JPH0621975B2

JPH0621975B2 - 座標読取装置

Info

Publication number: JPH0621975B2
Application number: JP61081697A
Authority: JP
Inventors: 誠成瀬
Original assignee: Sumtak Corp
Current assignee: Sumtak Corp
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS62237517A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電磁結合方式によりカーソルの座標値を検出す
る座標読取装置に関するものである。

（従来技術および発明が解決しようとする問題点）従来、この種の装置としては、カーソルの磁束検出コイ
ルあるいは電気絶縁板の導体ループに発生する誘起電圧
の波形振巾をＡ−Ｄ変換することによりカーソルの座標
値を検出するものや、誘起電圧の位相が反転するまでの
時間を計測することによりカーソルの座標値を検出する
ものがある。

しかし、前者はカーソルが電気絶縁板から離れると誘起
電圧の大きさが変化するので、カーソルの高さを補正す
る何らかの手段が必要となり、一方、後者は前者のよう
なカーソルの高さ補正手段は必要ないものの、時間計測
によって座標の検出を行うので、使用する回路部品の温
度による定数の変化が精度に直接影響してしまい、その
ため両者とも高精度の座標読取が困難で、かつ高価なも
のとなってしまうという欠点があった。

また、座標入力と同時にデータもしくは処理の種別等を
入力したい場合があるが、従来は座標入力を行う際にス
イッチをオンするか、もしくは盤面へのカーソルの押付
により自動的にスイッチがオンして座標入力が行われる
ものが一般的であり、座標以外の情報を同時に入力でき
るものは少なかった。なお、カーソル部にいくつかのス
イッチを設け、座標入力時にそれらを選択するようにし
たものも存在するが、その場合、カーソル部が大型化す
ると共に操作性が悪いという欠点があった。

（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、上記の
従来例のもつ欠点を排除し、カーソルの高さ補正手段や
時間計測手段を採らないで、高精度かつ安価に装置を構
成できると共に、ペン状に構成されたカーソルの筆圧を
検出できるようにして、データもしくは処理の種別等を
座標入力と同時に入力できるようにした座標読取装置を
提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本発明は電気絶縁板の表面
に周期Ｐのジグザグ状に並列配置されたＸ軸用の第１の
導体ループと、前記第１の導体ループとＰ／４周期ずら
せて第１の導体ループと並行して配置された第２の導体
ループと、前記第１の導体ループに接続され出力電圧の
波形振幅が変数ａの余弦関数に比例して変化する余弦関
数発振手段と、前記第２の導体ループに接続され出力電
圧の波形振幅が変数ａの正弦関数に比例して変化する正
弦関数発振手段と、前記余弦関数発振手段および正弦関
数発振手段によって励磁された前記導体ループからの発
生磁束を検出するための磁束検出コイルを内蔵し、筆圧
に応じて前記電気絶縁板と磁束検出コイルとの間隔が可
変のペン状のカーソルと、前記ジグザグ状の第１の導体
ループの左端から前記カーソルの中心までの距離を変数
ａとして、第１および第２の導体ループの両端に加える
電圧をそれぞれｃｏｓ２πａ／Ｐ；−ｓｉｎ２πａ／Ｐとするときカーソルの磁束検出コイルの両端にあらわれ
る電圧Ａｃｏｓωｔ・ｓｉｎ〔２π(x−a)／Ｐ〕からａを増減して位相が反転するときの値ａｘをカーソ
ルの座標値とし、さらに検出された変数に所定の数値を
加えて座標値を決定する手段と、前記第１，第２の導体
ループを励磁して前記磁束検出コイルに誘起する電圧の
大きさをペン筆圧として検出する処理手段とを備えたこ
とを特徴とする座標読取装置を発明の要旨とするもので
ある。

（実施例）以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。

第１図は本発明の座標読取装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。図において３は入力すべき位置を指し示す
カーソルであり、第２図の如くペン状に形成されてお
り、手に握って使用できるようになっている。構成とし
ては、筒状のペン本体3aの先端部に磁束検出コイル3bを
設けると共に、ペン本体3aの内部に芯材3cを配してバネ
3dにより芯材3cの先端部がペン本体3aの先端部より突出
するようにし、ペン本体3aを手に握って電気絶縁板４へ
押し付ける際の筆圧に応じて芯材3cの突出量が変化して
磁束検出コイル3dと電気絶縁板４との距離が変化するよ
うになっている。

