JPH06187085A - 座標読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カーソルのスイッチ情報等をタブレットに伝送
する際に、外来ノイズにより誤動作するのを防止して精
度を高めると共に、カーソルの構成の簡単化とコスト低
減とを共に図る。 【構成】カーソル２のポインタコイル３を励磁する励磁
電流の振幅を、単位時間当り低レベルの振幅Ｌと高レベ
ルの振幅Ｈとの２種類に振幅変調すると共に、これら両
振幅Ｌ，Ｈを時系列に配列する組合せのパターンを、第
１〜４の押釦スイッチのオン操作にそれぞれ割り当て
て、任意の押釦スイッチがオン操作されたときに、その
所定の振幅によりポインタコイル３の励磁電流を振幅変
調する振幅変調回路２２を設ける。この振幅変調を復調
する復調器２５をタブレット４に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は座標指示器をタブレット
に接続するコードを省略したワイヤレス方式に好適な電
磁誘導型等の座標読取り装置に係り、特に、座標指示器
のスイッチ情報を交番磁界の振幅に重畳した座標読取り
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の座標読取り装置の一例と
しては、１または２以上のカソール等の座標指示器をタ
ブレットに電気的に接続するコードを省略したワイヤレ
ス方式のものがある。これは座標指示器のポインタコイ
ルを所定周波数の交流電流により励磁して交番磁界を発
生させ、この交番磁界により、タブレットの座標読取り
面のＸ軸とＹ軸方向に埋設されたＸ軸，Ｙ軸感知コイル
に起電力を誘起させ、この起電力を計測することによ
り、座標指示器の位置を座標で検出してコンピュータ等
に与えるものである。

【０００３】そして、この座標指示器はその位置データ
を処理する方法等をコンピュータ等に指令するスイッチ
情報を出力するスイッチを有するが、このスイッチ情報
を座標指示器からタブレットに伝送する方法としては、
このスイッチ情報を交番磁界とは別に赤外線や超音波に
重畳して伝送する方法や、座標指示器のポインタコイル
を励磁する励磁電流の周波数を適宜変調する周波数変調
方式がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の赤外線方式や超音波方式では外来ノイズによ
り誤動作するという問題がある。

【０００５】また、周波数変調方式では周囲温度の変化
による誤動作を防止するために、高価な回路素子を、座
標指示器に組み込む必要があり、さらに、タブレット側
はノイズによる誤動作を防止するために周波数の数だけ
バンドパスフィルタやタイミング回路などの高価な回路
素子を複数必要とし、その分、回路構成が複雑になる上
に、コスト高になるという課題がある。

【０００６】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、座標指示器のスイッチ情
報をタブレットに簡単かつ高精度に伝送することができ
る安価な座標読取り装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【０００８】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、座標指示器のポインタコイルを交流
電流により励磁して交番磁界を発生させ、この交番磁界
により、タブレットの座標読取り面に埋設された感知コ
イルに起電力を誘起させ、この起電力を計測することに
より、この座標指示器の位置を検出する座標読取り装置
において、前記座標指示器に、スイッチ手段と、前記ポ
インタコイルから交番磁界が発生中に、前記スイッチ手
段がオン操作されたときに、前記交番磁界の振幅を制御
して、そのオン操作されたスイッチ手段を識別するスイ
ッチ情報を出力するスイッチ情報出力手段と、を設けた
ことを特徴とする。

【０００９】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、スイッチ情報出力手段は、
ポインタコイルを励磁する励磁電流の振幅を制御する振
幅変調手段であることを特徴とする。

【００１０】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、スイッチ手段は、複数有
し、振幅変調手段は、前記複数のスイッチ手段の各々に
応じて、ポインタコイルの励磁電流の振幅をそれぞれ変
える手段を有することを特徴とする。

【００１１】さらにまた、本願の請求項４に記載の発明
（以下、第４の発明という）は、振幅変調手段は、ポイ
ンタコイルの励磁電流の振幅を、単位時間当り少なくと
も２種類に変調すると共に、これら振幅を時系列に種々
配列する組合せのパターンを予め複数設定し、これらの
各パターンを各スイッチ手段のオン操作に対応させてそ
れぞれ発生させる手段を有することを特徴とする。

【００１２】また、本願の請求項５に記載の発明（以
下、第５の発明という）は、座標指示器は、複数有し、
振幅変調手段は、ポインタコイルの励磁電流の振幅を、
単位時間当り、２種類の振幅に変調すると共に、これら
振幅を時系列に種々配列する組合せのパターンを予め複
数設定し、これらの各パターンを、各座標指示器のオン
操作に対応させて発生させる手段を有することを特徴と
する。

