JPS63136122A - coordinate reading device - Google Patents
coordinate reading deviceInfo
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- JPS63136122A JPS63136122A JP61281711A JP28171186A JPS63136122A JP S63136122 A JPS63136122 A JP S63136122A JP 61281711 A JP61281711 A JP 61281711A JP 28171186 A JP28171186 A JP 28171186A JP S63136122 A JPS63136122 A JP S63136122A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電磁誘導型座標読取装置に係り、特に励磁巻
線を有する座標指示器の傾きによる座標読取誤差を低減
する座標読取装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electromagnetic induction type coordinate reading device, and more particularly to a coordinate reading device that reduces coordinate reading errors caused by the inclination of a coordinate indicator having an excitation winding.
従来の装置は、特公昭55−34855号に記載のよう
に、ピッチPの周期で矩形波形状にだ行した2本のセン
ス11fs+ioを、互にP/4ずらして平板上に敷設
し、2本のセンス線に誘起する交番誘導電圧の合成電圧
信号と、座標指示器に内蔵される励磁巻線を励磁する励
磁交番電圧信号との位相関係によりピッチP内、いわゆ
る矩形波形状の(り返し周期内の座標指示器の位置情報
P0を得、いずれの周期内に座標指示器が位置するかを
、くり返し周期ごとに敷設したループ形状をなす粗位置
センス線に誘起する交番誘導電圧の大きさを検。In the conventional device, as described in Japanese Patent Publication No. 55-34855, two senses 11fs+io arranged in a rectangular wave shape with a period of pitch P are laid on a flat plate with an offset of P/4 from each other. Due to the phase relationship between the composite voltage signal of the alternating induced voltages induced in the main sense line and the excitation alternating voltage signal that excites the excitation winding built into the coordinate indicator, a so-called rectangular waveform (repetitive Obtain the position information P0 of the coordinate indicator within the cycle, and determine in which cycle the coordinate indicator is located by determining the magnitude of the alternating induced voltage induced in the loop-shaped coarse position sense line laid in each repeated cycle. Inspected.
出し、最大値を与える粗位置センス線の敷設位置により
検出している。It is detected by the installation position of the coarse position sense line that gives the maximum value.
しかし、センス線1. 、20に誘起する交番誘導電圧
の大きさは、励磁巻線を内蔵する座標指示器のセンスI
I z、 910に対する検出座標軸方向の位置に依存
して変化するとともに、センスljsμ0を敷設した平
板に対する垂直方向の位置および座標指示器の傾きに依
存して変化する。However, sense line 1. , 20, the magnitude of the alternating induced voltage induced in
I z, varies depending on the position in the detection coordinate axis direction with respect to 910, and also varies depending on the position in the vertical direction with respect to the flat plate on which the sense ljsμ0 is laid and the inclination of the coordinate indicator.
垂直方向の位置に対しては、センス線Lllと2゜に誘
起する交番誘導電圧の相対的な大きさは変化しないので
、座標読取誤差は生じないが、座標指示器が傾いた場合
、つまり、励磁コイルが平板に対して傾いた場合、セン
ス線1.とLOに誘起する交番誘導電圧の相対的な大き
さが変わり、座標読取位置と実際の指示位置とが異なっ
てしまう。With respect to the vertical position, the relative magnitude of the alternating induced voltage induced at 2° with respect to the sense line Lll does not change, so no coordinate reading error occurs, but if the coordinate indicator is tilted, that is, If the excitation coil is tilted with respect to the flat plate, the sense wire 1. The relative magnitude of the alternating induced voltage induced in the LO changes, resulting in a difference between the coordinate reading position and the actual indicated position.
特に、ペン形状の座像指示器の場合、一般操作者は、座
標指示器を傾けて使用することが多く、逆に、傾きに制
約を持たせて使用させることは、操作者にとって大きな
負担となるばかりでなく、細かな文字図形が入力できな
(なる。In particular, in the case of a pen-shaped seated position indicator, general operators often use the coordinate indicator at an angle, and conversely, forcing the operator to use it with restrictions on inclination places a heavy burden on the operator. Not only that, but it also makes it impossible to input small characters and shapes.
〔発明が解決しよ5とする問題点〕
上記従来技術は、座標指示器の傾きの点について配慮が
されておらず、座標指示器の傾きによって座標読取誤差
を生ずるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] The prior art described above does not take into account the inclination of the coordinate indicator, and there is a problem in that the inclination of the coordinate indicator causes coordinate reading errors.
本発明の目的は、座標指示器の傾きによって生ずる座標
読取誤差を低減する座標読取装置を提供するにある。An object of the present invention is to provide a coordinate reading device that reduces coordinate reading errors caused by the tilt of a coordinate indicator.
上記目的は、
ピッチPの間隔でループ形状部分を有し、隣り合うルー
プ形状部分において流れる電流の向きが互に逆向きとな
るように結線した電気導体線からなる微位置センス線を
、平板上に所定の巾Zづつ検出座標軸方向にずらして4
本敷設した微位置センス線群、
該微位置センス線に誘起する交番誘導電圧信号の励磁巻
線を励磁する励磁交番電圧信号の所定の位相タイミング
における誘導電圧を順次走査して検出する誘導電圧検出
回路、
該交番誘導電圧信号の位相が、該励磁交番電圧信号の位
相と同相か否かを検出する極性判定回路、該微位置セン
ス線群のうち、前記誘導′電圧の大きさが最大なる微位
置センス線を検出する最大値微位置センス線検出回路、
前記最大値微位置センス線検出回路より得られる微位置
センス線Sルのセンス線番号ルおよび、このセンス線の
極性判定回路の極性判定結果P(SrL)によって、予
め設定した規則により各微位置センスII Si (L
−1〜4)の誘導電圧の極性を正規化する誘導電圧極
性正規化回路、
前記誘導電圧極性正規化回路より得られる各微位置セン
ス線の極性正規化誘導電圧のうち、少な(とも、前記誘
導電圧の大きさが最大なる微位置センスNjASnの左
隣りに位置する微位置センス線sn−+および右隣りに
位置する微位置センス線SrL++の極性正規化誘導電
圧を、各は位置センス線の極性正規化誘導電圧の大きさ
および極性(正/負)によって補正する誘導電圧補正回
路を有し、前記誘導電圧の大きさが最大なる微位置セン
ス線の誘導電圧の大きさおよび、前記誘導電圧補正囲路
より得られる補正電圧をもとに、前記座標指示器の位置
を決定することにより達成される。The above purpose is to connect a micro-position sense wire made of an electric conductor wire having loop-shaped portions at intervals of pitch P and connected so that the directions of current flowing in adjacent loop-shaped portions are opposite to each other on a flat plate. 4 by shifting it by a predetermined width Z in the direction of the detection coordinate axis.
Induced voltage detection that sequentially scans and detects the induced voltage at a predetermined phase timing of the excitation alternating voltage signal that excites the excitation winding of the fine position sense wire group that is actually installed, and the alternating induced voltage signal induced in the fine position sense wire. a polarity determination circuit for detecting whether the phase of the alternating induced voltage signal is in phase with the phase of the excitation alternating voltage signal; A maximum value fine position sense line detection circuit that detects a position sense line, a sense line number of a fine position sense line S obtained from the maximum value fine position sense line detection circuit, and a polarity determination circuit of a polarity determination circuit for this sense line. Based on the result P(SrL), each fine position sense II Si (L
−1 to 4) of the polarity normalized induced voltage of each fine position sense line obtained from the induced voltage polarity normalization circuit; The polarity normalized induced voltage of the fine position sense line sn-+ located on the left side of the fine position sense line SrL++ located on the left side of the fine position sense line SrL++ located on the right side of the fine position sense line NjASn where the magnitude of the induced voltage is maximum, An induced voltage correction circuit that corrects the induced voltage according to the magnitude and polarity (positive/negative) of the polarity normalized induced voltage, the magnitude of the induced voltage of the fine position sense line where the magnitude of the induced voltage is maximum, and the induced voltage This is achieved by determining the position of the coordinate indicator based on the correction voltage obtained from the correction circuit.
微位置センス線は、隣り合5ループ形状部分において流
れる電流の向きが互に逆向きとなるように結線されてい
るので、微位置センス線に誘起する交番誘導電圧の大き
さは、座標指示器の位置がループ形状部分のループ内中
央位置くおいて最大となり、中央位置から離れるととも
に小さくなり。The fine position sense lines are connected in such a way that the directions of current flowing in the five adjacent loops are opposite to each other, so the magnitude of the alternating induced voltage induced in the fine position sense lines is determined by the coordinate indicator. The position of is maximum at the center position within the loop of the loop-shaped part, and becomes smaller as you move away from the center position.
隣りのループ形状部分に近づくと再び大きくなり。When it approaches the next loop-shaped part, it becomes larger again.
ループ内中央位蓋において最大となる。It is maximum at the central operculum within the loop.
このとき、交番誘導電圧と励磁巻線に供給する励磁交番
電圧の位相関係は、同相から逆相へ、あるいは逆相から
同相へと反転する。(同相か逆相かのいずれかである。At this time, the phase relationship between the alternating induced voltage and the excitation alternating voltage supplied to the excitation winding is reversed from in-phase to anti-phase or from anti-phase to in-phase. (Either in phase or out of phase.
)
つまり、座標指示器の移動に対する微位置センス線に誘
起する交番誘導電圧信号の大きさおよび極性を考慮した
誘導電圧特性は、ループ形状部分の配置ピッチPに対し
2Pを周期とするくり返しとなる。) In other words, the induced voltage characteristic, which takes into consideration the magnitude and polarity of the alternating induced voltage signal induced in the fine position sense line with respect to the movement of the coordinate indicator, is a repeating cycle with a period of 2P for the arrangement pitch P of the loop-shaped part. .
ここで、微位置センス線のループ形状部分のループ幅1
をP/4、ずらし岨Ztf:P/4とした4本ρ・らな
る微位置センス線群を平板に敷設し、予め検出座標軸の
基準点を定め、座標読取範囲を2Pの周期で分割(分割
された各領域を周期領域と称す)しておけば、
誘導電圧検出回路は、各微位置センス線に誘起する交番
誘導電圧信号の励磁巻線を励磁する励磁交番電圧信号の
所定の位相タイミング(正のピーク値をとるタイミング
)における誘導電圧を検出するので、検出した誘導電圧
は正あるいは負の値を取ることになる。Here, the loop width of the loop-shaped part of the fine position sense line is 1
A group of four fine position sense lines consisting of ρ is laid out on a flat plate, with Ztf: P/4 and Ztf: P/4, the reference point of the detection coordinate axis is determined in advance, and the coordinate reading range is divided into periods of 2P ( Each divided region is called a periodic region), then the induced voltage detection circuit detects the predetermined phase timing of the excitation alternating voltage signal that excites the excitation winding of the alternating induced voltage signal induced in each fine position sense line. Since the induced voltage is detected at the timing at which it takes a positive peak value, the detected induced voltage will take a positive or negative value.
この正/負は、微位置センス線のループ形状部分のうち
、交番誘導電圧信号の位相が励磁交番電圧信号の位相に
対して同相か逆相かのいずれのループ形状部分の近傍に
座標指示器が位置しているかの情報となる。This positive/negative sign indicates whether the phase of the alternating induced voltage signal is in phase or opposite to the phase of the excitation alternating voltage signal among the loop-shaped portions of the fine position sense line. Information on where is located.
そこで、極性判定回路は、上記誘導電圧が正か否かによ
って、交番誘導電圧信号の位相が励磁交番電圧信号の位
相に対して同相か否かを判定する。Therefore, the polarity determination circuit determines whether the phase of the alternating induced voltage signal is in phase with the phase of the excitation alternating voltage signal, depending on whether the induced voltage is positive or not.
最大値微位置センス線検出回路は、微位置センス線群の
うち、前記誘導電圧の大きさが最大なる微位置センス線
を検出するので、検出された微位置センス線とそのセン
ス線の極性判定回路の極性判定結果によって、周期2P
を2xa等分した小領域のいずれに座標指示器が位置し
ているかを検出することができる。また、周期2Pなる
周期領域のうち、いずれの周期領域に位置しているかは
、特公昭53−54855号(前述の従来装置)に記載
と同様な粗位置センス線を用いる方法で検出することが
できる。The maximum value fine position sense line detection circuit detects the fine position sense line with the maximum magnitude of the induced voltage among the fine position sense lines, so it can determine the polarity of the detected fine position sense line and the sense line. Depending on the circuit polarity judgment result, the period 2P
It is possible to detect in which of the small areas divided into 2xa equal parts the coordinate indicator is located. Furthermore, which periodic region of the periodic region 2P is located can be detected by a method using a rough position sense line similar to that described in Japanese Patent Publication No. 53-54855 (the above-mentioned conventional device). can.
さらに、先の小領域内の座標指示器の詳細な位置は、誘
導電圧の最大なる微位置センス線の誘導電圧値と、これ
を与える微位置センス線の左険りおよび右隣りの微位置
センス線の誘導電圧の大きさ、あるいは、4本の微位置
センス線の誘導電圧の大きさの相対的な関係から検出す
ることができ。Furthermore, the detailed position of the coordinate indicator in the previous small area is determined by the induced voltage value of the fine position sense line that has the maximum induced voltage, the left steepness of the fine position sense line that gives this, and the fine position sense line adjacent to the right. It can be detected from the relative relationship between the magnitude of the induced voltage in the line or the magnitude of the induced voltage in the four fine position sense lines.
る。Ru.
座標指示器が平板に対して垂直状MCMきなし)で小領
域内を座標検出軸に平行に移動したとき、4本の微位置
センス線の誘導電圧の特性は次のようになる。When the coordinate indicator moves in a small area parallel to the coordinate detection axis in a direction perpendicular to the flat plate (MCM), the characteristics of the induced voltage of the four fine position sense lines are as follows.
この小領域内において誘導電圧の大きさが最大なる微位
置センス線をSrL、このセンス線の左阻りに位置する
微位置センス線を5n−11右灰り屹位置する微位置セ
ンス線をSn+1.残りの1つの微位置センス線をSr
L+zとすれば、Syb 、 Sn+2の誘導電圧の大
きさは、小領域の中央を中心に左右対称となり、小領域
中央にて、S。The fine position sense line with the maximum induced voltage in this small area is SrL, the fine position sense line located on the left side of this sense line is 5n-11, and the fine position sense line located on the right side is Sn+1. .. The remaining one fine position sense line is connected to Sr.
