JPH06131103A

JPH06131103A - デジタイザ

Info

Publication number: JPH06131103A
Application number: JP30491192A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Matsushima; 松島恵一; Toshifumi Itaya; 板谷敏史; Masaru Horai; 勝蓬莱; Makoto Watanabe; 渡辺　　誠; Kiyohide Matsushima; 松嶋清秀; Yasuhide Yagi; 八木泰秀; Hideaki Maruo; 丸尾秀明; Norihiro Mizutani; 水谷啓洋; Tsutomu Kawanaka; 勉川中
Original assignee: Graphtec Corp
Current assignee: Graphtec Corp
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1994-05-13
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3269677B2

Abstract

(57)【要約】【目的】大型のデジタイザにおいても、座標位置決定
速度を向上させる。【構成】多数の導体群が順次配設されたタブレットに
おいて、これらの多数の導体群を複数の群に分け、この
複数の群を同時に作用させる動作と個別に作用させる動
作を行わせる処理手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は多数の導体がＸＹそれ
ぞれの方向に配設されるとともに選択手段により選択可
能にされたタブレットと位置指示器とから構成され、位
置指示器をタブレットに近接して位置づけた時、この位
置指示器とタブレットの選択された導体とが作用するこ
とにより上記位置指示器またはタブレットの導体に表れ
る出力に基づき上記位置指示器の指示位置を決定するタ
ブレットに関する。特に、この発明は、タブレットが大
サイズのものであっても位置決定速度の低下を最小限に
することができるデジタイザに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の装置としては図４〜図６
に記載されたいわゆる自己発振型のデジタイザがあっ
た。図４はこの自己発振型デジタイザの全体的構成を示
すブロック構成図、図５は図４の装置の位置決定動作を
説明するタイミング図、図６は図４の装置の位置決定の
ための演算方法を示す説明図である。この自己発振型デ
ジタイザのタブレット１上には、図４に示したように、
Ｘ方向に順次配設された導体としてのＸ方向ループコイ
ル群（ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・）とＹ方向に順次配設
された導体としてのＹ方向ループコイル群（ｙ１、ｙ
２、ｙ３、・・・）が設けられている。Ｘ方向ループコ
イル群はＸ軸スキャナ１１を介していずれかのＸ方向ル
ープコイルが電圧増幅器１３の入力側に選択的に接続さ
れ、Ｙ方向ループコイル群はＹ軸スキャナ１２を介して
いずれかのＹ方向ループコイルが電流増幅器１４の出力
側に選択的に接続される。