第１図に戻り、４は電気絶縁板であり、この電気絶縁板
４は第３図に示すようにＸ座標検出用導体ループ4aを表
面に、Ｙ座標検出用導体ループ4bを裏面に、互いに直交
して印刷により設けられており、２次元の座標読取がで
きるようになっている。なお、Ｘ，Ｙ座標検出用導体ル
ープ4a，4bは同一の構成となっているので、以下にはＸ
座標検出用導体ループ4aについてのみ説明し、Ｙ座標検
出用導体ループ4bの説明はＸ座標検出用導体ループ4aの
説明によって代用することとする。

Ｘ座標検出用導体ループ4aは第４図(Ａ)のように構成さ
れており、このＸ座標検出用導体ループ4aは第６図に示
すように電気導体線１（Ｘcos線）および電気導体線２
（Ｘsin線）をそれぞれ同一ピッチP/2で交互に折り返
し、電気導体線１と電気導体線２との間にP/4ピッチ相
当のずれがあるように同一平面に並列配置され、それぞ
れが導体ループを形成している。

この導体ループ4aにおいて、今、端子a-b間にＥ_ab・sin
ωｔ、端子c-d間にＥ_cd・sinωｔの交流電圧を印加して
励磁すると、磁束検出コイル3bを内蔵したカーソル３の
端子e-f間には近似的に次式で表わされる電圧Ｅ_efが誘
起される。

Ｅ_ef＝Ａ・Ｅ_ab・cosωｔ・sin2π・x/P＋Ａ・Ｅ_cd・cos
ωｔ・cos2π・x/P……(1) 上式において、Ａは導体ループ4aとカーソル３との結合
係数、ｘはカーソル３の中心からｂ線までの距離を示
す。

ここで、αを変数としてＥ_ab，Ｅ_cdを次式Ｅ_ab＝cos2π・α／Ｐ……(2) Ｅ_cd＝sin2π・α／Ｐ……(3) で表わされる電圧値にすると、(1)式に(2)式，(3)式を
代入して整理した次式(4)で表わされる誘起電圧Ｅ_efが
カーソル３の磁束検出コイル3bに誘起される。

Ｅ_ef≒Ａ・cosωｔ・sin〔２π(x−α)/P〕……(4) この(4)式から、αを増減すると、ｘ−α＝nP(n＝０，
１，２，……）のとき、誘起電圧Ｅ_efは０Ｖになる。ま
た、位相もｘ−α＝ｎＰを境にして反転することがわか
る。つまり、αを増加して誘起電圧Ｅ_efの位相がcosω
ｔから−cosωｔに反転するときのα、またはαを減少
して誘起電圧Ｅ_efの位相が−cosωｔからcosωｔに反転
するときのαをα_ｘとすると、このα_ｘは周期域Ｐ内
(第４図（Ａ）において周期すなわちピッチをＰとし、
Ｐ内の位置例えばＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを周期域と表わす。）
の座標値となるので、このα_ｘと、どの周期域にカーソ
ル３があるかによって決まるｎを検出すればｘの座標値
ｘ＝α_ｘ＋ｎＰを算出することができる。本発明はこの
ような基本原理に基づくものである。

また、前記導体ループ4aは第５図に示す導体ループ4aの
電流帰還線Ｆ-Ｅ-ａ，Ｉ-Ｈ-ｃに加えて電流帰還線Ｆ-
Ｇ-ａ，Ｉ-Ｊ-ｃを設け、帰還電流Ｉ_Ｅ−ａ，Ｉ_Ｈ−ｃ
による発生磁束φ_E-a，φ_H-cを帰還電流Ｉ_Ｆ−Ｇ，Ｉ
_Ｉ−Ｊによる発生磁束φ_F-G，φ_I-Jにより矢印のように
打ち消し、電流帰還線による磁束のゆがみを減少させて
前記(4)式の近似度が高くなるように構成されている。