【００１３】さらに、本願の請求項６に記載の発明（以
下、第６の発明という）は、振幅変調手段は、ポインタ
コイルの励磁電流を、単位時間当り少なくとも２種類の
振幅に変調すると共に、この２種類の振幅を時系列に種
々組み合せて複数のパターンを形成し、これらの各パタ
ーンを、各スイッチ手段および各座標指示器に応じてそ
れぞれ発生させる手段を有することを特徴とする。

【００１４】さらにまた、本願の請求項７に記載の発明
（以下、第７の発明という）は、タブレットに、交番磁
界を受けたときに感知コイルに誘起される起電力の振幅
を復調することにより、オン操作されたスイッチ手段を
識別する復調手段を設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】

〈第１の発明〉座標指示器から交番磁界が発生中に、ス
イッチ手段がオン操作されると、この交番磁界の振幅が
スイッチ情報出力手段により制御されて、交番磁界の振
幅にスイッチ情報が重畳される。

【００１６】したがって、この交番磁界の振幅の変化を
検出することにより、スイッチ情報を検出することがで
きる。

【００１７】つまり、本発明は交番磁界にスイッチ情報
を重畳するので、従来例のようにスイッチ情報を赤外線
や超音波に重畳する場合に比して、外来ノイズによる誤
動作を防止して精度を向上させると共に、周波数変調方
式のように、外来ノイズによる誤動作防止用の高価な回
路素子を組み込む必要がないので、構成の簡単化とコス
ト低減を共に図ることができる。

【００１８】〈第２の発明〉座標指示器から交番磁界が
発生中に、スイッチ手段がオン操作されると、座標指示
器のポインタコイルを励磁する励磁電流の振幅が振幅変
調手段により変調されて交番磁界の振幅が制御される。

【００１９】したがって、ポインタコイルの励磁電流を
振幅変調することによりスイッチ情報をタブレットに伝
送するので、第１の発明とほぼ同様に、外来ノイズによ
る誤動作を防止して精度を向上させると共に、構成の簡
単化とコスト低減とを共に図ることができる。

【００２０】〈第３の発明〉座標指示器から交番磁界が
発生中に、スイッチ手段がオン操作されると、座標指示
器のポインタコイルを励磁する励磁電流の振幅が振幅変
調手段により変調され、しかも、その変調は複数のスイ
ッチ手段の各々に応じた振幅に制御される。

【００２１】したがって、ポインタコイルの励磁電流の
振幅の如何によって複数のスイッチ手段の中からオン操
作されたものが識別され、スイッチ情報を識別すること
ができる。したがって、本発明も前記第１、第２発明と
ほぼ同様に、外来ノイズによる誤動作を防止して精度を
向上させると共に、構成の簡単化とコスト低減とを共に
図ることができる。

【００２２】〈第４，５，６の発明〉振幅変調手段は、
ポインタコイルの励磁電流の振幅を少なくとも例えば低
（Ｌ）と高（Ｈ）の２種類に単位時間に変調し、しか
も、予め、このＬとＨを時系列に配列して複数のパター
ンを形成する。

【００２３】そして、これらの各パターンを各スイッチ
手段、または各座標指示器、あるいはその両者にそれぞ
れ割り当てる。

【００２４】したがって、任意のスイッチ手段、または
座標指示器、あるいはその両者がオン操作されると、そ
のスイッチ手段、または座標指示器、あるいはその両者
に割り当てられたパターンで振幅を変調した励磁電流が
座標指示器のポインタコイルに与えられる。

【００２５】このために、ポインタコイルの交番磁界の
振幅がオン操作されたスイッチ手段、または座標指示
器、あるいはその両者のパターンに従って変化し、スイ
ッチ情報としてタブレットに与えられる。

【００２６】したがって本発明は、交番磁界の振幅に、
オン操作されたスイッチ手段、または座標指示器、ある
いはその両者をそれぞれ識別するスイッチ情報をタブレ
ットに伝送することができる。つまり、本発明はポイン
タコイルの励磁電流の振幅変調によりスイッチ情報をタ
ブレットに伝送するので、前記各発明とほぼ同様に、外
来ノイズによる誤動作を防止して精度を向上させると共
に、構成の簡単化とコスト低減とを共に図ることができ
る。

【００２７】〈第７の発明〉タブレットの復調手段は、
感知コイルに誘起された起電力の振幅のパターンを復調
することにより、オン操作されたスイッチ手段を識別す
ることができ、これがスイッチ情報としてコンピュータ
等へ与えられることにより、コンピュータでは、そのス
イッチ情報として予め設定されたデータ処理に従って座
標指示器の指示位置データを処理する。

