JPS6079219A - デイジタイザ - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、高速度でサンプルをとり結果のデータをコン
ピュータ又は他のデータ処理システムへ移すに適当な形
に変え、ディジタイザテーブルの格子及びデータに関連
して、スタイラス又はカーソルの平面座標位置を電子的
に探知する装置に関するものである。特に詳記するなら
ば、通常、図や文字を書く速度で移動するスタイラスの
動きを、スタイラスの通り道を正確に表示する一連のデ
ィジタル化された座標位置に変換し、スタイラスの座標
位置を充分な速さでディジタル化する能力をもつ電イ的
装煮に関するものである。

コンピュータ及び記憶装置は、もし情報が適切な形態で
表わされているならば、地図や絵や図面のような図形に
含まれる全ての関連情報を処理し記ｔ２することができ
る。ここに出べられている如きディジタル化テーブルは
、コンピュータにりえる情報を、それが発生する１１１
ｒ点で、すなわち単に原図をトレースすることによって
、もっとも適ｐＪな形態で表わすことができる。更に、
データが発生の時点で９１１られた場合、速度や情報の
ロスなくこれを行なうことができる。

（発明の背景） スタイラスの軌跡を数値座標に変換する電子製鎖は既知
である。例えば、ブラウン管と、ブラウン管の表面にあ
てる゛ライトベン°′は、多くの例に使われている。し
かしながらこの方法は、サイズ及び作業環境」−の拘束
から、適用に限界がある。

問題とする点の電位を測り、これをフィルトの端からの
距Ｎ［に関連づけることによって座標を確定する、導電
フィルムを使用する座標ディジタイザの例も多く知られ
ている。この型のディジタイザは例えば２枚のフィルム
から成り、このフィルムはスタイラスの先嬬により接触
して、一方のフィルム上の点につくり出された電位が第
二のフィルムに移しとられる。心電フィ′ルムを使用す
るディジタイザは、スタイラスとスタイラス以外の物、
スタイラスをもつ手のように接触するｆｉｌ能性のある
物、とを区別する手段を設けなければならないという事
実により、その適用は制限を受ける。他の障害は、大面
積にわたり適当に均一な抵抗率をもつフィルムを製造す
る必要があること、及び、アナログｈ１をディジタル形
態に変換する必要があることから生じる。電界勾配を利
用するシステムは、大きな面積を必要とする電位により
、サイズ−１−の制限がある。高電圧は適切な絶縁を施
さぬ限り危険である。この一般的な型に屈するある種の
ディジタイザにおいては、スタイラスは表面に接触しな
ければならないので、ディジタイザ表面とスタイラスの
間に紙や電位勾配の均一・性を乱すような物を入れるこ
とができない。

ある型の導電フィルＪ・ディジタイザは容量的に結合す
るスタイラスを用いる。この装置では、フィル１、又は
スタイラスは交流の電位によりエネルギーをグえられ、
その結果生しる電解がエネルギーをｔｊ、えもれなかっ
た構成黄素に電圧を？Ａ　４　Ｌで三者を結合する。測
定された電位はフィル１、のコンタクタンスの函数であ
り、従ってヌーナイラスの（＜ｌ置の両独である。容ｙ
；１結合を用いるディジタイザは、使用渚の王、スタイ
ラスのポデー、あるいは紙のような、近辺でアースされ
ている物により生じる負荷効果により、適用１．の制限
を受ける。

他に、導線の配列を用いる型のディジタイザも多く存在
する。このうちの一つはこの配列がループの形をとり、
エネルギーを与えられたスタイラスによってこの中に電
流が誘導される。ループは、各ループに誘導された電流
が面」―のスタイラスの位置を一意的に定義するよう配
′／ｊされる。他の導線の配列はテーブル表面下の「［
線の４線による格子形態類とる。この配列においては、
スタ・ｆラス又は格子のどちらかにエネルギーが与えら
れ、他方はセンサとして使われる。格子とスタイラスの
結合は、容量又は誘導のどちらでもよい。

このようなディジタイザ面上のスタイラス位置を定める
ため種々の機構が使われてきた。そのうちの一つは、セ
ンサに誘導される信号はある座標（６置にある導線が他
の線よりスタイラスに近いとき最大であるという！１τ
実によっている。

英国特許第１３４０５２２号に述べられている型のディ
ジタイザでは、１以上の導線が同時にエネルギーを与え
られ、隣り合う２木の導線には等しい電流が反対方向に
流される。その結果生じる磁界の垂直成分は導線間では
加算されるが、他の場所では打ち消す。ある閾値レベル
を越えた垂直磁界を検出する方法は、カーソルの位置を
見つけるには低精度である。この技術は、位置の解析か
導線の間隔によって制限を受け、訂細に解析するために
は導線の間隔もこれに応してこまかくとらなけれはなら
ないという欠点がある。

数本の導線にエネルギーを−うえる他の機構も解析精度
を向−１−させるため種々の手段をとっているか、全て
電解の強度と距離との関係に頼っている。中線又は多線
の導線を用いる方法は、導線とスタイラスの間の位置関
係が変化したときに起る、周期重信す＝における位相変
化を検出することによる。この装２１は、位相変化をｉ
ｆ確に測定するのが困難なこと、視性なリニアエレクト
ロニンク処理回路が要求されることにより、適用１−の
制限かある。