更に、第４図(A)に示すように導体ループ4aの電気導体
線１，２に、電流スイッチＳ₁〜Ｓ₄の一端にダイオード
Ｄ_-1〜Ｄ_-8を介して接続したリード線を設け、電流スイ
ッチＳ₁〜Ｓ₄の操作によって周期Ｐの励磁域を増減して
ゆくことにより、カーソル３の磁束検出コイル3bに誘起
する電圧Ｅ_efの波形振巾の大きさと位相から、どの周期
域にカーソル３が位置しているかを検出することができ
るように構成されている。そして、その際、以下に説明
するような工夫がなされている。すなわち、第４図(A)
に示すように、導体ループ4aを励磁するのに交流電圧 cos2πα／Ｐ・sinωｔ， −sinπα／Ｐ・sinωｔの各々に最大振巾の1/2以上の直流電圧Ｖを加算したＶ＋cos2πα／Ｐ・sinωｔ，Ｖ−sinπα／Ｐ・sinωｔによって励磁し、高価な交流の電流スイッチを用いるこ
となく、安価な直流の電流スイッチであるダイオードと
トランジスタを用いて、励磁域の増減ができるようにし
ている。なお、カーソル３の磁束検出コイル3bに誘起さ
れるのは交流成分のみであるから、このようにしても
(４)式に影響することはない。

一方、第１図において６，７はトランジスタとＩＣで構
成された切換スイッチで、マイクロコンピュータ16から
出力されるＸ，Ｙ座標検出信号Ｘ_sで作動し、検出信号
Ｘ_sがLOW(0V)のときＸ座標検出用導体ループ4a(Ｘcos
線、Ｘsin線)を励磁し、HIGH(＋５Ｖ)のときＹ座標検出
用導体ループ4b(Ｙcos線、Ｙsin線)を励磁するようにな
っている。

次いで、８，９は乗算型のＤ-Ａ変換器で、マイクロコ
ンピュータ16で生成された cos2πα／Ｐ， −sin2πα／Ｐのディジタル信号をそれぞれ入力して２相発振器（ｓｉ
ｎ波形とｃｏｓ波形の２つの電圧波形を発生する発振
器）13の出力sinωｔ(アナログ値)と乗算し、これに直
流電圧Ｖ(sinωｔの最大波形振巾の1/2にダイオードＤ
_−１〜Ｄ_−８，トランジスタアレイ10の導通時のドロッ
プ電圧を加算したもの)を加算してＶ＋cos2πα／Ｐ・sinωｔ，Ｖ−sinπα／Ｐ・sinωｔのアナログ信号を生成して切換スイッチ６，７に出力す
るものである。なお、前記のディジタル信号 cos2πα／Ｐ， −sin2πα／Ｐはマイクロコンピュータ16内のプログラム処理を速くす
るために、演算で生成するのではなく、プログラムの一
部に変数αに対応して増減単位で cos2πα／Ｐ， −sin2πα／Ｐの数値テーブルを記憶させておき、αの増減の度にその
数値テーブルを参照して出力するようになっている。

次いで、10はトランジスタアレイであり、マイクロコン
ピュータ16で生成された周期域検出信号Ｓ_１′〜Ｓ_４′
を入力して、それぞれ入力信号がHIGH信号(＋５Ｖ)の時
に対応する電流スイッチＳ_１〜Ｓ_４をシグナルグランド
SGに導通させるようになっている。また、11は増巾器
で、カーソル３に発生した誘起電圧Ｅ_efを増巾する。次
いで、12は同期整流器（同期信号入力、例えば周期的に
発生するパルス電圧に同期して交流を直流に整流する整
流器）で、増巾器11で増巾されたカーソル３の磁束検出
コイル3bの誘起電圧Ｅ_efを２相発振器13の出力cosωｔ
で同期整流し、電圧比較器14，15に出力する。なお、２
相発振器13はsinωｔとcosωｔを出力するものである。

また、電圧比較器14は参照電圧０Ｖと同期整流後のカー
ソル３の磁束検出コイル3bの誘起電圧Ｅ_ef′(同期整流
器12の出力)とを比較し、参照電圧０Ｖの方が高いとき
はHIGH信号(＋５Ｖ)を、低いときはLOW信号（０Ｖ）を
マイクロコンピュータ16に出力する。また、電圧比較器
15は参照電圧VREF(同期整流後のカーソル３の磁束検出
コイル3bの誘起電圧Ｅ_ef′の負の最大電圧に近い電圧に
設定されている。)と同期整流後のカーソル３の磁束検
出コイル3bの誘起電圧Ｅ_ef′とを比較し、参照電圧VREF
の方が高いときはHIGH信号(＋５Ｖ)を、低いときはLOW
信号（０Ｖ）をマイクロコンピュータ16に出力する。