【０００３】今、位置指示器２をタブレット１の面上に
位置づけ、位置指示器２のコイル２１に近接した位置に
配設されているＸ側ループコイルとＹ側ループコイルと
がそれぞれＸ側スキャナ１１及びＹ側スキャナ１２を介
して電圧増幅器１３の入力側及び電流増幅器１４の出力
側に接続したとすると、周囲の雑音電波等をきっかけと
して位置指示器２のコイル２１と増幅器１３、１４とこ
れらに接続されたＸ側ループコイル及びＹ側ループコイ
ルとが自己発振系を構成し、固有の自己発振周波数で発
振する。この時の電圧増幅器１３の出力ｅ０が利用回路
１５に入力されて位置決定に供される。図５はこのよう
な自己発振系をＸ軸スキャナ１１及びＹ軸スキャナ１２
によりそれぞれのループコイル群を次々と切り換えて構
成していきながら電圧増幅器１３の出力ｅ０を測定して
いくタイミングを示したものである。まず、Ｙ軸スキャ
ナ１２がＹ方向ループコイルｙ１を固定接続する。そし
て、この期間において、Ｘ軸スキャナ１１が次々とその
Ｘ側ループコイルを切り換えて出力ｅ０を測定し利用回
路１５内に設けられた図示しないメモリにこの時選択さ
れた各方向ループコイルの順位とともに記憶格納する。
次に、Ｙ軸スキャナ１２はＹ方向ループコイルｙ２を固
定接続する。そして、同様にこの期間において、Ｘ軸ス
キャナ１１が次々とそのＸ側ループコイルを切り換えて
出力ｅ０を測定し、各方向ループコイルの順位とともに
記憶格納する。次々と、この動作を最終番目の各方向ル
ープコイルまで行うことで、図６に示すようなマトリク
ス状の出力分布結果を得ることができる。利用回路１５
はこの出力分布結果から位置指示器２のＸ方向及びＹ方
向の位置を演算して決定している。なお、この装置の位
置指示器２はコイル２１と第１のコンデンサ２２１及び
スイッチ２３の操作により接続可能な第２のコンデンサ
２２２を有している。第１のコンデンサ２２１は自己発
振を容易に起こさせる作用を有しており、第２のコンデ
ンサ２２２は自己発振における固有の発振周波数を変化
させる作用を有している。従って、第１のコンデンサに
代えて各方向ループコイルにそれぞれコンデンサを付加
させたり第２のコンデンサに代えて抵抗等の素子を付加
させるよう構成しても良い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、このように構成
された装置においては、Ｘ方向ループコイル群及びＹ方
向ループコイル群の数が少ない場合すなわちタブレット
１の有効面積が小さい場合にはそれほどの問題はない
が、大サイズのタブレット１を構成する場合すなわち導
体としてのループコイルの総数が大幅に増加する場合に
は、上述したように各ループコイルを順次選択していく
方法では、位置検出速度が大幅に低下してしまう欠点が
あった。