以１−のことから、上述した欠点を有せず、既イｆのも
のより低コストでかつ精Ｉ片の良いディジタイザについ
ての要求か強いのか現状である。

（発明の要約） 本発明の１］的は非常に高い正確度と解析力をもちスタ
イラスの位置を高速度で確定することｈｌできるディジ
タイザを提供するにある。

本発明はディジタイザテーブルを１ｈＩ供するで）ので
あり、テーブル面のトに格ｒ状に１組の・トマ１なＸ−
４線及び１組の・１１行なＹ−４線か配置さ才ｔており
、これらはテーブル面の近く磁界のノくター　シ・をつ
くりだすため電流によりエネルギーをりえ工ろれる；予
め設定されたｊｌ「１序で一道！の極＋Ｉと変イしする
振幅の′電流を連ｈ′シする一対の４線に１７える装置
１°／１；及び、テーブル面に屯直な磁界の局部成分に
対して感尾；するセンサ手段を内臓するカーソル又ｔ４
ペン、−幻の通電されている４線の間にあるーセンサｃ
ｙ）　（ｅｉｌは、テーブル面に１■直な合成磁界成分
力へ零値を通過したとき、対になってＩ〕）る２本の導
線に加えられた電流の振幅の比によって１Ｊえ車ろ才し
る。

このｆ没によって高１１−確度と解析力をもち、粗い４
線の格子を使用して１Ｍ純化されたコントロールと低製
造コストを’Ｉ■俺にしたデイシタイザカ＼提供される
。本発明によるディジタイザは、例えｉｉサインの座′
桧をとらえるために要求されるような非常に小さいスケ
ールのものにも、あるいは大きい加１品を原＝Ｊ大で描
＜　ＣＡＤ−のために要求されるような大きいスケール
のものにも使用することかできる。ディジタイザの表面
は、導線の間隔が広く線が細いので尤の障害物は最小で
あり、裏面からの照明や、図形又は絵を裏面から投影す
るオーバーレイのため、半透明あるいは透明につくるこ
とも１＋（能である。プログラムされたデータ処Ｊｌｌ
ｊ装置ｒ−１を用いて）１痛瓜及び解析力を調用１する
ことかできる。ディジタイザの而を、情報を転りＪ′す
るため本の頁の間にはさめるほど＋：、ｔｊ　＜　した
り、必要とあれば匣搬に便利なように巻くことかできる
はとＩ復〈柔軟にすることもできる。

（発明のｌＩｆましい態様） ペンの先端に取りつけられるセンサは必然的に小ス１法
のものであり、１６東を集めるため磁気回路を設けたコ
イルからなる。ペンよりも大きい横て」法をもつカーソ
ルに取りつける場合、センサは、ディジタイザ格子の連
続する導線間の間隔に相応した経をもつフラッｉ・′・
と心コイルから構成される。センサの形としては、これ
に限ら４例えはディジタイザテーブル面に対し小面なｔ
ｙ界成、分に感応するよう配置ｉ！ｉされたホール効果
クリスタルも占えられる。

隣り合う２本の４線に加える−１．波間の比の変化は、
一方の゛電流の振幅を　定に保ち、他力の電流の振幅を
固定振幅の数ｆ；“１、代表的に３　（ｉ’；　のＬ−
・ルからこさざみに連続して固疋振既１のａ　イｒ：、
代表的に３倍低い振幅まで変化させることにより〔を成
てきる。代りに、１・Ｉｉｊ電がこの振幅を同時に変え
、方は低い＆ｉから高い値へ次第に増し、他力は１’ｌ
Ｆｌい値から低い（ｉｒｉへ派生せしめていくことによ
っγ２電流の間の比を３：ｌと１．３の間Ｃ段ト）−曲
番、′変化さゼることかできる。

電流振幅の比を１−記の範囲を越えて変化さＨることに
より、垂直磁界成分の零点を、通電している２本の導線
間の距離の２５χから７５％の間で移動させｆｊｌるこ
とが見い出された。ディジタイザテーブルの全域を確実
にカバーするため、走査の−分１４１として奇数番号の
１１１行導線の対にエネルギーをり′え、次の分ＭＪと
して奇数の対に組み合わされた偶数番けの導線の対にエ
ネルギーをグーえるのが０１策である。この手法は走貞
を１分重複させ、ディジタイザテーブルの領域を完全に
カバーすることを保翻する。

各・夕、ｊの４線における電流振幅を累進的に変化させ
、又４線の奇数番号の対と偶数番けの対を！ｉｌＪ換え
ることによって、合成垂直磁界成分の零は、最初にＸ方
向、次いでＹ方向に、ディジタイザテーブルの・端から
他端まで着実に進むように構成することができる。

零かセンサにより検出されたときの時間を測定すれば、
センサの位煮のｘｐｆ標及びＹ座標を精徨１に測用°で
きる。

本発明のもう一つの実施例は、英国４’ｒａ’ｌ第１３
４０５２２　吋（Ｑｕｅｓｔ）に既に開始されている技
術とＭ１合せて用いるものを含む。ここに開示された技
術も格子−状に配列された平行なＸ及ＵＹ　ｉＱ線のア
レイを採用しているが、一対の隣り合う導線に反対方向
の等′電流を流すことにより、センサかエネルギーを与
えられた２木の導線の間にあるとき、磁界の垂直成分の
最大値を検出することかり能である。この技術を用いれ
ば、エネル考−をりえら才］た導線の各列に対してただ
　回の、：）ｔみ取りか１１なわれ、精害走査において
は、デづシタ・ｆシテーブルの全域にわたって磁界パタ
ーンを走査１−るため、相継ぐ導線の対にエネルギーか
りえられる。