また、17はＡ-Ｄ変換器であり、同期整流器12の出力す
なわち同期整流後のカーソル３の磁束検出コイル3bの誘
起電圧Ｅ_ef′を入力し、振巾に応じたディジタル値をマ
イクロコンピュータ16に出力するようになっている。

マイクロコンピュータ16には座標検出処理プログラムお
よび筆圧検出処理プログラムが内蔵されており、電圧比
較器14，15およびＡ-Ｄ変換器17からの出力信号を入力
して、ディジタル信号cos2πα／Ｐ，−sin2πα／Ｐと
周期域検出信号Ｓ_１′〜Ｓ_４′及びＸ，Ｙ座標検出信号
Ｘ_ｓを出力する。すなわち、マイクロコンピュータ16の
座標検出処理プログラムは電圧比較器14の出力がLOWの
とき、つまりカーソル３の磁束検出コイル3bの誘起電圧
Ｅ_efがcosωｔのとき、αを増減単位で加算して増加さ
せ、位相が反転すると(電圧比較器14の出力がHIGHにな
ると)、加算を停止し、逆に電圧比較器14の出力がHIGH
信号のとき、つまりカーソル３の磁束検出コイル3bの誘
起電圧Ｅ_efが−cosωｔのとき、αを増減単位で減算し
て減少させ、位相が反転すると(電圧比較器14の出力がL
OWになると)、減算を停止するようになっている。ま
た、αが検出された後、カーソル３の磁束検出コイル3b
の誘起電圧Ｅ_efが場所によらずほぼ一定の電圧レベルと
なるように、αに所定の値を加えたものをαの代わりに
設定し、電圧比較器15の出力がLOWのとき、周期域検出
信号Ｓ_１′〜Ｓ_４′を順次トランジスタアレイ10に切換
えて出力し、逆に、電圧比較器15の出力がHIGH信号のと
き、このときの信号位置で切換えを停止し、この特定信
号を記憶するようになっている。なお、変数αの増減単
位の範囲は周期Ｐ以上にならないように、例えば増減単
位をＰ／16とし、αを増加させる場合は０，Ｐ／16，２
Ｐ／16，……15Ｐ／16，０，Ｐ／16，２Ｐ／16，……と
し、αを減少させる場合は、０，15Ｐ／16，14Ｐ／16，
……０，15Ｐ／16，14Ｐ／16，……の如くするように設
定されている。

また、筆圧検出処理プログラムは上記の座標検出処理プ
ログラムにより座標が検出された後に起動され、検出し
たαに所定の値を加えたものをαとして設定して導体ル
ープを励磁し、その際のＡ-Ｄ変換器17の出力を筆圧の
検出信号として取り込み、レベルを判定するようになっ
ている。

次に、上記実施例の動作をカーソル３が第４図(Ａ)の実
線位置にある場合を例にして説明する。

マイクロコンピュータ16の座標検出処理プログラムが起
動すると、まずマイクロコンピュータ16はＸ，Ｙ座標検
出信号Ｘ_ｓをLOWにして切換スイッチ６，７に出力し、
Ｘ座標検出用導体ループ4a(ＸCOS線，Ｘsin線)を励磁す
る。

次に、変数αをα＝０にして cos０， −sin０を生成してマイクロコンピュータ16からＤ-Ａ変換器
８，９にディジタル信号で出力する。

Ｄ-Ａ変換器８はcos０(ディジタル値)と２相発振器13の
出力sinωｔ(アナログ値)とを乗算して交流電圧 cos０・sinωｔを生成し、これに直流電圧Ｖを加算したＶ＋cos０・sinωｔを切換スイッチ６に出力する。

一方、Ｄ-Ａ変換器９は−sin０(ディジタル値)と２相発
振器13の出力sinωｔ(アナログ値)とを乗算して交流電
圧 −sin０・sinωｔを生成し、これに直流電圧Ｖを加算したＶ−sin０・sinωｔを切換スイッチ７に出力する。

