JPH0611031U - コードレスデジタイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置指示器に、多数のスイッチを設けること
ができるコードレスデジタイザを提供する。 【構成】 位置指示器をコイルとコンデンサおよびスイ
ッチとにより構成し、タブレットには相互に絶縁された
複数のループコイルをＸ軸方向およびＹ軸方向に整列さ
せた二つのループコイル群，増幅器，Ｙ軸ループコイル
群を駆動する発振器，増幅器と発振器とを切り換え接続
する切り換えスイッチを設け、位置指示器の概略位置決
定時には上記切り換えスイッチを発振器に切り換え接続
してＹ軸ループコイルを駆動させて、Ｘ軸ループコイル
に励磁される信号を検出することにより位置指示器の概
略位置を検出し、精密位置検出および位置指示器の状態
検出時には、上記切り換えスイッチを増幅器に切り換え
接続して、この増幅器，ループコイル，位置指示器とに
より自己発振系を形成し、この自己発振系より出力され
る信号の電圧および周波数により位置指示器の精密位置
およびスイッチ操作状態を検出するよう構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、タブレット上に載置された位置指示器の位置座標等を検出するため のデジタイザに関し、更に詳しくは位置を指示するための位置指示器が、タブレ ット本体に接続しないいわゆるコードレスデジタイザに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のコードレスデジタイザにおいては、タブレット側に、例えばＸ 方向に配列された発信コイル群と、この発信コイル群と直交するように配列され た受信コイル群と、受信コイル群を駆動する駆動回路と、受信コイルに誘導され た電圧を検出するセンス回路と、センス回路の検出出力を処理する処理回路とを 有している。そして、処理回路は駆動回路を制御して発信コイル群に順次電流を 供給させており、タブレット上に位置指示器が載置されている場合には、電流供 給された発信コイルと位置指示器とが電磁結合し、この結果受信コイル群側に誘 導電圧が発生する。この発生した誘導電圧は、センス回路の順次走査により検出 され、この結果、処理回路は電流供給した発信コイルのＸ方向位置と電圧が誘導 された受信コイルのＹ方向位置とから、タブレット上の位置指示器の平面位置を 認識する。

【０００３】 図３は、上記位置指示器の構成図であり、この位置指示器１はコイル１１から なるコイル部と、スイッチ群および抵抗群から構成される本体部とから構成され ている。そしてコイル部は、図３（ｂ）に示すように、その両側が絶縁部材であ るアクリル部材により覆われている。 この位置指示器１は、各スイッチと直列に接続される各抵抗の値はそれぞれ異 なっており、スイッチが開閉されたときにこれらの抵抗の差によってタブレット 側の受信コイルへ誘導される電圧レベルが異なることから、処理回路は位置指示 器のスイッチ押下情報を認識する。即ち、このような位置指示器がタブレット上 に載置され、スイッチ群の何れのスイッチも閉成されない場合には、上記したよ うな位置検出が行われて位置指示器位置が検出されると共に、スイッチ群の何れ かのスイッチが閉成されると、これに応じたレベルの誘導電圧がタブレット側の 受信コイルに生じ、この結果処理回路は位置指示器のどのスイッチが操作された かを認識する。

【０００４】 また、従来の装置において、位置指示器の位置を検出する場合、先ず位置指示 器の概略位置を決定し、その後位置指示器の精密位置を決定すると同時に、位置 指示器のスイッチ押下状況を認識する動作を行っていた。 概略位置検出動作としては、発信コイル群のコイルを所定間隔毎に順次駆動走 査すると同時に、受信コイルに誘導される電圧を検出し、最大電圧を検出した際 の発信コイルと受信コイルを決定する。位置指示器は、この二つのコイルが重な ることにより形成されるエリア上に載置されていることとなり、このエリアを決 定することにより位置指示器の概略位置の決定とする。

