JPS5987583A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPS5987583A
JPS5987583A JP57198090A JP19809082A JPS5987583A JP S5987583 A JPS5987583 A JP S5987583A JP 57198090 A JP57198090 A JP 57198090A JP 19809082 A JP19809082 A JP 19809082A JP S5987583 A JPS5987583 A JP S5987583A
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electrodes
electrode
voltage
signal
detection
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JP57198090A
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Inventor
Eiji Tamaru
田丸 英司
Kunio Shikakura
鹿倉 邦夫
Nobuo Kitamura
信夫 北村
Kimiyoshi Yoshida
吉田 公義
Akio Sakano
坂野 秋夫
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPS5987583A publication Critical patent/JPS5987583A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は、タブレット板上でスタイラスにより1ン1形
なとか画かれたときにスタイラスのタブレット1反−に
の位置が遂次検出さtzることによって画かれた図形な
どのテークが得られる図形作成装置などにおける位置検
出装置、特に静電的な方法によりスタイラスのタブレッ
ト板上の位置が検出される位置検出装置VC関する。
背景技術とその問題点 タブレット板上に1首かれたスタイラスのタブレット板
−Fの位置が検出される位置検出装置の7つのタイプと
して、静電的な方法により位置が検出されるものがある 第1図及び第2図はこのような位置検出装置の一例で、
タブレット板を構成する位置検出板10は、透明な絶縁
層//上に線状の多数の電極Yt+Y、・・・・・YM
が一定の間隔で平行に配列されて形成されるとともに、
この絶縁層//上に被着された透明な絶縁層/2上に電
極Y / r Y 2°°・°・YM(!:面直交る線
状の多数の電極X t + X 2°°パXNが電極Y
 / l Y 、2°””YMの間隔と同じ間隔で平行
に配列きれて形成され、さらにこの絶縁N/2上に透明
な絶縁層/3が被着された構造になっており、この位置
検出板10の絶縁層/3上にスタイラスを構成する検出
電極20が配される。
この場合、検出電極20に近い側のt極X i rX 
:l””’ X sは幅が狭くされ、電極20に遠い側
の電極Y t + Yユ°゛°°°YMf3.幅が広く
される。
検出電極a0は固定の容量CLk介して接地される。
そして、ある一定の期間内において、シフトレジスタ3
/の出力外11子N/、N2°−−−−NNからスイッ
チ、、?−2/ 、 3.22・・“・°32Nに一定
の時間間隔で順次パルス(信号が与えられて、スイッチ
3−2〕・3.22°°“°°32Nが一定の時間間隔
で順次端子A側から端子B側に切換えられ、これにより
電極Xt+X2°’°”XNに一定の時間間隔で順次重
、源端子3汐よりの一定の正の電圧十Vccが与えられ
る。また、これと別σ)一定Ω期間内において、同様に
、/フトレジスタ33の出力端子M 7’ + M 2
°°°゛。
MMからスイッチ3グ/、3グコ°”’°3’1Mに一
定の時間間隔でl1ll’を次パルス信号が与えられて
、スイッチ3’lt、3グコ°・・・・311Mが一定
の時間間隔で順次&jlij子A +1l11から端子
BIIIllに切換えられ、これにより電極Y t +
 Y :hooo“°YMに一定の時間間隔で順次電源
端子3りよりの一定の正の゛電圧+VCCが与えられる