既にＸ，Ｙ座標検出信号Ｘ_ｓはLOW(０Ｖ)になっている
ので、電気絶縁板４のＸ座標検出用導体ループ4a(Ｘcos
線，Ｘsin線)が励磁され、カーソル３の磁束検出コイル
3bに誘起電圧Ｅ_efが発生する。この誘起電圧Ｅ_efが第１
図において増巾器11によって増巾され同期整流器12に出
力される。同期整流器12は２相発振器13の出力cosωｔ
で誘起電圧Ｅ_efを同期整流しＥ_ef′を出力する。カーソ
ル３が第４図(Ａ)の実線位置にある場合のＥ_ef′は第４
図(Ｂ)におけるＣ点の誘起電圧で、−cosωｔの位相、
つまり負の電圧となる。電圧比較器14はこの誘起電圧Ｅ
_ef′と０Ｖを比較し、この場合は０Ｖの方が高いため、
マイクロコンピュータ16にHIGH信号を出力する。マイク
ロコンピュータ16の座標検出処理プログラムは電圧比較
器14の出力がHIGHの場合は増減単位Ｐ／16で減算するよ
うに構成されているので、α＝０からＰ／16が減算さ
れ、αはα＝15Ｐ／16となる。そして、α＝０の場合と
同様に今度はディジタル信号 cos2π・15／16， −sin2π・15／16 がマイクロコンピュータ16から出力されてＶ＋(cos2π・15／16)・sinωｔ，Ｖ−(sin2π・15／16)・sinωｔで電気絶縁板４のＸ座標検出用導体ループ4a(Ｘcos，Ｘ
(sin)が励磁され、同期整流器12には第４図(Ｂ)のＢ点
の誘起電圧Ｅ_ef′が出力される。誘起電圧Ｅ_ef′は−co
sωｔの位相で、負の電圧であるので、マイクロコンピ
ュータ16には電圧比較器14からHIGH信号が出力され、α
の減算動作が行われ、αはα＝14Ｐ／16となる。このよ
うなαの減算動作が繰り返され、αがα＝10Ｐ／16＝５
Ｐ／８になると、同期整流器12には第４図(Ｂ)に示すよ
うにＡ点の誘起電圧Ｅ_ef′が出力され、−cosωｔの位
相からcosωｔの位相に反転し、つまり誘起電圧Ｅ_ef′
が負の電圧から正の電圧に反転し、電圧比較器14からLO
W信号がマイクロコンピュータ16に出力され、αの減算
動作が停止し、カーソル３の周期域内座標値α_ｘがα_ｘ
＝５Ｐ/8として検出される。

α_ｘの検出が終了すると、前記α_ｘ＝５Ｐ/8にＰ/4を加
算した５Ｐ/8＋Ｐ/4＝７Ｐ/8 がαに設定され、周期域内座標検出動作と同様にディジ
タル信号 cos2π・7/8, −sin2π・7/8 がマイクロコンピュータ16から出力されてＶ＋(cos2π・7/8)・sinωｔＶ−(sin2π・7/8)・sinωｔで電気絶縁板４のＸ座標検出用導体ループ4a(Ｘcos線，
Ｘsin線)が励磁され、カーソル３の磁束検出コイル3bの
誘起電圧Ｅ_ef′を２相発振器13の出力cosωｔで同期整
流すると、カーソル３の位置ｘの変化に対して第４図
(Ｃ)の如き電圧変化Ｅ_ef′が得られ、ｘ＝５Ｐ/8とｘ
＝５Ｐ/8＋Ｐの位置で誘起電圧Ｅ_ef′が負で最大(位相
は−cosωｔで振巾が最大)になっている。この最大にな
る位置は励磁域を増減しても変化しないから、この状態
を保持しながらマイクロコンピュータ16から周期域検出
信号Ｓ_１′〜Ｓ_４′をＳ_１′，Ｓ_２′，Ｓ_３′，Ｓ_４′
のように番号の若い順に切換えて出力し、電圧比較器15
の出力がHIGH信号かどうかをチエックし、つまりカーソ
ル３の磁束検出コイル3bの誘起電圧Ｅ_efが−cosωｔの
位相で波形振巾が最大に近いかをチエックする。