【００２８】つまり本発明によれば、タブレットの感知
コイルに誘起された起電力の振幅パターンを復調手段に
より復調することによりスイッチ情報を受けることがで
きる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３０】図２は本発明の一実施例の全体構成図、図
３は図２の一部を拡大して示す図であり、図において、
座標読取り装置１はワイヤレス方式の電磁誘導型であっ
て、座標指示器の一例であるカーソル２と、このカーソ
ル２のポインタコイル３で発生する交番磁界を受けて、
そのポインタコイル３の中心点で指示された指示位置を
座標で検出するタブレット４とを有する。

【００３１】タブレット４は所要形状の盤状の本体ケー
ス５の上面等の座標読取り面６内方に、Ｘ軸感知コイル
７と、Ｙ軸感知コイル８とをＸ軸とＹ軸方向とにそれぞ
れ埋設している。

【００３２】Ｘ軸，Ｙ軸感知コイル７，８はカーソル２
のポインタコイル３からの交番磁界を受けて、電磁誘導
により起電力を誘起するものであり、複数の導線９をＸ
軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ沿って並設して上下方向
で絶縁させてほぼ直交させており、これら導線９の一端
を端線導線９ａ，９ｂによりそれぞれ閉じる一方、その
他方の開放端を、Ｘ軸マルチプレクサ１０、Ｙ軸マルチ
プレクサ１１により、各Ｘ軸，Ｙ軸の一端から他端Ｘ1
〜Ｘn ，Ｙ1 〜Ｙn まで順次または選択的に閉じること
により、隣り合う導線９同士をループ状コイルに形成す
るようになっている。

【００３３】Ｘ軸，Ｙ軸マルチプレクサ１０，１１に
は、その出力端を交互に切り換えるＸ／Ｙ軸切換回路１
２、増幅回路１３、サンプルホールド回路１４、Ａ／Ｄ
変換器１５、マイクロプロセッサ１６を順次接続し、マ
イクロプロセッサ１６はＸ軸，Ｙ軸感知コイル７，８の
起電力の位置を例えば特公平３−６１２０８号公報等で
記載されている演算方法により演算して、カーソル２に
より指示された指示位置、つまりポインタコイル３の中
心点を座標で出力し、これをコンピュータ等へ与えるよ
うになっている。

【００３４】一方、カーソル２は図１にも示すようにカ
ーソルケース１７内に内蔵したポインタコイル３の例え
ば上面を透明窓に形成し、その中心点を十字形の刻印等
により表示すると共に、カーソルケース１７の上面上に
複数のスイッチ手段である第１〜第４の押釦スイッチ１
８，１９，２０，２１を設けている。

【００３５】これら第１〜第４の押釦スイッチ１８〜２
１は、そのオン操作時に、ポインタコイル３により指示
された指示位置データの処理方法をコンピュータ等に指
令するスイッチ情報を出力するものであり、図５に示す
ように振幅変調回路２２に設けられる。

【００３６】振幅変調回路２２は、電池２３を電源とす
る発振回路２４をポインタコイル３に電気的に接続する
電気回路の途中に介在され、発振回路２４で発振する所
定周波数の交流電流によりポインタコイル３を励磁し、
この励磁電流の振幅のパターンを第１〜第４の押釦スイ
ッチ１８〜２１のオン操作に応じて制御することによ
り、オン操作された第１〜第４の押釦スイッチ１８〜２
１を識別するスイッチ情報をタブレット５に伝送するも
のである。

【００３７】つまり、振幅変調回路２２は図１（Ａ）に
示すように、ポインタコイル３の励磁電流を、単位時間
当り低レベルの振幅Ｌと、これより振幅が大きい高レベ
ルの振幅Ｈの２種類の振幅に、それぞれ振幅変調すると
共に、これらの振幅Ｌ，Ｈを、例えば図１（Ｂ）に示す
ように所定時間ｔ1 〜ｔ7 に時系列に種々配列し、その
配列パターンを各押釦スイッチ１８〜２１にそれぞれ割
り当てることにより、オン操作された押釦スイッチ１８
〜２１を識別するためのスイッチ情報として形成してお
り、これら押釦スイッチ１８〜２１のオン操作時に、次
の表１の振幅パターンを繰り返す励磁電流がポインタコ
イル３に与えられるようになっている。この振幅パター
ンは図１（Ｂ）で示すタイミングチャートに対応してい
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】そして、図２に示すよにう、これら振幅パ
ターンを復調することによりオン操作された押釦スイッ
チ１８〜２１を識別する復調器２５をタブレット５の増
幅回路１３の出力側に接続し、この復調器２５からスイ
ッチ情報をコンピュータ等へ与えるようになっている。
但し、この復調器２５の復調機能をマイクロプロセッサ
１６に持たせることにより、復調器２５を省略してもよ
い。

