JPH0675033U - コードレスデジタイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ｘｙ座標検出だけでなくｚ方向位置（高さ）
位置をも検出できるコードレスデジタイザを提供する。 【構成】 位置指示器の高さ変化にともない出力信号の
周波数が変化するよう構成し、該出力信号の周波数に基
づき位置指示器の高さ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】

この考案は、タブレットと位置指示器との間に接続ケーブルを有さないコード レスデジタイザであって、タブレットには第１、第２の発振要素としての導体と 第３の発振要素としての増幅手段を設け、位置指示器には第４の発振要素として の導体を設け、これら第１、第２、第３及び第４の発振要素によって形成される 発振系の発振出力に基づき、上記位置指示器のタブレット上の指示位置座標等を 検出するようにしたコードレスデジタイザに関する。

【０００２】

【従来の技術】

このコードレスデジタイザの従来技術としては、本願出願人が先に出願した特 願平４−３３７８９４号に記載された発明があった。 まず、この発明について、図１〜図３を用いて説明する。なお、図１は本考案 に関わる実施例装置でもあるが、ここでは従来技術の部分についてのみ説明する 。 タブレット１には、図１に示されているように、Ｘ方向に順次配置されたＸ 側ループコイル群Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・からなる第１の発振要素と、Ｙ方向 に順次配置されたＹ側ループコイル群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・からなる第２の 発振要素が設けられている。第１の発振要素の各Ｘ側ループコイル群はＸ軸スキ ャナ１１に各々接続され、第２の発振要素の各Ｙ側ループコイル群はＹ軸スキャ ナ１２に各々接続されている。Ｘ軸スキャナ１１は制御回路１５からのＸアドレ ス信号に基づいて測定の各タイミングにおいていずれかのＸ側ループコイルを選 択して第３の発振要素としての増幅手段（図１では電圧増幅器１３及び飽和増幅 器１４）の入力側に接続し、Ｙ軸スキャナ１２は同様なＹアドレス信号の下に測 定の各タイミングにおいていずれかのＹ側ループコイルを選択して増幅手段の出 力側に接続する。増幅手段（電圧増幅器１３）の出力はさらに制御回路１５に取 り込まれ位置指示器２の座標位置決定またはスイッチ識別の際等のデータとして 利用される。

【０００３】 一方、位置指示器２は、この実施例装置においては、第４の発振要素としての コイル２１と基準コンデンサｃ０、第１のコンデンサｃ１と第１のスイッチｓ１ 、第２のコンデンサｃ２とスイッチｓ２、第３のコンデンサｃ３と第３のスイッ チｓ３及び第４のコンデンサｃ４、第４のスイッチｓ４から構成されている。な お、以下において、これらのコンデンサ及びスイッチの各対をこの明細書では単 にスイッチ対と呼ぶことにする。 基準コンデンサｃ０はコイル２１とＬＣ共振回路を構成するコンデンサである 。 第１のスイッチ対（第１のコンデンサｃ１とスイッチｓ１）〜第４のスイッ チ対は、上記ＬＣ共振回路にそれぞれ並列に接続されたもので各スイッチのオン オフ動作を識別するために利用される。

【０００４】 図２に示すように、この装置においては、Ｙ軸スキャナ１２は所定のタイミン グで各Ｙ側ループコイル（第２の発振要素）を順次増幅手段（第３の発振要素） の出力側に接続する。 そして、このＹ軸スキャナ２１がいずれかのＹ側ループコイルを選択している ときＸ軸スキャナ１１が動作して各Ｘ側ループコイル（第１の発振要素）を順次 増幅手段の入力側に接続する。この装置では、Ｘ軸スキャナ１１がそれぞれのＸ 側ループコイルを選択している１つのタイミングを１つの測定タイミングとして いる。