If L+z, the magnitudes of the induced voltages of Syb and Sn+2 are symmetrical about the center of the small region, and S at the center of the small region.
は最大となり、Sn+2は最小となる誘導電圧特性とな
る。また、S、、−1とSrL+1は、一方が順次大き
くなるに従い、他方が小さくなる相補的な特性となり、
小領域中央にて両者の大きさが等しくなる。is the maximum, and Sn+2 is the minimum induced voltage characteristic. In addition, S, -1 and SrL+1 have complementary characteristics in which as one becomes larger, the other becomes smaller,
The sizes of both become equal at the center of the small area.
また、小領域内において、Snの誘導電圧の大キサは、
4本の微位置センス線のうち最も太き(、s1+2の誘
導電圧の大きさは、最も小さい特性となる。Moreover, within a small region, the large magnitude of the induced voltage of Sn is
The magnitude of the induced voltage of the thickest (, s1+2) of the four fine position sense lines is the smallest.
この小領域内において、唯−Srb+zのみが小舅域中
央にて、極性判定結果が反転する0しかし、座標指示器
が傾いた場合は、この限りでない。Within this small area, only -Srb+z is in the center of the small area, and the polarity determination result is inverted.However, this does not apply if the coordinate indicator is tilted.
傾きが増すにつれ、5n−1とSn+ +との誘導電圧
の大きさの相補的な関係がくずれ、一方が大きく、他方
が小さくなる。どちらが大きくなるかは傾きの方向によ
る。また、S、+2の極性反転位置は、小領域中央位置
からずれるとともに、その誘導電圧の大きさは、ずれの
逆方向の小領域部分においてより大きくなり先の53−
1とSrL+1のうちの誘導電圧の大きさが小さくなっ
た微位置センス線の誘導電圧の大きさより大となってし
まう。As the slope increases, the complementary relationship between the magnitudes of the induced voltages between 5n-1 and Sn++ breaks down, and one becomes larger and the other becomes smaller. Which one becomes larger depends on the direction of the slope. Furthermore, the polarity reversal position of S, +2 deviates from the center position of the small area, and the magnitude of the induced voltage becomes larger in the small area part in the opposite direction of the deviation.
The magnitude of the induced voltage between SrL+1 and SrL+1 becomes larger than the magnitude of the induced voltage of the reduced fine position sense line.
よって、各小領域において常に、SrL+2の誘導電圧
の極性が例えば正から負に反転するように正規化してお
けば、座標指示器が傾いたとき、S3+2の正規化され
た極性値を見ることによって、傾きの方向を知ることが
でき、Sル+2の誘導電圧の大きさによって傾きの度合
を知ることができる。Therefore, if the polarity of the induced voltage of SrL+2 is always reversed from positive to negative in each small region, then when the coordinate indicator is tilted, by looking at the normalized polarity value of S3+2, , the direction of the slope can be known, and the degree of the slope can be determined by the magnitude of the induced voltage of S +2.
このために、誘導電圧極性正規化回路は、最大値微位置
センス線検出回路より得られる微位置センスmsF&の
センス線番号かおよびこのセンス線の極性判定回路の極
性判定結果P(Si)によって、予め設定した規則によ
り各微位置センス線の誘導電圧の極性を正規化する。For this purpose, the induced voltage polarity normalization circuit uses the sense line number of the fine position sense msF& obtained from the maximum value fine position sense line detection circuit and the polarity judgment result P(Si) of the sense line polarity judgment circuit. The polarity of the induced voltage of each fine position sense line is normalized according to a preset rule.
誘導電圧補正回路は、S!%+2の極性正規化誘導電圧
が正か負かKよりて座標指示器の傾きの方向を検出し、
その誘導電圧の大きさおよび、混と&−1およびSユ+
1の誘導電圧の大きさの相対的な大きさにより、補正量
を算出し、これをSn−+、Sn+。The induced voltage correction circuit is S! The direction of the tilt of the coordinate indicator is detected based on whether the polarity normalized induced voltage of %+2 is positive or negative,
The magnitude of the induced voltage, mix &-1 and S +
A correction amount is calculated based on the relative magnitude of the induced voltage of No. 1, and this is calculated as Sn-+ and Sn+.
の誘導電圧に一方には加算、他方には減算する。The induced voltage is added to one side and subtracted from the other side.
これによりて、座標指示器の傾きによって変化した83
−1.Sユや、の誘導電圧を補正し、補正された誘導電
圧を用いて小領域内の座標指示器の詳細な位置を算出す
ることができるので、座標指示器の傾きによる座標読取
り誤差を低減することが可能となる。As a result, the 83
-1. It is possible to correct the induced voltage of the S unit and use the corrected induced voltage to calculate the detailed position of the coordinate indicator within a small area, reducing coordinate reading errors caused by the tilt of the coordinate indicator. becomes possible.
以下、本発明の実施例を図面にもとづき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は、本発明の一実施例のブロック構成辺で、1は
励磁巻線駆動回路で、交番電圧発生回緘2と増巾器5で
構成され、4の座標指示器に内戚されている励磁巻線(
図示せず)に接続されている0
5.6.7および8は、絶縁材料からなる平板で互に積
層されている。平板5には、第3図に示すX細雨の微位
置センス線群51が、平板6には第4図に示すX細雨の
粗位置センス線群61が常設されている。平板7には、
前記X細雨の微位置センス線群51と同様な敷設パター
ンを90°回転したY軸周微位置センス線番号1が、平
板8には、前記X細雨の粗位置センス線群61と同様な
数歌パターンを90°回転したY軸周粗位置センス線群
81が敷設されている。FIG. 1 shows a block configuration of an embodiment of the present invention, in which 1 is an excitation winding drive circuit, which is composed of an alternating voltage generation circuit 2 and an amplifier 5, and is internally connected to a coordinate indicator 4. excitation winding (
05, 6, 7 and 8 connected to (not shown) are flat plates made of insulating material and stacked on each other. The flat plate 5 is permanently provided with a group of fine position sense lines 51 for X fine rain shown in FIG. 3, and the flat plate 6 is permanently provided with a group of coarse position sense lines 61 for X fine rain shown in FIG. On the flat plate 7,
The Y-axis peripheral fine position sense line number 1, which is obtained by rotating the laying pattern similar to the X fine rain fine position sense line group 51 by 90 degrees, is placed on the flat plate 8 in the same way as the X fine rain coarse position sense line group 61. A Y-axis circumferential coarse position sense line group 81 is laid out by rotating a 90-degree number pattern.
各センス線群51 、61 、71および81は、切替
回路9を介して10の誘導電圧検出回路に接続されてい
る。Each sense line group 51 , 61 , 71 and 81 is connected to ten induced voltage detection circuits via a switching circuit 9 .
誘導電圧検出回路10は、増巾器11.フィルタ15、
サンプルホールド回路13.A/D変換器14およびピ
ークタイミング検出回路16で構成さ九その出力101
は、極性判定回路17および座標検出回路18に接続さ
れている。The induced voltage detection circuit 10 includes an amplifier 11. filter 15,
Sample hold circuit 13. Consisting of an A/D converter 14 and a peak timing detection circuit 16, its output 101
is connected to the polarity determination circuit 17 and the coordinate detection circuit 18.
座標検出回路18は、微位置検出回路19.粗位置検出
回路20および加算器21で構成され、この加算器21
の出力が、座標検出回路1日の出力181となる。The coordinate detection circuit 18 includes a fine position detection circuit 19. It is composed of a coarse position detection circuit 20 and an adder 21, and this adder 21
The output becomes the output 181 of the coordinate detection circuit 1st.
23は、制御回路で、切替回路?、誘導電圧検出回路1
0および座標検出回路18の動作を制御する制御信号2
31 、232 、233および234が各回路に接続
されている。23 is a control circuit, is it a switching circuit? , induced voltage detection circuit 1
0 and a control signal 2 that controls the operation of the coordinate detection circuit 18.
31, 232, 233 and 234 are connected to each circuit.
また、微位置検出回路19は、第2図に示すように、セ
ンス線データ記憶回路191.誘導電圧極性正規化回路
198.誘導電圧補正回路199 、2信号化回路19
2.正規化回路1932位置変換回路194゜最大値微
位置センス線検出回路1952周期内オフセット値算出
回路196および、加算器197で構成されている。Further, the fine position detection circuit 19 includes a sense line data storage circuit 191. Induced voltage polarity normalization circuit 198. Induced voltage correction circuit 199, dual signal conversion circuit 19
2. It is composed of a normalization circuit 1932, a position conversion circuit 194°, a maximum value fine position sense line detection circuit 1952, an intra-period offset value calculation circuit 196, and an adder 197.
粗位置検出回路20は、最大値粗位置センス樟検出回路
2012周期番号判定回路202および周期基準点位置
算出回路203で構成されている。The coarse position detection circuit 20 includes a maximum value coarse position sense detection circuit 2012, a cycle number determination circuit 202, and a cycle reference point position calculation circuit 203.
本実施例の動作概要
座標指示器4は、at磁巻線駆動回路1の励磁交番電圧
信号によって励磁巻線が励磁され、励磁巻線の周辺に交
番磁界を発生する。Outline of operation of the present embodiment In the coordinate indicator 4, an excitation winding is excited by an excitation alternating voltage signal from the AT magnetic winding drive circuit 1, and an alternating magnetic field is generated around the excitation winding.
この座標指示器4を平板5〜8に近接すると交番磁界に
よって平板5〜8に敷設されたセンス線群51 、61
、71および81の各センス線に交番誘導電圧が誘起
する。When this coordinate indicator 4 is brought close to the flat plates 5 to 8, sense line groups 51 and 61 are laid on the flat plates 5 to 8 by an alternating magnetic field.
, 71 and 81, an alternating induced voltage is induced in each sense line.
切替回路9は、切替回路制御信号231によって制御さ
れ、各センス線群51 、 l 、 71および81の
センス線のうち1つのセンス線を選択するために、各セ
ンス線に接続されたスイッチ(図示せず)のうち対応す
るスイッチのみを閉じ、選択されたセンス線の交番誘導
電圧を誘導電圧検出回路10に導く。The switching circuit 9 is controlled by a switching circuit control signal 231, and in order to select one sense line from the sense lines of each sense line group 51, 1, 71 and 81, a switch connected to each sense line (see FIG. (not shown), only the corresponding switch is closed, and the alternating induced voltage of the selected sense line is guided to the induced voltage detection circuit 10.
制御回路23は、時分割で、各センス線を選択走査すべ
く切替回路9を制御する。The control circuit 23 controls the switching circuit 9 to selectively scan each sense line in a time-division manner.
誘導電圧検出回路10は、選択されたセンス線に誘起す
る交番誘導電圧信号の励磁交番電圧信号の所定の位相タ
イミング(正のピークタイミング〕における誘導電圧を
検出する。The induced voltage detection circuit 10 detects an induced voltage at a predetermined phase timing (positive peak timing) of an excitation alternating voltage signal of an alternating induced voltage signal induced in a selected sense line.
極性判定回路17は、選択されたセンス線の交番誘導電
圧信号の位相が、励磁交番電圧信号の位相と同相か否か
を、前述の誘導電圧検出回路10より得られる誘導電圧
が正か負かKよって判定する。The polarity determination circuit 17 determines whether the phase of the alternating induced voltage signal of the selected sense line is in phase with the phase of the excitation alternating voltage signal, depending on whether the induced voltage obtained from the aforementioned induced voltage detection circuit 10 is positive or negative. Determine based on K.
座標検出回路18は、各センス線の誘導電圧および極性
判定回路17の判定結果をもとに、座標指示器4の位置
を決定する。The coordinate detection circuit 18 determines the position of the coordinate indicator 4 based on the induced voltage of each sense line and the determination result of the polarity determination circuit 17.
少し詳しく言うなれば、座標検出回路18を構成する微
位置検出回路19は、微位置センス線群51の各センス
線の誘導電圧および極性判定結果をもとに、座標指示器
4の傾きによる誘導電圧の変動を補正し、補正した各微
位置センス線の誘導電圧の相対的な大きさにより微位置
を検出し、粗位置検出回路20は、粗位置センス線群6
1の各センス線の誘導電圧および微位置検出回路19よ
り得られる微位置をもとに粗位置を検出し、両者の値の
加算器21による加算によって座標指示器4のX軸方向
の位置を決定する。To be more specific, the fine position detection circuit 19 constituting the coordinate detection circuit 18 detects the induced voltage due to the inclination of the coordinate indicator 4 based on the induced voltage and polarity determination result of each sense line of the fine position sense line group 51. The coarse position detection circuit 20 corrects the voltage fluctuation and detects the fine position based on the relative magnitude of the corrected induced voltage of each fine position sense line.
The coarse position is detected based on the induced voltage of each sense line of 1 and the fine position obtained from the fine position detection circuit 19, and the position of the coordinate indicator 4 in the X-axis direction is determined by adding both values by the adder 21. decide.
同様に、微位置センス線群71.粗位置センス線詳81
の誘導電圧および極性判定結果をもとく座標指示器4の
Y軸方向の位置を決定する。Similarly, fine position sense line group 71. Rough position sense line details 81
The position of the coordinate indicator 4 in the Y-axis direction is determined based on the induced voltage and the polarity determination result.
座標指示器4のX軸方向およびY軸方向の位置の決定方
法は同様なので、以後の説明は、X軸方向の位置の決定
方法、動作についてのみ説明する。Since the method of determining the position of the coordinate indicator 4 in the X-axis direction and the Y-axis direction is the same, the following explanation will only describe the method of determining the position in the X-axis direction and the operation.
以下、各構成要素の詳細(構成および動作)について説
明する。The details (configuration and operation) of each component will be described below.
微位置センス線群の敷設パターン
第3図に、本発明一実施例の微位置センス線群51の敷
設パターンを示す。Laying pattern of fine position sense line group FIG. 3 shows a laying pattern of fine position sense line group 51 according to an embodiment of the present invention.
微位置センス線群51は、ピッチPの間隔でループ形状
部分を有し、隣り合うループ形状部分において流れる電
流の向きが互いに逆向きとなるように結線した電気導体
線からなる微位置センス線Si.82 、 Ssおよび
S4の4本で構成されている。The fine position sense wire group 51 includes fine position sense wires Si that have loop shaped portions at intervals of a pitch P, and are made of electric conductor wires connected so that the directions of current flowing in adjacent loop shaped portions are opposite to each other. .. It consists of four wires: 82, Ss and S4.
