JPH0675034U - 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 レスデジタイザに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のコードレスデジタイザの従来技術としては、種々のものがあった。 ここでは、その１例の構成及び動作を図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、・・・からなる発信コイル群２と、Ｙ方向に順 次配置されたＹ側ループコイル群Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・からなる受信コイル 群１が設けられている。発信コイル群２の各Ｘ側ループコイル群は制御回路５に より制御される駆動回路３のＸ方向選択回路３２に各々接続され、受信コイル群 １の各Ｙ側ループコイル群は制御回路５により制御されるセンス回路４のＹ方向 選択回路４２に各々接続されている。Ｘ方向選択回路３２は制御回路１５からの Ｘアドレス信号（図示せず）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送信回路３１に接続する。送信回路３１からは周波 数が所定の繰り返し周期をもって変化する信号が発生されており、各Ｘ側ループ コイルには所定の時間間隔で周波数が変化する信号が順次供給される構成を有し ている。 このような状態で、位置指示器６がこのタブレットの上記信号が供給されてい る発信コイルに近接して載置されたとすると、この位置指示器６はこの発信コイ ルと磁気結合状態となり、この位置指示器６のコイル６１から上記信号の周波数 に一致した磁界が発生される。この磁界は、タブレットに向けて発生されている ので、受信コイル群１に所定の信号を発生させる。 センス回路４は、Ｙ方向選択回路４２がこれらの受信コイル群１を次々と切替 接続してその信号を取り出し、受信回路４１が上記信号の測定を行う。

【０００３】 位置指示器６は、コイル６１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と第２のスイッチ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と第４のスイッチｓ ４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６１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、Ｘ方向選択回路３２は所定のタイミ ングで各Ｘ側ループコイルｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・を順次送信回路３１に接続 し、所定の繰り返し周期で周波数が変化する信号を供給する。 そして、このＸ方向選択回路３２がいずれかのＸ側ループコイルを選択してい るときＹ方向選択回路４２が動作して各Ｙ側ループコイルｙ１、ｙ２、ｙ３、・ ・・を順次受信回路４１の入力側に接続する。この装置では、Ｙ方向選択回路４ ２がそれぞれのＹ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はセンス回路４１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、Ｘ方向選択回路３２がループコイルｘ１を選択し、Ｙ方向 選択回路４２が各Ｙ側のループコイルを選択した際の受信回路４１の各出力レベ ル（図３）、Ｘ方向選択回路３２がループコイルｘ２を選択し、Ｙ方向選択回 路４２が各Ｙ側のループコイルを選択した際の受信回路４１の各出力レベル（図 ３）、Ｘ方向選択回路３２がループコイルｘ３を選択し、Ｙ方向選択回路４２ が各Ｙ側のループコイルを選択した際の受信回路４１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受信回路４１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位置指示器６のスイッチのオンオ フ状態に応じた周波数成分をもっている。すなわち、位置指示器６のいずれかの スイッチがオンされた場合あるいはオンされなかった場合において位置指示器６ の負荷が変化するよう構成されている。従って、駆動回路３による発信コイル２ に対する周波数が変化する信号のうち、上記位置指示器６は自身の共振周波数に 一致する周波数信号のみに作用して選択的に磁界を発生する。そのため、センス 回路４により測定される信号は位置指示器６のスイッチ操作状態を示す周波数を 有したものとなっている。

【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６のタブレット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６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からである。 上記装置のタブレットの受信コイル群１と位置指示器６のコイル６１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６のタブレ ットに対するｘｙ座標位置に加えてｚ方向位置についても広い範囲で検出が可能 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、 位置指示器からタブレットに設けられた導体に向けて電界または磁界を発生し 、電磁結合により上記タブレットの導体に生じる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、 上記タブレットの導体の下方に電磁遮蔽板を設けるとともに上記位置指示器の 発生する電界または磁界により上記タブレットの導体に生じた出力信号の周波数 を検出する周波数検出手段を設け、かつ上記位置指示器の上記電磁遮蔽板に対す る高さ変動が上記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６のタブレットからの距離（高さ ）に対する出力信号の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６のコイル６１の高さ変動はセンス回 路４の受信信号の周波数変化として表れる。これは、コイル６１と電磁遮蔽板と の間の浮遊容量が変化するためと考えられる。 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。 タブレットの受信コイル１、発信コイル２が制御回路５により制御される。こ れらの受信コイル１及び発信コイル２は、ケイ素鋼板等からなる電磁遮蔽板７に 近接して配置されている。位置指示器６のコイル６１とタブレットの発信コイル が磁気結合状態なった際に位置指示器６のコイル６１から所定の磁界が発生され る。 今、位置指示器６が電磁遮蔽板７に対して上下動をすると、位置指示器６のコ イル６１と電磁遮蔽板７との間の浮遊容量が変化するものと考えられ、位置指示 器６のコイル６１の発生する磁界の周波数もその高さに応じて変動する。 このようにこの考案によれば、位置指示器６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６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４１２と、基準信号発 生器４１３とＡＮＤ回路４１４及びカウンタ４１５からなる。 Ｙ方向選択回路４２により選択された受信コイル１に発生した信号がＡ／Ｄ変 換器４１１及び波形変換器４１２にともに入力される。Ａ／Ｄ変換器４１１はＸ Ｙ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４１２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４１４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４１５にて計数しその計数結果を制御回路５ に送出する。制御回路５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６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。上記セン ス回路４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６の高さを検出することができる。 なお、図１の駆動回路３はその選択する発信コイルに対して、図６に示した境 界周波数ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４あるいはｆ５をそれぞれ有する信号を所 定の繰り返し周期で順次供給している。

【００１１】 以上の説明においては、発信コイルに所定の周波数の信号を供給する事により 位置指示器が所定の磁界を発生し、かつこの磁界がタブレットの受信コイルに所 定の信号を発生させる方式のコードレスデジタイザについて述べたが、この考案 はこれに限られるものではない。例えば、位置指示器自身が電池等の電力により 所定の複数の周波数の磁界を発生できるものであっても、電磁遮蔽板との作用に より位置指示器の高さに応じてその周波数が変動するものである限り実施するこ とができる。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、タブレットのループコイル群に近接 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このループコイル群の 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】位置指示器からタブレットに設けられた導
   体に向けて電界または磁界を発生し、電磁結合により上
   記タブレットの導体に生じる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、 上記タブレットの導体の下方に電磁遮蔽板を設けるとと
   もに上記位置指示器の発生する電界または磁界により上
   記タブレットの導体に生じた出力信号の周波数を検出す
   る周波数検出手段を設け、かつ上記位置指示器の上記電
   磁遮蔽板に対する高さ変動が上記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。