JPH05333991A - コードレスデジタイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コードレスデジタイザにおいて、ループコイ
ルを駆動するための発振器を省略し、装置構成を簡略化
する。 【構成】 位置指示器を少なくともコイルまたは抵抗器
を有した非共振系電気回路として構成し、タブレットに
は相互に絶縁された複数のループコイルと、この複数の
ループコイルのうち２つのループコイルを増幅器を介し
て接続する切り換えスイッチとを設け、増幅器に接続さ
れるループコイルのうち少なくとも一つのループコイル
には所定の容量値を備えたコンデンサを接続するよう構
成され、位置指示器の指示位置の測定時には、タブレッ
トの複数のループコイルのうち増幅器に接続された２つ
のループコイルと位置指示器の電気回路とにより自己発
振系が構成され、該自己発振系の上記増幅器の出力を装
置の利用装置に取り込んで処理することにより上記位置
指示器のタブレット上の指示位置を決定するよう構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タブレット上に載置さ
れた位置指示器の位置座標等を検出するためのデジタイ
ザに関し、更に詳しくは位置を指示するための位置指示
器が、タブレット本体に接続しないいわゆるコードレス
デジタイザに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のコードレスデジタイザに
おいては、例えば電磁誘導方式のコードレスデジタイザ
の場合、タブレット側にＸ方向に配列された送信コイル
群と、この送信コイル群と直交するＹ方向に配列された
受信コイル群と、送信コイル群に一定の周波数の電流信
号を与える発振器を備え、発振器からの電流信号を順次
送信コイル群に与えると共に、位置指示器がタブレット
上に載置されている場合に送信コイル群との電磁結合に
より受信コイル群側に生じる誘導電圧を検出することで
位置指示器の位置を検出するよう構成していた。すなわ
ち、位置指示器がタブレット上に載置されている場合に
は、電流供給された送信コイルと位置指示器とが電磁結
合し、これにより受信コイル群に誘導電圧が発生する。
この発生した誘導電圧を受信コイル群を順次走査して検
出し、電流供給した送信コイルのＸ方向位置と誘導電圧
を生じた受信コイルのＹ方向位置とからタブレット上の
位置指示器の位置座標を検出するよう構成していた。そ
の他、位置指示器内に発振器を備え、位置指示器内のコ
イルに一定周波数の電流信号を与えて磁界を発生させ、
これによりタブレット側の受信コイル群に生ずる誘導電
圧から位置指示器の座標位置等を検出するよう構成され
たものもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電磁誘導方式により位置指示器の座標位置等を検
出する場合、位置指示器で磁界を発生させる方式、ある
いはタブレットから磁界を発生する方式のいずれの場合
においても、磁界を発生させるための発振器を有してお
り、装置の構成がその分複雑になるという欠点があっ
た。本発明はかかる欠点を解決するためになされたもの
で、特にタブレットと位置指示器との間での信号のやり
とりにおいて独立した発振器を必要としない、すなわち
測定系全体を１つの発振器構成としたコードレスデジタ
イザを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のコードレスデジタイザにおいては、位置指示
器を少なくともコイルまたは抵抗器を有した非共振系電
気回路として構成し、タブレットには相互に絶縁された
複数のループコイルと、この複数のループコイルのうち
２つのループコイルを増幅器を介して接続する切り換え
スイッチとを設け、増幅器に接続されるループコイルの
うち少なくとも一つのループコイルには所定の容量値を
備えたコンデンサを接続するよう構成され、位置指示器
の指示位置の測定時には、タブレットの複数のループコ
イルのうち増幅器に接続された２つのループコイルと位
置指示器の電気回路とにより自己発振系が構成され、該
自己発振系の上記増幅器の出力を装置の利用装置に取り
込んで処理することにより上記位置指示器のタブレット
上の指示位置を決定するよう構成した。

【０００５】

【作用】前述のように構成されたコードレスデジタイザ
においては、位置指示器に設けられたコイルと抵抗から
なる電気回路と、タブレット上に配置されたループコイ
ルとコンデンサからなる共振回路および増幅器により、
自己発振系が構成され、上記増幅器の出力に基づいて位
置指示器の指示位置が検出される。

【０００６】

【実施例】以下図面に基づいて、本発明のコードレスデ
ジタイザを説明する。図１〜図４は、本発明に関わるコ
ードレスデジタイザの構成を示すもので、図１はこのデ
ジタイザ全体の構成を示す説明図、図２は図１に示した
各ループコイル群のスキャン動作を示す説明図、図３は
図１に示したデジタイザの位置検出方法の１例を示す説
明図、図４は本発明のコードレスデジタイザにより形成
される自己発振系の原理を示す説明図、図５はこの発明
の他の実施例を示す説明図である。