【０００５】このため、従来のこの種の装置において
は、一般に、位置指示器２の大まかな位置を決定する粗
位置決定動作とこの粗位置決定動作によって得た結果に
基づいて位置指示器２の正確な指示位置を決定する精密
位置決定動作の２つの動作を有している。例えば、上述
したような装置においては、全部のループコイルを切替
接続するのではなく適当な間隔で切替接続していきなが
ら有意出力を検出したことをもって当該有意出力を生じ
たループコイルの順位を特定して粗位置決定動作を終了
し、この時のループコイルの順位を含む隣接するループ
コイルについて切替接続して正確な位置を決定する精密
位置決定動作を実行する。このような測定方法を採用す
ることにより位置決定速度を向上させていた。しかしな
がら、Ａ１、Ａ０サイズ等のより大きなデジタイザを構
成する場合においては、このような方法を用いてもなお
切替接続回数が多くなってしまい、満足な位置決定速度
を達成することが困難な欠点があった。この考案は、こ
の欠点を改善するためになされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、Ｘ方向に順次配設されるとともにＹ方向に延び
た多数のＸ方向導体とこの多数のＸ方向導体を選択する
Ｘ方向選択手段と、Ｙ方向に順次配設されるとともにＸ
方向に延びた多数のＹ方向導体とこの多数のＹ方向導体
を選択するＹ方向選択手段とを有したタブレットと、位
置指示器及び上記タブレットのＸ方向選択手段及びＹ方
向選択手段を制御する処理手段とからなり、上記タブレ
ットの上記Ｘ方向選択手段及びＹ方向選択手段によりそ
れぞれ選択されるＸ方向導体及びＹ方向導体と上記位置
指示器とが作用することにより得られる結果から上記位
置指示器のＸ方向位置座標ｘ及びＹ方向位置座標ｙとを
決定するよう構成されたデジタイザにおいて、上記処理
手段は、上記Ｘ方向選択手段及び上記Ｙ方向選択手段の
少なくとも一方の選択手段について、その支配する上記
多数の導体を複数の群にグループづけし、上記グループ
づけされた群に属する同順位の導体を同時に選択する第
１のスキャン動作モードと、上記グループづけされた複
数の群の内、特定の群に属する導体を順次選択する第２
のスキャン動作モードとを備えていることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】一般に、この種のデジタイザにおいては、先に
も説明したように、全ての導体についてスキャンする代
わりに、位置指示器に近接した導体の順位を特定する粗
位置決定モードと、この粗位置決定モードにおいて特定
された順位にもとづき当該順位付近の導体を順次スキャ
ンさせて位置指示器の指示座標を正確に決定する精密位
置決定モードとを少なくとも有している。この発明の装
置もこれと例外なものではなく、２つの動作モードを有
するものであるが、これらのモードのうち粗位置決定モ
ードについて改良したものである。すなわち、この発
明の粗位置決定モードにおいては、例えば、Ｘ方向に配
設された多数の導体を複数の群に分ける。 1)そして、それぞれの群に属する導体の同順位のものを
各群同時に選択して、作用させる。（この動作を、この
明細書ではパラレルスキャンという。） 2)この時、所定レベルの出力が得られなかった場合には
上記選択した順位とは異なる順位の導体に代えて各群同
時に選択して作用させ、所定レベルの出力が得られた場
合にはその時の順位を記憶してこの動作を終了する。 3)次に、各群の順位についてはそのままにして、今度は
群毎に選択する。すなわち、まず第１群の上記順位に対
応する導体を選択し、この時所定レベルの出力が得られ
なかった場合には第２群の選択動作に移り、所定レベル
の出力が得られたときにはその群の順位を記憶してこの
動作を終了する。（ここでは、この群の順位特定動作を
エリア決定動作と呼ぶことにする。）これらの動作により、所定レベルの出力が生じた群の順
位及び当該群内の導体の順位が特定される。この発明で
は、これらの一連の動作を粗位置決定動作という。この
動作により、位置指示器に近接する導体を特定すること
ができたので、次の動作においては従来と同様な精密位
置決定モードが行われる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。図
１〜図３は本発明のそれぞれ実施例装置を示すもので、
図１はタブレット上に配設される導体群とこれらの導体
群を選択する選択回路の構成を示す正面図、図２はＸ方
向に配設された導体群に誘導された電圧を電圧増幅器１
３に導く主選択器ＸＳＣＮの構成を示すブロック図、図
３はこの実施例装置の位置検出動作の流れを説明するた
めのフローチャートである。図において、ＳＸ１、ＳＸ
２、ＳＸ３、ＳＸ４、ＳＸ５、・・・及びＳＹ１、ＳＹ
２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、・・・はそれぞれＸ方向
及びＹ方向に順次配設された複数の導体を選択接続する
副選択器群、ＤＸ１、ＤＸ２、・・・及びＤＹ１、ＤＹ
２、ＤＹ３、・・・はそれぞれＸ方向及びＹ方向導体群
に対応して設けられた副選択器群に選択指令を出力する
デコーダ群である。

【０００９】図１を参照する。図１に示すＸ方向導体群
を支配する副選択器群は、ＳＸ１、ＳＸ２、ＳＸ３及び
ＳＸ４により第１群が定義され、同様にＳＸ５〜ＳＸ
８、ＳＸ９〜ＳＸ１２、・・・の副選択器群が第２群以
降を定義する。第１群副選択器群ＳＸ１〜ＳＸ４はその
選択制御動作がデコーダＤＸ１により制御され、同様に
第２群副選択器群ＳＸ５〜ＳＸ８はデコーダＤＸ２、第
３群副選択器群ＳＸ９〜ＳＸ１２はデコーダＤＸ３、・
・・にそれぞれ制御されている。デコーダＤＸ１、ＤＸ
２、ＤＸ３、・・・には図示しない装置の処理手段から
Ｘアドレス選択指令が入力されこれにより所望の導体を
選択できるよう構成されている。各Ｘ方向の群を規定す
るそれぞれの副選択器群（例えば第１群ではＳＸ１〜Ｓ
Ｘ４）はその出力線が１本にまとめられ図２に示した主
選択器ＸＳＣＮのそれぞれ対応する端子（同様に第１群
では端子１）１に接続されている。また、この主選択器
ＸＳＣＮの端子０に接続する信号線は各端子に接続する
信号線に生ぜられた出力を加算した出力があらわれるよ
う抵抗及び増幅器で各信号線と接続されており、この主
選択器ＸＳＣＮが端子０を選択した場合にはいずれのＸ
方向導体が選択された場合にもその出力が電圧増幅器１
３に導かれるよう構成されている。

