JPS5975336A - 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
ペンにより、Ｘ、Ｙ両軸に直交して配置され配線された
多数のセンスも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。

電磁形タブレットは、例えばペ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次元的にダメする多数の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置され、絶縁板を介してＸ軸方向
導体とＹ軸方向導体が交叉する任意の交点に対応するキ
ーの位置に電磁ペンを近接させ、その電磁ペンとＸ軸方
内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シ出すものである
。

従来のこの種タブレットは、第１図に示すようＫＸ、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１３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％Ｖ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Ｙ位置エンコー
ダ１７の％１１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２８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／り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
センスループ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は信号合成トランスで構成され、信
号合成トランスはＸ、Ｙ各群毎に位置座標を２進符号化
して表示した場合に１１１（または％ｏＩ）として表示
される表示桁数に対応する数ですみ、トランスの数が少
なく構成が簡単で低価格化と高信頼性を達成できるもの
である。

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　１１１１　Ｋ対して
配列した１群ｍ個のセンスルーズ３１とＹ軸に対して配
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されたトラン
ス形エンコーＪ１３．３４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
ンスルーズの任意の交点に電磁ペン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
のセンスループのみに高周波信号が誘導され、トランス
形エンコーダ３５．３４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軸について入力数が８
個の場合を例として説明する。なお、第３図において３
７．３８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３３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ＳＱ％Ｓ７にはそｔ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けられている。各センスループ
Ｓ１〜Ｓ７からは引出端子り、−Ｌ７が導出され、位置
座標を２進表示するのに必要な桁数、すなわち８人力で
は２°。

２ｔ　、２ｚの６桁の桁数に等しい数の信号合成トラン
スＴ１〜Ｔ３に施された１次巻線Ｗ１〜Ｗ１□のうち、
センスルーズの位置座標の２進表示における・１’（ｔ
たは１０１）の桁の対応する信号合成トランスの１次巻
線のみに直列に接続される。信号合成トランスＴ１〜丁
３には２次巻線Ｗ２１〜”２３を施し、これに２進エン
コードされた高周波出力が得られるので、第３図に示す
ようにセンスアンプ６７に接続して必要な増幅整形を行
なえば論理信号しＲルの所望するアドレスコードが得ら
れる。

センスアンプ３７を用いるのハ、トランス形エンコーダ
６６が受動素子からなり、トランスの巻数比の選定によ
ね電圧の昇圧効果は期待できるが、信号エネルギに関し
ては電磁ペン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、増幅を要するた
めである。

コノトランス形エンコーダ５６はセンスルーズの位置座
標を２進表示した場合の桁数に等しい数の信号合成トラ
ンスで実現できる。

第４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５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
は電磁ペンで付勢されたセンスルーズの信号が所望の信
号合成トランスの２次巻線に伝送される外、他の巻線を
通じて選択しなかったセンスループを経由して、他の信
号合成トランスにも誘導信号が生じて穀音成分となる。

この雑音成分の大きさは、センスループと信号合成トラ
ンスの１次巻線を含む結合ループのインピーダンスによ
って変化し、結合ループが大きな直流抵抗成分を持って
いる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、直流抵抗成分が
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、所望の信号合成トランス
の１次巻線から２次巻線への誘導とは異なる１次巻線か
ら他の１次巻線に誘導される雑音成分に対しては、セン
スループと信号合成トランスの対応する１次巻線の結線
に際して、結合ループを途中で交叉させ、巻線の極性を
逆になるようにすることにより、打消しをはかることが
できる。

１例として、トランス巻線なしを「０」、正位相結合ル
ープを「１」、逆位相結合ループを「−月として表わし
た第１表にもとづき、センスループと信号合成トランス
の１次巻線の結線を行い、第５図に示すような結線とす
ることによね相互誘導による雑音を打消し、良好なＳ／
Ｎ比が得られる。

第１表 すなわち、第５図のＷＢ２とＷＩＯ’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高周波出力の位相は、電磁
ペンで選択付勢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
軸のトランスエンコーダ３３．３４に接続するセンスア
ンプ２７　、２８として第６図に示した回路を用いるこ
とによって位相に無関係とすることができる。

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６２を増幅トランジスタ６１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うが他の雑警信号には不感とし、
かつ増幅回路の高周波出力を整流検波回路６３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な
く、同様の構成で１６．６２．６４入力等のように、入
力数を拡張することも容易である。

また、センスループは図示のような矩形のものではなく
、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直交する他ループとの交点
に位置せしめるようにしたものでもよい。さらにまた電
磁ペンとセンスル−プとの結合を増すためにセンスルー
プ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、また連続発信波形を
用いても、座標入力を行う時刻の前後の短い時間帯のみ
スイッチにより断続するノく一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され使い易
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信号合成ト
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り、付勢されたセ
ンスループの交点からの高周波誘導信号のレベルで直接
位置座標を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
動素子を必要としない。

さらに本発明によれば、トランス形エンコーダに用いる
磁芯の数はセンスループの位置座標の２進符号化桁数に
まで、低減することができるので構成が簡単になるとと
もに著しく低価格のタブレットが実現できる。しかも、
トランス形エンコーダにおける相互誘導による２次的な
相互誘導雑音の打消も必要に応じ簡易な構成で行うこと
が可能である。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説明図、第２図は他
の従来の電磁形タブレットの説明図、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５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６図は本発明の電磁形タブレ
ットに使用できるセンスアンプの一実施例の回路図であ
る。 ３１・・・・・・Ｘ％七ンスルーフ。 ３２・・・・・・ＹＷセンスルーフ。 ３３・・・・・・Ｘｔｉｌｌｌ）ランス形エンコータ。 ６４・・・・・・Ｙ軸トランス形エンコータ。 Ｔ１〜’ｒａ　・・・・・・信号合成トランス。 Ｗｌ　〜Ｗ１２・・・・・・トランス１次巻線。 ＬＯ〜Ｌ７・・・・・・引出端子 特許出願人 東光株式会社 第１図 第　５図 芽ら図

Claims (2)

【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、Ｙ軸に
   対する１群ｍ個のセンスループと、Ｙ軸に対するＹ群ｎ
   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、前記センスループ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
   プはその引出端子がＸ、Ｙ各群毎に位置座標を２進符号
   で表示したときにおける表示桁数に等しい数の信号合成
   トランスの該位置座標に対応する％１＃（−１′たは％
   ｏｌ）表示の桁のトランスの１次巻線に直列接続されて
   桁毎に出力が合成され、該信号合成トランスの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）骸電磁形タブレットにおいて、相互誘導による雑
   音成分が打消されるように、センスループの引出〜端子
   の所定のものを、１部の桁の前記信号合成トランスの１
   次巻線に対して正極性接続とし、残妙の桁の信号合成ト
   ランスの１次巻線に対して逆極性接続としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電磁形タブレット。