【００４０】また、マイクロプロセッサ１６は感知コイ
ル７，８に誘起された起電力を検出する場合、前記振幅
パターンが低レベルの振幅Ｌ時と高レベルの振幅Ｈ時の
いずれかのときに検出するようになっており、一般的に
は高レベルの振幅Ｈ時には感知コイル７，８に誘起され
る起電力が大きくなり、検出し易いので、高レベルの振
幅Ｈ時に検出するようにした方がよい。

【００４１】次に本実施例の作用を説明する。

【００４２】図３に示すように、カーソル２のポインタ
コイル３をタブレット５の読取り面６上に位置させた状
態で、任意の押釦スイッチ１８〜２１の少なくとも１つ
を押し込むと、発振回路３３からポインタコイル１３に
与えられる所定周波数の交流電流が、その押し込まれた
押釦スイッチ２８〜３１により予め設定された所定の振
幅パターンに振幅変調回路２４により変調されて、ポイ
ンタコイル１３に通電される。

【００４３】このために、ポインタコイル３に交番磁界
が発生するが、この交流磁界の振幅にはポインタコイル
３の励磁コイルの振幅パターンに応じて変化するスイッ
チ情報が重畳されている。

【００４４】そして、この交番磁界はタブレット１４の
Ｘ軸，Ｙ軸の各感知コイル１７，１８により受けられ、
これらコイル１７，１８にはポインタコイル１３からの
各距離に応じた大きさの起電力がそれぞれ誘起されるの
で、これらを検出するために、まず、Ｘ／Ｙ軸切換回路
１２を例えばＸ軸側に切り換えると共に、Ｘ軸マルチプ
レクサ１０により、Ｘ軸側で隣り合う任意の２本の導線
９，９の開方端、例えばｘ1 とｘ2 を閉じて、ループ状
のコイルに構成し、このコイルに誘起された起電力を増
幅回路１３で増幅した後、サンプルホールド回路１４に
より読み込み、これをさらにＡ／Ｄ変換した後、マイク
ロプロセッサ１６に与える。この手順の繰返しにより例
えばＸ軸方向の起電力を少なくとも３箇所で選択的に検
出した後、これらの検出値をマイクロプロセッサ１６は
ポインタコイル３の励磁電流の振幅が低レベルＬまたは
高レベルＨのいずれかのときに読み込み、これを例えば
特公平３−６１２０８号公報に掲載された演算方法によ
りＸ軸方向の起電力のピーク位置を算出する。

【００４５】この後、Ｘ／Ｙ軸切換回路２２をＹ軸方向
へ切り換えてから、Ｙ軸方向の起電力を少なくとも３箇
所で選択的に検出し、これを前記Ｘ軸の場合と同様に所
定の演算方法によりＹ軸方向のピーク位置を算出し、こ
れの座標値として図示しないコンピュータに与える。

【００４６】一方、復調器２５はＸ軸，Ｙ軸感知コイル
７，８で誘起された起電力を増幅回路１３で増幅された
後受けて、振幅復調して振幅パターンを解読し、第１〜
４の押釦スイッチ１８〜２１のうち、オン操作されたも
のを識別するスイッチ情報をコンピュータ等に与える。

【００４７】このために、コンピュータはこれら複数の
座標値を順次受けて、スイッチ情報に従った処理を行な
う。

【００４８】したがって本実施例によれば、第１〜４の
押釦スイッチ１８〜２１のいずれがオン操作されたかを
識別するスイッチ情報を、交番磁界の振幅に重畳するの
で、スイッチ情報を赤外線や超音波等に重畳する従来例
のように外来ノイズによる誤動作を防止して精度を高め
ることができる。

【００４９】また、従来の周波数変調方式のように外来
ノイズによる誤動作を防止するための高価な回路素子を
組み込む必要がないので、構成の簡単化とコスト低減と
を共に図ることができる。

【００５０】なお、前記実施例ではスイッチ手段を４個
１８〜２１設けた場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば押釦スイッチを５
個以上設け、それに応じて振幅パターンを増やしてもよ
い。