これら4本の微位置センス線が平板5上に、所定のすら
し幅ZここではZ−P/4−2(ループ幅)としてZず
つX軸に平行にずらして、敷設している。These four fine position sense lines are laid on the flat plate 5 by shifting them by a predetermined width Z, here Z-P/4-2 (loop width), parallel to the X-axis.
各微位置センス1ilst〜S4の一端は、端子TSi
〜T S aを介して切替回路9に導かれる。One end of each fine position sensor 1ilst to S4 is connected to a terminal TSi.
~ T S a to the switching circuit 9 .
また、各微位置センスi S+ −S4の他端は、図中
に示すH点にて互いに接続され、その接続点から各微位
置センス線における隣接ループ形状部分間を結線する隣
接ループ間結合部分に近接して平行に敷設した電気導体
線からなるもとり線Scを介して端子TS+〜TS4の
近傍に配置した端子TS、に導かれている。In addition, the other ends of each fine position sense i S+ -S4 are connected to each other at point H shown in the figure, and from that connection point there is an adjacent inter-loop coupling portion that connects adjacent loop shaped portions of each fine position sense line. It is led to terminals TS arranged near terminals TS+ to TS4 via a control wire Sc made of an electric conductor wire laid parallel to the terminals TS+ to TS4.
各微位置センス線81〜S4の誘導電圧は、端子TS、
と各端子TSi〜TS4との間に生ずる交番誘導電圧を
もとに、切替回路9を介して誘導電圧検出回路10にて
検出される。The induced voltage of each fine position sense line 81 to S4 is the terminal TS,
The induced voltage detection circuit 10 detects the induced voltage via the switching circuit 9 based on the alternating induced voltage generated between the terminals TSi to TS4.
微位置センス線の誘導特性
第5図は、1本の微位置センス線Siの誘導特性を説明
する図である。Induction characteristics of fine position sense line FIG. 5 is a diagram illustrating the induction characteristics of one fine position sense line Si.
第5図(りは、第3図で示した微位置センス線群の敷設
バター7の一部を拡大して示したものである。FIG. 5 is an enlarged view of a part of the laid butter 7 of the fine position sense line group shown in FIG.
第5図(2)は、(1)に示した微位置センス線Siの
敷設パターンを示す。図中に示すB、D、Fの位置領域
がループ形状部分で、A、C,E、Gの位置領域が隣接
ループ間結合部分である。H点が微位置センス線Siと
もどり線Soの接続点である。FIG. 5(2) shows the laying pattern of the fine position sense line Si shown in (1). Position areas B, D, and F shown in the figure are loop-shaped portions, and position areas A, C, E, and G are connecting portions between adjacent loops. Point H is the connection point between the fine position sense line Si and the return line So.
また、第5図(2)および(3)の矢印は、端子TS+
から接続点Hを介してもどり線SCの端子TSOへ向け
て電流を流したときの各部の電気導体線部分の電流の向
きを示すものである。Also, the arrows in FIG. 5 (2) and (3) indicate the terminal TS+
It shows the direction of the current in the electrical conductor wire portion of each part when the current flows from the terminal TSO through the connection point H to the terminal TSO of the return line SC.
図から分かるように、Bの位置領域のループ形状部分で
は電流の向きは右まわり、隣りのDの位置領域のループ
形状部分では左まわり、さらに隣りのFの位置領域のル
ープ形状部分では右まわりとなる。As can be seen from the figure, the direction of the current is clockwise in the loop-shaped part of the position area B, counter-clockwise in the loop-shaped part of the adjacent position area D, and clockwise in the loop-shaped part of the adjacent position area F. becomes.
このように1隣接ル一プ形状部分間を第5図(1)ある
いは(2)のように隣接ループ間結合線で結線すると隣
り合うループ形状部分において流れる電流の向きが互い
に逆向きとなる。In this way, when one adjacent loop-shaped portion is connected with the adjacent inter-loop coupling line as shown in FIG. 5(1) or (2), the directions of currents flowing in the adjacent loop-shaped portions become opposite to each other.
ここで、もどり1fasoと隣接ループ間結合部分との
関係、相互作用について言及する。Here, the relationship and interaction between the return 1faso and the connecting portion between adjacent loops will be mentioned.
人、C,E、Gの位置領域の隣接ループ間結合部分の電
気導体線ともとり1lAsoとは、近接して平行に配置
されている。また第5図(2)K示したよ。The electric conductor wires of the connecting portions between adjacent loops in the position areas C, E, and G are arranged close to each other and parallel to each other. Also shown in Figure 5 (2) K.
うに、隣接ループ間結合部分ともどりl1lSoの電流
の流れる向きは互いに逆向きとなりている。七こで、第
5図(2)の81点に座標指示器4を位置したとき、E
の位置領域の隣接ループ間結合部分に誘起する起電力あ
るいは、これに伴う誘導電流をe(18工11j)とし
、Eの位置領域部分のもどり線Sqに誘起する起電力あ
るいは、これに伴う誘導電流なe (5OII! )と
すると両者の電気導体線は長さが等しく、近接して平行
に配置されているので・(S工K ) −6(Sol
) ・・・・・・・・・・・・・・・ (1)とな
る。In other words, the directions in which the currents flow in the connecting portion between adjacent loops and in the return l1lSo are opposite to each other. When the coordinate indicator 4 is positioned at the 81st point in Figure 5 (2) at 7 points, E
The electromotive force induced in the coupling part between adjacent loops in the position area of E or the induced current associated with this is e (18-11j), and the electromotive force induced in the return line Sq of the position area of E or the induced current associated with this is If the current is e (5OII!), then both electric conductor wires have the same length and are placed close to each other in parallel, so (S) -6 (Sol
) ・・・・・・・・・・・・・・・ (1).
これを端子TS+とTS、間で見ると、第5図(2)中
の矢印で示したようにTS+からTSzに向う両者の電
流の流れは、互いに逆向きとなっているので、両者で発
生した起電力あるいは、これに伴う誘導電流は互いに、
打ち消されることになる。よって、A、C,E、Gの位
置領域の瞬接間ループ結合部分とこれに近接、平行に配
置されたもどり線SOの部分は、誘導特性に寄与しなく
、第5図(3)に示した実線部分のみが、座標指示器4
に内蔵された励磁巻線によって作られる交番磁界に対し
て交番誘導電圧発生に寄与することになる。結果的に、
第5図(2)に示した微位置センスis、は、第5図(
3)に示した実線部分のみの電気導体線が交番誘導電圧
発生に寄与し、実線部分はBの位置領域においては、1
ターンの右まわりのループを形成し、Dの位置領域にお
いては、1ターンの左まわりのループを、Fの位置領域
においては、1ターンの右まわりのループを形成するこ
とになる。Looking at this between terminals TS+ and TS, as shown by the arrow in Figure 5 (2), the current flows from TS+ to TSz are in opposite directions, so the current flow is generated between both terminals. The electromotive force generated or the induced current caused by this are mutually
It will be cancelled. Therefore, the instantaneous joint loop coupling portions in the position areas A, C, E, and G and the portion of the return line SO placed close to and parallel to these do not contribute to the induction characteristics, and as shown in Fig. 5 (3). Only the solid line portion shown is the coordinate indicator 4.
The alternating magnetic field created by the built-in excitation winding contributes to the generation of an alternating induced voltage. as a result,
The fine position sense is shown in FIG. 5(2) is as shown in FIG.
The electric conductor wire only in the solid line part shown in 3) contributes to the generation of alternating induced voltage, and the solid line part is 1 in the position area B.
A clockwise loop of the turn is formed, and in the position area D, a clockwise loop of one turn is formed, and in the position area F, a clockwise loop of one turn is formed.
これは、第5図(4)に示した1ターンのループ線をB
、D、Fの位置領域にループ線s、、 t SD r
SIFを配置し、各ループ線の交番誘導電圧eB 、
eD 、 elFを加算したものと等価となる。(eD
の電圧は、θB、θFとは基準が異なることに注意され
たい)第5図(5)は、この様子を示したもので、横軸
は座標指示器4の位置を示し、縦軸は交番誘導電圧の大
きさと、励磁巻線に印加される励磁交番電圧との位相関
係を示す。This means that the one-turn loop line shown in Figure 5 (4) is
Loop line s,, t SD r in the position area of ,D,F
The SIF is arranged, and the alternating induced voltage eB of each loop wire is
It is equivalent to the sum of eD and eIF. (eD
(Please note that the reference voltage of θB and θF is different from that of θB and θF.) Figure 5 (5) shows this situation, where the horizontal axis indicates the position of the coordinate indicator 4, and the vertical axis indicates the alternating voltage. The phase relationship between the magnitude of the induced voltage and the excitation alternating voltage applied to the excitation winding is shown.
第5図(5)のeE 、 aD 、 eFがループHA
SE+ SD+ SIFの交番誘導電圧の大きさを示
し、太実線がこれらを加算したものである。ループIS
B、SFのループ内中央にて、eE 、 e’J!は最
大値となり中央から離れるにしたがい小さくなってい(
、ループ線SDのループ内中央にてeDは最大値となる
が、交番誘導電圧の位相はループ線5Btsyのループ
内中央の位相とは逆相となる。各ループ線の誘導特性は
同じであり、ただ、ループの配置位置が異なるのみであ
るので、これらを加算した結果は太実線で示すようにB
の位置領域の中央で同相で最大となり、C0点(ループ
形状部分間の中央点)で誘導電圧は零となり、位相が逆
転してDの位置領域の中央で逆相で最大となり、E、点
で再び誘導電圧は零となり再度位相が逆転して、Fの位
置領域の中央で同相で最大となる。eE, aD, and eF in Fig. 5 (5) are loop HA
The magnitude of the alternating induced voltage of SE+SD+SIF is shown, and the thick solid line is the sum of these. Loop IS
At the center of the loop of B and SF, eE, e'J! is the maximum value, and decreases as you move away from the center (
, eD has a maximum value at the center of the loop of the loop line SD, but the phase of the alternating induced voltage is opposite to the phase of the center of the loop of the loop line 5Btsy. The induction characteristics of each loop line are the same, but the only difference is the placement position of the loop, so the result of adding these is B as shown by the thick solid line.
The induced voltage reaches a maximum in the same phase at the center of the position area of , becomes zero at point C0 (the center point between the loop-shaped parts), the phase is reversed and reaches a maximum in opposite phase at the center of the position area of D, and the induced voltage reaches a maximum at the center of the position area of D. The induced voltage becomes zero again, the phase is reversed again, and it becomes maximum in the same phase at the center of the position area of F.
このように、微位置センス線Siの誘導電圧特性は、ル
ープ形状部分の配置ピッチPに対して、2倍の2Pを周
期とする(り返し特性となる。In this way, the induced voltage characteristic of the fine position sense line Si has a period of 2P, which is twice the arrangement pitch P of the loop-shaped portion (it becomes a repeating characteristic).
微位置センス線群の誘導特性
各微位置センス線81〜S4は、第6図および第5図(
1)に示したように、X軸方向にずらし幅2−P/4−
2(ループ形状部分のループ幅)ずつ、ずらして敷設し
ているので、各センス線の誘導電圧特性は、第6図(2
)のようになる。第6図(5)は、各微位置センス線8
番の誘導電圧V(す(交番誘導電圧の大きさ)を示した
もので、位相情報は人っていない。また、第6図(4)
は各位置における各微位置センス線S、〜S4の誘導電
圧v (i)のうちの最大値を示したもので、その値を
与える微位置センス線は図中に示すようにR1点から順
に81+ S2 rSs 、 S4 T S−+ 、
S2 )・・・のようになる。また、その最大値を与え
る微位置センス線の交番誘導電圧の位相は励磁巻線を駆
動する励磁交番電圧の位相に対し、第6図(5)に示す
ように2Pを周期(2幅同相で2幅逆相)とする(り返
しとなる。このように、微位置センス線群の誘導特性は
2Pを周期とするくり返しとなる。Induction characteristics of the fine position sense line group Each of the fine position sense lines 81 to S4 is shown in FIGS. 6 and 5 (
As shown in 1), the shift width in the X-axis direction is 2-P/4-
The induced voltage characteristics of each sense line are as shown in Figure 6 (2
)become that way. FIG. 6 (5) shows each fine position sense line 8.
Figure 6 (4) shows the induced voltage V (the magnitude of the alternating induced voltage), and there is no phase information.
indicates the maximum value of the induced voltage v (i) of each fine position sense line S, ~S4 at each position, and the fine position sense lines that give that value are sequentially applied from point R1 as shown in the figure. 81+ S2 rSs, S4 T S-+,
S2)... In addition, the phase of the alternating induced voltage of the fine position sense line that gives the maximum value has a period of 2P (2 widths are in phase) with respect to the phase of the excitation alternating voltage that drives the excitation winding, as shown in Figure 6 (5). 2-width anti-phase) (this is repeated. In this way, the induction characteristics of the fine position sense line group are repeated with a period of 2P.
切替回路動作タイミング
第7図は、切替回路9の動作タイミングを示すものであ
り、(1)は、制御回路23から供給される選択すべき
センス@Siのコードを示す切替回路制御信号231
、 (2)は、センス1Jsiに接続された切替回路9
の内部スイッチsw番の開閉タイミン久、および(3)
は、切替回路9の出力信号であり選択されたセンス@S
iの交番誘導電圧” (Si )を示す。Switching circuit operation timing FIG. 7 shows the operation timing of the switching circuit 9, and (1) shows the switching circuit control signal 231 which is supplied from the control circuit 23 and indicates the code of the sense @Si to be selected.
, (2) is the switching circuit 9 connected to the sense 1Jsi
Opening/closing timing of internal switch sw, and (3)
is the output signal of the switching circuit 9 and the selected sense @S
denotes the alternating induced voltage of i (Si).
このよ5に、切替回路9は各センス線を時系列的に選択
すべく切替回路制御信号261によって制。5, the switching circuit 9 is controlled by the switching circuit control signal 261 to select each sense line in time series.
御され選択したセンス線の交番誘導電圧を、誘導。The control induces an alternating induced voltage on the selected sense line.
電圧検出回路10に導く。It leads to the voltage detection circuit 10.