【０００５】 そして、各測定タイミングにおいて、制御回路１５は増幅手段の出力をそれぞ れ取り込み、図３に示すような処理を行う。 図３は制御回路１５の処理の１つであるタブレット１上の位置指示器２の指示 位置を決定するための１つの方式を示す模式図である。 図２に示すように、Ｙ軸スキャナ１２がループコイルＹ１を選択し、Ｘ軸スキ ャナ１１が各Ｘ側のループコイルを選択した際の増幅手段の各出力レベル（図３ ）、Ｙ軸スキャナ１２がループコイルＹ２を選択し、Ｘ軸スキャナ１１が各Ｘ 側のループコイルを選択した際の増幅手段の各出力レベル（図３）、Ｙ軸スキ ャナ１２がループコイルＹ３を選択し、Ｘ軸スキャナ１１が各Ｘ側のループコイ ルを選択した際の増幅手段の各出力レベル（図３）、・・・・というように各 測定のタイミングにおける増幅手段の出力レベルをデータとして、制御回路１５ は位置指示器２のタブレット１上の指示位置を決定する。 なお、制御回路１５に取り込まれたデータは上記各発振要素により形成された 発振系に依存した周波数成分をもっている。この周波数変化は、第４の発振要素 である位置指示器２のコイル２１に接続される負荷によって大きく変化する。従 って、制御回路１５において上記出力データの周波数成分を測定することにより 位置指示器２の各スイッチのオンオフ識別などに利用することができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述の装置においてはタブレット１の板面上におけるｘｙ座標位置 については検出可能であったが、位置指示器２のタブレット１の板面上の上方の 高さ位置すなわちｚ位置については検出が難しかった。 というのは、この種のコードレスデジタイザにおいて位置指示器２の高さ検出 を行う場合、一般的に出力信号のレベルでの検出を行っていた。 上記装置のタブレット１の第１、第２の導体と位置指示器２の第４の導体（コ イル２１）は磁気結合しているので、その距離（位置指示器の高さ）が増せば増 すほど著しく小さくなる。従って、その場合の信号レベルも著しく小さくなって しまう。そのため、このようなレベル検出においては検出できる高さが極めて小 さいという欠点があった。 この考案は、この点を改善するためになされたもので、位置指示器２のタブレ ット１に対するｘｙ座標位置に加えてｚ方向位置についても検出が可能なコード レスデジタイザを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

このため、この考案においては、 タブレットに設けられた導体からなる第１、第２の発振要素とこれらの第１、 第２の発振要素の一方の発振要素に生じた信号を増幅して他方の発振要素に供給 する増幅作用を有した第３の発振要素と位置指示器に設けられた導体からなる第 ４の発振要素とから構成され、上記位置指示器の第４の発振要素をタブレット上 に載置した際、上記第１、第２、第３及び第４の発振要素が相互に作用して発振 状態となる発振系が形成され、該発振系の出力信号に基づき上記位置指示器のタ ブレット上の指示位置座標等を検出するよう構成したコードレスデジタイザにお いて、 上記タブレットの第１、第２の発振要素の下方に電磁遮蔽板を設けるとともに 上記タブレットに上記発振系の出力信号の周波数を検出する周波数検出手段を設 けて、上記発振系の上記位置指示器に設けられた第４の発振要素の上記電磁遮蔽 板に対する高さ変動が上記発振系の出力信号の周波数変動として表れるよう構成 し、 上記周波数検出手段の出力に基づき上記位置指示器の上記電磁遮蔽板に対する 高さを検出するよう構成した。

【０００８】

【作用】

電磁遮蔽板を設けることにより、位置指示器２のタブレット１からの距離（高 さ）に対する出力信号の強度減衰を緩和することができる。 さらに、電磁遮蔽板に対する位置指示器２のコイル２１（第４の発振要素）の 高さ変動は発振系の周波数の変化に表れる。 周波数の検出は信号が比較的小さい場合でも可能であるので、これによっても 高さ検出領域を拡大することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例装置について説明する。 図４は本考案に関わるコードレスデジタイザの模式図である。 タブレット１の第１の発振要素ｘｎ、第２の発振要素ｙｎが第３の発振要素で ある増幅手段の入出力に接続されている。これらの第１の発振要素ｘｎ及び第２ の発振要素ｙｎは、ケイ素鋼板等からなる電磁遮蔽板１６に近接して配置されて いる。位置指示器２の第４の発振要素２１とタブレットの第１、第２の発振要素 ｘｎ、ｙｎとが磁気結合状態なった際に第３の発振要素１３の作用により発振状 態となる。 今、位置指示器２が電磁遮蔽板１６に対して上下動をすると、位置指示器２の コイル（第４の発振手段）２１と電磁遮蔽板１６との間の浮遊容量が変化するも のと考えられ、第３の発振要素に入力される信号の周波数は第４の発振要素２１ の高さに応じた値となる。 このようにこの考案によれば、位置指示器２の高さを信号の周波数で検出する よう構成したので、信号のレベルが比較的小さい場合においても測定できる利点 がある。