【０００５】 位置指示器の概略位置、すなわち位置指示器がどのエリア上に載置されている かを決定した後、処理回路は最大電圧を検出した際に駆動した駆動コイルとその 隣合う２つの駆動コイルを選択すると同時に、最大電圧を受信した受信コイルと その隣合う２つの受信コイルを選択し、上記３つの駆動コイルを順次駆動した時 に上記３つの受信コイルから出力される信号を検出し、それぞれのエリアで誘導 される電圧値を相互に比較することにより、概略位置検出動作で決定したエリア のどの位置に位置指示器が載置されているかを算出する。また、同時に検出され た電圧の最大レベルより、位置指示器のスイッチの押下状況を検出するよう構成 されている。

【０００６】 また、実際の装置の動作としては、位置指示器の概略位置を検出後、精密位置 検出ならびにスイッチ状態検出を所定の周期で繰り返し行い、この精密位置検出 動作時に位置指示器を検出しなかった場合、すなわち位置指示器が決定したエリ ア外に移動したことを検出した場合に、位置指示器の概略位置検出動作を行うよ う構成していた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述の従来の装置においては、受信コイルから出力される信号の電圧レベルを 検出することにより、位置指示器のスイッチ状態を検出するため、実際製品とし て実用的には、４個程度のスイッチしか設けることができず、スイッチ数を増や すことができないという欠点を有していた。 本考案はかかる欠点を解決するためになされたもので、多数のスイッチを設け ることができるコードレスデジタイザを提供することを目的とする。

【０００８】

【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考案のコードレスデジタイザにおいては、位置指 示器をコイルとコンデンサおよびスイッチとにより構成し、タブレットには相互 に絶縁された複数のループコイルをＸ軸方向およびＹ軸方向に整列させた二つの ループコイル群と、Ｙ軸ループコイル群に入力する信号を増幅する第１の増幅器 、Ｘ軸ループコイル群から出力される信号を増幅する第２の増幅器、複数のＹ軸 ループコイルより一つのループコイルを選択して第１の増幅器に接続するＸ軸ス キャナ、複数のＹ軸ループコイルより一つのループコイルを選択して第２の増幅 器に接続するＹ軸スキャナ、Ｙ軸ループコイル群を駆動する発振器、第２の増幅 器と発振器とを第２の増幅器に切り換え接続する切り換えスイッチを設け、位置 指示器の概略位置決定時には上記切り換えスイッチを発振器に切り換え接続して Ｙ軸ループコイルを駆動させ、Ｘ軸ループコイルに励磁される信号を検出し、そ の誘導電圧より位置指示器の概略位置を検出し、精密位置検出および位置指示器 の状態検出時には、上記切り換えスイッチを第１の増幅器に切り換え接続して、 この第１の増幅器より出力される信号の電圧および周波数により位置指示器の精 密位置およびスイッチ状態を検出するよう構成した。

【０００９】

【作用】

位置指示器の概略位置の検出時には、切り換えスイッチにより発振器とＹ軸ル ープコイル群を接続してこのＹ軸ループコイル群を駆動すると共に、Ｘ軸ループ コイル群に励磁される信号を検出することにより前記位置指示器の概略位置が検 出され、上記位置指示器の精密位置及び位置指示器のスイッチ状態検出時には、 切り換えスイッチによりＸ軸ループコイル群とＹ軸ループコイル群とを増幅器を 介して接続し、位置指示器の電気回路，前記増幅器及びこの増幅器に接続される ２つのループコイルにより自己発振系が形成され、前記増幅器の出力に基づいて 位置指示器の精密位置及びスイッチ状態が検出される。

