JPH0521148Y2

JPH0521148Y2 -

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Publication number: JPH0521148Y2
Application number: JP1988023479U
Authority: JP
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1993-05-31
Anticipated expiration: 2003-02-24
Also published as: JPH01127028U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は指示ペンを用いて文字、図形等の位置
情報を入力するための入力位置検出回路に関する
ものである。

「従来の技術」一般に、感応シートの加圧位置情報を検出する
には、第６図に示すように、抵抗板１、感圧シー
ト２、導電板３を積層してタブレツト４を構成
し、このタブレツト４の抵抗板１の周囲にダイオ
ード群からなるＸ軸電極５Ｘ，６Ｘと、Ｙ軸電極
５Ｙ，６Ｙを設け、一方のXY電極５Ｘ，５Ｙは
一方の切換スイツチ７を介して電源８ａに結合
し、他方のXY電極６Ｘ，６Ｙは連動する他方の
切換スイツチ９を介して接地してなるものであ
る。しかるに、このような装置において、指示ペ
ン２１でタブレツト４上の任意の位置を加圧す
る。加圧状態で切換スイツチ７，９をＸ軸側の接
点に切換えてＸ軸方向の電位分布を検出し、つい
で、加圧したまま切換スイツチ７，９をＹ軸側の
接点に切換えてＹ軸方向の電位分布を検出する。
検出されたそれぞれのアナログ情報は増幅器１０
で増幅され、さらにＡ／Ｄ変換器１１でデジタル
情報に変換され、入出力回路１２を介して出力さ
れる。

「考案が解決しようとする問題点」従来の回路では、タブレツト４から検出された
アナログ情報がＡ／Ｄ変換器１１でデジタル情報
に変換されて出力するが、Ａ／Ｄ変換器１１自体
が複雑で高価であるばかりか、指示ペン２１でタ
ブレツト４を加圧したときの変動によるアナログ
信号出力の変動がそのままデジタル信号に変換さ
れてしまい変動したデジタル信号の処理が極めて
面倒であるなどの問題があつた。

「問題点を解決するための手段」本考案は、タブレツト４に指示ペン２１を当接
してこの当接点の位置情報を電圧値として検出す
るようにしたものにおいて、前記タブレツト４の
出力電圧と予め設定された基準電圧のいずれか一
方の電圧を所定の時定数で充電する充電回路８，
１４と、この充電回路８，１４の充電電圧と、前
記基準電圧とタブレツト４の出力電圧のいずれか
他方の電圧とを比較して一致時に出力する比較回
路１５と、この比較回路１５の出力電圧で前記充
電回路８，１４を急速放電して比較回路１５の出
力を繰返しパルスとするスイツチ回路１３と、前
記比較回路１５の出力パルスの周期よりも充分長
くて、しかも、一定周波数のクロツク信号中にお
ける前記繰返しパルス数をカウントするカウンタ
１７とを具備してなることを特徴とする入力位置
検出回路である。

「作用」タブレツト４の任意の点を指示ペン２１で当接
すると、まず、Ｘ軸方向に電圧が印加されてタブ
レツト４に電位勾配を形成し、当接された点に対
応した電圧が発生する。この電圧が充電回路８，
１４のコンデンサ１４に所定の時定数をもつて充
電される。充電電圧が上昇し、予め設定した基準
電圧に達すると比較回路１５からパルスが出力す
る。このパルスによつてスイツチ回路１３をオン
し、充電回路８，１４を急激に放電する。放電す
ると再び充電を開始する。このようにして充電開
始時から放電時まで、電位勾配に対応した周期の
パルスが発生し、カウンタ１７でそのパルス数を
カウントする。カウンタ１７には比較回路１５か
らの充放電によるパルスの周期より充分長く、か
つ一定周波数のクロツク信号が入力しているの
で、このクロツク信号の周期間におけるパルス数
をカウントして、当接点のＸ軸上の位置情報を得
る。

Ｘ軸方向の電位を検出した後、タブレツト４の
Ｙ軸方向に電圧が印加されて同様にしてＹ軸上の
位置情報が得られ、これらＸ，Ｙ軸上の位置情報
から目的の位置情報が得られる。