【０００７】先ず、図１〜図４を参照してこの発明に関
わるデジタイザの構成および動作を説明する。図１にお
いて（ａ）は位置指示器１の構成を、また（ｂ）はタブ
レットの構成をそれぞれ示している。図１（ａ）におい
て、位置指示器１はコイル１０，第１の抵抗器１１，第
２の抵抗器１２およびスイッチ１３から構成されてい
る。ここで第１の抵抗器１１は、タブレット部２０に対
する位置指示器１の接触圧に応じてその抵抗値が変化す
る可変抵抗器である。また、第２の抵抗器１２は、スイ
ッチ１３を介して第１の抵抗器１１に並列に接続され、
スイッチのオンオフ動作を識別するためのものである。
また、図６（ａ）は位置指示器１の第２の実施例であ
り、１４はコイル１０の中心部分に設けられ、円筒形の
フェライトにより形成された棒状の磁性体であり、１５
は磁性体の中心部分に設けられる芯体、１１はバネを介
して芯体１５の移動に応じて抵抗値を変化させる可変抵
抗器である。

【０００８】図１（ｂ）において、タブレット２０には
グリット板上に形成されＸ方向に互いに絶縁されて順次
配置されたＸ側ループコイル群Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・
・，Ｘｎと、このＸ側ループコイル群とは異なるグリッ
ト板上に形成され、Ｙ方向に互いに絶縁されて順次配置
されたＹ側ループコイル群Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・，
Ｙｎとが設けられている。そして、Ｘ側ループコイル群
には、それぞれのループコイルに所定の容量値を有する
コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・，Ｃｎが接続され
るとともに、各ループコイルの一方の端子はＸ軸スキャ
ナ２１、他方の端子はグランドに接続されている。ま
た、Ｙ側ループコイル群の各ループコイルの一方の端子
はＹ軸スキャナ２２に、他方の端子はグランドに接続さ
れている。ここでＸ軸スキャナ２１からの出力には増幅
器２３の入力側が接続されており、さらに増幅器２３の
出力は、Ｙ軸スキャナ２２の入力側が接続されている。
この装置において、位置指示器１が増幅器２３に接続さ
れたループコイル上に載置されている場合、増幅器，Ｙ
側ループコイル，位置指示器，Ｘ側ループコイル，コン
デンサからなる自己発振系が形成される。

【０００９】すなわち、図４に示すように、タブレット
２０に設けられた各ループコイル群から２本のコイルを
増幅器で接続すると共に、これとコイルや抵抗等で構成
される位置指示器とで自己発振系を構成する。そしてタ
ブレット上に位置指示器を近接させると、位置指示器を
構成するコイル等が増幅器または切り換えスイッチ等の
ノイズ等により励振され、これがトリガとなって上記そ
れぞれの構成要素があたかも発振器を構成するが如くに
連続かつ安定に発振する。この場合、増幅器の出力レベ
ルは、位置指示器の位置と上記ループコイルとの距離に
応じて変化するため、それぞれのループコイルに接続し
たときの出力レベルを比較することにより、位置指示器
の位置を検出することができる。また、増幅器からの出
力レベルは、位置指示器の電気回路の回路定数に依存し
た電圧振幅を有しているので、位置指示器の抵抗値を変
化させ、この時の最大出力レベルの電圧変化分を測定す
ることにより、位置指示器のタブレットに対する接触圧
或いはスイッチのオンオフ識別等を行うことができる。

【００１０】また、位置指示器１を図６に示すように、
コイル１０の中心部分にフェライト等により形成された
棒状の磁性体を設けることにより、位置指示器１をタブ
レット２に近接させた際に、位置指示器のコイル１０，
タブレット２のＸ軸ループコイル，Ｙ軸ループコイルの
結合度が増大し、発生する誘導電圧レベルを大きくする
ことができる。また、図に示すように、第１の抵抗器１
１の抵抗値が、コイルバネを介して、芯体１５の移動す
る位置に応じて変化するよう構成することにより、タブ
レット２０に対する位置指示器１の接触圧に応じたレベ
ルの誘導電圧を発生させることができる。

【００１１】図２は、この装置における位置指示器の位
置を検出する際の測定タイミングを示す図で、タブレッ
ト上に載置された位置指示器１の位置を検出する場合、
先ず図示しない制御回路からＹ軸スキャナに図２に示す
タイミングのＹアドレス信号を送信し、Ｙ軸スキャナは
このＹアドレス信号に基づいてループコイルＹ１を選択
して増幅器２３の出力側に接続する。同時に制御回路は
Ｘ軸スキャナに図２に示すタイミングのＸアドレス信号
を送信し、所定間隔おきにループコイルＸ１からＸｎま
で順次選択して増幅器２３の入力側に接続する。Ｘ軸ス
キャナ２１がループコイルＸｎまで切り換え接続した
後、Ｙ軸スキャナ２２はループコイルＹ２を選択して増
幅器２３の出力側に接続し、Ｘ軸スキャナ２１はループ
コイルＸ１からＸｎまで順次選択して切り換え接続す
る。同様な操作をＹ軸スキャナ２２がループコイルＹｎ
に切り換え接続するまで行う。

【００１２】上記の位置検出動作の結果、増幅器２３か
らは図３に示すような出力結果が得られる。図３のグラ
フは、それぞれの測定タイミングにおける出力レベルを
示し、縦軸は測定した誘導電圧のレベルを示している。
利用回路は、取り込んだ各タイミング毎の誘導電圧のレ
ベルと、それぞれの測定タイミングに対応するＸ，Ｙア
ドレスにより位置指示器の位置を決定し、検出した最大
誘導電圧の電圧値により位置指示器の状態を検出する。