この技術は、その間にセンサかある　対の導線の各座標
における（＜、置を見つけるため実１ｉされる低精１良
の高速走査を可能に１７、そしてより遅い粘′に：走査
は、　一対の、あるいは基本的実施例のｏＨましい変形
として一対の隣り合う導線に対して１１うだけでよい。

ディジタル回路を用いて導線のコントロールとｙ択を行
なうのが便利であり、従って、：’ｊ、’速低粘；ｌ↓
走査及び低速品精度走査の両方における・ｑ線のＩ・ラ
イブにはＩＬ流のパルスを使うのか？！）　’Ａである
。

電ＩＱの進行及び振幅のコントロールは、プログラムさ
れたマイクロプロセンサか又は適ｌ）ＪにＬを加えたア
ンコミンテトロジンクアレイを用いて行なうのかＱｒま
しい。

（実施例の詳細な説明） 以）゛本発明を図面にしたがって＋ｉＴ細に説明する。

第１図は、それぞれがスイ・、チ９４　、９５に接続さ
れた１組の平行なＸ導線１，２，３，４．・・・と、こ
れに成る角度、好ましくは直角で交差し、それぞれかス
イッチ９２．９３に接続された別の１組のＹ導線１４〜
１８を、図式的に示す。後に示すように、これらのスイ
ッチ８２〜９５は、隣接するｌ対の＝＋ｉ行導線に流れ
て、そのドに２組の導線４Ｔか配置されているディジタ
イザデープルの表面２５近辺に磁界パターンをつくりだ
す電流をコントロールするために用いられる。

電流Ｉ　（アンペア）が流れる長い真白な゛上線２１近
辺の磁界は、゛重線から測定点ｐまでの１″径をｒルの
方向は勿論Ｉ′、径ｒの円の接線であり、第２図にボす
如くフレミングの右手の法則に従う。

他に影響するものがない場合、磁束の線は４線２１まわ
りに円を描き、もし４ｔ３１１か他の同様の４ｒｒ　線
との両者で定義する平面２６１−にあれは、ｐ　、１．
′、１、における磁界の合旧は、定義された１・面に対
１．　ｌＴｉ１ｌ’＋崎ひ中−行な成分に分銅°できる
： 市直磁界ニ ー＋１行磁界・ ０は、第２図に小才如く、定義された中面２６及びＩｌ
ｆ線２１から２点への゛１′径ｒがなす角であり、ｘ　
％ひＺは、それぞれ電１ｊｄ２＋に関しそのＬｌさ方向
に対して面角ニＩｌｌ＋１−）　だ、９点＋７）　・＋
・１ｒｌｉ　２Ｇ　ｌ−及（７１’　血＋：　、’ｚｌ
し直角方向の座標である。

Ｘか認識できるほどＺより大きい場合、小面成分はこれ
に応じて平？−ｉ成分より大きい。以（・にＶ［＼へる
如く、実施例においては、Ｘを少なくとも２の５０倍に
することは容易であり、この）↓１合ＩＴｒｌｌ′ｌ成
分の４１１定か平行成分により影響を受けることばはと
んとない。

第３図はｐか導線２】の平面２６に平行な線２７に沿っ
て、導線の長さ方向に対し直角に移動するにつれ、磁界
の垂直成分かどのように変化するかを示す。

もし２本の導線２８．２９が定義された平面２６」−に
距＃２Ｄをおいて配置され、それぞれに同方向の等しい
電流Ｉが流れると、磁界の平行成分は加狼されるが、垂
直成分は２本の導線の間では反対方向になり、打ち消し
合う。２禾の導線の中間点は、以後の解析のため座標の
原点とするが、この中間点では反対方向の一ユつのベク
トルは稼しく、従って垂直磁界成分は零となる。この零
の左側に対しては左側の導線の磁界が支配し、右側に対
しては右側の導線による磁界が支配する。−力の又は両
方の電がｔを変化させ、　・力の′市がＬを他方より大
きくすると、重置磁界成分の零点は低電流の導線の方へ
移動する。この考察は、ｐ点か導線を含む平面１−にあ
るときに真であるが、Ｘが認識できるほどＺより大きい
第２図の如＜、ｐか・Ｉｉ而よりわずか離れて移動する
場合も実質的に真である。第４Ｂ図は、４線を含むＦ　
ｉ’ｉ’＋ｉ　２６から導線間ｉ７＋・陶の１０分の１
に等しい距離だけ（−にある＼）ｉｎ２７１で側ったと
きの、２木の１１１行な各４線からの距１句による磁界
の垂直成分の変化を示す。

曲線ａは、ノミ側の・ｑ線２８に・冗°振幅の゛屯ＩＡ
ｉ、を流したものであり、曲ＶＡｂ　、　ｃ　、　ｄは
、（、側の・ｒ１謀２８にそれぞれ曲！＋ｉＩａと′τ
・しい屯プ介、３イｉ’ｉの屯ｌ倉、３分の１の電流を
流したものである。

曲線ｅ、ｆ、ｇは、４線２８に１＜ｔ　ｉ−’＋１！、
ｉ＜Ｅど、ｑ４　ｎ２９に流ず３振１ｔｌ、ｔの”ｊＵ
　？ＡＨによる合成磁界を小せ。曲線ｅ、ｆ、ｇはそれ
ぞれ３個のセロ交＋、１、ｉ、をＬ’１１、そのうちの
３８．３７は、主グラフの両側に木中拡入縮尺で詳細に
示すように、谷４！！１１の近辺にあり、他）３８ｅ　
、　３８ｆ　、　３８ｇはグラ−７（７）中央１１ｒ１
分１こある。後者の上口交点は、゛ＩＬ揄比か３１から
１・３へ変化する間、Ａ　＝　−Ｄ／２　トＡ　＝　＋
Ｄ／２　ノｒ「重囲を移動する。