なお、充電回路８，１４では基準電圧を充電
し、この電圧と、タブレツト４の指示ペン２１に
よる位置情報としての電圧値とを比較回路１５で
比較するようにしてもよい。

「作用」タブレツトの任意の点を指示ペンで当接する
と、まず、Ｘ軸方向に電圧が印加されてタブレツ
トに電位勾配を形成し、当接された点に対応した
電圧が発生する。この電圧が充電回路のコンデン
サに所定の時定数をもつて充電される。充電電圧
が上昇し、予め設定した基準電圧に達すると比較
回路からパルスが出力する。このパルスによつて
スイツチ回路をオンし、充電回路を急激に放電す
る。放電すると再び充電を開始する。このように
して充電開始時から放電時まである周期のパルス
が発生し、カウンタでそのパルス数をカウントす
る。このパルスの周期は、当接地点に対応した電
圧に応じて決定される。カウンタには比較回路か
らの充放電によるパルスの周期より充分長く、か
つ一定周波数のクロツク信号が入力しているの
で、このクロツク信号の周期間におけるパルス数
をカウントすると、パルス数は当接点のＸ軸上の
位置情報となる。Ｘ軸方向の電位を検出した後、
タブレツトのＹ軸方向に電圧が印加されて同様に
してＹ軸上の位置情報が得られ、これらＸ，Ｙ軸
上の位置情報から目的の位置情報が得られる。な
お、充電回路では基準電圧を充電し、この電圧
と、タブレツトの指示ペンによる位置情報として
の電圧値とを比較回路で比較するようにしてもよ
い。

「実施例」以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明す
る。第６図と同一部分は同符号とする。

第１図において、４はタブレツトで、このタブ
レツト４は、指示ペン２１の当接点によつて抵抗
値の変化する抵抗板からなり、外周にはＸ軸とＹ
軸の電極５Ｘ，６Ｘ，５Ｙ，６Ｙが形成されてい
る。これらのうち一方のＸ，Ｙ電極５Ｘ，５Ｙは
一方の切換スイツチ２を介して電源（＋Ｂ）に結
合され、他方のＸ，Ｙ電極６Ｘ，６Ｙは連動する
他方の切換スイツチ９を介して接地されている。

前記指示ペン２１には充分短かな時定数をもつ
た充電回路としての抵抗８とコンデンサ１４が結
合され、この抵抗８とコンデンサ１４の結合点は
比較回路１５の＋側入力端子に結合されるととも
に、スイツチ回路としてのトランジスタ１３のコ
レクタに結合されている。前記比較回路１５の−
側入力端子には基準電圧を設定する電源（＋Ｂ）
と可変抵抗１６が結合されている。また、出力側
にはカウンタ１７が結合されるとともに前記トラ
ンジスタ１３のベースとベース抵抗に結合され、
このトランジスタ１３のエミツタは接地されてい
る。前記カウンタ１７には前記比較回路１５から
のパルスの周期より充分長く、かつ一定周波数の
クロツク信号入力端子１８が結合され、またデジ
タル信号出力側には、ラツチ回路１９と平均化回
路２０が順次結合されている。

このような構成において、タブレツト４の任意
の一点を指示ペン２１で当接する。切換スイツチ
７，９は最初Ｘ軸電極５Ｘ，６Ｘ間に電圧が印加
されるように切換つている。この状態では、Ｘ軸
方向に電位勾配を形成しているので、当接点に対
応した電圧が指示ペン２１を介して出力する。こ
の出力電圧は抵抗８を介して一定の時定数をもつ
てコンデンサ１４に充電されるが、このときの充
電特性曲線は、当接点に対応した電圧値によつて
第２図ａのA₀，A₁，A₂のように種々変化して出
力する。この充電電圧が予め設定した基準電圧
Vfに達すると、比較回路１５から所定の出力電
圧があらわれ、この出力電圧でトランジスタ１３
がオンし、コンデンサ１４の充電電圧が急激に放
電される。そのため、比較回路１５の出力電圧が
０となり、この結果、比較回路１５からはパルス
信号が出力することとなる。比較回路１５の出力
電圧が０になると、トランジスタ１３はオフし、
再びコンデンサ１４に充電を開始する。このよう
にして、比較回路１５からは第２図ｃに示すよう
な周期t₀，t₁，t₂のいずれかのパルス信号が出力
し、カウンタ１７に送られ、このカウンタ１７で
計数される。また、カウンタ１７には第２図ｂに
示すような前記パルス信号より充分長い一定周期
Ｔのクロツク信号が入力しており、このクロツク
信号でカウンタ１７をリセツトし、つぎのクロツ
ク信号までのパルス信号の数がカウンタ１７で計
数される。カウンタ１７から出力した計数値の２
値データはラツチ回路１９に一時記憶され、つぎ
のクロツク信号でこのラツチ回路１９を解除し平
均化回路２０へ送られる。同時にカウンタ１７を
リセツトして新たに計数を開始する。平均化回路
２０では数回のラツチ回路１９の出力が平均化さ
れ、Ｘ軸方向の最終デジタル信号として出力端子
２２より出力する。Ｘ軸方向の検出が終了する
と、切換スイツチ７，９がＹ軸側に切替わり、同
様の動作によりＹ軸の位置情報が検出される。こ
のようにして検出されたＸ，Ｙ軸の位置データで
目的の位置情報がデジタル値で検出される。

以上の第１図の実施例ではタブレツト４の電圧
値を利用したが、これに限られるものではなく、
タブレツト４の抵抗値を利用することもできる。
この場合、第１図の回路において、タブレツト４
のアース側６Ｘ，６Ｙを外すだけでよく、また、
電圧値利用よりも直線出力となるので補正が不要
か、または極めて簡単になる。