誘導電圧検出回路
誘導電圧検出回路10は、切替回路9によって選択され
たセンス線番と誘起する交番誘導電圧信号;(t)の励
磁交番電圧信号の所定の位相タイミング(正のピークタ
イミング)における誘導電圧。Induced voltage detection circuit The induced voltage detection circuit 10 generates an alternating induced voltage signal induced with the sense line number selected by the switching circuit 9; an induced voltage signal at a predetermined phase timing (positive peak timing) of the excitation alternating voltage signal (t). Voltage.
IP(りを検出するために、まず、;(番)を増幅器。In order to detect the IP, first use the ; (number) as an amplifier.
11で増幅し、フィルタ12で不要な雑音成分を除。11 amplifies the signal, and filter 12 removes unnecessary noise components.
去した後、サンプル・ホールド回路13に入力する。After the signal is removed, the signal is input to the sample/hold circuit 13.
サンプルホールド回路は、ピークタイミング検。The sample and hold circuit detects peak timing.
−出回路16の出力信号によって、サンプル/ホールド
の動作が制御され、励磁交番電圧信号の正のピークタイ
ミングにおける交番誘導電圧信号ン(りの瞬時値をホー
ルドする。- The sample/hold operation is controlled by the output signal of the output circuit 16, and the instantaneous value of the alternating induced voltage signal N(R) at the positive peak timing of the excitation alternating voltage signal is held.
第8図にピークタイミング検出回路16の内部構成を示
す。ピークタイミング検出回路16は、ローパスフィル
タ161.比較器162およびD型フリップ70ツブ1
63で構成されている。ローパスフィルタ161のコー
ナ周波数f0は、交番電圧発生回路2の交番周波数10
より充分小さく設定しであるので、ローパスフィルタ1
61の出力には、交番電圧発生回路のrjjha交番電
圧信号(第9図(1))に対して、位相が90°シフト
した信号が得られる。FIG. 8 shows the internal configuration of the peak timing detection circuit 16. The peak timing detection circuit 16 includes a low pass filter 161. Comparator 162 and D-type flip 70 tube 1
It consists of 63. The corner frequency f0 of the low-pass filter 161 is the alternating frequency 10 of the alternating voltage generating circuit 2.
Since it is set sufficiently small, low-pass filter 1
61, a signal whose phase is shifted by 90° with respect to the rjjha alternating voltage signal (FIG. 9 (1)) of the alternating voltage generating circuit is obtained.
(第9図(2)に示す)比較器162は、この90°シ
フトした信号と所定の値(零)と比較することにより、
第9図(3)に示すように励磁交番電圧信号の正のピー
ク値のタイミングで立上がる矩形波を出力し、これをD
型フリップフロップ165のC100k端子に供給する
。D型フリッグフロップ163のDat a入力端子に
は、制御回路23より所定のタイミングで一供給される
サンプル・ホールド制御信号2!12 (第9図(4)
)が入力され、D型クリップフロップ163の出力端子
Qには、上記サンプル・ホールド制御信号232が前記
、励磁交番電圧信号の正のピーク値のタイミングで立上
がる矩形波(cloak端子入力信号)の立上がりタイ
ミングでサンプリングされた値が出力される。つまり、
第9図(5)に示すように、励磁交番電圧信号の正のピ
ーク値のタイミングで、ホールドするようにサンプル・
ホールド回路15を制御する。The comparator 162 (shown in FIG. 9(2)) compares this 90° shifted signal with a predetermined value (zero) to
As shown in Figure 9 (3), a rectangular wave that rises at the timing of the positive peak value of the excitation alternating voltage signal is output, and this is
It is supplied to the C100k terminal of type flip-flop 165. The Data input terminal of the D-type flip-flop 163 receives a sample-and-hold control signal 2!12 (FIG. 9 (4)
) is input to the output terminal Q of the D-type clip-flop 163, and the sample-and-hold control signal 232 is a rectangular wave (cloak terminal input signal) that rises at the timing of the positive peak value of the excitation alternating voltage signal. The sampled value is output at the rising timing. In other words,
As shown in Figure 9 (5), the sample is held at the timing of the positive peak value of the excitation alternating voltage signal.
Controls the hold circuit 15.
ここで、第9図(6)に示すように1切替回路制御信号
231がセンス171 SnおよびSrL+1を選択す
べくT2のタイミングで切替わり、これに対して第9図
(7)のように、サンプル・ホールド回路13の入力端
子に交番誘導電圧信号”:; <sn)、 ; <sニ
ヤ、)が入力され”;; (S+s)は、励磁交番電圧
信号と同相、ン(Sユ+1)は、励磁交番電圧信号と逆
相の交番誘導電圧信号とすれば、サンプル・ホールド回
路15は前述したように、 T+のタイミングつまり、
励磁交番電圧信号の正のピーク値タイミングで;(S、
、)の値をホールドする。; (Sy&)は、励磁交番
電圧信号と同相したので、”; (SFL)の正のピー
ク値がホールドされることになる。Here, as shown in FIG. 9 (6), the 1 switching circuit control signal 231 switches at timing T2 to select the sense 171 Sn and SrL+1, and on the other hand, as shown in FIG. 9 (7), The alternating induced voltage signal ":;<sn),;<snear,)" is input to the input terminal of the sample-and-hold circuit 13, and (S+s) is in phase with the excitation alternating voltage signal, Assuming that is an alternating induced voltage signal having a phase opposite to the excitation alternating voltage signal, the sample-and-hold circuit 15 is configured to control the timing of T+, that is, as described above.
At the positive peak value timing of the excitation alternating voltage signal; (S,
, ) hold the value. Since (Sy&) was in phase with the excitation alternating voltage signal, the positive peak value of (SFL) is held.
また、ン(Sn+1)に対してはT4のタイミングでホ
ールドされるが、’;:(Sn+t)は、励磁交番電圧
信号と逆相としたので、’;’(SFL+1)の負のピ
ーク値がホールドされることになる。この様子を第9図
(8)に示す。Furthermore, the negative peak value of ';' (SFL+1) is It will be held. This situation is shown in FIG. 9 (8).
これら、サンプル・ホールド回路13でホールドされた
値が、第9図(9)に示すようにA/D変換器14によ
って、ディジタル値に変換される。このとき、”;;
(Sn) + ’;; (SyL++)に対するA/D
変、換器14の出力をV (Si1) 、 V (Sn
++)とすれば、V(S、)は正の値を、V (SrL
++)は負の値をとることになり、その大きさは、7(
Sn>、;;−<Sn+1)の振幅の大きさを示すこと
になる。These values held by the sample and hold circuit 13 are converted into digital values by the A/D converter 14 as shown in FIG. 9 (9). At this time,";;
(Sn) + ';; A/D for (SyL++)
The output of the converter 14 is converted into V (Si1), V (Sn
++), V(S,) is a positive value, V(SrL
++) takes a negative value, and its size is 7(
This indicates the magnitude of the amplitude of Sn>,;;-<Sn+1).
以上の誘導電圧検出回路10の動作により、第6図(2
)K示した(図中では、(りで示している)各微位置七
ン“ス線Siの誘導電圧(極性を有する)V(SL)を
得ることができる。By the above-described operation of the induced voltage detection circuit 10, as shown in FIG.
)K (in the figure, the induced voltage (having polarity) V(SL) of each fine position 7" base wire Si (indicated by (in the figure)) can be obtained.
よって、極性判定回路17は、第8図に具体構成を示す
よ5に、比較器170で構成し、誘導電圧検出回路10
の出力(A/D変換器14の出力)が、いき値(この場
合は零)より大きいか否か、つまり正の値か負の値かに
よりて、交番誘導電圧−(Sn)が励磁交番電圧信号と
同相か否かを判定する。Therefore, the polarity determination circuit 17 is composed of a comparator 170 as shown in FIG. 8, and the induced voltage detection circuit 10
Depending on whether the output (output of the A/D converter 14) is larger than the threshold value (zero in this case), that is, whether it is a positive value or a negative value, the alternating induced voltage -(Sn) Determine whether it is in phase with the voltage signal.
この比較器170は、ディジタル値を比較する比較器で
あるが、サンプルホールド回路13の出力を一方の入力
とし、他方の入力を零とするアナログ値を比較する比較
器で構成し、サンプルホールド回路13のホールドタイ
ミング時における比較結果を出力するようにしても、同
様な効果が得られる。This comparator 170 is a comparator that compares digital values, but it is configured with a comparator that compares analog values, with one input being the output of the sample and hold circuit 13, and the other input being zero. A similar effect can be obtained by outputting the comparison result at the hold timing of 13.
センス線Siの極性判定結果をp(SL)とし、P(S
りは、同相のとき、1.逆相のとき−1の値をとるもの
とする。Let the polarity determination result of the sense line Si be p(SL), and P(S
When ri is in phase, 1. It assumes a value of -1 when the phase is reversed.
また、切替回路9の各センス線の切替タイミングは、第
9図に示したよ5に、T2のタイミングつまり、励磁交
番電圧信号の零クロスタイミングとすれば、第9図(7
)のよプにセンス線SnとSW+ +の交番誘導電圧’
;; (SFL) 、”;; (SF&++)の値は、
T2のタイミングでは、ともに零となるので、切替時の
過渡応答(増幅器11.フィルタ12の応答特性による
)時間が小さくなり、高速のA/D変換器を用いた各セ
ンス線の誘導電圧の高速走査検出ひいては、座標読取速
度の高速化が可能となる。Moreover, if the switching timing of each sense line of the switching circuit 9 is the timing of T2, that is, the zero cross timing of the excitation alternating voltage signal, as shown in FIG.
), the alternating induced voltage between the sense lines Sn and SW+
;; (SFL) , ";;(SF&++) values are
At the timing of T2, both become zero, so the transient response time (depending on the response characteristics of the amplifier 11 and filter 12) at the time of switching becomes small, and the induced voltage of each sense line using a high-speed A/D converter is reduced. Scanning detection and, in turn, the speed of coordinate reading can be increased.
座標検出回路18は、前述した誘導電圧検出回路10よ
り得られる微位置センス線81〜S4の誘導電圧V(S
+)〜v(s4)と極性判定回路17の極性判定結果p
(s+)〜P (S4)をもとに、座標指示器4の傾き
による誘導電圧の変動を補正し、補正した各微位置セン
ス線の誘導電圧の相対的な大きさKより、微位置センス
機のループ形状部分の配置ピッチPの2倍の2Pを周期
とする周期内の位置(微位置と称す)を検出する微位置
検出回路19と、粗位置センス線群61(第4図に示し
た。詳細は後述する)の誘導電圧および、前記微位置検
出回路19の出力結果をもとに、座標指示器4が、前記
2Pの幅で領域分割されたいずれの周期領域に位置する
かを検出し、その周期領域の基準点の位−置(粗位置と
称す)を出力する粗位置検出回路20および微位置と粗
位置を加算し、座標指示器4の読取位置を出力する加算
器21で構成される。The coordinate detection circuit 18 detects the induced voltage V (S
+) ~ v(s4) and the polarity determination result p of the polarity determination circuit 17
(s+) to P (S4), correct the fluctuation of the induced voltage due to the inclination of the coordinate indicator 4, and from the relative magnitude K of the induced voltage of each corrected fine position sense line, fine position sense A fine position detection circuit 19 detects a position (referred to as a fine position) within a period of 2P, which is twice the arrangement pitch P of the loop-shaped portion of the machine, and a coarse position sense line group 61 (shown in FIG. 4). Based on the induced voltage (details will be described later) and the output result of the fine position detection circuit 19, it is determined in which periodic region divided by the width of 2P the coordinate indicator 4 is located. A coarse position detection circuit 20 detects and outputs the position of a reference point in the periodic region (referred to as a coarse position), and an adder 21 adds the fine position and coarse position and outputs the read position of the coordinate indicator 4. Consists of.
以下、微位置検出回路19、粗位置セン2線詳61およ
び粗位置検出回路20の動作を説明する。The operations of the fine position detection circuit 19, the coarse position sensor 2-line detail 61, and the coarse position detection circuit 20 will be described below.
微位置検出回路
微位置検出回路19は、誘導電圧検出回路10より順次
出力される微位置センス線81〜S4の誘導電圧V(S
+)〜V(S4)と極性判定回路17の極性判定結果P
(Ss)〜P(84)を取り込み、−担、センス線デー
タ記憶回路191に記憶する。具体的には、誘導電圧V
(S+) 〜V (S4) ラミ圧K メモ!719
11に、極性判定結果P(S+)〜P (S4)を極性
値メモリ1912に、微位置センス線SLのセンス線番
号器−1〜4に対応して所定のエリアに記憶する。Fine position detection circuit The fine position detection circuit 19 detects the induced voltage V (S
+) to V(S4) and the polarity determination result P of the polarity determination circuit 17
(Ss) to P(84) are taken in and stored in the sense line data storage circuit 191. Specifically, the induced voltage V
(S+) ~V (S4) Rami pressure K Memo! 719
11, the polarity determination results P(S+) to P(S4) are stored in the polarity value memory 1912 in predetermined areas corresponding to the sense line numberers -1 to -4 of the fine position sense line SL.
ここで、第6図(6)に示すように、座標読取範囲を2
Pの幅で領域分割され座標軸の基準点から数えて1番目
の周期領域ksiの基準点をRi点とし、Ri点は、第
6図(5)に示すよ5に大きさの最大なる誘導電圧を与
える微位置センス線の唖性判定結果が逆相から正相(負
から正)に反転する点とする。また、RL点を基準点と
する2v幅の周期領域人Siを、周期番号&と略称する
。Here, as shown in Figure 6 (6), the coordinate reading range is set to 2.
The reference point of the first periodic region ksi, which is divided into regions with a width of P and counted from the reference point of the coordinate axes, is the Ri point, and the Ri point is the maximum induced voltage of 5 as shown in Figure 6 (5). It is assumed that the point where the result of the dumbness determination of the fine position sense line that gives Further, the periodic area person Si having a width of 2v with the RL point as the reference point is abbreviated as period number &.
微位置検出回路19は、前述のセンス線データ記憶回路
191の記憶値をもとに、座標指示器4がいずれの周期
領域内に位置しているかは検出できないが(この検出は
粗位置検出回路の役割である)、前述のように設定した
周期領域の基準点からの位@(これを周期自位置と称す
)を次のようKして検出する。The fine position detection circuit 19 cannot detect in which periodic region the coordinate indicator 4 is located based on the values stored in the sense line data storage circuit 191 (this detection is performed by the coarse position detection circuit). The position of the periodic region set as described above from the reference point (this is called the periodic self-position) is detected by K as follows.