【００１０】一方、Ｙ方向に順次配設されたＹ方向導体
については、複数のＹ方向導体毎にＹ方向の副選択器Ｓ
Ｙ１、ＳＹ２、ＳＹ３、・・・が設けられている。これ
らのＹ方向副選択器についてもこの実施例装置において
は、ＳＹ１〜ＳＹ４、ＳＹ５〜ＳＹ８、ＳＹ９〜ＳＹ１
２、・・・がそれぞれ群を構成するよう定義され、そし
て、各群について処理手段からのアドレス指令に基づき
各副選択器を制御するデコーダＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ
３、・・・が設けられている。これらのうち、各副選択
器ＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、・・・には電流増幅器１４
からの出力が付与されており、それが選択したＹ方向導
線に当該出力を供給できるよう構成されている。

【００１１】この実施例装置の各方向導体群及び各方向
選択手段は以上のように構成されており、図４に示した
従来の装置に対応づけすれば、ＳＸで表されたＸ方向副
選択器群、ＤＸで表されたＸ方向のデコーダ群及びＸＳ
ＣＮで表された主選択器が図４に示すＸ軸スキャナ１１
に対応し、ＳＹで表されたＹ方向副選択器群、ＤＹで表
されたＹ方向のデコーダ群が図４に示すＹ軸スキャナ１
２に対応している。さて、このような構成を有した図１
の装置の位置検出動作を図３のフローチャートを参照し
ながら説明する。

【００１２】粗位置決定動作この粗位置決定動作は、図３に示すパラレルスキャン動
作及びエリア決定動作に分けることができる。以下、順
に説明する。

【００１３】パラレルスキャン動作まず、装置の処理手段は、各Ｘ側デコーダＤＸ１、ＤＸ
２、・・・にＸアドレス信号を付与し、各群の副選択器
ＳＸ１〜ＳＸ４、ＳＸ５〜ＳＸ８、・・・（ＳＸ１〜Ｓ
Ｘ４等の各群副選択器群はここではそれぞれ１つの副選
択器とみなしてよい）に従属する複数の導体のうち同順
位にある導体（例えばそれぞれの群に属する最右端の導
体；ここではこれら最右端の導体を各群の順位１の導体
と言うこととする）を選択させる。また、図２に示す主
選択器ＸＳＣＮに同じくＸアドレス信号を付与し端子０
を選択させる。同様に、Ｙ方向についても、各Ｙ側デコ
ーダＤＹ１、ＤＹ２、・・・にＹアドレス信号を付与
し、各群の副選択器ＳＹ１〜ＳＹ４、ＳＹ５〜ＳＹ８、
・・・に従属する複数の導体のうち同順位にある導体
（例えばそれぞれの群に属する最右端の導体）を選択さ
せる。（図３ステップ（１））この状態は、ＳＸ１〜ＳＸ４からなる第１の群の順位１
の導体、ＳＸ５〜ＳＸ８からなる第２の群の順位１の導
体、同様に第３の群の順位１の導体、・・・が同時に選
択されそれらに生じた出力が図２に示した主選択器ＸＳ
ＣＮの端子０を介して電圧増幅器１３と接続するととも
に、Ｙ方向のＳＹ１〜ＳＹ４からなる第１の群の順位１
の導体、同様な第２の群の順位１の導体、第３の群の順
位１の導体、・・・が同時に選択されこれらの順位１の
導体が電流増幅器１４の出力側に接続された状態であ
る。従って、Ｘ方向の各順位１の導体とＹ方向の各順位
１の導体とが増幅手段のそれぞれ入力側及び出力側に接
続された状態となるので、位置指示器２のコイル２１
（図４）がこのタブレットのいずれかの順位１の導体付
近に位置づけられていれば、自己発振し電圧増幅器１３
の出力は所定レベル以上のものとなる。一方、位置指示
器２のコイル２１がこれらの各順位１の導体から離れた
位置にある時は、電圧増幅器１３には有意な出力は生じ
ない。この電圧増幅器１３の出力は、図示しない処理手
段により監視されており（図３ステップ（２））、有意
出力が得られなかった場合にはＸ方向の各群導体に関す
る選択順位を１から例えば２（一般化してｎという）
に、Ｙ方向の各群導体に関する選択順位を１から例えば
２（一般化してｍという）あるいはそのままの状態（少
なくともｎ、ｍのいずれかは変更する）に変更する。
（図３ステップ（３））そして、順位ｎ、ｍでの自己発振の有無の検出を再度行
う。（図３ステップ（２））さて、Ｘ方向の各群の順位がｎ、Ｙ方向の各群の順位が
ｍの時、自己発振が生じ電圧増幅器１３から所定レベル
の出力が得られた際には、各群の順位ｎ、ｍの導体付近
に位置指示器２が存在することがわかる。したがって、
この時点でパラレルスキャン動作を停止するとともに、
この順位ｎ、ｍを記憶するとともに固定する。（図３ス
テップ（４））