−・木の４線による重置磁界は、これまで小１７たよう
に もし今、２木の導線間の中心線からｐ点までの距離をＡ
とし、ｐを含む平面とｉし線を含む平面との間隔をＢと
すれば、１一式Ｉｔ、ＴｆＳ　４　Ａ図において２木の
導線の電流による磁界成１分を表わすため、ト記の如く
占き科えることができる・ １式から、−っの磁界が打消し合って本となるときのｐ
の位１１１°１は、ド記の如く■１７／■２に関連づけ
られる： 第５図は、スケールファクターＤ＝０．５　、　Ｂ＝０
．１（すなわチＢ／２Ｄ＝Ｏ，！　）　＋７）ときの、
ＩＩ／Ｉ２比と、４線間の中点からｐ点までの距＃Ａに
関する、典型的な曲線を示す。

この曲線は、中点（Ａ＝Ｏ）ではＩＩ／Ｉ２比は１であ
ること、又、１１／Ｉ２は、Ａかｌ曽す（中点から右へ
行く）に従って増し、１．２　／　Ｉ　１は、Ａがマイ
ナス方向に増す（中点から左へ行く）に従って増すこと
を、明瞭に小している。

又、八−±０．５Ｄのとき、Ｉ　＋　／　Ｉ　２は６勺
３：１及び１・３となること、Ｂ／Ｄの１１．か本例の
（１７ｉをとる場合、ＩＩ／Ｉ２比はＡ＝Ｏ，ｌｌＤの
とき７１６人イ１１′１約４．５ニ達スルコトが１２り
る。Ａ　＝　０．８Ｄ　Ｉ超えると、比は急激に下向し
、Ａ　＝　０．９１３Ｄのとき、［りび１を通過する。

対象とする範囲を、への仙が−０５１１ど　０．５Ｄの
間にあるような範囲に限ることができれば、Ｂか０．１
Ｄより小さい限り、ＩＲ流比１ま３：ｌから１３の間に
納まる。

もし゛電流Ｉ、、Ｉ２か流れる）専１νが１．１，１，
１なっｊこ１１１ｆ間に同様な方法で走査されるｒｌ）
２の同社な１勾の導線と組合わされるならば、測＞ｉ〜
°の範囲を１記限度内に抑えることができる。この方法
を第６１詞に示す。ｐ点か１３又は３１の範囲内にある
のを見つけるため、導線１と３にエネルギーが与えられ
、次に点が２４又は４２の範囲内にあるのを見つけるた
め、４線２と４にエネルギーが与えられるが、この範囲
に名称をつけるための各１対の最初の数字は、低電流を
流す方の導線を示す。ディジタイザテーブルの一端から
他端まで、■と３．２と４．３と５のように、１対づつ
導線が次々に連続してエネルギーを与えられるので、デ
ィジタイザテーブルの一端から他端まで、垂直磁界の本
に、非常にこまかいステップで累進的にインテ・ンクス
をつけさせることが可能である。

しかしながら、例えば５０’ｊ唱のディジタイザテーブ
ルの表面全体について、０．００１″の分析か必要な場
合、これまで述べたような方法では、零点ｐの位置を見
つけるために約５０　、０００の読取りが必要になり、
更にＹ方向のｐを見つけるために５０，０００の読取り
を行わなければならない。可能なサンプリング速度１０
０万個／秒では、１秒につき１０回の走査しかできず、
例えばサインをするとか、文字数字を千１１Ｔきする如
く、方向をランダトに変えて線を描くような動くペンを
実時間でサンプリングするには遅い。１秒につき１００
回の走査が完結できることが強く望まれる。

これは、もし−にに説明した方法を用いる高精度の走査
が、ｐ点が存在すると既にわかっている特定の範囲にの
み要求されるならば、Ｌｔ成できるであろう。これは、
隣り合う２木の導線の間隔４“Ｉｉ　Ｉｆの２ｉ’ｒ度
で９点を見つける能力を持つ低精度間速度の走査を前も
って行なうことにより達成できる。

この粗走査を行なう方法は種々あるが、精密コ１−査に
用いる導線の配列及びセンサとも両立する最も便利なも
のの一つが、英国４１１ｉ許第１３４０５２２　号−（
Ｑｕｅｓｔ）に、一般に述べられている。この技術は、
主として、１対の隣り合う導線にエネルギーをｉノえる
電流の振幅が等しく、極性が反対である点で、精密走査
に用いる技術と５−１なる。この場合、導線を含む平面
に対して垂直な磁界成分は、第７図に示す如く、２導線
の間のみ加算し、テーブルの他の箇所は全て引Ｑするこ
とになる。このム１１果、センサは、他の如何なるとき
よりも、エネルギーを与えられた２木の４線の間にある
ときの方が、より大きい信号を検出する。センサの出力
を、導線３，４にエネルギーをｑ−えるために用いた回
路のタイミングに関連つけることにより、チーツル１走
査につき導線の数だけのサンプルを用いるのみで、Ｈｌ
　ｄ　Ａ図のセンサ３３すなわちｐ点が、導線３と４の
間にあることを撞１１１できる。この数は、確実に１０
０より小さく、場合によっては１０以下になろう。この
結果、粗走査は１０００分の１秒以内に完ｒでき、精密
走査に要する時間を、使用する導線の数、＋０．５０．
あるいは１“Ｉ的により１００に応した一ｆにで１（１
縮することができる。