つぎに、他の実施例を第３図に基づき説明す
る。

この実施例では、タブレツト４の検出電圧を比
較回路１５の−極に加え、基準電圧を抵抗８とコ
ンデンサ１４からなる充電回路に加えて一定の充
放電特性曲線を得、この充電電圧を比較回路１５
の＋極に加えてなるものである。すなわち、指示
ペン２１でタブレツト４上の任意の一点に当接す
ると、その当接点に応じて検出電圧は第４図ａの
特性V₀，V₁，V₂のように変化する。ところが、
第４図のように基準電圧の充放電特性Vfは常に
一定である。したがつて、一定周期Ｔのクロツク
信号における検出電圧特性V₀，V₁，V₂と充放電
特性Vfの交点のいずれかの周期t₀，t₁，t₂のパル
ス数が指示ペン２１の当接点に対応したＸ軸およ
びＹ軸の位置情報となる。そして、第１図と同様
一定周波数のクロツク間における前記いずれかの
周期t₀，t₁，t₂のパルス数をカウンタ１７で計数
し、平均化してデジタル値として出力する。

前記実施例ではいずれもタブレツト４を抵抗体
で構成したが、容量値の変化を利用する誘電体で
構成することもできる。すなわち、第５図におい
て、Ｘ軸方向に、厚さを一様に変化させた第１の
誘電体２３を設け、この第１の誘電体２３の上面
は保護シート２４で被覆し、下面には第１の電極
２５を形成する。この第１の誘電体２３の下面に
さらに第２の誘電体２６を積層する。この第２の
誘電体２６は第１と第２の誘電体２３，２６が積
層された状態でＹ軸方向に厚さを一様に変化させ
るような厚さとし、また、下面には第２の電極２
７を形成する。そして、第１と第２の電極２５，
２７はそれぞれ切換スイツチ２８と抵抗８を介し
て電源（＋Ｂ）に結合し、また、切換スイツチ２
８と抵抗８の結合点を比較回路１５の＋電極に結
合する。さらに、指示ペン２１は接地する。この
他の構成は第１図と同様である。

このような構成において、切換スイツチ２８を
Ｘ軸電極２５側に切換えて指示ペン２１を第１の
誘電体２３の任意の１点に当接すると、第１の電
極２５と指示ペン２１の間の容量が第１図のコン
デンサ１４となつて、検出電圧が所定の時定数で
充電される。充電と放電を繰返してＸ軸方向のデ
ジタル位置情報を得るのは第１図と同様である。
つぎに切換スイツチ２８をＹ軸電極２７側に切換
えると、第１、第２の両方の誘電体２３，２６の
容量が第１図のコンデンサ１４となつてＹ軸方向
の位置情報が得られる。

「考案の効果」 (1) Ｘ軸とＹ軸の位置情報がアナログ信号で出力
しても、これをパルス数に変換してデジタル信
号として出力するので、正確なデータを得るこ
とができる。

(2) アナログ信号が充電回路８，１４とスイツチ
回路１３という極めて簡単な回路構成によつ
て、急速な充電と放電を繰り返してパルス信号
を得るようにしたので、従来のような複雑なデ
イジタル回路がなくでも、デジタル信号が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による入力位置検出回路の第１
実施例の電気回路図、第２図は第１図の出力波形
図、第３図は本考案の第２実施例の電気回路図、
第４図は第３図の出力波形図、第５図は本考案の
第３実施例の電気回路図、第６図は従来の電気回
路図である。１……抵抗板、２……感圧シート、３……導電
膜、４……タブレツト、５Ｘ，６Ｘ……Ｘ軸電
極、５Ｙ，６Ｙ……Ｙ軸電極、７，９……切換ス
イツチ、８……抵抗、１３……トランジスタ、１
４……コンデンサ、１５……比較回路、１６……
可変抵抗、１７……カウンタ、１８……クロツク
入力端子、１９……ラツチ回路、２０……平均化
回路、２１……指示ペン、２２……デジタル出力
端子、２３……第１の誘電体、２６……第２の誘
電体、２８……切換スイツチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

タブレツト４に指示ペン２１を当接してこの当
接点の位置情報を電圧値として検出するようにし
たものにおいて、前記タブレツト４の出力電圧と
予め設定された基準電圧のいずれか一方の電圧を
所定の時定数で充電する充電回路８，１４と、こ
の充電回路８，１４の充電電圧と、前記基準電圧
とタブレツト４の出力電圧のいずれか他方の電圧
とを比較して一致時に出力する比較回路１５と、
この比較回路１５の出力電圧で前記充電回路８，
１４を急速放電して比較回路１５の出力を繰返し
パルスとするスイツチ回路１３と、前記比較回路
１５の出力パルスの周期よりも充分長くて、しか
も、一定周波数のクロツク信号中における前記繰
返しパルス数をカウントするカウンタ１７とを具
備してなることを特徴とする入力位置検出回路。