ここで、電圧十Vccが力見られた電極と検出電極20
との間に形成される静電8MkCpとすると、そのとき
の検出霜′、極20の霜−圧■0はで表わはれ、容:i
Cpが大きいほど、従って電圧十vccが与えられた電
極と検出電極、20との間の圧締が小さいほど、電圧V
oが大きくなる。従って、電極X i r X 、2 
””’ X NないしY/、Yλ・・・・YMに一定の
時間間隔で順次電圧十VCCが与えられて、第3図に示
すようにこの電圧モVccが与えられた電極と検出電極
20との間に形成はれる容量Cpが一定の時間間隔で順
次変化するのに伴なって、第9図に示すように検出電極
−〇の電圧VOは一定の時間間隔Toで順次階段状に変
化し、電極X t 、 X 2・・・・・XNないしY
 t 、 Y 2・・・・・YMのうちの検ffl電極
λ0の位置に最も近い電極に電圧+VCCが与えられる
ときに最大になる。
そして、この検出電極20に得られる信号電圧Voによ
シ、検出電極−〇の位置検出板10上の′「[)−極X
t、X:iパ°・・XNの配列方向であるY方向と電h
RY l+ Y 、2 ” ’・・YMの配列方向であ
るY方向の位置が検出される。。
具体的には、矩WL、2θに得られる信号電圧V。
が増幅回路を通じて同調回路に供給式れて、第9図に示
すように信号電圧■oが最大になる時点より一定時間遅
れた時点で最大振幅になる一定周波数の1言号Ssが得
られ、このイ言号Saがシュミット・トリガー回路に供
給されて、信号SBが一定の正の笛1位Vsf:負から
正の向きに横切る時点でハイレベルからローレベルに立
ち下がり、その後の接地電位を逆に正から負の向きに横
切る時点でローレベルからハイレベルに立ち上がる信号
Szが得られる。そして、電極X/、Xコ°””XNな
いしY t 、 Yコ°“°“・YMのうちの一香はし
の電極XtないしY / VC電圧+VCCが与えられ
る時点1、から、その後の信号SZが最初に立ち上がる
時点tx’tでの期間において、周期が上述の時間間隔
Toの例えば−の充分に高い周波数のクロッIO クパルスがカウンタでカウントされることによって、時
点1.から時点tコまでの時間′rpが検出はれる。
この時点1.から時点1.までの時間T D s従って
時点tλにおけるカウンタの出力のデータDEは、検出
電極λθの位置検出板/θ上のX方も同ないしY方向の
位置に応じたものになシ、従つて、この時点1.におけ
るカウンタの出力のデータDF、により、検出電極20
の位置検出板10上のX方向及びY方向の位置全検出で
きる。
ところで、この場合、X方向の位置の検出期間及びY方
向の位置の検出期間における時点t、2でのカウンタの
出力のデータDEX及びI)F、yが、検出電極20の
位置検出板10上の実際のX方向の位置X及びY方向の
位置yに対して、第S図及び第4図の直線/X及びrY
で示すように完全に直線的な関係になれば、このデータ
DEX及びDgyによって、検出電極20の位置検出板
10上のX方向及びY方向の位@全正確に検出できるこ
とになる。
しかし、実際に測定したところでは、このように完全に
直線的な関係にならずに、第3図及び第4図の曲線、2
 X及び2Yで示すような関係になることが認められた
。これは、電極XI、X2パ・・・XNの間隔が17.
Qvvn、幅が/ 、、2111111 、電極Y/。
Y、・・・・・YMの間隔かり、QIRm、幅が3 、
3 +nm、絶縁層/2及び/3の厚みが各々θ、77
3mm、上述の時間間隔Toが3/、、23μsec、
、従ってシフトレジスタ3/及び33のソフトパルスの
周波数が3.2kH2の装置において、実際に検出電極
20を位置検出板10上で移動ζせてみた結果である。
これより明らかなように、検出データDEXないしDE
Yは、理想値に対して相対的に、検出th;極20が電
極X/、X2.’・°°°XNないしY / rY、・
・°°・YMのいずれかの中心の位置にあるときにはα
ないしβだけ大きくなり、電極X/IX、2・°°”’
XNないしY i + Y 2°°°°°YMの隣り合
うもののちょうど中間の位置にあるときにはαないしβ
だけ小をくなるように、電極X/+X、・・・・・XN
ないしY / I Y 2・・・・・YMの間隔を周期