まず、最大値微位置センス線検出回路195にて、誘導
電圧V(S+)〜V(84)のうち、大きさの最大なる
誘導電圧を検出し、これを与える微位置センス1asn
のセンス線番号rL(以下、これを、最大値微位置セン
ス線番号と称す)と極性判定結果P(src)を出力す
る。ルは1〜4の値である。First, the maximum value fine position sense line detection circuit 195 detects the maximum induced voltage among the induced voltages V(S+) to V(84), and provides the fine position sense line 1asn.
The sense line number rL (hereinafter referred to as the maximum fine position sense line number) and the polarity determination result P(src) are output. is a value of 1 to 4.
ここで、座標指示器4を、第3図(1)に示すA点の位
置に位置せしめたとすれば、第6図(4)に示すように
、微位置センス線S3の誘導電圧V(Ss)が最大とな
り、またV (Ss)の極性判定結果P (Ss)は、
同相(正)であるので、最大amm位置セン籾種検出回
路95は、n−5、P (Sg)−同相を出力する0
よってこの最大値微位置センス線検出回路195の出力
より、座標指示器4は、第6図(6)に示す周期領域内
を8分割した小領域(A+〜As )のうち、小領域人
3内に位置していることがわかる。Here, if the coordinate indicator 4 is positioned at the point A shown in FIG. 3(1), the induced voltage V(Ss ) becomes the maximum, and the polarity determination result P (Ss) of V (Ss) is
Since they are in phase (positive), the maximum amm position sensing paddy type detection circuit 95 outputs n-5, P (Sg) - in phase. It can be seen that the device 4 is located in the small region 3 of the small regions (A+ to As) obtained by dividing the periodic region into 8 as shown in FIG. 6(6).
周期内オフセット値算出回路196は、前述の最大値数
位置センス線検出回路195より得られる最大値微位置
センス線番号路と、そのセンス線の交番誘導電圧の極性
判定結果P (S、)をもとに、座標指示器4が、いず
れの小領域内に位置しているかを検出し、検出した小領
域の周期領域の基準点からのオフセット値を算出する。The intra-period offset value calculation circuit 196 calculates the maximum fine position sense line number path obtained from the maximum value position sense line detection circuit 195 and the polarity determination result P (S,) of the alternating induced voltage of the sense line. Based on this, the coordinate indicator 4 detects in which small region it is located, and calculates the offset value of the detected small region from the reference point of the periodic region.
小領域の幅は、微位置センス種のすらし[Zとなるので
、オフセット値X。’FTは、ただし、ルは最大値微位
置センス線番号で1〜4の値、P (SrL)は、微位
置センス線S、の交番誘導電圧の励磁交番電圧に
対する極性判定結果
によって算出する。The width of the small area is the width of the fine position sense type [Z, so the offset value is X. 'FT is calculated by the maximum fine position sense line number with a value of 1 to 4, and P (SrL) is the polarity determination result of the alternating induced voltage of the fine position sense line S with respect to the excitation alternating voltage.
検出した小領域内の座標指示器の詳細な位置は、誘導電
圧極性正規化回路198.誘導電圧補正回路199.2
信号化回路195、正規化回路195および位置変換回
路194によりて、次のように検出する。The detailed position of the coordinate indicator within the detected small area is determined by the induced voltage polarity normalization circuit 198. Induced voltage correction circuit 199.2
The signal conversion circuit 195, normalization circuit 195, and position conversion circuit 194 detect as follows.
特に、誘導電圧極性正規化回路198および誘導電圧補
正回路199の動作が、本発明の特徴とするところであ
り、座標指示器4の傾きによる誘導電圧の変動を補正す
るものである。In particular, the operation of the induced voltage polarity normalization circuit 198 and the induced voltage correction circuit 199 is a feature of the present invention, which corrects fluctuations in the induced voltage due to the tilt of the coordinate indicator 4.
まず、誘導電圧極性正規化回路198は、センス線デー
タ記憶回路191に記憶されている各微位置センス線S
i (i−1〜4)の誘導電圧V (Si) 。First, the induced voltage polarity normalization circuit 198 selects each fine position sense line S stored in the sense line data storage circuit 191.
Induced voltage V (Si) of i (i-1 to 4).
極性判定結果p (sL) 、最大値微位置センス線検
出回路195より得られる最大値微位置センス線番号ル
およびそのセンス線の極性判定結果p (s、)をもと
に、各微位置センス線SLの誘導電圧の極性を次のよプ
に正規化し、極性正規化誘導電圧VT 。Each fine position sense is The polarity of the induced voltage on line SL is normalized to the polarity normalized induced voltage VT.
vL、vR,VBヲ出力する。Outputs vL, vR, and VB.
V、r−1v (S、)I ・(3)V
L−CPL(’)”P(Ss)・v(Syi−+)
−(4)VH=CPR(n) ・P(SrL) ・V(
Sn++) ”(5ンv、、−CPB(ル)・P(
Sル)・V(Sn+2) ・・・(6)ただし、
CPL(Fl&) 、CPR(i) 、CPB(7L)
は、九に対応して予め設定した1あるいは−1の値をと
る極性正規化係数、
また、
ルーフ<1のとき ルーi−(ルーj)+4ル+i>
4のとき ル+7−(n+1)−4また、P(SrL
)は、同相のとき1.逆相のとき−1の値をとるものと
する。V, r-1v (S,)I ・(3)V
L-CPL(')"P(Ss)・v(Syi-+)
-(4) VH=CPR(n) ・P(SrL) ・V(
Sn++) ”(5nv,, -CPB(le)・P(
Sle)・V(Sn+2)...(6) However, CPL(Fl&), CPR(i), CPB(7L)
is a polarity normalization coefficient that takes a preset value of 1 or -1 corresponding to 9, and when roof < 1, ru i - (ru j) + 4 ru + i>
When 4, Le+7-(n+1)-4 Also, P(SrL
) is in phase when 1. It assumes a value of -1 when the phase is reversed.
極性正規化誘導電圧vTは、最大値微位置センス線番号
かを与える微位置センス線Snの誘導電圧V (Ss)
に対応しvLは、前記微位置センス1IilSnの左隣
りに位置する微位置センスlsルー1の誘導電圧V(S
n−+)に対応しvRは、前記微位置センス線Siの右
隣りに位置する微位置センス線Sユ+1の誘導電圧V
(SrL++)に対応しvBは、残りの1本の微位置セ
ンス線SrL+ 2の誘導電圧v(Sル+2)に対応す
る。The polarity normalized induced voltage vT is the induced voltage V (Ss) of the fine position sense line Sn which gives the maximum fine position sense line number.
, and vL is the induced voltage V(S
n−+), and vR is the induced voltage V of the fine position sense line S+1 located on the right side of the fine position sense line Si.
(SrL++) and vB corresponds to the induced voltage v (SrL+2) of the remaining fine position sense line SrL+2.
ここで、極性正規化係数CPL (ル)、CPR(→お
よびCP B (fi)を、ルに対応して表1のように
表 1
に設定すれば、
極性正規化誘導電圧v= l v、、 t VRおよび
vBの極性(正/負)を、最大値微位置センス線番号ル
とそのセンス線の極性判定結果P (83) ICよっ
て検出される座標指示器4が位置する小領域のいずれの
小領域においても等しくすることができる。Here, if the polarity normalization coefficients CPL (l), CPR (→ and CP B (fi)) are set as shown in Table 1 in accordance with l, the polarity normalized induced voltage v=lv, , t The polarity (positive/negative) of VR and vB is determined by the maximum fine position sense line number and the polarity determination result P of that sense line (83) Which of the small areas where the coordinate indicator 4 detected by the IC is located? can be made equal even in a small area of .
表1の極性正規化係数の値は、極性正規化誘導電圧VT
F VL 、 VBおよびvBの極性関係が、各小領
域において、第6図(2)に示した小領域Asにおける
各微位置センス線の誘導電圧の極性関係と等しくするよ
うに設定したものである。The values of the polarity normalization coefficients in Table 1 are the polarity normalized induced voltage VT
The polarity relationship of F VL , VB and vB is set in each small area to be equal to the polarity relationship of the induced voltage of each fine position sense line in the small area As shown in FIG. 6 (2). .
第10図ノ(1)に、微位置セン、x、 線Sn 、
Sn−、rSn+1. SrL+4のルーズ形状部分の
配置関係を示し、第10図(2)に、小領域内(図中の
B0点からB2点までの領域)における極性正規化誘導
電圧VT、VLJVR+ VB (実線部分)を示す。In Figure 10 (1), the fine position sensor, x, line Sn,
Sn-, rSn+1. The arrangement relationship of the loose-shaped portion of SrL+4 is shown in FIG. 10 (2), and the polarity normalized induced voltage VT, VLJVR+VB (solid line part) in the small area (area from point B0 to point B2 in the figure) is shown. show.
これによって検出された小領域内の座標指示器。Coordinate indicator within the small area detected by this.
4の詳細な位置(以下、小領域内位置△Xと称す)は、
極性正規化誘導電圧VT * v、、 l VRおよび
vBの相対的な大きさによって検出することが可能とな
る。The detailed position of No. 4 (hereinafter referred to as small area position ΔX) is:
The polarity normalized induced voltages VT*v,,l can be detected by the relative magnitudes of VR and vB.
座標指示器の傾きによる誘導電圧特性の変動しかし、今
までに示した誘導電圧の特性(第6図、第10図)は、
座標指示器4が平板に対して垂直(傾きなし)に指示さ
れた場合であり、座標指示器4が平板に対して傾いた場
合は、各微位置センス線の誘導電圧特性は、第6図、第
10図とは、異なったものになる。Changes in induced voltage characteristics due to the tilt of the coordinate indicator However, the induced voltage characteristics shown so far (Figures 6 and 10) are
When the coordinate indicator 4 is pointed perpendicular to the flat plate (no tilt), and when the coordinate indicator 4 is tilted to the flat plate, the induced voltage characteristics of each fine position sense line are as shown in Fig. 6. , will be different from FIG. 10.
これは、特公昭58−165CI6号の第3図に示され
ているように、座標指示器4が傾くと、励磁巻線より発
生する交番磁界の分布が同様に傾き、第5図(4)に示
した等価ループ形状部分を鎖交する磁束の垂直方向酸が
変化することによる。This is because, as shown in Figure 3 of Japanese Patent Publication No. 58-165 CI6, when the coordinate indicator 4 is tilted, the distribution of the alternating magnetic field generated from the excitation winding is also tilted, and as shown in Figure 5 (4). This is due to the change in the vertical direction of the magnetic flux that interlinks the equivalent loop shape shown in .
第11図に、座標指示器4の傾きに対する極性正規化誘
導電圧vT + vL t vRおよびvBの傾向を示
す。FIG. 11 shows trends of the polarity normalized induced voltages vT + vL t vR and vB with respect to the inclination of the coordinate indicator 4.
第11図(1)は、傾きが0°(傾きなし’) 、 (
2)は、傾き10°、(3)は傾き45°の極性正規化
誘導電圧の小領域内の特性を示す。また、(4)は傾き
一10°、(5)は傾き一45°のときの特性を示す。In Fig. 11 (1), the inclination is 0° (no inclination'), (
2) shows the characteristics within a small region of the polarity normalized induced voltage with a slope of 10° and (3) with a slope of 45°. Further, (4) shows the characteristics when the inclination is -10°, and (5) shows the characteristics when the inclination is -45°.
正の傾きの場合(第11図(2) t (3) )、傾
きが増すにつれVTJが太き(、vRが小さくなり、両
者の相補的な特性がずれるとともに、VBの極性反転位
置が小領域の中央位置から除々に右方向(図において)
にずれてい(。(3)のように傾きが極端になると、V
Bは、常に正の値となり、VRが小領域内で極性反転を
生ずる。(負の値をとるようになる。)
逆に、負の傾きの場合(第11図(4) 、 (5)
)、傾きが増すにつれ、vLが小さく、vRが大きくな
るとともに、vBの極性反転位置が、小領域の中央−位
置から、除々に、左方向(図において)Kずれてい(。In the case of a positive slope (Fig. 11 (2) t (3)), as the slope increases, VTJ becomes thicker (and vR becomes smaller, the complementary characteristics of the two shift, and the polarity reversal position of VB becomes smaller. Gradually to the right from the center of the area (in the diagram)
If the slope becomes extreme as in (3), V
B always takes a positive value, and VR causes polarity reversal within a small region. (It will take a negative value.) Conversely, in the case of a negative slope (Figure 11 (4), (5)
), as the slope increases, vL becomes smaller and vR becomes larger, and the polarity inversion position of vB gradually shifts to the left (in the figure) K from the center position of the small region (.
(5)のように傾きが極端になると、V、Bは、常に負
の値となり、vLが小領域内で極性反転を生ずる。(負
の値をとるようになる。)また、VBの大きさく絶対値
)は、傾きが増すにつれ、大きくなる傾向にある。When the slope becomes extreme as in (5), V and B always take negative values, and vL causes a polarity reversal within a small region. (It takes a negative value.) Also, the absolute value of VB tends to increase as the slope increases.
第11図に示したように、座標指示器4の傾きによって
、各微位置センス線の誘導電圧、ひいては、極性正規化
誘導電圧が変化すると、極性正規化誘導電圧VT 、
VL 、 VBおよびVBの相対的な大きさが異なって
しまい、小領域内位置△Xが傾きによって変動すること
になる。As shown in FIG. 11, when the induced voltage of each fine position sense line, and hence the polarity normalized induced voltage, change depending on the inclination of the coordinate indicator 4, the polarity normalized induced voltage VT,
The relative sizes of VL, VB, and VB will differ, and the position ΔX within the small region will vary depending on the slope.
誘導電圧補正回路199は、前述の座標指示器4の傾き
による小領域内位置ΔXの変動、つまり、座標読取誤差
の発生を低減すべく、各極性正規化誘導電圧を、座標指
示器4の傾きの方向および、傾きの度合に応じて補正す
るものである。The induced voltage correction circuit 199 adjusts each polarity normalized induced voltage to the inclination of the coordinate indicator 4 in order to reduce the variation in the position ΔX in the small area due to the inclination of the coordinate indicator 4, that is, to reduce the occurrence of coordinate reading errors. The correction is made according to the direction and degree of inclination.