これをさらに詳細に説明すると次のようになる。まず周
期域検出信号Ｓ₁′だけをHIGHにしてトランジスタアレ
イ10に出力する。これによって、電流スイッチＳ_１だけ
がシグナルグランドSGと導通状態になり、ダイオードＤ
_-2に接続されている電気導体線までが励磁された状態に
なる。この状態ではカーソル３は励磁域に入っていない
ので、カーソル３の磁束検出コイル3bの誘起電圧Ｅ_efは
小さく、従って同期整流器12の出力Ｅ_ef′もVREFより低
くならないので電圧比較器15はLOW信号をマイクロコン
ピュータ16に出力する。マイクロコンピュータ16では周
期域検出信号Ｓ_１′を出力した後、電圧比較器15の出力
がLOWになっているので、次は周期域検出信号Ｓ_２′だ
けをHIGHにしてトランジスタアレイ10に出力する。これ
によって電流スイッチＳ_２だけがシグナルグランドSGと
導通状態になりダイオードＤ_-4に接続されている電気導
体線までが励磁された状態になる。今度はカーソル３は
励磁域に入っており、カーソル３の磁束検出コイル3bに
は−cosωｔの位相で波形振巾最大の電圧Ｅ_efが誘起さ
れているので同期整流後の誘起電圧Ｅ_ef′はVREFより低
くなり、電圧比較器15はHIGH信号をマイクロコンピュー
タ16に出力する。周期域検出信号Ｓ_２′を出力した後、
電圧比較器15の出力がHIGHになっているので、マイクロ
コンピュータ16はＳ_２′を記憶する。α_ｘの値から周期
域内座標値α_ｘが第４図(Ａ)のの領域にあることがわかるので、このとＳ_２′とからカーソル３は周期域Ｐ_０に位置している
と判定され、Ｘ座標ｘはｘ＝５Ｐ/8＋０と算出される。

同様にしてカーソル３が第４図(Ａ)の鎖線位置にある場
合は、電流スイッチＳ_４が導通したときにＥ_ef′が負の
最大値になるので、カーソル３は周期域Ｐ_１に位置して
いると判定され、Ｘ座標ｘはｘ＝５Ｐ/8＋Ｐと算出される。このようにして、Ｘ座標の検出が終了す
る。

Ｘ座標の検出が終了すると、マイクロコンピュータ16の
Ｘ，Ｙ座標検出信号Ｘ_ｓがHIGHとなり、これによりＹ座
標検出用導体ループ4b(Ｙcos線，Ｙsin線)が励磁され、
Ｘ座標の検出と同様の動作でＹ座標の検出が行われる。
このようにしてＸ座標とＹ座標を検出することにより、
カーソル３の座標値を検出するものである。

次いで、筆圧検出処理プログラムにおいては、上記のＸ
座標もしくはＹ座標の検出において判明したαのいずれ
かを用い、これに第４図(Ｃ)と同様にＰ／４の如き所定
値を加え、最大振巾時の波形を得るようにする。しかし
て、カーソル３は第２図に示したごとく筆圧に応じて芯
材3cの突出量が変化し、磁束検出コイル3bと導体ループ
4a，4bの設けられた電気絶縁板４との間隔が変化するの
で、前記(４)式における結合係数Ａが変化し、カーソル
３の磁束検出コイル3bの誘起電圧の振巾は筆圧に応じて
変化することになり、よって増巾器11，同期整流器12，
Ａ-Ｄ変換器17を介してディジタル値により筆圧を示す
データが得られ、これがマイクロコンピュータ16により
取り込まれる。そして、マイクロコンピュータ16内で
は、そのレベルによりいくつかのランクに弁別し、デー
タもしくは処理の種別を示す情報として扱われる。

なお、上記の実施例では説明を簡単にするために、変数
αの増減単位をＰ／16とし、かつ周期域を２周期で説明
したが、これらは一例を示したに過ぎず、いずれも任意
のものに設定できることは云うまでもない。