とし、αないしβを振幅とするサインカーブの分だけず
れている。そして、Y方向の位置の検出データDEYの
最大偏差βは距離に換算して/ 電極Y t 、 Y 、2・・・・・YMの間隔の−の
θ、 / mm程IO 度で比較的小σいが、X方向の位置の検出データDEX
の最大偏差αは距離に換算して電極X/。
X2・・・・・XNの間隔の−に近い9.3 mm程度
にも0 なる。そのため、特にX方向については正確な位置検出
ができない不都合がある。
発明の目的 本発明は、この点に鑑み、検出電極に近い側の電極の配
列方向の位置の検出データについても検出電極に遠い側
の↑(<極の配列方向の位置の検出データと同様に実際
の位置に対して直線的な関係になるようにして、検出電
極に近い側の電極の配列方向についても検出電極に遠い
側の電極の配列方向と同様に正確な位置検出ができるよ
うにしたものである。
発明の概要 、E述のように検出電極20に近い側の電極X/。
X :l””’ X Nの配列方向であるX方向の位置
の検出データDEXの方が電極20に遠い側の電極Y 
/ I Y 、2・・・・・YMの配列方向であるY方
向の位置の検出データDEYよりも理想値に対するずれ
が大きいのは、主として、検出電極コθに近い側の電+
tLXl、X、2・・・・・XNの隣り合うものの間の
間隙が電@L20に遠い側の電極Y / t Y 2・
・・・YMのそれよりも大きいためである。従って、電
極X/、X、2・・・・・XNの幅を電極Y / l 
Y 2°。
・・・YMのそれと同様に広くして、電極X t rX
2゛°°゛°XNの隣り合うものの間の間隙全電極Y 
t + Y 、2・・・・・YMのそれと同様に小さく
すれば、検出データDEXの理想値に対するずオtを検
出データDEYのそれと同様に小さくできる。し力為し
、そもそも、検出電極20に近い側の電極Xt。
Xa・°°°・XNの幅は、X方向の位置の検出期間に
おいて、この電極X 1 、 X 、2°“”XNが接
地電位にされ、検出室viL2θに遠い側の電極Y l
+Y2°°°・°YMに順次電圧+Vccが与えられた
ときに、この電極X / l X 2””・XNによっ
て電極Yt + Y2””’ YMに与えられる電圧が
シールドされなhようにするために、あまり広くできな
い。
そこで、検出室haθに近い側の電極については、電極
X / l X−i・・・・・−XNを各々複数本に分
割する形で上述の複数倍の電極全形成することによって
、電極の間隔と幅と隣り合うものの間の間隙金各々上述
の複数倍の/にすることが考えられる。しかし、この場
合、この分割された形の電極にその1寸一定の時間間隔
で11屓次電圧+VCCが与えられるようにするとき(
は、この検出電極20に近い側の市1極側のスイツチの
数やソフトレジスタのビット数を上述の複数倍にしなけ
ればならず、回路構成が複数になって、装置のコストア
ップをきたす不都合がある。。
本発明では、以上の点に鑑み、検出電極に近い側の8.
罹については、従来の複数倍の電極を形成することによ
って、電極の間隔と幅と隣り合うものの間の間隙を各々
従来のvJ、数分の/にするが、この多数の電極をその
隣り合う複数本の電極ごとに共通に接続してN個の組に
分け、その共通に接続はれた複数本の電極からなる組ご
とに順次所定の鶏;nEを与えるようにする。
実施例 第7図は本発明の位置検出装置の一実施例で、位置検出
板10は、透明な絶縁層//上に線状の多数の電極Y/
、Y2.”・パYMが一定の間隔で平行に配列されて形
成はれるとともに、この絶縁層//上に被着された透明
な絶縁層/2上に電極Yz+Yx”・°・YMと直交す
る線状の多数の電極X/A 、 X/B 、 X/C、
X2h + XコB 、 X、2C’°”XNA + 
XNB + XNCが電極Y / I Y 、2 ”°
°°YMの間隔の−の間隔て平行に配列されて形成され
、かつ、絶縁層/2上に電極x、A−X、C,xコA−
XコC’: ” ’ XNA−XNCをそれぞれ共通に
接続する導体X/D r X、2D ””’ XNDが
形成でれ、図示しないが絶縁層/2上にさらに透明な絶
縁層が被着された構造になっている。電極Y / r 
Y 2°°°°°YM及びX/A〜X/ c + X、