粗走査によりセンサの位１１゛りか検出される第６図の
範囲３４は、精イ：走査に関連する２範囲４２及び３５
を包含１．ているので、各粗走査続ｒ後、２回の精密走
査を実狛する必要がある。最初の精密走査は、Ｐ　、’
：１．１、か範囲４２内にあれはその位置を見つけるた
めであり、２１１ｊｌ　１１の走査は、範囲３５内にあ
る場合、その位置を見つけるためである。

サンブリンク速成は１メカヘルツのオーターでできるこ
とは既に述べたが、これは明らかにディジタルパルスの
使用に適合するものであり、事実、このシステムは、デ
ィジタル技術を用いて履行するよう意図されている。例
えばホール効果クリスタル検出器を用いてｌ−↑電磁界
のｉ！ＩＩ＋定を行うことは可能であるが、正確にコン
（・ロールされた０、３マイクロ秒のオーターの立」−
り１１′＊間をもつ屯疏、のパルスを用いれば、センサ
コイル中の諷導起電力で磁界の振幅を測ることが可能と
なる。多少面積のあるディジタイザカーソルに用いる場
合、センサコイルを、比較的大きい面ＪＪ１に少ない巻
数とし、空心構造とすることが可能である。このような
カーソルの標べむ的な構造は、コイルの血かディジタイ
ザテーブルの面と平行を保つこと、従って磁界の垂直成
分のみを測定することを自動的に保ａｌｌする。しかし
ながら、センサかペンの先端に取りつけられる場合、コ
イルを収容するスペースは必要で、このようなセンサコ
イルは、充分な感度を確保するため、フェライト又は他
のｒＧ性体の磁気回路を要することはほぼ確実である。

ペンかディジタイザテーブル面に対し直角以外の角度を
もったとき起る誤差を除く種々の方法は、公知の方法に
よる。

第８図は、ディジタイザをドライブし、コントロールす
るために使われる、電子回路のブロック概要図である。

最初に精密モードの動作から述べよう。第９図は、この
モードにおける回路中の指定点で生じる信号のいくつか
を示す。導線を交互に反対の極性でドライブする用傭、
は必要であるが、電流パルスの振幅を変化させる必要が
ない点を除き、粗走査モードにおいても同様のパルスが
用いられる。

従＊型のクリスタルオシレータ８１が、システ１１のノ
１（本市なタイミングを与える。クロック速度は、ディ
ジタルカウンタ８２によりカウントダウンされ、この遅
くなったクロック速度１０３を遅延回路１００に与えて
、電流ドライバ８８．８９．９０．９１が、スイッチバ
ンク９２　、１１３　、９４　、９５を通じて、選択さ
れた導線（Ｘに関しては１〜６、Ｙに関しては１４〜１
９）へ、指定された振幅とコントロールされた立」−り
時間のパルスを伝えることができるようにする。ドライ
ブ回路の電流振幅と時定数は、各導線１〜６，１４〜１
９の端末にｒ＋ｊｒ列接続したＪ１ξ抗９Ｂ、９７によ
り、一部コントロールされる。

クロック波形１０３は８ビットカウンタ８３にも加えら
れ、その増大カランＩ・がＤ／Δ変ｍ　Ｚ＋　ａ　４へ
加えられるので、その出力＋０４はアリ階１文状の電圧
波形となる。同時に　ｌ）　、／　Ａ変換器８５に対す
る入力は、一定のディジタル値を保つか、あるいは、カ
ウンタ８３から変換器８４への出力の補数をとるようセ
ットされ、Ｄ／Ａ変換器８５へは減少系列の入力が加え
られるので、その出力は下り階段状の電圧波形＋０５と
なる。

Ｄ／Ａ変換器８４．８５の出力は、それぞれ２連２ウェ
イスイッチ８８．８７を通り、Ｘ’ｌｉ流ドライバ９０
．９１か又はＹ電流ドライバ８８　、８！９にいずれが
へ向けられる。電流ドライブ９０からの連続的に増大す
る電流パルス＋０７は、スイッチバンク９４へ加えられ
、スイッチバンクは、この−ｌ巾の電１ｆｌｆ、　ハ）
レスな第１の選択されたＸドライブ導線へ導くが、−力
、電Ｍｆ、ｌ・ライム９１からのパルス出力は、同様に
、スイッチバンク８５により１選択された組の他の４線
へ導かれる。どの操作方法が用いられるかにより、’Ｉ
ｊ：流ドライブ９１からのパルス出力は、連続的に減少
するパルスの系列としたり、あるいは、全て回し振幅と
する。

２本の選択された導線に加えるー・連のパルスは、ドラ
イバ９１からの最初のパルスの振幅が、ドライバ〇〇か
らの最初のパルスの振幅の３倍で始まり、ドライｚ＜９
１からの最後のパルスが、トライバ！３０から同時に供
給されるパルス振幅の局になるまで続く。この一連の動
作が完ｒしたとき、スイッチバンク９４　、９５への制
（Ｊｌｌ　パルスにより次の１対の４線が選択され、電
流ドライバからのｉ１！続パルスか繰り返される。この
プロセスは、１本おきのＸ導線の全ての対かドライブさ
れるまでゎ′Ｃさ、この後、スイッチ８６及び８７かν
）換えられ、スイッチバンク９２及び９３を用いてＹ座
標に関する全ての操作が繰り返される。このシステムが
、粗走査に次いで精密走査により操作されているとき、
精密モーＩ・においては、Ｘ及びＹ走査それぞれに関し
一１σｙ択されなけれはならない４線の対は、２絹にＬ
が過きない。