この誘導電圧の補正は、第11図で示したように、極性
正規化誘導電圧V、Bは、座標指示器4の傾きの度合に
比例してその大きさが大きくなり、正の傾きの場合、正
の値をとり、負の傾きの場合、負の値をとるという特性
を利用して、座標指示器4の傾きの度合と方向を検出し
、各極性正規化誘導電圧を、座標指示器4の傾き0°に
おける各極性正規化誘導電圧の特性により近づけるべく
、補正する。In this correction of the induced voltage, as shown in FIG. 11, the polarity-normalized induced voltages V and B increase in magnitude in proportion to the degree of inclination of the coordinate indicator 4. , takes a positive value, and in the case of a negative slope, takes a negative value.Using this property, the degree and direction of the inclination of the coordinate indicator 4 are detected, and each polarity normalized induced voltage is detected by the coordinate indicator 4. The correction is made to more closely approximate the characteristics of each polarity normalized induced voltage at a slope of 0° in No. 4.
以下、この誘導電圧補正回路199の具体的な動作を説
明する。The specific operation of this induced voltage correction circuit 199 will be explained below.
誘導電圧補正回路199は、第12図に示すようにvB
B性検出回路1991 、補正量ΔV算出回路1992
および補正電圧算出回路1993より構成されるO
VBB性検出回路1991は、極性正規化誘導電圧vB
が正の値か負の値かを検出し、この検出結果が正の場合
、座標指示器4は、正方向に傾いていると判断し、また
、検出結果が負の場合、座標指示器4は、負方向に傾い
ていると判断し、各傾きの方向によってVL t vR
およびvBを補正すべく、補正量△V算出回路1992
.補正電圧算出回路1995の動作を制御する。The induced voltage correction circuit 199 has vB as shown in FIG.
B-sexuality detection circuit 1991, correction amount ΔV calculation circuit 1992
and a correction voltage calculation circuit 1993.
is a positive value or a negative value, and if the detection result is positive, the coordinate indicator 4 determines that it is tilted in the positive direction, and if the detection result is negative, the coordinate indicator 4 is determined to be tilted in the negative direction, and depending on the direction of each tilt, VL t vR
and vB, the correction amount ΔV calculation circuit 1992
.. Controls the operation of the correction voltage calculation circuit 1995.
VBが正の場合(第11図(2) 、 (5)の場合)
補正ノ迂ΔV算出回路1992は、補正量△Vを、次式
によりて算出する。When VB is positive (cases (2) and (5) in Figure 11)
The correction deviation ΔV calculation circuit 1992 calculates the correction amount ΔV using the following equation.
この補正量△Vは、vBの大きさ VB に比例する
とともに、V□Tに反比例するので、小領域内位置△X
が0近傍で大きく△Xが大きくなるに従い、除去に小さ
くなり△x−Z近傍で零となる。This correction amount △V is proportional to the magnitude of vB and inversely proportional to V□T, so the position within the small area △X
is large near 0, and as ΔX increases, it becomes smaller due to removal, and becomes zero near Δx-Z.
補正電圧算出回路1993は、この補正量ΔVをもとに
、極性正規化誘導電圧v、、 l VRを下式のように
補正し、補正電圧nVI、 、ルvRを出力する。The correction voltage calculation circuit 1993 corrects the polarity normalized induced voltage v, , l VR as shown in the following formula based on this correction amount ΔV, and outputs the corrected voltage nVI, , l VR.
rLVB −VR+ △V −(
9)nVL−VL −(VB −△V )
・(1o)上式は、補正量△VをvRに加算し、(lY
nl−ΔV)をvLより減算するので、座標指示器4が
正方向に傾いた場合、第11図(2) 、 (5)に示
したように、傾きによって、vRが小さくなり、VLが
大きくなるのを補償することになる。rLVB −VR+ △V −(
9) nVL-VL-(VB-△V)
・(1o) The above formula adds the correction amount △V to vR and calculates (lY
nl - ΔV) is subtracted from vL, so when the coordinate indicator 4 is tilted in the positive direction, vR becomes smaller and VL becomes larger due to the tilt, as shown in Fig. 11 (2) and (5). It will be compensated for.
第13図に、傾き45°における補正結果を示す。FIG. 13 shows the correction results at an inclination of 45°.
図中点線が極性正規化誘導電圧で、実線が補正された誘
導電圧である。The dotted line in the figure is the polarity normalized induced voltage, and the solid line is the corrected induced voltage.
この図からも明らかなように、補正された誘導電圧rL
VL r ”VRは、小領域内位置△x −Z / 2
を中心に、相補的な特性となり、傾きなしの場合とほぼ
同一の特性に補正されている。As is clear from this figure, the corrected induced voltage rL
VL r "VR is the position within the small region △x - Z / 2
The characteristics are complementary, centered around , and the characteristics are corrected to be almost the same as those without tilt.
また、VBが負の場合(第11図の(’) + (”)
の場合ン補正量ΔV算出回路1992は、補正量△Vを
、によって算出し、
補正電圧算出回路1993は、この補正量ΔVをもとに
、極性正規化誘導電圧vLy VRを、nvL −vL
+△V ・(13)nVR−VR
−(1vnl −ΔV ) −(14)によっ
て補正し、補正電圧nvL、 rbvHな出力する。Also, if VB is negative ((') + ('') in Figure 11
In the case of , the correction amount ΔV calculation circuit 1992 calculates the correction amount ΔV as follows, and the correction voltage calculation circuit 1993 calculates the polarity normalized induced voltage vLy VR based on this correction amount ΔV as nvL − vL
+△V ・(13)nVR−VR
-(1vnl-ΔV)-(14), and output the corrected voltages nvL and rbvH.
第14図に、傾き一45°における補正結果を示す。FIG. 14 shows the correction results at an inclination of -45°.
第15図と同様な補正電圧rLVL r rLvRが得
られている。A correction voltage rLVL r rLvR similar to that in FIG. 15 is obtained.
この誘導電圧補正回路199は、座標指示器4が傾いて
いない場合も、第11図の(1)に示したように、極性
正規化誘導電圧VBは、ΔXがZ/2以下のとき、正の
値をとり、グ2以上のとき負の値をとるので、VBの正
/負に対応して前述のような極性正規化誘導電圧v、、
l VBの補正を行プことになるO
しかし、vBの大きさは小さく、かつ△x−Z/2を中
心に左右対称であるので、補正量ΔVは、小さく、かつ
Δat −Z/2を中心に左右対称となり、補正電圧ル
VI、とrbV’Hの相対的な大きさも、△X−Z/2
を中心に左右対称となる。この様子を第15図に示す。Even when the coordinate indicator 4 is not tilted, the induced voltage correction circuit 199 corrects the polarity normalized induced voltage VB when ΔX is less than or equal to Z/2, as shown in (1) in FIG. takes the value of , and takes a negative value when it is greater than or equal to 2, so the polarity normalized induced voltage v, , as described above, corresponds to the positive/negative of VB.
However, since the magnitude of vB is small and is symmetrical about Δx-Z/2, the correction amount ΔV is small and Δat-Z/2. It is symmetrical about the center, and the relative magnitudes of the correction voltages VI and rbV'H are also △X-Z/2
It is symmetrical around the center. This situation is shown in FIG.
以上、説明したように、補正電圧算出回路1993は、
vB極極性比出回1%1991の判定結果、つまり、v
Bが正の値か否かに対応し、補正量△V算出回路199
2より得られる補正量△VをもとにVLt V、。As explained above, the correction voltage calculation circuit 1993
vB polarity ratio frequency 1% 1991 judgment result, that is, v
Corresponding to whether B is a positive value, the correction amount ΔV calculation circuit 199
VLt V, based on the correction amount ΔV obtained from 2.
を補正し、補正電圧RVL 、 nVHを出力する。is corrected and outputs corrected voltages RVL and nVH.
さらに、この補正電圧算出回路1995は、”VT =
vT・(15)
として、rLVTを出力するとともに、前述によってm
−られたrLVL 、 n”JHおよびnvTをもとに
、VBノ補正電圧rLVBを次式によって算出し、出力
する。Furthermore, this correction voltage calculation circuit 1995 calculates “VT=
As vT・(15), rLVT is output, and m
-Based on rLVL, n''JH and nvT, the VB correction voltage rLVB is calculated by the following equation and output.
ただし、mαX(α、b)は、α、bのうち値の大きい
ものを示す。However, mαX(α, b) indicates the larger value of α and b.
m1n(α、b)は、α、bのうち値の小さいものを示
す。m1n(α, b) indicates the smaller value of α and b.
上式は、座標指示器4の傾きKよって生じたvBの大き
さIVBlの補正値を得るもので、第15.@14およ
び第15図で示した各傾きに対する上式によるかvBを
各図中に示す。The above equation is used to obtain a correction value for the magnitude IVBl of vB caused by the inclination K of the coordinate indicator 4, and the 15th. vB according to the above equation for each slope shown in @14 and FIG. 15 is shown in each figure.
rLvB 佳、前記各図に示したように、小領域内位置
△J wa Qのとき、ルvRの値と等しくなり、△X
が増加するに従い除々に減少し、△x −Z/2で最小
となり、再び増加して、△、r −m Zのとき、3V
Lの値と等しくなる。rLvB Good, as shown in the above figures, when the position in the small area is △J wa Q, it becomes equal to the value of rvR, and △X
It gradually decreases as
It becomes equal to the value of L.
また、ルvBを、
ただし、αは、実験的に求める定数
によって算出し、△x −Z/2のとき0となるよう−
にしても良い。Also, let vB be calculated using an experimentally determined constant, so that it becomes 0 when △x -Z/2.
You can also do it.
小領域内位置の検出
以上説明した誘導電圧補正回路199により得られる補
正電圧ルvT 、 rLVL、 rLvRおよびルvB
をもとに、座標指示器4が位置する小領域内の詳細な位
置(小領域内位置△X)を、2信号化回路192゜正規
化回路193および位置変換回路194によって次のよ
うに検出する。Detection of position within a small area Correction voltages obtained by the induced voltage correction circuit 199 described above
Based on this, the detailed position within the small area where the coordinate indicator 4 is located (position within the small area △ do.
まず、2信号化回路192において、下式に示す2つの
合成電圧N’S + VOを算出する。First, the two-signal conversion circuit 192 calculates two combined voltages N'S + VO shown in the following formula.
VS −nVT−nVL+n、VRnVB −
(18)■(3−nVT+ nVL−nVH−rLVB
−(19)ここで、各補正電圧の値を、第1
6図の(1)に示す値とすれば、合成電圧vsは、第1
6図の(2)に示すように、△x−0にて、零、△Xの
増加に伴い除徐に増加し、△x −772にて、Va、
さらに増加して△x−7,にて2 (Vb −Va )
をとる単調増加特性となる。また、合成電圧Vaは、△
J wx Qにて2 (Vb −V4 )、VSとは逆
に、除々に小さくなり△XXケグ:(てVa、さらに小
さくなりムX−Zにて零をとる単調減少特性となる。VS −nVT−nVL+n, VRnVB −
(18)■(3-nVT+ nVL-nVH-rLVB
-(19) Here, the value of each correction voltage is
If the value shown in (1) in Figure 6 is taken, the composite voltage vs is the first
As shown in (2) of Figure 6, at △x-0, Va becomes zero, gradually increases as △X increases, and at △x-772, Va,
Further increases at △x-7, 2 (Vb - Va )
It has a monotonically increasing characteristic. Also, the composite voltage Va is △
At J wx Q 2 (Vb - V4 ), contrary to VS, it gradually becomes smaller, ΔXXkeg: (Va becomes smaller, and becomes zero at Mu X-Z, resulting in a monotonically decreasing characteristic).
正規化回路195は、合成電圧vs t ”Oの相対的
な大きさ、つまり、正規化値ρを次式によって算出する
。The normalization circuit 195 calculates the relative magnitude of the composite voltage vs t ''O, that is, the normalized value ρ, using the following equation.
VS
この正規化値ρは、第16図(3)に示すように、Δf
w Qにて0.Δxwグ2にて1/2.Δx−Zにて
1となる単調増加特性となる。VS This normalized value ρ is, as shown in FIG. 16 (3), Δf
w 0 at Q. 1/2 at Δxwg2. A monotonically increasing characteristic becomes 1 at Δx−Z.
つまり、正規化値ρは、0から1までの値において、各
値は、唯一の小領域内位置△Xに対応することになる。In other words, the normalized value ρ ranges from 0 to 1, and each value corresponds to a unique position ΔX within the small area.
そこで、正規化値ρを検出することによって、対応する
ΔXを検出することができる。Therefore, by detecting the normalized value ρ, the corresponding ΔX can be detected.
この正規化値ρは、△Xが0から2の範囲において、単
調増加特性あるいは、単調減少特性をもつものであれば
良く、前記のρの算出式に限定されるものではない。This normalized value ρ may have a monotonically increasing characteristic or a monotonically decreasing characteristic in the range of ΔX from 0 to 2, and is not limited to the above-mentioned formula for calculating ρ.
例えば、
以下余白
ただし、Aは一定定数
のように、△Xの0からZまでの範囲において、0から
Aまで単調増加するρを算出しても良い。For example, the following margin may be calculated as ρ, which monotonically increases from 0 to A in the range of ΔX from 0 to Z, such that A is a constant constant.
正規化値ρは、0≦ΔX≦Zの△Xに対して、0≦ρ≦
1の値をとるΔXの一義関数となり、ρ−?(△X)
・・・(22)
のように表わされる。The normalized value ρ is 0≦ρ≦ for △X where 0≦ΔX≦Z
It becomes a unique function of ΔX that takes the value of 1, and ρ−? (△X)
...(22) It is expressed as follows.
この関数?(△X)が
なる関数であればΔXは、ρより、
Δ シ≧ニー4 拳 ρ ・・
・ (24)で得られる。しかし、第16[N(3)に
示したよプに、関数?(△X)は、△Xに対して非直線
の関係の値をとる。This function? If (△X) is a function, then ΔX is, from ρ, Δ C ≧ Knee 4 Fist ρ ・・
- Obtained by (24). However, as shown in No. 16 [N(3)], is the function? (△X) takes a value that has a non-linear relationship with △X.
