

位相検出回路８の動作を第１０図のタイミング図によっ
て説明する０図において、ｄｃは励磁クロック、ｄｓは
励磁信号、ｉｓは誘導信号である。

座標指示器１０のスイッチが何も押されていない場合、
誘導信号ｉｓは励磁信号ｄｓに対して一定の位相差をも
って誘導している。

誘導信号ｉｓが処理される過程を説明する。まず誘導信
号ｉｓは位相検波回路８内の増幅回路８１によって増幅
され、さらにコンパレータ８ｚによって方形波に変換さ
れ、誘導信号整形波ｉｐとなる。誘導信号整形波ｉｐと
励磁クロフクｄａは排他的論理和回路８３によって位相
検波され、検波信号ｐｐとなる。さらに検波信号ｐｐは
積分回路８４によって直流信号に変換され位相信号ｐｓ
となる。

座標指示器１０のスイッチの一つが押されると、押され
たスイッチに直列に接続された抵抗器を介してコンデン
サが共振回路に並列に接続される。

このため共振回路の共振周波数は低い方に変化する。こ
の変化は誘導信号ｉｓの位相を遅らせる方向に影響を与
える。第１０図において、誘導信号ｉｓｈは、スイッチ
の一つを押した場合のものであり、スイッチを押してい
ないときの誘導信号ｉＳよりも位相が遅れていることを
示している。この信号は同様に位相検出回路８によって
位相信号ｐｓｈに変換される０回路の動作から明かなよ
うに位相信号ｐｓｈの大きさは位相信号ｐｓよりも大き
くなり、位相の変化を検出できることがわかる。

制御回路９は、走査処理の過程で、位相信号ｐＳをＡ／
Ｄ変換し、その大きさを取り込む、そして、第６図に示
したところの、座標を算出するために使われる信号ｉｓ
ｐが発生したときの位相信号ｐｓをスイッチ状態を判定
するための基礎情報となるスイッチ検出位相信号として
採用する。

（ステップ９）スイッチ検出位相信号ｐｓを採用するタイミングは、上
記信号ｉｓｐが発生した場合に限られるわけではなく、
誘導信号が発生していれば位相検出は可能なので、特定
のタイミングでサンプリングすればよい、しかし、Ｓ／
Ｎを考慮すると、最も大きい誘導信号であるｌｓｐの位
相を検出することが好ましい。

ところで、上記のように抽出したスイッチ検出位相信号
は、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、
コイルの高さによって影響を受けてしまう信号である。

具体的には高さが高くなるにつれ、コイルのインダクタ
ンスが増加し、共振回路の共振周波数が低い方向へ変化
することによって、位相は遅れの傾向となる。この傾向
は概略第１１図のようになる０図はいくつかのスイッチ
を押した状態で高さを変えていったときの位相の変化を
模式的に表したものである。

そこで、ステップ８でコイルの高さ情報をすでに求めて
いるので、この情報によってスイッチ検出位相信号を補
正して、この信号が高さの影響を受けなくするようにす
ることが、ここでの重要な処理である。

高さ情報とスイッチ検出位相信号の補正量との関係も、
前述した高さ情報変換の処理と同様に複雑であるので、
実現するために、同様に変換表を採用している。詳細に
は述べないが、高さ情報によって高さによる位相変化の
補正量を変換表より求め、これをスイッチ検出位相信号
に加減し、結果をスイッチ位相情報とするのである。（
ステップ１０）以上説明した処理によって得られたスイッチ位相情報は
、高さによる位相の変化が補正され、座標指示器のスイ
ッチ状態のみを反映する情報となる。座標゛指示器１０
のスイッチを押すことによってスイッチ位相情報の大き
さが変化するのである。

制御回路９は、これを位相判定の比較値と比較すること
によって、スイッチの状態を判定している。

（ステップ１１）（第２の実施例による座標読取装置）第１の実施例における座標指示器では、ノーマルオーブ
ンのスイッチを使用したが、ノーマルクローズのスイッ
チを使っても構成することができる。第１２図に座標指
示器の第２の実施例の回路図を示す、その他、座標読取
装置の構成は第１の実施例と同じであり、一部動作が異
なる。

座標指示器３０のスイッチ３３ａ、３３ｂ、３３Ｃ・・
・はすぺでノーマルクローズタイプのスイッチである。

これらのスイッチが何も押されていない場合、各スイッ
チはすべて閉じており、直列に接続された全ての抵抗器
３４ａ、３４ｂ、３４Ｃ・・・を介して第２のコンデン
サ３５が共振回路に並列に接続されている。最も低い抵
抗値で第２のコンデンサ３５は接続されていることにな
る。

この状態で誘導信号ｉｓは励磁信号ｄｓに対して一定の
位相差をもって誘導している。

スイッチの一つが押されると、押されたスイッチに直列
に接続された抵抗器は共振回路から切り放され、スイッ
チ回路の抵抗値は増える方向に変化する。このため共振
回路の共振周波数は高い方に変化する。この変化は誘導
信号ｉｓの位相を進ませる方向に影響を与える。

位相の進みの変化は位相検出回路８によって検出され、
制御回路は第１の実施例で説明した動作と同様にスイッ
チの判定を行う。

（第３の実施例による座標読取装置）本発明の主旨は、座標指示器の共振回路の周波数をスイ
ッチを操作することによって変化させ、その結果、励磁
ライン、コイル、センスライン３書間の電磁結合によっ
て生じる誘導信号の位相が変化することを検出して座標
指示器のスイッチ状態を判定することである。したがっ
て励磁ラインとセンスラインの配置および走査の方法に
ついては第１の実施例に限られるものではない。