【００１４】エリア決定動作次いで、エリア決定動作を開始する。ここでは、各群と
も先に特定された順位ｎ、ｍに固定されている。処理手
段は、図２に示した主選択器ＸＳＣＮの端子を０から順
次所定の端子に切り換えるとともに各群を定義づけして
いる各デコーダについてアドレス信号を付与して作用す
るデコーダすなわち群を順次切り換えていく。まず、Ｘ
方向の第１群の順位ｎとＹ方向の第１群の順位ｍとを作
用させるため、処理手段はその出力するアドレス信号に
よりデコーダＤＸ１及びＤＹ１を有効にする。（図３ス
テップ（５））この状態は、Ｘ方向の第１群の順位ｎの導体とＹ方向の
第１群の順位ｍの導体とが増幅器を介して接続された状
態である。位置指示器２が各第１群のｎｍ導体に近接し
ていなければ電圧増幅器１３の出力レベルは有意なもの
とはならず（図３ステップ（６））、選択すべき群の順
位をＮ及びＭに変更する。この変更により増幅器をはさ
んで作用可能な状態となる導体は、Ｘ方向の第Ｎ群の順
位ｎの導体とＹ方向の第Ｍ群の順位ｍの導体となる。こ
の状態で自己発振が起こり、電圧増幅器１３に所定レベ
ルの出力が生じた場合には、位置指示器２の存在位置が
第Ｎ群順位ｎの導体及び第Ｍ群順位ｍの導体によって規
定されるある範囲のエリアにあることがわかる。そし
て、このＮ、Ｍを記憶固定する。（図３ステップ
（８））これによってエリア決定動作を終了する。

【００１５】精密位置決定動作精密位置決定動作開始にあたって、処理手段（図３の利
用回路１５に対応する）は先の粗位置決定動作で特定し
たＹ方向の導体についての第Ｎ群順位ｎ（Ｎ、ｎ）から
この精密位置決定動作において使用するＹ方向導体（例
えば、（Ｎ、ｎ）の導体を含む連続する５本の導体）
を、Ｘ方向導体についての第Ｍ群順位ｍ（Ｍ、ｍ）から
この動作において使用するＸ方向導体（例えば、（Ｍ、
ｍ）の導体を含む連続する５本の導体）を選択する。そ
して、これらの各導体を、それぞれの選択手段を作用さ
せて、電圧増幅器１３及び電流増幅器１４に接続した際
の各発振レベルを検出する。この結果は、従来装置と同
様に例えば図６に示す結果となる。（図３ステップ
（９））これらのレベル値を所定の方法で演算することにより位
置指示器２の指示座標を正確に決定することができる。