2 A〜X2C””’ XNA〜XNCば、例えばネサ
膜よりなる透明電極にされる。この場合、例えば、電極
Y / + Y 2°°“−YMの間隔がグ・θ咽、電
極X/A + X/B 、 X/C°=゛XNA + 
XNB。
XNCの間隔がその工の/、33+nm、電極Yt+Y
、:r”パ・YMの幅が3.に順、電極X/A r X
/B + Xtc・・・・・XNA 、 XNB 、 
XNCの幅がQ 、 17 mm、従ってその共通に接
続された3本分の幅が/ 、;l :nmにされる。
そし2て、クロックパルス発生回路/1./から例えば
/、2gθkHzの基本のクロックパルスCoが得うレ
、このクロックパルスCoが分周回路グ氾に供給きれて
−に分周されて例えば32kHzのクロツクバO ルスC;カ得1−+れ、このクロックパルスC8がシフ
トレジスタ3/及び33に各々のンフトバルスとして供
給される。
一方、一定の周期でパルス幅が分周回路’12より得ら
れるクロックパルスC8の一周期分の同期信号Hsが端
子?3−’f通じてDフリップ・フロップ回路tIりの
データ端子りに供給され、分周回路ll、2よシ得られ
るクロックパルスCS カ1Tjl路1111のクロッ
ク端子CKに供給されて、回路1IIIより、第g図に
示すように、クロックパルスC8の同期信号HSの前縁
の直後の立ち上かりて立し上がり、同期信号H8の後縁
の直後の立ち上がりで立ち下がる信号STが得られる。
また、同期信号H8が端子グ3を通じてTフリップ−フ
ロップ回路/ISに供給σれて、第g図(C示すように
、同期信号Hsで区分される期間のうちのある1つおき
の期間TXでハイレベルとな9、残シの1つおきの期間
TYでローレベルとなる信号Sxと、信号SXに対して
反転した信号SYが得られる。
そして、Dフリップ・フロップ回n′s ’l ’lよ
り得られる信号STとTフリップ・フロップ回路95よ
り得られる信号SXがア7/ト・ゲート回路グ乙に供給
てれて、信号STのうちの期間TXでのものが取り出さ
れ、この取り出さf′した信号STXが7フトレジスタ
3/にそのスタートパルスとして供給される。同様に、
Dフリラグ・フロップ回路ググより得られる信号STと
Tフリップ・フロップ回路/1.Sより得られる信号s
yがアンド・ゲート回]洛グアに供給されて、信号ST
のうちの期間TYてのものが取り出され、この取り出さ
れfc IH号S T Yが7フトレジスタ33にその
スタートパルスとして供給される。
従って、ちる1つおきの期間Txては、シフトレジスタ
3/の出力端子N / 、 N 2°−−−−NNに、
第g図に示すように、各々パルス幅が分周回路II2よ
り得られるクロックパルスC8の一周期分のパルス信号
PX/ + PX2””°PXNが、クロックパルスC
8の一周期分の時間間隔Toで順次得ら托、このパルス
信号PX/ 、 PX2パ・・・PXNがスイッチ32
/、 3:2λ・・・・・3.2Nに供給されて、スイ
ッチ3.2/ + 32.2・・・・32Nが順次端子
A側から端子B1則に゛切J隣えられ、これにより電極
X/A 、 X/B 。
X7C・・・・・XNA I XNB 、 XNCの共
通に接続された3本の電極ごとにIll’i次電源端子
3によりの電圧+−Vccが与えられるっ[妃残りの1
つ釦きの期間1゛YでVJ、シフトレジスタ33の出力
端子M/IM、2°・”’MMに同様にパルス1訂号P
Y/ 、 PY、2“”” PYMが1順次得られ、こ
のパルス1言号PY/ 。
PY、2・・・・・PYMがスイッチ3り/ 、 3’
1.2°°°°3グMに供給されて、スイッチ3り/、
3グユ・・・・・311v、が順次端子A側から端子B
側に切換えられ、これにより電極Y / l Y r 
°“・−YMの7本の電極ごとに順次電源端子3汐より
の電圧+VCCが力見られる。
検出電極、20は、頭部が7−ルドケースユ/の外部に
臨まされて位置検出板10上に置かれるとトモに、シー
ルドケース2/の内部において固定の容量C1,k介し
て接地される8、さらに、検出電極、2.0はシールド
ケース、2/の内部において屯界効果トランジスタ、2
.2のゲートに接続きれ、トランジスタ:1..2のゲ
−1・と接地の間にバイアス抵抗Rが接続てれる。従っ