第１３図は、第３の実施例の構成図である０図に示すよ
うにこの実施例の場合は、励磁ライン群５２はセンスラ
イン群３と直交せず同一方向に配置されている。さらに
両者は一部がオーバーランプするようになっている。そ
の他の構成は第１の実施例と同様である。

このように構成したセンスライン板５１で、励磁回路４
によって１本の励磁ラインを選択して励磁信号を与え、
同時にこの励磁ラインにオーバーラツプする１本のセン
スラインを選択すると、このセンスラインには励磁ライ
ンとのｉｔｍ結合による誘導信号が発生する。

第１の実施例と異なることは、座標指示器１０がセンス
ライン板５１上になくても誘導信号が発生することであ
る。しかし、座標指示器１０がセンスライン板５１上に
置かれると、結合はより強くなり、大きな誘導信号が発
生する。したがって、誘導信号の振幅を観測することに
よって座標値を求めることはでき、位相信号も検出する
ことができる。

誘導信号は、コイルを介して結合する信号と、直接励磁
ラインと結合する信号の和になるので、位相信号は、第
１の実施例に比較すると基準となる値は異なる。しかし
、励磁ラインと直接結合する信号の位相は一定であるの
に対し、コイルを介して結合する信号の位相は、あいか
わらずスイッチの状態によって変化するので、第１の実
施例と同様に位相信号からスイッチ状態を判定すること
ができる。スイッチ状態を判定する動作は第１の実施例
と同様である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、スイッチを押すことに
よって抵抗器を介してコンデンサが共振回路に並列に接
続されるように座標指示器を構成し、励磁ライン群と座
標指示器とセンスライン群とのｉｔ電磁結合よる誘導信
号の位相がスイッチを操作することによって変化するよ
うにした。そして、この位相の変化を位相検出回路によ
って検出し、制御回路によってスイッチ状態が判定でき
るようにした。このため、座標指示器と座標読取装置本
体とを信号線で接続しなくても座標指示器に設けられた
複数のスイッチの状態を検出することのできるワイヤレ
ス座標読取装置を実現することができた。

また、位相信号が座標指示器の高さによって変化するこ
とを、振幅信号を元にした高さ情報で補正するようにし
た。このため、高さの影響を受けずに正確に複数のスイ
ッチの状態を検出することのできるワイヤレス座標読取
装置を実現することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるワイヤレス座標読取装置の第１の
実施例の構成図、第２図はセンスライン板の断面図、第
３図は位相検出回路の構成図、第４図は座標指示器の回
路図、第５図は制御装置の処理のフローチャート、第６
図は誘導信号の発生タイミング図、第７図は座標情報Ｑ
ｘの分布図、第８図は高さ検出信号の分布図、第９図は
高さ検出信号の変換表の説明図、第１０図は位相検出動
作のタイミング図、第１１図はスイッチ検出位相信号の
分布図、第１２図は座標指示器の第２の実施例の回路図
、第１３図は第３の実施例の構成図、第１４図は従来の
スイッチ検出技術の説明図である。センスライン板励磁ライン群センスライン群励磁走査回路センス走査回路励磁回路増幅検波回路位相検出回路制御回路座標指示器１１・・・・・コイル１２・・・・・第１のコンデンサ１３・・・・・スイッチ１４・・・・・抵抗器１５・・・・・第２のコンデンサ以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ａ、複数の励磁ライン群と複数のセンスライン群
を重ねて配置したセンスライン板と、ｂ、コイルと第１
のコンデンサによる共振回路を有し、スイッチと抵抗器
の直列回路を１回路あるいは複数回路並列に接続して設
け、該回路の一端に第２のコンデンサを直列に接続して
なるスイッチ回路を前記共振回路に並列に接続してなる
座標指示器と、ｃ、前記センスライン板上に前記座標指示器が載置され
ている状態で、前記励磁ライン群に前記座標指示器の共
振回路の共振周波数近傍の周波数の交流信号を与えたと
き、前記センスライン群に誘導した誘導信号の振幅信号
を検出する増幅検波回路と、ｄ、前記励磁ライン群に与えた交流信号と、前記センス
ライン群に誘導した誘導信号とを入力して、該誘導信号
の位相を検出し位相信号として出力する位相検出回路と
、ｅ、座標読取装置各部を制御するとともに、前記振幅信
号および前記位相信号を入力して、該振幅信号の中から
抽出される高さ情報を、該振幅信号をもとに算出される
座標情報によって補正を行い、補正された高さ情報によ
って前記位相信号の補正を行った後に、補正された位相
信号から前記座標指示器のスイッチの状態を判定する制
御装置とを設けたことを特徴とするワイヤレス座標読取
装置。
（２）特許請求の範囲第１項に記載されたワイヤレス座
標読み取り装置において、前記制御回路には、ａ、前記励磁ライン群および前記センスライン群を選択
していくとともに、前記増幅検波回路から前記振幅信号
を、また前記位相検出回路から前記位相信号を入力する
処理、ｂ、入力した振幅信号をもとに前記座標指示器の置かれ
た位置の座標情報を算出する処理、ｃ、前記振幅信号の中から、前記座標指示器の置かれた
位置と特定の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘
導信号の振幅信号を高さ検出信号として抽出する処理、ｄ、該高さ検出信号を前記座標情報によって補正し、前
記座標指示器の置かれた位置の高さ情報を算出する処理
、ｅ、前記位相信号の中から、前記座標指示器の置かれた
位置と特定の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘
導信号の位相信号をスイッチ検出位相信号として抽出す
る処理、ｆ、該スイッチ検出位相信号を前記高さ情報によって補
正し、スイッチ位相信号を算出する処理、ｇ、該スイッチ位相信号によって前記座標指示器のスイ
ッチの状態を判定する処理を設けた座標指示器のスイッチ状態検出方式。