そこで、あらかじめ、この関数?(△X)の逆r!4数
7(ρ)
Δx−7(ρ) ・・・(25)を満足する関数
表を実験的に求めておけば、ρの値に対応する上記関数
表の値よりΔXを得ることができる。So, what about this function? Reverse r of (△X)! 4 number 7 (ρ) Δx-7(ρ) ...If you experimentally find a function table that satisfies (25), you can obtain ΔX from the value of the above function table that corresponds to the value of ρ. .
よって、位置変換回路194は、具体的には不揮発性メ
モリで構成し、正規化値ρを入力アドレスとして、対応
する所定のメモリエリアに、前述の逆関数7(ρ)の値
を記憶する。そして、ρを入力として対応する△Xの値
を出力する。Therefore, the position conversion circuit 194 is specifically formed of a non-volatile memory, and stores the value of the above-mentioned inverse function 7(ρ) in a corresponding predetermined memory area using the normalized value ρ as an input address. Then, it inputs ρ and outputs the corresponding value of ΔX.
この逆関数値は、第16図(4)に示すようK、0≦ρ
≦1のρの値に対して、0≦ΔX≦Zなる値をとるもの
である。全てのρに対する7(ρ)の値を記憶する訳に
はいかないので、最低限、第16図(4)の曲線を所望
の位置的分解能が得られるようKZを等分割(縦軸)し
た△Xの値を記憶し、対応するρを入力アドレスとする
。This inverse function value is K, 0≦ρ, as shown in Figure 16 (4).
It takes a value of 0≦ΔX≦Z for a value of ρ≦1. Since it is not possible to memorize the value of 7 (ρ) for all ρ, at least the curve in Figure 16 (4) is divided into equal parts (vertical axis) of KZ to obtain the desired positional resolution. Store the value of X and use the corresponding ρ as the input address.
誘導電圧補正回路の効果
このようにして検出された小領域内位置と実際の座標指
示器4の小領域内の位置との閃係の測定結果を第17.
第18および第19図に示す。Effect of the induced voltage correction circuit The measurement results of the relationship between the position within the small area detected in this way and the actual position within the small area of the coordinate indicator 4 are shown in the 17th.
Shown in FIGS. 18 and 19.
ここでは、小領域の幅Z(@位置センス線のずらし幅Z
)を10IIIIとしている。また、第17.第18お
よび第19図は、第16.第14および第15図に示し
た極性正規化誘導電圧および補正電圧をもとに小領域内
位置を検出したもので、検出された小領域内位置の値は
、座標指示器の実際の小領域内位置0〜10■に対して
、0〜90の値をとるものとして表示しである。Here, the width Z of the small area (@shift width Z of the position sense line
) is set to 10III. Also, the 17th. Figures 18 and 19 are similar to Figures 16 and 19. The position within the small area is detected based on the polarity normalized induced voltage and the correction voltage shown in Figures 14 and 15, and the value of the detected position within the small area is the actual small area of the coordinate indicator. It is displayed as having a value of 0 to 90 for the inner position 0 to 10■.
さらに、本発明の特徴である、誘導電圧補正回路199
の効果を示すために、この誘導電圧補正回路199を用
いた場合(図中、誘導電圧補正あり)と用いない場合(
図中、誘導電圧補正なし)の検出された小領域内位置を
併せて示している。Furthermore, the induced voltage correction circuit 199, which is a feature of the present invention,
In order to show the effect of the induced voltage correction circuit 199, the case where this induced voltage correction circuit 199 is used (with induced voltage correction in the figure) and the case where it is not used (
In the figure, the detected positions within the small region (without induced voltage correction) are also shown.
なお、誘導電圧補正回路199を用いない場合は、2信
号化回路192は、誘導電圧極性正規化回路198ノ出
力vT 、 VL 、 VHヲ、rLVT 、 nvL
、 nvRとして扱い、VBのみFLvB−vB
として扱かった。Note that when the induced voltage correction circuit 199 is not used, the two-signal converting circuit 192 uses the outputs vT, VL, VH, rLVT, nvL of the induced voltage polarity normalization circuit 198.
, treated as nvR, only VB FLvB-vB
It was treated as
第17図は、座標指示器4の傾きが45°の時であり、
本来、座標指示器4の実際の小頭域内位置O〜10箇に
対して、検出小頭域内位置情報は、0から90まで直線
的に変化する値でなくてはならない。これを理想値と称
する。この理想値に対し、誘導電圧補正なしの場合は、
小領域内において、最大25(位置換算で約5■)の誤
差(以下これを絶対読取誤差と称す)を生じている。こ
れに対し、誘導電圧補正ありの場合は、理想値にほぼ近
(、絶対読取誤差は、約0.2 mである。FIG. 17 shows the case when the inclination of the coordinate indicator 4 is 45°,
Originally, the detected position information within the head area must be a value that changes linearly from 0 to 90 for the actual positions O to 10 of the coordinate indicator 4 within the head area. This is called an ideal value. With respect to this ideal value, if there is no induced voltage correction,
Within the small area, an error of up to 25 (approximately 5 square meters in position permutation) (hereinafter referred to as absolute reading error) occurs. On the other hand, when the induced voltage is corrected, the absolute reading error is approximately 0.2 m, which is almost close to the ideal value.
第18図は、傾きが一45°の時で、読取誤差の方向が
異なるものの、その大きさは、第17図と同様である。FIG. 18 shows when the inclination is 145°, and although the direction of the reading error is different, the magnitude is the same as that in FIG. 17.
第19図は、傾きが0°の時で、誘導電圧補正回路19
9によって、絶対読取誤差が増加しているものの、その
大きさは、極めて小さいものである。FIG. 19 shows the induced voltage correction circuit 19 when the slope is 0°.
9, the absolute reading error increases, but the magnitude is extremely small.
第20図は、誘導電圧補正回路199の効果を如実に示
すために補正あり、補正なし各々について、傾き0°の
検出車領域内位置flj報を基準にして、傾きによって
、どの程度検出位置がずれるか(相対読取誤差)を示し
たものである。In order to clearly show the effect of the induced voltage correction circuit 199, FIG. 20 shows how much the detected position changes depending on the inclination, with and without correction, based on the detected vehicle area position information with a 0° inclination. This shows whether there is a deviation (relative reading error).
座標指示器4の傾き、0°から±45°に対して、補正
なしの場合約3閣の相対読取誤差を生じていたものが、
誘導電圧補正回路199の誘導電圧補正によって、相対
読取誤差的0・5咽と1/6に相対読取誤差が低減され
ている。With respect to the inclination of the coordinate indicator 4 from 0° to ±45°, there was a relative reading error of about 3 degrees without correction.
The induced voltage correction by the induced voltage correction circuit 199 reduces the relative reading error to 0.5 times and 1/6.
微位置検出回路19は、以上説明したように、位置変換
回路194の出力より得られる小領域内位置ΔXと、周
期内オフセット値算出回路196の出力より得られる周
期内オフセット値X0FFを加算器197にて加算して
、周期領域の基準点からの位置である周期内位ItX工
を得る。(この様子を第21図に示す。)
しかし、第21図に示したように、周期内位置X工は2
P(−8Z)を周期とするくり返しとなるので、周期的
位置x工のみでは、座標指示器4の座標軸基準点からの
絶対位置は決定できない。As explained above, the fine position detection circuit 19 adds the small area position ΔX obtained from the output of the position conversion circuit 194 and the intra-period offset value X0FF obtained from the output of the intra-period offset value calculation circuit 196 to the adder 197. Then, the intra-period position ItX, which is the position from the reference point of the periodic region, is obtained. (This situation is shown in Fig. 21.) However, as shown in Fig. 21, the position X in the period is 2
Since the process is repeated with a period of P(-8Z), the absolute position of the coordinate indicator 4 from the coordinate axis reference point cannot be determined only by the periodic position x.
これを決定するためには、座標指示器4が、いずれの周
期領域ASLに位置しているかを検出し、その周期領域
ASLの基準点R1の位置(座槓値)を知る必要がある
。In order to determine this, it is necessary to detect in which periodic region ASL the coordinate indicator 4 is located and to know the position (seating value) of the reference point R1 of that periodic region ASL.
この座標指示器4が位置している周期領域ksiを検出
し、その基準点R1の位置(これを粗位置と称す)を検
出するのが、粗位置センス線群61と粗位置検出回路2
0の役割である。The coarse position sense line group 61 and the coarse position detection circuit 2 detect the periodic region ksi in which the coordinate indicator 4 is located and detect the position of the reference point R1 (this is referred to as a coarse position).
This is the role of 0.
粗位置の検出
粗位置の検出は、本発明の本質とは直接関係しないので
、粗位置センス線群61.粗位置検出回路20の構成お
よび動作については、簡略に述べる。Rough position detection Since coarse position detection is not directly related to the essence of the present invention, the coarse position sense line group 61. The configuration and operation of the rough position detection circuit 20 will be briefly described.
第4図に、本発明の実施例の粗位置センス線群61の敷
設パターンを示した。FIG. 4 shows a laying pattern of the coarse position sense line group 61 according to the embodiment of the present invention.
図に示すように、ループ形状をなすt9A導体線からな
る粗位置センス線GLをずらし幅ZG −6Z<2P−
8Zずつ検出座標軸に平行にずらして平板6上に敷設し
たvI数本の粗位置センス線で構成している。As shown in the figure, the rough position sense line GL made of a t9A conductor wire in a loop shape is shifted by a width ZG −6Z<2P−
It is composed of several coarse position sense lines laid on the flat plate 6, shifted by 8Z parallel to the detection coordinate axis.
zGは前記のよ5KS微位置センス線の誘導特性の周期
2P−8Z(周期領域の幅)より小さくしているので、
粗位置センス軸群61の各誘導電圧のうち、最大なる誘
導電圧を与える最大値粗位置センス線−を最大値粗位置
センス線検出回路201で検出することにより、その粗
位置センス線の敷設位置によりて、唯一の周期領域AS
iあるいは、隣接する2つの周期領* ASi 、 A
Sj++を検出することができる。Since zG is smaller than the period 2P-8Z (width of the periodic region) of the induction characteristic of the 5KS fine position sense line as described above,
Among the induced voltages of the coarse position sense axis group 61, the maximum value coarse position sense line - which gives the maximum induced voltage is detected by the maximum value coarse position sense line detection circuit 201, thereby determining the installation position of the coarse position sense line. By, the only periodic region AS
i or two adjacent periodic regions * ASi , A
Sj++ can be detected.
最大値粗位置センスmGmによって検出される粗領域の
幅は、ZG −62となり、周期領域の幅2P−8Zに
より小さいので、この粗領域内に対応する2つの隣接す
る周期領域A13iとAs i 十+の粗−領域内にお
ける周期的位置X工の値は、互に同じ値をとることはな
く、とりうる値の範囲は異なる。The width of the coarse region detected by the maximum value coarse position sense mGm is ZG -62, which is smaller than the width 2P-8Z of the periodic region, so two adjacent periodic regions A13i and As i The values of the periodic position X in the + coarse - region do not take the same value, and the range of possible values is different.
よって、予め、最大値粗位置センス線Gmに対応して、
いき値を設け、このいき値と、微位置検出回路19より
出力される周期的位置X工を比較することによって唯一
の周期領域を決定することができる。Therefore, in advance, corresponding to the maximum value rough position sense line Gm,
A unique periodic region can be determined by providing a threshold value and comparing this threshold value with the periodic position X outputted from the fine position detection circuit 19.
周期番号判定回路202がこの周期領域の検出を行い、
周期基準点位置算出回路203にて、検出された周期領
域ASiの基準点Riの位置を算出し、粗位置Xoを出
力する。この粗位tXOと前述の周期的位置X工の加算
器21による加算によって、座標指示器4の絶対位置を
得ることができる。The period number determination circuit 202 detects this period region,
A periodic reference point position calculation circuit 203 calculates the position of the reference point Ri of the detected periodic area ASi, and outputs a rough position Xo. The absolute position of the coordinate indicator 4 can be obtained by adding the coarse position tXO and the above-mentioned periodic position X by the adder 21.
ZG < 2 Pとした理由は、粗位置センス線の隣接
領域において座標指示器4の傾きにより、隣り合う粗位
置センス線の誘導電圧の大きさが逆転−誤った周期領域
を検出するのを防止するためであり、zGを2Pに対し
て、より小さくすることによって誤検出を低下すること
ができる。The reason for ZG < 2 P is that due to the inclination of the coordinate indicator 4 in the area adjacent to the coarse position sense line, the magnitude of the induced voltage of the adjacent coarse position sense line is reversed - to prevent detecting an incorrect periodic area. This is because false detection can be reduced by making zG smaller than 2P.
その他の実施例
2信号化回路192は、前述の実施例の如く、4つの補
正電圧ルVT yルvLl ’VRおよびルvBをもと
に2つの合成電圧vs t vaを算出するに限定され
ない0
合成電圧vs、Voを
VB −nVR−nVL−(26)
Vo = r&VT−m1n(nVR+nVL)
−(27)ただし、m1n((L、b)は、α、bの5
ち小さい値を示す。Other Embodiment 2 The signal converting circuit 192 is not limited to calculating the two composite voltages vs t va based on the four correction voltages VT y y y y y y y vL 1 'VR and yy Combined voltage vs, Vo is VB -nVR-nVL-(26) Vo = r&VT-m1n(nVR+nVL)
-(27) However, m1n((L, b) is the 5 of α, b
It shows a smaller value.
を算出し、正規化回路193において、正規値ρをのよ
うに算出することにより、演算の簡易化を図っても良い
。The calculation may be simplified by calculating the normal value ρ in the normalization circuit 193 as follows.
また、極性判定回路17.座標検出回路1日および制御
回路23は、第22図のように、演算制御部−30によ
って置換することができる。Further, the polarity determination circuit 17. The coordinate detection circuit 1 and the control circuit 23 can be replaced by an arithmetic control section 30 as shown in FIG.
この演算制御部30は、インタフェイス回路31゜34
、マイクロプロセッサ52およびメモリ56で構成し、
メモリ33にマイクロプロセッサ32の動作を規定する
プログラムを記憶する。このプログラムは、前述した極
性判定回路17.座標検出回路18および制御回路25
の動作を実行するものであれば良い。This arithmetic control section 30 includes interface circuits 31 and 34.