【００１０】

【実施例】

以降図面に基づいて、本考案のコードレスデジタイザの説明する。 図１は本考案のコードレスデジタイザのタブレットの構成を示すブロック図で あり、タブレット２０にはグリット板上に形成されＸ方向に互いに絶縁されて順 次配置されたＸ軸ループコイル群Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・，Ｘｎと、このＸ軸 ループコイル群とは異なるグリット板上に形成され、Ｙ方向に互いに絶縁されて 順次配置されたＹ軸ループコイル群Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・，Ｙｎとが設けら れている。そして、Ｘ軸ループコイル群には、それぞれのループコイルに所定の 容量値を有するコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・，Ｃｎが接続されるととも に、各ループコイルの一方の端子はＸ軸スキャナ２１、他方の端子はグランドに 接続されている。また、Ｙ軸ループコイル群の各ループコイルの一方の端子はＹ 軸スキャナ２２に、他方の端子はグランドに接続されている。 ここでＸ軸スキャナ２１からの出力には第１の増幅器２３の入力側が接続され ており、Ｙ軸スキャナの入力は第２の増幅器２４に接続され、切り換えスイッチ ２６はこの第２の増幅器２４の入力を第１の増幅器２３または発振器２７に切り 換え接続する。ここで、第１の増幅器２３は信号の電圧を増幅する電圧増幅器で 、第２の増幅器２４は信号の電流を増幅する電流増幅器である。 また、処理回路２５は切り換えスイッチ２６，Ｘ軸スキャナ２１およびＹ軸ス キャナ２２を制御すると共に、第１の増幅器２３の出力信号を取り込み、検出し た信号に基づいて種々の処理を行い、位置指示器１の位置検出および状態検出を 行う。

【００１１】 図２（ａ），（ｂ）及び（ｂ）は本考案のコードレスデジタイザに用いる位置 指示器の一実施例を示すブロック図であり、コイル１１，コンデンサ１２，スイ ッチ１３，フェライトコア１４により構成される。第１の実施例である図２（ａ ）の位置指示器においては、スイッチ１３のうち何れかを閉成するとそのスイッ チに直列に接続されたコンデンサ１２が接続されるよう構成されている。また、 第２の実施例である図２（ｂ）の位置指示器においては、スイッチ１３を閉成す るとコンデンサ１２が絶縁され、開放すると接続されるよう構成されている。ま た、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示す回路を有するペン型の位置指示器を示す断 面図である。

【００１２】 本考案のコードレスデジタイザにおいて、位置指示器１の概略位置を検出する 場合、先ず、処理回路２５は切り換えスイッチ２６を制御し、第２の増幅器２４ の入力を発振器２７に切り換え接続する。これと同時に、Ｙ軸スキャナ２２を制 御して、Ｙ軸ループコイルを順次駆動する。 また、処理回路２５は同時にＸ軸スキャナ２１を順次切り換え、Ｘ軸ループコ イルに励磁される誘導電圧を検出し、第１のコンデンサ２３の出力をデータとし て受信する。 処理回路２５は、受信したデータのうち最大電圧値を出力したＹ軸ループコイ ルおよびＸ軸ループコイルを決定することにより、位置指示器１がタブレット上 のどのエリア（ループコイルが重なることにより形成されるエリア）上に載置さ れているかを検出する。これにより位置指示器の概略位置決定動作を終了する。

【００１３】 位置指示器の概略位置を決定した後、処理回路２５は切り換えスイッチ２６を 第１の増幅器２３の出力側に切り換え接続する。また、処理回路２５は、上述の 概略位置決定動作により決定したＹ軸ループコイルと、その隣合う２つのループ コイルを順次切り換え接続するようＹ軸スキャナ２２を制御し、同時にＸ軸ルー プコイルについても、上記概略位置決定動作において決定したＸ軸ループコイル と、その隣合う２つのループコイルを順次切り換え接続するよう、Ｘ軸スキャナ ２１を制御する。 位置指示器１が載置されている直下のＹ軸ループコイル及びＸ軸ループコイル が選択されて接続されたとき、Ｙ軸ループコイル，位置指示器のコイル１１，Ｘ 軸ループコイル並びにこれに並列に接続されたコンデンサ，第１の増幅器，およ び第２の増幅器により自己発振系が形成され、処理回路２５にはこの自己発振系 により発生される信号が送信される。 処理回路２５は、Ｘ軸スキャナ２１およびＹ軸スキャナ２２を制御し、上記選 択した各々のループコイルを接続したときに形成される自己発振系より、それぞ れ出力される信号の電圧値を相互に比較することにより、位置指示器１が概略位 置決定動作で特定したエリア内のどの位置に載置されているかを検出する。（精 密位置決定動作）

【００１４】 また、位置指示器１のスイッチが操作されて、コンデンサとコイルが接続され た場合、第２の増幅器２４の出力から処理回路２５に送信される信号の周波数が 、Ｘ軸ループコイルに並列に接続されたコンデンサＣｎの容量に依存した周波数 から、位置指示器１のコンデンサ１２の容量に依存した周波数に変化し、この処 理回路２５に送信される信号の周波数を検出することにより、位置指示器のスイ ッチの状態を検出することができる。（スイッチ状態検出動作）