て、検出電極、20に得られる信号電圧VOは第9図に
示したものとは若干異なる聾様のものになる。
即ち、第9図に示す、ように、スイッチが端子A側から
端子13 (1i11 i〆て切換えられて、電極に電
圧−1−Vccが与えられた瞬間では、検出電極、20
の電圧■0は、その前+/rc接地電位にあつp’cと
すれば、この電極と検fl+電+if、20との間に形
成される容量tcpとすると、 で表わさnる匝になる。しかし、その後、容量CLから
抵抗Rk通して放電がなされるので、電圧Voは第1ユ
図に示すように漸次減少していき、第70図に示すよう
に、この?IL極への電圧−1−Vccの供給が断たれ
る一…]ては、電Lf V oはある値V2になり、容
量CPの端子電「Fばvcc ”−V、lにな、る。
そして、第1/図に示すように、この電極が接地電位に
σれた瞬間では、電圧voI″iある値V3になるが、 VJ (CP十CL) −Vx ・CL−(Vcc−V
x)Cp−■、2(CP十〇L)−■cc−CPである
から、 二■λ−V/ となり、第1,2図に示すようにv3はv2からV/だ
けイ氏い1直になる。
従って、%i、ff1XIA=Xzc 、 X、2A 
−X、2C””’XNA−XNCないしY / + Y
 2 ””’ Y Mに一定の時間間隔で順次電圧+V
ccが掬えられて、この電圧十Vc cが与えられた電
極の組ないし電極と検出電極、20との間に形成ネれる
容量CPが一定の時間間隔で順次変化するのに伴なって
、検出電極、20に得られる信号電圧Voは第73図に
示すように変化し、電極X1h=X/c + Xah−
Xrc ”・=xNA〜XNCないしY y 、 Y 
、2 ””’ Y Mのうちの検出電険、、20の位置
に最も近い電極の組ないし電極に電圧+VCCが与えら
れるときに最大になる。
そして、この検1」13電祢20に得られる信号電圧V
Oが電界効果トランジスタ2.2で増幅されて同調周波
数が例えは乙、諮kH2の同調回路S/に供給されて、
第73図に示すように信号電圧Voが最大になる時点よ
り一定時間遅れた時点で接地電位を正から負の向きに横
切る信号Scが得られ、この信号Scが7ユミツト・ト
リガー回路タスに供給はれて、第73図及び第g図に示
すように、信号SCが一定の正の電位Vsを負から正の
向きに横切る時点でハイレベルからローレベルに立ち下
が9、その後の接地電位を逆に正から負の向きに横りJ
る時点でローレベルからハイレベルに立ち上がる信号S
zが得られる。そして、Dフリラグ・フロップ回路/I
グより得られる信号STがRSフリップ・フロップ回路
左3の十ツト端子Sに供給きれ、/ユミット・トリガー
回路5,2より得られる信号SZが回路S3のリセット
端子Rに供給袋れて、回路53より、期間TXないしT
Yの始めの最初に電極X/A =X/c + X、2A
=X、2c ’ ”” XNA〜XNcないしYi +
 Y2゛== YMのうちの一番けしの電極の組X/A
〜X/Cないし電砂Y/に電圧4−Vccが与えられる
時点である、信号sTの立ち上がシで立ち上がシ、その
後、同調回路S/の出方の信号Scが最初に正から負の
向きに接地電位を横切る時点L2である、信号SZの上
向きの矢印で示す最初の立ち上がりで立ち下がる信号G
cが得られる。
そして、クロックパルス発生回路q/より得られる72
g0kHzのクロックパルスCoとRSフリップ・フロ
ップ回路53より得られる信号GCが一アンド・ゲート
回路St1.に供給芒れて、信号Gcのハイレベルの期
間において、クロックパルスC。
が抜き取られる。一方、同期信号H8が端子q3’r 
miしてカウンタN左のクリア端子CLRに供給はれて
、同期信号H8の前縁でカウンタに5がクリアはれ、そ
して、このクリアされた直後のRSフリップ・フロップ
回路左3より得られる信号GCのハイレベルの期間にお
いて、アンド・ゲート回路タダより得られるクロックパ
ルスCcがカウンターt 5のクロック端子CKに供給
されて、カウントされる。従って、カウンタ5.tの出
力のデータは、ある7つおきの期間T[xの途中のRS
フリップ・フロップ回路り3より得られる信号GCの立
ち下がりから、その後の同期1言号Hsの前縁1での期