Ｘ又はＹ走査のとちらかか（イｊ−？ｌ中のとさ、ベシ
２２又はカーソルは、ティンタイザテーソル（第１図）
面Ｉ−の１点に：１１常に接近し、それをっな（磁−Ｅ
ｆの変化により、コイル３３中にパルス＋１１１が１．
＾・すされるであろう。検出される・＼、！！磁界　結
里的には磁束、がある有限の（ｉｔ＋を持つ限り、これ
らの小月は、前もって決められたｌ”−Ｉ　（Ｉｆを越
えるだろう、。

しかしながら、Ｉｅ界か零ｆｉｌｌｉを通過するとき、
Ｔｌ　□ｆル３３に誘導される゛市川はセロＩＩＩに落
ぢ、木゛後の゛上圧パルスは、零＋ｉｉ＋に訓夏された
ものと反対の極＋１１１２を持つであろう。木の１ｒＩ
ｉｌ側のパルス極＋１の几Ｉｌ咬は、センサコイル３３
か、通゛屯中の・ｑ線にＪｌｌ名に近くあるとき検出す
るかも知れない擬イ、Ｌ１の木３８　、３７を識別する
に有用な機能を１１１つ。コイル３３に誘導された七ハ
信１）＋＋０は、セロ・検出回路！３９に入る前にプリ
アンプで増幅され　読取られた出力は、零が見つけ出さ
れたという信けを送るため、コントロール論理１１５ヘ
フィートハンクされる。この信号を受け取ると、コ／］
・ロール論理は、８ヒントカウンタ８３をｌｌめ、表示
装置１０２にペンの位置を表示するため発生させるへき
適ジノな信す、又は連設するテーク処理装置へ送る適当
なコート化された信けを準備する。Ｙ座標の痛′（又は
その逆の作業を行っている間にＸ座標をしほっておくレ
ジスターが設けられる。

粗走査モードの間、カウンタ８３は無効とし、両Ｄ／Ａ
変換器への入力は固定レヘルにセフ１・される。Ｉ・ラ
イ／’；８８〜９１は、〆択きれた導線に］］極又は負
極の１Ｅ流パルスをドライブできるよう、又は、交！７
の小線が、交１ｉの極に１て、スインヂハンク９２．９
３．９４．９５の出力に接わ“Ｃされるようべ１・備し
、粗モートにおいては、隣り合う４線は反対方向の゛電
流を通すことを保Ｈｌｌする。１本おきに隣り合うＪ９
！３ＩＩかｌ・ライブされる結電モートにおいては、引
き続く走査の間で極セＩか文科するか、電流は回し方向
に流れる。中細な論理的補止により、結果としてセンサ
コイルにノ１−シる信号の逆極性を？！ｌｉ　ｉｆする
ことかできるであろう。

スイッチハンク９２．９３，９４．９５のスイ、１−（
オ。

高速の“°ターリソｌン“トランソス々スイ　、３−で
よく、ティシタルプルナブしクジか；への出ＩＪＢ−よ
り、適ｐ）なｍ「＋序でＪ択さねる。

コンＩロール論叩モジュールｌ１５ｆ；Ｉ、読み出Ｌ’
！ｉ　ＩＩＩメモリ内のファー１、ウェアでメｐノにプ
ロ）ｌ扁ｔ・された汎用マイクロプロセンサの肘なとる
か、又は、−１，ｐ（さ才ｔたアンコミンテトロー７ン
クアトイ（１，Ｊ　Ｌ　’Ａ　）をマスキングして１′
ｌるｌ’ｊ　’ｆ’ｌモ′／ユーノ１としてもよい。

ε６５図より明１１仝な如く、屯汝比Ｉ、、、’ｒ２と
通゛眼中の２木の４線間にある零１．１！、の位置に関
仕するＩ）モ則は直線ではなく、又、たとえそれか１１
　及び■２１「ｉリノＪの変化ｊ１１か等しいとしても
、回し１１１１間帯で一方か増大し、他力が１威少する
のて、Ｉ＋／■２比は、時間に関しても白線的に変化し
ないか、この両Ｊ（直線法則は、走査が多う走査へ、Ｉ
Ｉ（ｉｆｌに繰り返すことかできる。もしＸ及びＹ　ｌ
’ｉ＜　村ｒ方向の長さに直線的な関係をもつ出力を引
き出すことか要求されるならば、読み出し専用メモリ１
．１６に記ｔ０さゼた見出し表を使用することにより、
都合よく処理できる。このような晃出し表は、次の一゛
つの機能をはたす。

第１に、見出し表は、８ヒツＩ・カウンタ８３とＤ／Ａ
変換器８４　、８５の間に入れられ、各増大によりカウ
ンタが増大した後、メモリ中の新しいアｉ・レスか選択
され、２本の４線に加幻る電流の割合が、磁界の垂直成
分の相継く零点の位Ｍ／ｉ間隔をイしくさせ、直線的な
読み出しを保ＨＩＥするよう、谷アドレスに、Ｄ／Ａ変
Ｊ！ｊ＋器ハ〜の必゛１′１な人力を記ｔじさぜる。

