JPS5975335A - 電磁形タブレツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高周波電源により付勢駆動される入力用電磁
ペンによｌ）、Ｘ、Ｙ両軸に直交して配置され配線され
た多数のセンスループの交点に電磁誘導を起させて、各
交点に記された記号、文字等を符号化する多項目入力タ
ブレットに関する。

徂磁形タブレットは、例えばベンタッチ式の漢字入力装
置のマン−マシンインタフェイス等に使用されるもので
あって、２次元的に交叉する多数のＸ軸方向に配置した
導体とＹ軸方向に配置した導体からなるセンスループの
配列の上に絶縁板が載ｔｊ：され、絶縁板を介してＸ軸
方向導体とＹ軸方向馬体が交叉する任意の交点に対応す
るキーの位置に電磁ベンを近接させ、その電磁ペンとＸ
軸方向導体ならびに電磁ペンとＹ軸方向導体間にそれぞ
れ発生される電磁誘導による電気信号をとり出すもので
ある。

従来のこの種タブレットは、第１図に示すようにＸ、Ｙ
両軸方向に配置した多数のセンスループ１１．１２はそ
れぞれセンスアンプ１乙に接続され、高周波電源１４に
より駆動される電磁ペン１５により付勢されたセンスル
ーズの交点に対応する両軸のセンスアンプのみが増幅整
形を行うと、論理出力レベルが％１１となり、論理回路
で構成されるＸ位置エンコーダ１６およびＸ位置エンコ
ーダ１７の議りメ入力端子位置に対応する２進符号が、
Ｘ、Ｙ両位置エンコーダから得られる原理によっている
。

この方式では、センスルーズの数と同数の多数のセンス
アンプを必要とするため、各センスアンプの利得を一定
に揃えるための調整が面倒である外、論理回路により構
成されるエンコーダ回路をも必要とし、多数の能動部品
と複雑な調整を要する高価なものとなっていた。

また、従来の電磁式タブレットとして、第２図に示す別
方式のものもある。すなわち、それぞれＸ、Ｙ両軸に沿
って配置され直交したループ２１゜２２を電流駆動線と
し、電磁ペン２３を電流駆動ループ２１．２２の交点を
指示するセンスコイルとする。この方式によると、セン
スアンプ２４は電磁ペン２３に接続した１回路で済む。

しかし、どの電流駆動ループの信号を検出したのかを判
別するために、Ｘ、Ｙ両軸方向の多数の電流駆動ループ
２１．２２を、クロック発生器２９で動作するＸ軸カウ
ンタ２５およびＹ軸カウンタ２６により、Ｘ選択用スイ
ッチ２７、Ｙ選択用スイッチ２日をそれぞれ順次切換え
操作を行って駆動し、センスアンプ２４の出力が得られ
たときのＸ、Ｙ軸カウンタ２５．２６の内容を出力コー
ドとするので、電流駆動ループ２１．２２と同数の選択
用スイッチの外にカウンタ等の多数の能動回路を必要と
し、やはり高価なものとなっていた。

本発明は、上記のような従来の電磁形タブレットの欠点
を解消するもので、高価なセンスアンプの数が少なくて
済み、論理素子による位置座標のエンコード回路も不要
にしたものである。また、選択用スイッチやカウンタ等
の論理素子が不要でかつ信頼性が高い装置を提供するこ
とを目的とする。

本発明は電磁形タブレットにおいて、電磁ペンで多数の
センスルーズの交点の一つを選択して電磁誘導により生
起された高周波信号を、あらかじめセンスアンプで増幅
することなく、線形素子である磁芯に巻線を行って構成
されたトランス形エンコーダによって高周波信号の相対
的な振幅の大小を２進符号に対応させてセンスループの
位置座標に対応する２進符号化を行うものであり、トラ
ンス形エンコーダとして、入力分岐トランスと出力合成
トランスで構成され、両トランス間が論理配線により結
合されたものを用いる。

以下本発明の実施例を図面により説明する。

第３図において構成の概要を示すように、互に直交せし
めてタブレット面を形成したＸ軸方向に配列した１群１
個のセンスループ３１とＹ軸方向に配列したＹ群九個の
センスループ３２はそれぞれリングコアまたはＵエコア
等の磁芯と巻線で形成すれたトランス形エンコーダ３３
．３４に接続される。電磁ペン３５は正弦波等の高周波
電源３６により駆動されており、センスルーズの任意ノ
交点を電磁ペン３５の先端を近接させて付勢すると、そ
の交点に対応するＸ、Ｙ両群各１個のセンスループに高
周波信号が誘導され、トランス形エンコーダ３３．３４
に入力される。トランス形エンコーダの出力信号数はＸ
、Ｙ両軸の位置座標を２進表示するのに必要な桁数とし
て得ることができる。

トランス形エンコーダはＸ群とＹ群につき同種のものが
使用できるので、以下Ｘ軸についてのみ入力数が８個の
場合を説明する。なお、第６図において３７．３８は、
それぞれＸ軸方向とＹ軸方向のトランス形エンコーダの
信号を増幅検波するセンスアンプである。