【００５１】また、カーソル２や入力ペン等の座標指示
器は単一に限定されるものではなく、単一のタブレット
５に２以上の座標指示器を設けてもよく、その場合は、
これら複数の座標指示器のオン操作を識別するための振
幅パターンをスイッチ情報と同様に設けてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本願第１〜７の発明
は、座標指示器から出力される交番磁界の振幅に、オン
操作されたスイッチ、または座標指示器、あるいはその
両者を識別するスイッチ情報を重畳したので、このスイ
ッチ情報をタブレットに確実に伝送することができ、外
来ノイズによる誤動作を防止して、精度を向上させるこ
とができる上に、従来の周波数変調方式のように高価な
回路素子を使用しないので、構成の簡単化とコスト低減
とを共に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は低レベルの振幅と高レベルの振幅とを
共に示す波形図であり、（Ｂ）はこれら両レベルの振幅
を複数のスイッチのオン操作時に対応させて時系列に配
列した組合せを示すタイミングチャート。

【図２】本願第１〜第７の発明を含む座標読取り装置の
一実施例の全体構成図。

【図３】図２で示す一部の拡大図。

【図４】図２で示すカーソルの平面図。

【図５】図４で示すカーソルの電気回路図。

【符号の説明】

１ 座標読取り装置 ２ カーソル ３ ポインタコイル ４ タブレット ５ 本体ケース ６ 読取り面 ７ Ｘ軸感知コイル ８ Ｙ軸感知コイル ９ 導線 １０ Ｘ軸マルチプレクサ １１ Ｙ軸マルチプレクサ １２ Ｘ−Ｙ軸切換回路 １３ 増幅回路 １４ サンプルホールド回路 １５ Ａ／Ｄ変換回路 １６ マイクロプロセッサ １７ カーソルケース １８〜２１ 第１〜４の押釦スイッチ ２２ 振幅変調回路 ２４ 発振回路 Ｌ 低レベル振幅 Ｈ 高レベル振幅

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 座標指示器のポインタコイルを交流電流
   により励磁して交番磁界を発生させ、この交番磁界によ
   り、タブレットの座標読取り面に埋設された感知コイル
   に起電力を誘起させ、この起電力を計測することによ
   り、この座標指示器の位置を検出する座標読取り装置に
   おいて、前記座標指示器に、スイッチ手段と、前記ポイ
   ンタコイルから交番磁界が発生中に、前記スイッチ手段
   がオン操作されたときに、前記交番磁界の振幅を制御し
   て、そのオン操作されたスイッチ手段を識別するスイッ
   チ情報を出力するスイッチ情報出力手段と、を設けたこ
   とを特徴とする座標読取り装置。
2. 【請求項２】 スイッチ情報出力手段は、ポインタコイ
   ルを励磁する励磁電流の振幅を制御する振幅変調手段で
   あることを特徴とする請求項１記載の座標読取り装置。
3. 【請求項３】 スイッチ手段は、複数有し、振幅変調手
   段は、前記複数のスイッチ手段の各々に応じて、ポイン
   タコイルの励磁電流の振幅をそれぞれ変える手段を有す
   ることを特徴とする請求項２記載の座標読取り装置。
4. 【請求項４】 振幅変調手段は、ポインタコイルの励磁
   電流の振幅を、単位時間当り少なくとも２種類に変調す
   ると共に、これら振幅を時系列に種々配列する組合せの
   パターンを予め複数設定し、これらの各パターンを各ス
   イッチ手段のオン操作に対応させてそれぞれ発生させる
   手段を有することを特徴とする請求項２または３記載の
   座標読取り装置。
5. 【請求項５】 座標指示器は、複数有し、振幅変調手段
   は、ポインタコイルの励磁電流の振幅を、単位時間当
   り、２種類の振幅に変調すると共に、これら振幅を時系
   列に種々配列する組合せのパターンを予め複数設定し、
   これらの各パターンを、各座標指示器のオン操作に対応
   させて発生させる手段を有することを特徴とする請求項
   ２〜４のいずれか１項に記載の座標読取り装置。
6. 【請求項６】 振幅変調手段は、ポインタコイルの励磁
   電流を、単位時間当り少なくとも２種類の振幅に変調す
   ると共に、この２種類の振幅を時系列に種々組み合せて
   複数のパターンを形成し、これらの各パターンを、各ス
   イッチ手段および各座標指示器に応じてそれぞれ発生さ
   せる手段を有することを特徴とする請求項２〜５のいず
   れか１項に記載の座標読取り装置。
7. 【請求項７】 タブレットに、交番磁界を受けたときに
   感知コイルに誘起される起電力の振幅を復調することに
   より、オン操作されたスイッチ手段を識別する復調手段
   を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
   に記載の座標読取り装置。