ティシタイザの読み出しをｌｌ′１線化するため−（丸
出し表を用いる第２の方法は、８ヒアＩカウンタ８３の
出力を、読み出し専用メモリの中にある相継くアドレス
を選択するため１．読み出しν’ｉ　ＩＩＩメモリのア
ドレス人力に接続し、連続するづ！ｒ修ＩＩの′屯がＣ
振軸ステンプか導線に加えられるとき、磁界垂直成分の
相継く零点ず）７置の４１飴を、これらの連続するアド
レスに記憶させる。

中程度のメモリ容ｌｉ１で市精迅か請求されるＪＱｉ合
、メモリｌ１ｔｊに記憶されるテークは、袖１１なＬで
通用する直線法則からステツプかｉ卑１１ｒ、：　：る
のを補うため各ヌテ、プに必“葭な累ｌ１Ｌｒｌ′Ｉ補
１］に限る、Ｔ−とができる。

このンステトの論ｊ甲に］古ｌイｊのＪＩ　＋白Ｙ式ノ
人１川にもＪつく、カウンタ８３のティンタルカウノ１
．工、１中≦−１′、。

１−る零点３８位置との間の一１１白線関係を１１丁能
に−４る１記の袖１［に加え、ティシタイイテーゾルの
Ｘ−９線１〜６又はＹ４線１４〜１９の間隔が乱全１１
にり一化ｊていることにえ１−１−る袖ＩＩも、Ｎ　！
ｌ！ｉにｊ１υイＩ曾−る、−）′かできる。これらの
誤Ｘ−はデープルによって１１１・ｌるか、回　のチー
フルでは　九′でアＬＪ、１ノド−（ＰＲＩＪＭモジュ
ールで補うことかできる。