【００１３】図５は、本発明の第２の実施例を示す図で
あり、図１に示した第１の実施例と異なるところは、Ｘ
軸スキャナ２１により選択されたＸ側ループコイルを増
幅器２３の入力とする場合には、Ｙ側ループコイル群の
すべてのループコイルを増幅器２３の出力に接続し、ま
た、Ｙ軸スキャナ２２により選択されたＹ側ループコイ
ルを増幅器２３の入力とする場合には、Ｘ側ループコイ
ル群のすべてのループコイルを増幅器２３の出力に接続
するというような時分割シーケンスを行って自己発振系
を構成する点にある。Ｘ軸スキャナ２１，Ｙ軸スキャナ
２２，切り換えスイッチ２５１および２５２は、図示し
ない制御回路により制御されており、下記のような動作
シーケンスを行って、位置指示器の指示位置等の検出を
行っている。

【００１４】まず、Ｘ軸スキャナ２１がループコイルＸ
１を選択し、Ｘ１が増幅器２３の入力に接続するよう切
り換えスイッチ２５１を切り換え接続する。この時に
は、切り換えスイッチ２５２はＹ軸スキャナ２２を増幅
器２３の出力に接続し、かつ、Ｙ軸スキャナ２２は全て
のＹ側ループコイルを増幅器２３の出力に接続し、これ
により自己発振系を形成する。この時の増幅器２３の出
力を利用回路２４により測定する。次に、切り換えスイ
ッチ２５１を増幅器２３の出力側に切り換え接続し、か
つ、Ｘ軸スキャナ２１は全てのＸ側ループコイルを増幅
器２３の出力に接続する。同時に、切り換えスイッチ２
５２を増幅器２３の入力に切り換え、かつ、Ｙ軸スキャ
ナ２２によりループコイルＹ１を選択し接続する。ま
た、この時の増幅器２３の出力を利用回路２４により測
定する。次に、Ｘ軸スキャナ２１がループコイルＸ２を
選択し、かつ、切り換えスイッチ２５１がこれを増幅器
２３の入力に接続し、同時にＹ軸スキャナ２２および切
り換えスイッチ２５２はＹ側ループコイル全てを増幅器
２３の出力に接続して自己発振系を形成し、この時の増
幅器２３の出力を測定する。

【００１５】同様に、Ｘ軸スキャナ２１，Ｙ軸スキャナ
２２，切り換えスイッチ２５１，２５２を切り換え制御
し、Ｙ２，Ｘ３，Ｙ３，Ｘ４・・・・とループコイルを
ＸＹ交互に切り換え接続し、Ｘｎ，Ｙｎまで接続したと
きのそれぞれの出力を測定し、得られた測定結果をデー
タとして位置指示器の指示位置等の検出を行う。また、
位置決定等は先に説明した第１の実施例と同様な方法に
より行うことができる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、位
置指示器の指示位置を検出する場合には、位置指示器の
電気回路とタブレットの増幅器およびこの増幅器に接続
される２つのループコイルにより自己発振系が形成され
ると共に、増幅器の出力に基づいて位置指示器の指示位
置を検出するため、ループコイルを駆動するための発振
器を省略することができるので、装置構成が簡単になる
とともに、位置指示器をタブレットに近づけた時だけ自
己発振系が形成されて動作するよう構成れているので、
電力の消費を抑えることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコードレスデジタイザの一実施例
を示すブロック図である。

【図２】図１のデジタイザのスキャン動作を示す説明図
である。

【図３】図１に示したデジタイザの位置決定方法の一例
を示す模式図である。

【図４】本発明における位置指示器の位置等の検出原理
を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る位置指示器の第２の実施例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ 位置指示器 ２ タブレット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ軸，Ｙ軸方向に互いに絶縁されて配設
   される複数のループコイルを備えたタブレットと、この
   タブレット上に載置された位置指示器の指示位置等を検
   出するコードレスデジタイザにおいて、 上記位置指示器を少なくともコイルまたは抵抗器を有し
   た非共振系電気回路として構成し、上記タブレットの複
   数のループコイルのうち２つのループコイルを増幅器を
   介して接続する切り換えスイッチを設け、かつ増幅器に
   接続されるループコイルのうち少なくとも一つのループ
   コイルには所定の容量値を備えたコンデンサを接続する
   よう構成され、 位置指示器の指示位置の測定時にはタブレットの複数の
   ループコイルのうち増幅器に接続された２つのループコ
   イルと上記位置指示器の非共振系電気回路とにより自己
   発振系が構成され、当該自己発振系の上記増幅器の出力
   を装置の利用装置に取り込んで処理することにより上記
   位置指示器のタブレット上の指示位置を決定することを
   特徴とするコードレスデジタイザ。
2. 【請求項２】 位置指示器をコイルを有した非共振系電
   気回路として構成し、かつコイルの中心部分に磁性体を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載のコードレスデ
   ジタイザ。