【００１６】以上の実施例においては、Ｘ方向の選択手
段の主選択器ＸＳＣＮについて各信号線の加算出力を得
る端子０を設けていたが、各群毎または図１に示すよう
に各副選択器毎にそれが支配する全ての導体にあらわれ
た出力を加算させるように構成して、その支配する導体
によって規定される領域毎にスキャン動作を行わせるよ
うに構成することもできる。１本の導体毎のスキャン動
作に比べてより早く位置指示器存在領域を認識できる利
点がある。さらに、この実施例装置はパラレルスキャン
動作とエリア決定動作とからなる粗位置決定動作を実行
しているが、導体数がそれほど多くない場合にはパラレ
ルスキャン動作を省略し、最初から各群毎のスキャン動
作（エリア決定動作）を行わせて位置指示器の存在領域
を特定するよう構成してもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば
多数の導体をスキャン動作させるデジタイザであって
も、これらの導体を複数の群に分け、群毎のスキャン動
作を必要に応じて行わせるよう構成したので、粗位置検
出を効率よく行うことができ特に大型のデジタイザにお
いて総合的な位置検出速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の１実施例装置に関わるタブレ
ットを示す説明図である。

【図２】図２は、本発明のタブレットの導体選択手段に
使用される主選択器の１例を示す説明図である。

【図３】図３は、図１に示した実施例装置の位置決定動
作を説明するフローチャートである。

【図４】図４は、従来のデジタイザの構成を示す説明図
である。

【図５】図５は、図４に示した従来の装置の測定動作を
表すタイミング図である。

【図６】図６はこの種のデジタイザの座標算出方法を模
式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１：タブレット２：位置指示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺誠神奈川県横浜市戸塚区品濃町503番10号グラフテック株式会社内 (72)発明者松嶋清秀神奈川県横浜市戸塚区品濃町503番10号グラフテック株式会社内 (72)発明者八木泰秀神奈川県横浜市戸塚区品濃町503番10号グラフテック株式会社内 (72)発明者丸尾秀明神奈川県横浜市戸塚区品濃町503番10号グラフテック株式会社内 (72)発明者水谷啓洋神奈川県横浜市戸塚区品濃町503番10号グラフテック株式会社内 (72)発明者川中勉神奈川県横浜市戸塚区品濃町503番10号グラフテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ方向に順次配設されるとともにＹ方向に
延びた多数のＸ方向導体とこの多数のＸ方向導体を選択
するＸ方向選択手段と、Ｙ方向に順次配設されるととも
にＸ方向に延びた多数のＹ方向導体とこの多数のＹ方向
導体を選択するＹ方向選択手段とを有したタブレット
と、位置指示器及び上記タブレットのＸ方向選択手段及
びＹ方向選択手段を制御する処理手段とからなり、上記タブレットの上記Ｘ方向選択手段及びＹ方向選択手
段によりそれぞれ選択されるＸ方向導体及びＹ方向導体
と上記位置指示器とが作用することにより得られる結果
から上記位置指示器のＸ方向位置座標ｘ及びＹ方向位置
座標ｙとを決定するよう構成されたデジタイザにおい
て、上記処理手段は、上記Ｘ方向選択手段及び上記Ｙ方向選択手段の少なくと
も一方の選択手段について、その支配する上記多数の導
体を複数の群にグループづけし、上記グループづけされた群に属する同順位の導体を同時
に選択する第１のスキャン動作モードと、上記グループづけされた複数の群の内、特定の群に属す
る導体を順次選択する第２のスキャン動作モードと、を有してなるデジタイザ。