間では、そのときの検出電極20σ)位置検出板10上
のX方向の位置を示す内容になり、残りの7つおきの期
間Tyの途中のRSフリップ・フロップ回路S3より得
られる信号Gcの立ち下がりから、その後の同期信号H
sの前縁1での期間では、そのときの検出電極20の位
置検出板10上のY方向の位置を示す内容になる。
また、同期f信号Hsが端子グ3を通じてRSフリップ
・フロップ回路左乙のリセント端子Rに供給され、7ユ
ミツト・トリガー回路S2よシ得られる信号Szが回路
3乙のセット端子Sに供給はれて、回路3乙より、カウ
ンタタタのデータが検出電極20の位置検出板10上の
X方向ないしY方向の位置を示す内容になっている期間
で・・イレベルとなる信号DAが得られる。
そして、Tフリップ・フロップ回路/l−左より得られ
る、X方向の位置の検出期間TXとY方向の位置の検出
期間Tye区別する信号SxないしSyと、カウンタ5
5の出力のデータと、RSクリップ・フロップ回路り乙
よシ得られる、カラ/りSSの出力のデータが検出電極
20の位置検出板10上のX方向ないしY方向の位置を
示す内容になっている期間とそれ以外の期間を区別する
信号DAが、データ処理回路57に供給芒れて、回路り
7より、検出電極20の位置検出板10上のX方向及び
Y方向の位置を示すデータ出力が得られる。
この第7図の位置検出装置によれば、Y方向の位置の検
出期間TyのRSフリップ・フロップ回路り乙より得ら
れる信号DAのノ・イレベルの期間におけるカウンタ、
t5の出力のデータDEYは、検出電1ft2’0の位
置検出板lO上の実際のY方向の位置yに対して、第4
図の曲線2Yで示すようにほぼ直線的な関係になる。
一方、X方向の位置の検出期間TxのRSフリップ・フ
ロップ回路S6より得られる信号DAのハイレベルの期
間におけるカウンタ55の出力のデータDEXは、かり
に、電極XIA−X/c、x、2A〜Xユc ””“X
N A −XN cがそれぞれ共通に接続され一、Cヶ
く、電極X/B+X、2B・・・・・XNBにのみ順次
電圧−t−Vccが与えられると−すれば、検出電極2
0の位置検出板10上の実際のX方向の位置Xに対して
、第5図の曲#i!2 Xと同様の第1グ図の実線3B
で示すような関係になる。また、電極x/A 、 x2
Aパ°°−xNAにのみ順次電圧−+−VCCが与えら
れるとすれば、第1グ図の一点鎖線3Aで示すような関
係になり、電極Xic 、 X2C・・・・・XNCに
のみ順次電圧+Vccが与えられるとすれば、第14図
の二点鎖線3Cで示すような関係になる。しかし、実際
には、前述のように、電極X/A−X/Cr X、2A
−X、2C°”゛。
XNA〜XNCがそれぞれ共通に接続されていて、この
共通に接続された3本の電極ごとに順次電圧+Vc c
が与えられるので、上述の曲線3A、3B及び3Cの平
均として、直線/Xで示すように直線的な関係になる。
以下、これを理論的に説明しよう1、 電極X/A ′X/c 、 X2h 〜X、2C=°=
 XNA 〜XNcがそれぞれ共通にJ’iAaされて
なく、電極X/B+X、2B°・”’XNBにのみ順次
電圧+VCCが与えられると仮定した場合の、同調回路
左/の出方の信号ScのX方向の位置の検出期間TXに
おける第73図の時点t2の前後の波形を全時間に延長
して考えた電圧をVBとすると、vBは °°°°(1) で表わされる。ただし、VxはJ辰幅、ωは同調回路S
/の同調角周波数、Pは電極x/B、xユB ””XN
Bの間隔、Toは前述の7フトレジスタ3/及び33の
ソフトパルスとなるクロックパルスC8の一周期、θは
同調回路S/による位相の遅れ分、Δθは第1グ図の曲
線3Bの直線/Xに対する最大偏差αを時間に換算した
ものを位相量で表わしたもので、αが時間に換算してT
αであるとすれば、Δθ=ω′rαである。そして、こ
の電圧vBの最初に正から負の向きに接地電位”r 4
A切る時点の近傍の傾斜は、(1)式6tで微分したも
の(でおいて、tとしてVBがV)(sinπ=0とナ
ル時刻Lok代人したものとなるが、Δθが充分小さい
ので、(1)式の()内の第3項の分を無視して、VB
=Vxsin(ω(t −)+o)−・・(,2)P 
/T。