（発明の効果）叙上のように本発明によれば、電気絶縁板の表面に周期
Ｐのジグザグ状に並列配置されたＸ軸用の第１の導体ル
ープと、前記第１の導体ループとＰ／４周期ずらせて第
１の導体ループと並行して配置された第２の導体ループ
と、前記第１の導体ループに接続され出力電圧の波形振
幅が変数ａの余弦関数に比例して変化する余弦関数発振
手段と、前記第２の導体ループに接続され出力電圧の波
形振幅が変数ａの正弦関数に比例して変化する正弦関数
発振手段と、前記余弦関数発振手段および正弦関数発振
手段によって励磁された前記導体ループからの発生磁束
を検出するための磁束検出コイルを内臓し、筆圧に応じ
て前記電気絶縁板と磁束検出コイルとの間隔が可変のペ
ン状のカーソルと、前記ジグザグ状の第１の導体ループ
の左端から前記カーソルの中心までの距離を変数ａとし
て、第１および第２の導体ループの両端に加える電圧を
それぞれｃｏｓ２πａ／Ｐ；−ｓｉｎ２πａ／Ｐとするときカーソルの磁束検出コイルの両端にあらわれ
る電圧Ａｃｏｓωｔ・ｓｉｎ〔２π(x−a)／Ｐ〕からａを増減して位相が反転するときの値axをカーソル
の座標値とし、さらに検出された変数に所定の数値を加
えて座標値を決定する手段と、前記第１，第２の導体ル
ープを励磁して前記磁束検出コイルに誘起する電圧の大
きさをペン筆圧として検出する処理手段とを備えている
ので、従来例のようなカーソルの高さ補正手段や時間計
測手段を採らないで、高精度かつ安価に装置が構成でき
る。更にペン状に構成されたカーソルの筆圧を変化させ
ることによりデータもしくは処理の種別等を座標入力と
同時に入力することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の座標読取装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図はカーソルの構成の一例を示す図、第３図
(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)は電気絶縁板におけるＸ，Ｙ座標検出用導
体ループの配置関係を示す分解図、第４図(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)
はＸ座標検出用導体ループを形成する電気導体線等とそ
の出力電圧波形を示す図、第５図は導体ループにおける
電流帰還線の動作を説明するための図、第６図は第４図
(Ａ)の導体ループを構成する前の導体ループを説明する
ための図である。１，２……電気導体線、３……カーソル、3a……ペン本
体、3b……磁束検出コイル、3c……芯材、3d……バネ、
3e……コード、４……電気絶縁板、4a……Ｘ座標検出用
導体ループ、4b……Ｙ座標検出用導体ループ、６，７…
…切換スイッチ、８，９……Ｄ-Ａ変換器、10……トラ
ンジスタアレイ、11……増巾器、12……同期整流器、13
……２相発振器、14，15……電圧比較器、16……マイク
ロコンピュータ、17……Ａ-Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁板の表面に周期Ｐのジグザグ状に
並列配置されたＸ軸用の第１の導体ループと、前記第１
の導体ループとＰ／４周期ずらせて第１の導体ループと
並行して配置された第２の導体ループと、前記第１の導
体ループに接続され出力電圧の波形振幅が変数ａの余弦
関数に比例して変化する余弦関数発振手段と、前記第２
の導体ループに接続され出力電圧の波形振幅が変数ａの
正弦関数に比例して変化する正弦関数発振手段と、前記
余弦関数発振手段および正弦関数発振手段によって励磁
された前記導体ループからの発生磁束を検出するための
磁束検出コイルを内蔵し、筆圧に応じて前記電気絶縁板
と磁束検出コイルとの間隔が可変のペン状のカーソル
と、前記ジグザグ状の第１の導体ループの左端から前記
カーソルの中心までの距離を変数ａとして、第１および
第２の導体ループの両端に加える電圧をそれぞれｃｏｓ２πａ／Ｐ；−ｓｉｎ２πａ／Ｐとするときカーソルの磁束検出コイルの両端にあらわれ
る電圧Ａｃｏｓωｔ・ｓｉｎ〔２π(x−ａ)／Ｐ〕からａを増減して位相が反転するときの値ａ_ｘをカーソ
ルの座標値とし、さらに検出された変数に所定の数値を
加えて座標値を決定する手段と、前記第１，第２の導体
ループを励磁して前記磁束検出コイルに誘起する電圧の
大きさをペン筆圧として検出する処理手段とを備えたこ
とを特徴とする座標読取装置。
【請求項２】カーソルは、筒状のペン本体の先端部に磁
束検出コイルが設けられると共に、前記ペン本体の内部
に芯材を配してバネにより前記芯材の先端部が前記ペン
本体の先端部より突出するように構成され、筆圧に応じ
て前記芯材の突出量が変化するようにしてなる特許請求
の範囲第１項記載の座標読取装置。
【請求項３】第１と第２のそれぞれの導体ループごとに
スイッチを設け、それぞれのスイッチを交互に切り替え
て電流を流し、カーソルの磁束検出コイルに発生する電
圧の強さによって順次カーソルの位置を定める手段を備
えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の座標
読取装置。
【請求項４】電気絶縁板の表面に形成された２組のＸ座
標用の導体ループと、前記電気絶縁板の裏面に配置さ
れ、かつ前記第１の導体ループと直交して配置された２
組のＹ座標用導体ループとを備えることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の座標読取装置。