第４図において、点線で囲まれた部分３６がトランス形
エンコーダである。本実施例において、８本のセンスル
ープＳ。−６７にはそれぞれ図中に括弧書きで示した２
進表示による位置座標が付されている。各センスループ
Ｓｏ−％−Ｓ７に対応して入力分岐トランスＴ。−Ｔ７
が設けられ、それぞれの入力分岐トランスの１次巻線Ｗ
ＩＯ””Ｗ１７とセンスループが接続される。各入力分
岐トランスには、対応するセンスループ５ｏ−Ｓｙの位
置座標を２進表示した場合に１１１（または％ｏｌ）で
表示される数の２次巻線ＷＺＩ””’Ｗ３２を設ける。

例えば（００１）であれば％１１の場合１個の２次巻線
が施される。これをその位置座標の２進表示桁数と同数
、つまり８人力では２Ｇ　、　２１　　、２２の３個の
出力合成トランスＴ８〜’ｒ１ｏに、２進表示の重の２
次巻線出力を必要数だけ並列に接続する。

出力合成トランスＴ６　〜Ｔ１．には２次巻線として各
１組の出力巻線ＷＪ３〜ｗｓ５が巻回され、これに第３
図に示すようにセンスアンプ′５７が接続され、２進符
号化された出力は増幅整形を行って論理信号レベルまで
高められる。センスアンプ６７を用いるのは、トランス
形エンコーダが受動素子からなり、トランスの巻数比の
選定により電圧の昇圧効果は期待できるものの、信号エ
ネルギに関しては電磁ぺ／３５からセンスループへの誘
導信号のみであり、論理信号レベルとしては小さく、増
幅を夢するためである。

第５図は、本発明の電磁形タブレットに使用されるトラ
ンス形エンコーダの他の実施例を示す。

第４図と共通の部分は同記号にて表す。この実施例は、
出力合成トランスＴｉｔ−Ｔ１゜０１次巻線が各１組の
みであるため、入力分岐トランスＴ１〜Ｔ７の対応する
重味桁の２次巻線を結合線Ｗ５１〜み Ｗ　で直列に接続した点が第４図と異なるが、そ！１３ の目的および機能は第４図と変らない。

第４図および第５図のトランス形エンコーダにおいては
、トランスが線形素子であるため、同一の磁芯に３本以
上の巻線が施されていると、特定の１巻線から入力され
た信号は他のすべての巻線に電磁誘導による結合を起す
ので、実際には電磁ベア　−ｔ：’　付ｅされたセンス
ルーズの信号が所望の出力合成トランスの２次巻線に伝
送される外、他の結合線全通じて選択しなかった入力分
岐トランスにも誘導信号が生じて雑音成分となる。例え
ば、仮に第４図のセンスルーズのＳＩＫ電磁ベン３５に
より高周波信号が付勢されたとすると、結果としては（
００１）のコードがトランス形エンコーダ′５３の出力
に窩周波信号の振幅の大小として得られればよい。２０
桁の出力合成トランスＴ８　の出力巻線”３ａには高周
波出力が主信号として得られるのは明らかであるが、出
力合成トランスＴ８には他に３本の結合線Ｗ２３１　Ｗ
２Ｏ１”８０に接続する１次巻線が巻回されているので
、センスループＳ１　　を付勢すると８３　ｓ８５　　
＋　ｓ７　に対応する入力分岐トランスＴａ　＋　Ｔｓ
　＋　Ｔ７にも不所望の２次的な相互誘導電流が流れ、
更に他の出方合成トランスＴ９　＋　’ｒ１ｏの１次巻
線にも２次的な相互鰐導を生じて２１桁と２２　桁の出
力合成トランスにも信号が伝送され雑音成分となる。

この雑音成分の大きさは入力分岐トランスと出力合成ト
ランスの間を接続する結合線のインピーダンスによって
変化し、結合線のインピーダンスが大情な直流抵抗成分
を持って大きい場合には雑音成分が信号成分に比べて小
さくなり、実用的なＳ／Ｎ比が得られる。しかし、直流
抵抗分が小さい場合は雑音成分が増加して十分なｓ　／
　Ｎ比が得られなくなる。

このため所望の経路とは異なる相互誘導電流により発生
する雑音成分に対しては、入力分岐トランスと出力合成
トランスの結合線を途中で交叉さ線なしを１０＃、正位
相結合線を′″１１１逆位相結合線％−１１として表し
た第１表にもとづき入力分岐トランスと出力合成トラン
ス間の結合Ｎを行い第６図、第７図のようにすることに
より、相互誘導による雑音を打消し良好なＳ　／　Ｎ比
が得られる。

すなわち、第６図のＷ２７’　ｌ　Ｗ、、／と、第７図
のＷ５□ａｌ　Ｗ６３ａの部分に極性が逆転するように
結合線の交叉が行われている。但し、この場合出力合成
トランスから得られる主信号の高周波出力の位相は、電
磁ペンで選択するセンスルーズの交叉の有無により、正
位相のものと逆位相のものが生じるが、Ｙ軸およびＹ軸
のトランスエ／コーダ３３．３４に接続するセンスアン
プ２７．２８として、第８図に示したような回路を用い
ることができる。