【００１０】 図１は本考案の実施例装置の全体的な電気構成を示すものである。 上述の従来装置と異なるところは、制御回路１５内に位置指示器２の高さ演算 手段を設けた点である。この高さ演算手段は、波形変換器１５２と、基準信号発 生器１５３とＡＮＤ回路１５４とカウンタ１５５及びＣＰＵ１５６からなる。 第３の発振要素の１部を構成する電圧増幅器１３の出力がＡ／Ｄ変換器１５１ 及び波形変換器１５２にともに入力される。Ａ／Ｄ変換器１５１はＸＹ座標検出 手段の１つの構成要素である。 図５に示すように、波形変換器１５２では、入力された信号をしきい値を「０ 」として矩形波に変換する（図５検出信号）。そして、ＡＮＤ回路１５４にて基 準信号との合成信号を作成する。この合成信号はこの発振系の周期に対応した信 号となる。この合成信号をカウンタ１５５にて計数しその計数結果をＣＰＵ１５ ６に送出する。ＣＰＵ１５６はこの計数値から周波数を検出する。そして、図示 しないメモリにあらかじめ格納された「周波数−高さテーブル」を参照して、検 出周波数に対する高さを出力する。 図６は、この実施例装置における周波数−高さ関係を示す説明図である。周波 数ｆ０〜ｆ１が図１に示す位置指示器２のすべてのスイッチをオフにした状態を 、周波数ｆ１〜ｆ２が第１のスイッチｓ１をオンした状態を、周波数ｆ２〜ｆ３ が第２のスイッチｓ２を、周波数ｆ３〜ｆ４が第３のスイッチｓ３を、周波数ｆ ４〜ｆ５が第４のスイッチｓ４をそれぞれオンした状態を示している。上記発振 系の出力信号の周波数を検出することによりどのスイッチが押されているか及び 位置指示器２の高さを検出することができる。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、タブレットの第１、第２の発振要素 に近接して電磁遮蔽板を設けるとともに位置指示器の高さ検出を発振系の出力信 号の周波数により求めるよう構成したので、高さ検出領域を拡大することができ る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の１実施例を示す構成図であ
る。

【図２】図２は、図１及び従来装置の測定タイミングを
示すタイミングチャートである。

【図３】図３は、図１及び従来装置の座標決定動作を模
式的に示す説明図である。

【図４】図４は、本考案の主要部構成を模式的に示す構
成図である。

【図５】図５は、本考案に関わる周波数検出手段の動作
を説明するタイミングチャートである。

【図６】図６は、本考案に関わる実施例装置の周波数−
高さ関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１：タブレット ２：位置指示器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】タブレットに設けられた導体からなる第
   １、第２の発振要素とこれらの第１、第２の発振要素の
   一方の発振要素に生じた信号を増幅して他方の発振要素
   に供給する増幅作用を有した第３の発振要素と位置指示
   器に設けられた導体からなる第４の発振要素とから構成
   され、上記位置指示器の第４の発振要素をタブレット上
   に載置した際、上記第１、第２、第３及び第４の発振要
   素が相互に作用して発振状態となる発振系が形成され、
   該発振系の出力信号に基づき上記位置指示器のタブレッ
   ト上の指示位置座標等を検出するよう構成したコードレ
   スデジタイザにおいて、 上記タブレットの第１、第２の発振要素の下方に電磁遮
   蔽板を設けるとともに上記タブレットに上記発振系の出
   力信号の周波数を検出する周波数検出手段を設けて、上
   記発振系の上記位置指示器に設けられた第４の発振要素
   の上記電磁遮蔽板に対する高さ変動が上記発振系の出力
   信号の周波数変動として表れるよう構成し、 上記周波数検出手段の出力に基づき上記位置指示器の上
   記電磁遮蔽板に対する高さを検出するよう構成したこと
   を特徴とするコードレスデジタイザ。