【００１５】 図２（ａ）に示す位置指示器の場合、コンデンサ１２１，１２２，・・・，１ ２ｎの容量はそれぞれ異なっており、処理回路２５に送信される信号の周波数が どのコンデンサの容量に依存するのかを検出することにより、位置指示器１のど のスイッチが押下されているのかを検知するよう構成されている。 また、図２（ｂ）の電気回路を有する図２（ｃ）に示す位置指示器の場合、位 置指示器の芯体の先端部分がタブレット表面に接地した際にスイッチ１３が開放 され、芯体の移動に併せて可変コンデンサ１２の容量値が連続的に変化するよう 構成されている。従って、処理回路２５に送信される信号の周波数を検出するこ とにより、位置指示器１がタブレットに接地しているか否か、或いはタブレット に対する位置指示器の押圧力を検出することができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、位置指示器の概略位置検出時には発振器 によりＹ軸ループコイルを駆動させ、位置指示器の磁性体またはコイルを介して Ｘ軸ループコイルに励磁される信号の電圧値を検出し、その最大誘導電圧より位 置指示器の概略位置を検出し、位置指示器の精密位置あるいは位置指示器の状態 を検出する時には、第１の増幅器の出力を第２の増幅器の入力に接続してＹ軸ル ープコイル，位置指示器，Ｘ軸ループコイル，第１の増幅器，第２の増幅器によ る自己発振系を形成し、電圧増幅器より出力される信号の電圧値より位置指示器 の精密位置の検出を、また電流増幅器より出力される信号の周波数より位置指示 器のスイッチ状態を検出するよう構成したので、位置指示器の状態検出を電圧値 に影響されない周波数によって確実に行うことができ、また、位置指示器のスイ ッチを所望の数だけ設置することができ、かつ、位置指示器のスイッチの状態変 化を連続的に検出することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るコードレスデジタイザの一実施例
を示すブロック図である。

【図２】本考案のコードレスデジタイザの位置指示器を
示す説明図である。

【図３】従来の位置指示器を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 位置指示器 １１ コイル １２ コンデンサ １３ スイッチ １４ 磁性体 ２ タブレット ２１ Ｘ軸スキャナ ２２ Ｙ軸スキャナ ２３ 第一の増幅器 ２４ 第二の増幅器 ２５ 処理回路 ２６ 切り換えスイッチ ２７ 発振器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の方向に配列された第１のコイル群
   と、前記第１の方向と直交する第２の方向に配列されか
   つ単位コイルパターン毎にコンデンサが並列に接続され
   た第２のコイル群と、発振器と、増幅器とを備えたタブ
   レットと、少なくともコイル及びコンデンサを有した電
   気回路として構成すると共に該コイルに対してこのコン
   デンサを有効または無効とするスイッチを有した前記タ
   ブレットと無線で結合される位置指示器とからなり、前
   記タブレット上に載置された前記位置指示器の指示位置
   等を検出するコードレスデジタイザにおいて、 上記タブレットの第１のコイル群を上記発振器或いは上
   記第２のコイル群の出力側に切り換え接続する切り換え
   手段を有し、上記位置指示器により指示される概略位置
   の検出時には、当該切り換え手段により上記第１のコイ
   ル群を上記発振器に接続してこの第１のコイル群を駆動
   すると共に、第２のコイル群に誘導される信号を検出す
   ることにより前記位置指示器の概略位置を検出し、上記
   位置指示器により指示される精密位置及び位置指示器の
   スイッチ状態検出時には、前記切り換え手段により第１
   のコイル群を増幅器を介して第２のコイル群に接続し、
   上記位置指示器の電気回路，前記増幅器及びこの増幅器
   に接続される２つのコイルパターンにより自己発振系を
   形成すると共に、前記増幅器の出力に基づいて前記位置
   指示器の精密位置及びスイッチ状態を検出するようにし
   たことを特徴とするコードレスデジタイザ。