この回路は、電磁ペンを駆動する高周波信号の周波数で
共振する同調回路８２を増幅トランジスタ８１の負荷と
して備えており、電磁ペンからの付勢信号に対してのみ
選択的に同調増幅を行い、他の雑音信号に対しては不感
とし、かつ増幅回路の高周波出力を整流検波回路８３に
より検波すれば、高周波信号の位相に無関係に振幅の大
小を直流出力の大小に変換することができる。

以上には、８人力のトランス形エンコーダを例として説
明したが、もちろん本発明は８人力に限られるものでは
なく、同様の構成で１６．３２゜６４人力等のように入
力数を拡張することも容易である。

また、センスループの形状を図面では矩形のものにより
説明したが、多数の半円を直列に接続しこれをループに
して、２つに合せてなる円形パターンを交点に位置せし
めるようにしたものでもよい。さらにまた、電磁ペンと
七ンスループトノ結合を増すためにセンスルーズの交点
部分に磁性体小片を有するものをタブレット面として用
いてよいことは云うまでもない。

電磁ペンを駆動する高周波電源の波形は、正弦波波形で
も、非正弦波波形でも差支えなく、マた連続発振波形を
用いても、スイッチにより座標入力を行なう時刻の前後
の短い時間帯のみバースト状の発振を行ってもよいのは
いうまでもなく、適宜選択できる。

また電磁ペンを駆動する高周波電源を電磁ペンの内部に
組込んで電池により駆動すれば、電磁ペンがコードレス
化すレ使い易い。

以上に述べたように、本発明の電磁形タブレットは、Ｘ
群とＹ群からなる多数のセンスループを直接入カドラン
スと出力合成トランスを有するトランス形エンコーダに
接続して、高周波電源により付勢された電磁ペンによっ
て付勢されたセンスルーズの交点からの高周波誘導信号
のレベルにより直接位置座標の２進符号化桁数にまで符
号化できるので、多数のセンスアンプや駆動電流切換回
路のような高価な能動素子を省略することができる。

シカモ、トランス形エンコーダとして相互誘導による２
次的な相互誘導雑音の打消も必要により簡易な構成で行
うことも可能である。

また、本発明はエンコーダのトランスを入力分岐トラン
スと出力合成トランスで構成したので布線が明瞭で簡単
になり、％に直列接続型では結合巻線が著しく少くてす
み簡単となる。

本発明によれば、安価で信頼性の高い電磁形タブレット
が得られ、産業上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁形タブレットの構成を示す説明図、
第２図は他の従来の電磁形タブレットの構成を示す説明
図、第３図は本発明にかかる電磁形タブレットの構成を
示す概要説明図、第４図乃至第７図は本発明に用いるト
ランス形エンコーダの諸種の実施例の説明図、第８図は
、本発明の電磁形タブレットに適用できるセンスアンプ
の一実施例の回路図である。 ３１・・・・・・Ｘ群センスループ。 ３２・・・・・・Ｙ％七ノンスループ ３３・・・・・・Ｘ軸方向トランス形エンコーダ。 ３４・・・・・・Ｙ軸方向トランス形エンコータ。 ’ｒｏ　〜Ｔ７　・・・・・・入力分岐トランス。 Ｔ８〜’ｒｔｏ・・・・・・出力合成トランス。 Ｗ２１〜Ｗ３２・・・・・・結合線。 Ｗａａ〜ＷａＳ・・・・・・出力巻紳 特許出願人 東光株式会社 第　１　図 第　−５図 坪５図 第　らｙ 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波電源により付勢される電磁ペンと、Ｘ軸方
   向の１群１個のセンスループとＹ軸方向のＹ群九個のセ
   ンスループが互いに直交配置されるタブレット面とを有
   し、前記センスルーズの交点の所望のものに前記電磁ペ
   ンを近接させることにより、Ｘ、Ｙ群それぞれの各１個
   のセンスルーズに電磁誘導を起させて所望のアドレス信
   号を発生する電磁形タブレットにおいて、各センスルー
   ズハ、ソれぞれ個別の入力分岐トランスの１次側に接続
   され、各入力分岐トランスは位置座標を２進符号で表示
   したときに含まれるｔｌｌ（または１０１）の数だけの
   ２次巻線を設け、該２次巻線を２進符号の桁数分の出力
   合成トランスの対応する桁のトランスの１次側巻線に接
   続して桁ごとに出力を合成し、該出力合成トランスの２
   次巻線にエンコードされた高周波信号を得ることを特徴
   とする電磁形タブレット。
2. （２）入力分岐トランスの２次巻線出力を出力合成トラ
   ンスにて結合合成する手段が並列接続であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電磁形タブレット。
3. （３）入力分岐トランスの２次巻線出力を、出力合成ト
   ランスにて結合合成する手段が直列接続であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁形タブレット
   。
4. （４）入力分岐トランスの２次巻線出力を、誘導雛音成
   分が打消されるように一部は出力合成トランスに正極性
   で結合し、残りは逆極件に接続したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項、または第３項記載の電磁
   形タブレット。