とみなしたものを微分したものにおいて、tとして ω(t−P/To)十〇=π    ・・・・・・・ 
(3)を満たす時刻tok代入したものとみてよく、こ
れは、 =ωV)(cosπ 一一ωvX゛°゛°“°(4) となる。従って、(1)式の電圧VBの時刻1oの近傍
における電圧は で表わされる。
同様にして、電極X/A 、 X2A−−−°°XNA
にのみ順次電圧十vccが与えられると仮定した場合の
同様の電圧は で表わされ、電極X/C,XλC・・°・・XNCにの
み順次電圧十Vccが与えられると仮定した場合の同様
の電圧は で表わされる。
そして、実際には共通に接続はれた3本の電極ごとに順
次電圧→−VCCが与えられるので、実際の電圧は上の
(、!−) 、 (乙)及び(7)式の電圧vB’、v
A’及びvc′が合成はれたものと考えられ、これは、
vA’+v、’ 十Vc’ ニー3ωVx(tto) となる。この(g)式の第2項は零で、従って、実際に
同調可1I2157の出力の信号SCが最初に正から負
の向きに接地電位を横切る時点はt=tOで、偏差分を
有しない。
発明の効果 本発明の位#検出装置によれば、位置検出板の検出電極
に近い側の幅を広くできない電極(・てついては、従来
の複数倍の電極を形成することによって、電極の間隔と
幅と隣り合うものの間の間隙を各々従来の複数倍の/に
し、この多数の電極をその隣り合う複数本の電極ごとに
共通に接続し−CN個の組に分け、その共通に接続でれ
た複数本の電極からなる組ごとに順次所定の電圧を与え
る・ようにしたので、この検出電極に近い側の電極の配
列方向の位置の検出テークについても実際の位置に対し
て直線的な関係の偏差のないものを得ることができ、検
出箱:極に近い倶jの電極の配列方向についても正確な
位置検出ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の位置検出袋(俺の一例の要Tjl(σ)
構成を示す図、第2図はその位置検出板の断面図、第3
図及び第9図はその動作の説明のための図、第S図及び
第4図はその検出特性の説明のための図、第7図は本発
明の位置検出装置の一実施例を示1“接続図、第8図〜
第13図はその動作の説明のための図、第1グ図はその
検出特性の説明のための図である。 図中、10は位置検出板、X/A + X/B 、 X
tc ”’XNA + XND + XNCはその第1
の電極群全構成する電極、Y /、 Y 、2・・・・
°YMはその第λの電極群を4’t1′)成する電極1
..20は検出電板である。 、1.” 代理人 弁理士 神原貞昭(競;i、\1白第3図 第4図 tl       t2 第5図 第6図 第13図 χ−−一−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 絶縁板の−の面に、線状の多数の電極が一定の間隔で平
    行に配列され、かつその隣9合う複数本の電極ごとに共
    通に接続された第1の電極群が形成されるとともに、上
    記絶縁板の上記−の面に対して所定の距離を隔てた池の
    面に、上記第1の′電極群の電極よりも幅が広く、かつ
    この第1の電極群の電極と直焚する線状の多数の電極が
    一定の間隔で平行に配列きれた第、2の電極群が形成さ
    れた位置検出板と、この位置検出板の上記第/の電極群
    が形)戊された面に対してL記第λの電極群が形成され
    た面と反対側に所定の距離を隔てた面上に配はれ、かつ
    固定の容−m、全弁して基準電位の点に接続された検出
    電極とを有し、上記位置検出板の上記第1の電極群11
    ζその共通に接続された複数本の電極ごとに順次所定の
    電圧が与えられ、この第1の電極群に電圧が与えられる
    期間と別の期間において、上記位置検出板の上記第λの
    電極群にその7本の電極ごとに順次所定の電圧が与えら
    れて上記検出電楡に得られる信号により、この検出電極
    の」二記位置検出板上の上記第1の電極群の1極の配列
    方向及び上記第λの電極群の電極の配列方向の位置が検
    出される位置検出装置。
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