ＰＲＯＭ　＋寸、例えは、粘宵；モートにおいて・９線
に加える′電流の増加ステ・ノブのシイスや像を容、Ｉ
、′Ｊに燈えられるように＋ることによっτ−１，・ス
テ１、）ＪＡｌ・１１に融通性をうえるためにも使用増
−ることかでき、これにより、異なった適用に対して最
も効−１（的な種々の解決をケえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はティジタイザテーブル面の丁に直角格−ｒを形
つくるＸ及びＹ導線のアレイを示す。 第２図は電流が流れている長いまっすくな導線の回りの
磁界の形状を示す。 第３図は測定点が天−プルの平面のわずか−１，にある
平面に沿って移動し、電流が流れている導線の十を通り
過ぎるにつれて変化する、ディジタル化テーブル面に対
し俄直な磁界成分を７１＜す。 第４図は゛屯旋が塚しいとき、及び、−力の電治、が他
方の電流の３倍であるときの、隣り合う２木の＝ｌ１行
な導線に流れる電流の効果を示す。 第５図は２電流の比と、合成磁界の１■直成分における
合成器の位置との関係曲線を示す。 第６図はシステ１１の性能を改善するために使用できる
１組み合わせられた導線の配置を示す。 第７図は反対の極性をもつ等しい′屯がＬによりエネル
ギーをＪｊえられた２木の１ｉ行な導線を含むｉｌ’１
ｎ１のわずかト、にある平行な平面に沿って、磁界の重
置成分かとのように変化するかを示す。 第８図は二つの異なったモードでディジタイザシステム
をドライブするために使われる電子回路のブロック概要
図である。 第９図はｔ５８図の回路の重要な数箇所におけるパルス
の進行及び相対的タイミングを示す。 ４、シ許出願人　代理人 ブ「埋土　矢　Ｊｊ゛　知　之 （ほか１名） 〔ゴコ −”’ｆ”　Ｉ’−売ネ由−７．．ＩＥ想）　（方式）
昭和５８年１０月２２１１ 特許庁長官志賀　学殿 １、π件の表示 昭和５８年特許願第７９３６５号 ２．９．明の名称 デ　ィ　ジ　タ　イ　ザ ３、補、１［をする者 事ヂＩとの関係　出願人 住所　イギリス国、ドーセット　ビーエッチ２１２７−
イーニー。 ウィンポーン、コールヒル、キヤノンヒルガーデンズ３
６氏名　ロバ−１・　ジョン　コリンズ ４代　理　人 住所　東京都爪１８赤坂６１０４番２１吋７０４置　（
５８４）　７０２２ ５、補市命仝の１１伺　昭和５９年９月５１１？、浦市
の内容 （１）別紙の通り’ｗｉｔ　ｔ’；を提出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ディジタイザテーブル面の下に格子状に１組の平
   行なＸ−導線及び１組の平行なＹ−導線を配置しかつこ
   れら導線にはテーブル面の近くに磁界のパターンをつく
   りだすため電流によりエネルギーを与えられるようにし
   てなるディジタイザであって、予めカー゛められた順序
   で・定の極性と変化する振幅の電１１ｔを連続する一対
   の導線にりえる装置と、萌１妃テーブルに関して移動可
   能でその中にテーブル面に小直な磁界の局部成分に対し
   て感応するセンサ「段をもつ装；’＋’ＩＪとを有し、
   −・対の通’ＩＩｉされている導線の間にある前記セン
   サの位置を。 テーブル面に垂直な合成磁界成分が零値を通過したとき
   、対になっている２木の４線に加えられた電流の振幅の
   比によって得ることを特徴とするディジタイザ。 （２）センサがペンの中に取りつけられ、ディジタイザ
   面に重直な磁束成分の変化を検出するために設けられた
   磁極ギャップをもつ磁気回路に納められた小さなコイル
   から成る。４．ｖ許情求の範囲第１項記載の装置。 （３）カーソルに取りつけられたセンサが、ティジタイ
   ザテーブルの導線間隔に相応する断面をもち、電流を通
   す導線のＸ−組とＹ−組で囲まれた範囲内のディジタイ
   ザ面に対１−重直な磁束成分の変化を検出するために設
   けられた空心コイルから成る、特許請求の範囲第１項記
   載の装置９゜（４）カーソル手段に取りつけられたセン
   サが、ディジタイザ面に対し垂Ｈ＋７な磁束成分に感応
   し易いホール効果クリスタルである特許請求の範囲第１
   項記載の製品。 （５）一対のうちの一方の導線の電流振１１（ｌａは一
   定に保たれ、他方の導線の電波振幅は固定振幅の２５χ
   から４０ｏｚの範囲内で変化する、特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 （６）一方の導線の電波振幅は等比中項振幅の５０　Ｘ
   から２０ｏｚの範囲内で段階的に増大し、一対のうちの
   もう−力の導線の電流振幅は等比中項振幅の２０ｏｚか
   ら５０％の範囲内で同時に減少する。特Ｒ’＋請求の範
   囲第１項記載の装置。 （７）−力の導線の電流振幅は等差中項振幅の′４ｏｚ
   から１６ｏｚの範囲内で段階的に増大し、一対のうちの
   もう一方の導線の電波振幅は等差中項振幅の１６ｏｚか
   ら４０％の範囲内で同時に減少する、４１５１請求の範
   囲第１　ｑｒ記載の製鎖。 （８）ｘ又はＹ方向において相継く　対の導線を選択す
   ることによりある線のＸ又はｙｌ標がディジタイザテー
   ブルの一端から他端へ進行するω束の局部的零を表わす
   ことを１’＋（能にし、これによってまずＸ一方向、次
   のＹ一方向の、ディジタイザテーブルを横切る距即のｉ
   Ｅ　確な示度をマするために用いられる、１１−確な時
   間の測定を容易にする、１３′ｒ１負請求の範囲第１項
   記載の装置。 （８）その振幅比がセンサの正確なイ装置を確定する、
   隣り合う２木の導線に加えられる電流が、限定された振
   幅と立子り１１￥間をもつ同期パルスの形でグーえられ
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 （１０）Ｘセット及びＹセットから成る平行な導線のセ
   ットが二組の組合わされた小セ・アトに再分され、一方
   の小セットはセットの偶哉番り導線から成り、他方の小
   セットはセ・アトの奇数番号導線から成り、２木の導線
   が一対としてエネルギーを′ｊ・えもれるとき、２木の
   奇数番号導線が一対を形成し、一方２木の偶数番号導線
   がエネルギーをり−えられるため次の一対を形成する、
   連わ“シする小セントの導線である、ギｆ酢請求の範囲
   第１項記載の装置。 （１１）適切な導線に電流パルスを導き、予め定めた方
   法で電流間の比を変えるため少なくとも一方の導線の振
   幅を段階的にしだいに変えるようこれらの導線中の電流
   の振幅を変化させるために、電子ディジタル切換回路を
   用いる、特３′ｌ請求の範囲第１０項記載の装置。 （１２）一対の導線に付加される二つの電流の比はＰＲ
   ＯＭのアドレス座標に関連し、選択されたアＩ・レスの
   出力は、二つの電流によりつくり出された磁界の重力成
   分か帳消しになるディジタイザテーブル七の点のＸ（又
   はＹ）座標に線形的に関連するイ、′ｊ吋をＩ７′−え
   、引き続く電流比は必ずしも表面を横切る等ステフプの
   位置とはならない、特許請求の範囲第１１項記載の装置
   。 （１３）−・対の平行な導線に加えられるニ一つの電流
   の振幅はＰＲＯＭの出力信吟により定義され、連続する
   比率の電流は、ディジタイザ平面に対し重直な零磁界成
   分の線を、面を横切って等しい増加部で移動させる、特
   １１１請求の範囲第１１ダ１記載の装置。 （１４）ディジタイザの解析は、異なる適用の要求に従
   って、エネルギーを与えるｌｉ　′ＪＱの段階的増１−
   の大きさを変えるためＰＲＯＭ中の異なったアトし・ス
   のセントを彦根することによって変化させることができ
   る、４Ｉ詐請求の範囲第１１項記載の装置。 （１５）ティジタイザ表面の製造における真１１゜の機
   械的、ＡＩＸ：により導線セントの間隔や平行性が不完
   全であるのを補ｊ１するためＰＲＯＮが使われる、特許
   請求の範囲第１４項記載の装置。 （１６）ディジタイザテーブル１−のペン又はカーソル
   の大体の位置を見つけるため高速粗走査を用い、その後
   この方法による可能な限りの精度でペン又はカーソルの
   位置を見つけるためには、Ｘ及びＹ方向それぞれにつき
   一対又は二対の導線にエネルギーを与えるだけでよい、
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 （１７）操作がマイクロプロセンサがらの出力によりコ
   ントロールされシンクロナイズされる、４７；、　、’
   ｉ４請求の範囲第１項記載の装置。 （１８）論理回路が供給され、操作が４．＋ｒにマスク
   されたアンコミッテドロジックアレイモジュールの形を
   とるハードウェアにょリコアトロールされる、特ｉ／１
   請求の範囲第１ダ１記載の装置。