, a microprocessor 52 and a memory 56,
A program that defines the operation of the microprocessor 32 is stored in the memory 33. This program is executed by the polarity determination circuit 17. Coordinate detection circuit 18 and control circuit 25
It is fine as long as it performs the following actions.
また、誘導電圧検出回路10および極性判定回路17は
、前記実施例の構成に限定されることはなく、両者の回
路にて、センス線の交番誘導電圧の大きさおよび、交番
誘導電圧が励磁交番電圧の位相と同相か否かを検出(極
性判定)するものであれば良い。Further, the induced voltage detection circuit 10 and the polarity determination circuit 17 are not limited to the configurations of the embodiments described above, and in both circuits, the magnitude of the alternating induced voltage of the sense line and the alternating induced voltage are Any device that detects whether or not it is in phase with the voltage (polarity determination) may be used.
センス@S幕の交番誘導電圧v′(別)、極性判定結果
をP (Si)とすれば、座標検出回路18にて、V
(Sj) −P (8番)・V’<si>として扱えば
、前述の実施例と同様な効果が得られることは言うまで
もない。If the alternating induced voltage v' (separately) of the sense @ S curtain and the polarity determination result are P (Si), then in the coordinate detection circuit 18, V
It goes without saying that if it is handled as (Sj) -P (No. 8).V'<si>, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
以上説明したように、本発明によれば、座標指示器特に
ペン形状の座標指示器の傾きによりて変動するセンス線
の誘導電圧を傾きの方向および度合に対応して補正する
ことができるので、傾きKよる座標読取誤差(相対値)
を従来の1/6に低減することが可能となった。As explained above, according to the present invention, it is possible to correct the induced voltage in the sense line, which varies depending on the inclination of the coordinate indicator, particularly the pen-shaped coordinate indicator, in accordance with the direction and degree of the inclination. Coordinate reading error due to slope K (relative value)
It has become possible to reduce this to 1/6 of the conventional value.
これによって、従来の座標指示器の傾き使用範囲を拡大
し、使用者の操作性の負担を軽減するとともに、細かい
文字まで自然な筆記形態で入力可能な座標読取装置を提
供することができる。As a result, it is possible to expand the usable range of the inclination of the conventional coordinate indicator, reduce the burden on the user in terms of operability, and provide a coordinate reading device that is capable of inputting even fine letters in a natural handwriting style.
第1図は本発明の一実施例の全体構成図、第2図は第1
図の座標検出回路の構成図、第5図、第4図は本発明の
センス線敷設パターン図、第5図。
第6図は、第3図のセンス機の誘導電圧特性説明図、第
7図は、切替回路動作タイミング図、第8図はピークタ
イミング検出回路および極性判定回路の構成図、第9図
は誘導電圧検出回路の動作タイミング図、第10図、第
11図は微位置センス線の極性正規化誘導電圧特性を示
す図、第12図は誘導電圧補正回路の構成図、第13図
、第14図。
第15図は、補正電圧特性を示す波形図、第16図は微
位置検出回路の動作説明図、第17図、第18図、第1
9図、第20図は、誘導電圧補正回路の効果を示すls
図、第21図は、周期領域と周期的位置、周期内オフセ
ット値および小領域内位置との関係を示す図、第22図
は、他の実施例の全体構成図である。
1・・・励磁巻線駆動回路、2・・・交番電圧発生回路
、4・・・座標指示器、 5〜8・・・平板、51
.71・・・微位置センス線群、
61.81・・・粗位置センス線群、
?・・・切替回路、10・・・誘導電圧検出回路、15
・・・サンプルホールド回路、
14・・・A/D変換器、
16・・・ピークタイミング検出回路、17・・・極性
判定回路、 18・・・座標検出回路、19・・・微
位置検出回路、20・・・粗位置検出回路、191・・
・センス線データ記惜回路、198・・・誘導電圧極性
正規化回路、199・・・誘導電圧補正回路、192・
・・2信号化回路、193・・・正規化回路、
194・・・位置変換回路、195・・・最大値微位置
センス線検出回路、196・・・周期内オフセット値算
出回路、30・・・演算制御部、 !11.54・
・・インタ7工イス部、32・・・マイクロプロセッサ
、33・・・メモリ。
・′−)
代理人弁理士 lI・ 川 勝 男第 3 図
IりC1ift lり21541−〜−第6図
尺La、
RL+I芦、箒 7 図
堤′!IA因り4京診契垣
島!2図
l15ts 図
躬 1412I
第 ts 図
第 16 図
第 I7 図
小414域内鷹標指承(位lO慮)
塔!8図
小領域内嵐譚指示巷位置〔気負)
躬tq図
小4域内胤標指爪春位置(帆り
塔20図
イ頃き渡)FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a block diagram of the coordinate detection circuit shown in the figure; FIG. 4 is a diagram of the sense line laying pattern of the present invention; FIG. Figure 6 is an explanatory diagram of the induced voltage characteristics of the sense machine in Figure 3, Figure 7 is a switching circuit operation timing diagram, Figure 8 is a configuration diagram of the peak timing detection circuit and polarity determination circuit, and Figure 9 is an induction voltage characteristic diagram. The operation timing diagram of the voltage detection circuit, FIGS. 10 and 11 are diagrams showing the polarity normalized induced voltage characteristics of the fine position sense line, and FIG. 12 is the configuration diagram of the induced voltage correction circuit, and FIGS. 13 and 14. . Fig. 15 is a waveform diagram showing the corrected voltage characteristics, Fig. 16 is an explanatory diagram of the operation of the fine position detection circuit, Figs. 17, 18, 1
Figures 9 and 20 show the effects of the induced voltage correction circuit.
21 is a diagram showing the relationship between a periodic region, a periodic position, an intra-period offset value, and a position within a small region, and FIG. 22 is an overall configuration diagram of another embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Excitation winding drive circuit, 2... Alternating voltage generation circuit, 4... Coordinate indicator, 5-8... Flat plate, 51
.. 71...Fine position sense line group, 61.81...Coarse position sense line group, ? ... switching circuit, 10 ... induced voltage detection circuit, 15
... Sample hold circuit, 14... A/D converter, 16... Peak timing detection circuit, 17... Polarity judgment circuit, 18... Coordinate detection circuit, 19... Fine position detection circuit , 20... coarse position detection circuit, 191...
- Sense line data recording circuit, 198... Induced voltage polarity normalization circuit, 199... Induced voltage correction circuit, 192.
...2-signal conversion circuit, 193...normalization circuit,
194...Position conversion circuit, 195...Maximum value fine position sense line detection circuit, 196...Intra-period offset value calculation circuit, 30...Arithmetic control unit, ! 11.54・
...Interface 7 chair section, 32...Microprocessor, 33...Memory.・'-) Representative Patent Attorney 1I・Katsuo Kawa 3rd Figure 1C1ift 21541---6th Figure La,
RL + I reed, broom 7 Tsutsumi'! IA cause 4-kyo medical examination in Gakijima! 2 Figure l15ts Figure 1412I Figure 16 Figure I7 Figure 414 Area Eagle Signing (IlO consideration) Tower! Figure 8: Arashitan indicating lane position in the small area (kei) Figure 5: Seed mark fingernail spring position within the 4th grade area (Sail tower 20)
Claims (1)
交番電圧発生回路より供給される励磁交番電圧により交
番磁界を発生する座標指示器を有し、前記センス線に誘
起する交番誘導電圧信号をもとに前記座標指示器の位置
を決定する座標読取装置において、 ピッチPの間隔でループ形状部分を有し、隣り合うルー
プ形状部分において流れる電流の向きが互に逆向きとな
るように結線した電気導体線からなる微位置センス線を
該平板上に所定の巾Zづつ検出座標軸に平行にずらして
4本敷設した微位置センス線群、 該微位置センス線に誘起する交番誘導電圧信号の該励磁
交番電圧信号の所定の位相タイミングにおける誘導電圧
を、順次走査して検出する誘導電圧検出回路、 該交番誘導電圧信号の位相が、該励磁交番電圧信号の位
相と同相か否かを検出する極性判定回路、 該微位置センス線群のうち、前記誘導電圧の大きさが最
大なる微位置センス線を検出する最大値微位置センス線
検出回路、 前記最大値微位置センス線検出回路より得られる微位置
センス線S_nのセンス線番号nおよびこのセンス線の
該極性判定回路の極性判定結果P(S_n)によって、
予め設定した規則により各微位置センス線S_i(i=
1〜4)の誘導電圧の極性を正規化する誘導電圧極性正
規化回路、前記誘導電圧極性正規化回路より得られる各
微位置センス線の極性正規化誘導電圧のうち、少なくと
も、前記誘導電圧の大きさが最大なる微位置センス線S
_nの左隣りに位置する微位置センス線S_n_−_1
および右隣りに位置する微位置センス線S_n_+_1
の極性正規化誘導電圧を、各微位置センス線の極性正規
化誘導電圧の大きさおよび極性(正/負)によって補正
する誘導電圧補正回路、 を有し、前記誘導電圧の大きさが最大なる微位置センス
線の誘導電圧の大きさおよび、前記誘導電圧補正回路よ
り得られる補正電圧をもとに、前記座標指示器の位置を
決定するようにしたことを特徴とする座標読取装置。 2、特許請求の範囲第1項において、 誘導電圧極性正規化回路を、各微位置センス線の誘導電
圧V(S_i)、誘導電圧の大きさの最大なる微位置セ
ンス線S_nのセンス線番号nおよび、そのセンス線の
極性判定結果P(S_n)をもとに、各微位置センス線
S_iの誘導電圧の極性をV_T=|V(S_n)| V_L=CPL(n)・P(S_n)・V(S_n_−
_1)V_R=CPR(n)・P(S_n)・V(S_
n_+_1)V_B=CPB(n)・P(S_n)・V
(S_n_+_2)ただし、 CPL(n)、CPR(n)、CPB(n)はnに対応
して予め設定した1あるいは−1 の値をとる極性正規化係数、 また、 n−j<1のときn−j=(n−j)+4 n+j>4のときn+j=(n+j)−4 のように正規化し、極性正規化誘導電圧V_T、V_L
、V_R、V_Bを出力するようにしたことを特徴とす
る座標読取装置。 3、特許請求の範囲第2項において、 誘導電圧補正回路を、 誘導電圧極性正規化回路より得られる極性正規化誘導電
圧の極性(正/負)が正か負かを検出する極性検出回路
を備え、 極性正規化誘導電圧V_Bの極性検出回路の結果が正の
とき、補正量△Vを、下式 △V=[1−(V_R/V_T)]・|V_B|で算出
し、補正電圧nV_R、nV_Lを下式nV_R=V_
R+△V nV_L=V_L−(|V_B|−△V) で算出して出力し、 前記V_Bの極性検出回路の結果が負のとき補正量△V
を下式 △V=[1−(V_L/V_T)]・|V_B|で算出
し、補正電圧nV_L、nV_Rを下式nV_L=V_
L+△V nV_R=V_R−(|V_B|−△V) で算出して出力するようにしたことを特徴とする座標読
取装置。 4、特許請求の範囲第3項において、 極性正規化誘導電圧V_Bの極性が正で極性正規化誘導
電圧V_Rの極性が負のとき、また、V_Bの極性が負
で、極性正規化誘導電圧V_Lの極性が負のとき、補正
量△Vを|V_B|とする誘導電圧補正回路としたこと
を特徴とする座標読取装置。 5、特許請求の範囲第3項又は第4項において、極性正
規化誘導電圧V_Tと補正電圧nV_L、nV_Rより
、補正電圧nV_Bを下式 nV_B=〔max{nV_L、nV_R}/V_T〕
^α・min{nV_L、nV_R}ただし、max{
a、b}は、a、bのうち大きい値を、min{a、b
}は、α、bのうち小さい値を示す、 αは一定定数 で算出し出力する誘導電圧補正回路としたことを特徴と
する座標読取装置。 6、特許請求の範囲第3項又は、第4項において極性正
規化誘導電圧V_Tと補正電圧nV_L、nV_Rより
、補正電圧nV_Bを下式 nV_B=〔|nV_L−nV_R|/(V−min{
nV_L、nV_R})〕^α・min{nV_L、n
V_R}ただし、min(a、b)は、a、bのうち小
さい値を示す、αは一定定数 で算出し出力する誘導電圧補正回路としたことを特徴と
する座標読取装置。 7、特許請求の範囲第3項又は第4項において、極性正
規化誘導電圧V_Tと補正電圧nV_LおよびnV_R
の3者の相対的な大きさでもって、座標指示器の位置を
決定するようにしたことを特徴とする座標読取装置。 8、特許請求の範囲第5項又は第6項において、極性正
規化誘導電圧V_Tと補正電圧nV_L、nV_RnV
_Bより、 V_C=V_T+nV_L−nV_R−nV_BV_S
=V_T−nV_L+nV_R−nV_Bの2つの合成
電圧V_C、V_Sを算出し、このV_C、V_Sの相
対的な大きさにより座標指示器の位置を決定するように
したことを特徴とする座標読取装置。[Scope of Claims] 1. A coordinate indicator having a flat plate on which a plurality of sense wires are laid and an excitation winding and generating an alternating magnetic field by an excitation alternating voltage supplied from an alternating voltage generating circuit; A coordinate reading device that determines the position of the coordinate indicator based on an alternating induced voltage signal induced in a wire has loop-shaped portions spaced apart by a pitch P, and currents flowing in adjacent loop-shaped portions have mutual directions. A group of four fine position sense wires made of electrical conductor wires connected in opposite directions on the flat plate and shifted by a predetermined width Z in parallel to the detection coordinate axis, the fine position sense wires an induced voltage detection circuit that sequentially scans and detects an induced voltage at a predetermined phase timing of the excitation alternating voltage signal of an alternating induced voltage signal induced in the excitation alternating voltage signal; a polarity determination circuit that detects whether or not it is in phase with the micro-position sense line; a maximum-value fine-position sense line detection circuit that detects the fine-position sense line in which the magnitude of the induced voltage is maximum among the fine-position sense line group; Based on the sense line number n of the fine position sense line S_n obtained from the position sense line detection circuit and the polarity judgment result P(S_n) of the polarity judgment circuit of this sense line,
Each fine position sense line S_i (i=
1 to 4) of the induced voltage polarity normalization circuit for normalizing the polarity of the induced voltage, at least the polarity normalized induced voltage of each fine position sense line obtained from the induced voltage polarity normalization circuit; Fine position sense line S with maximum size
Fine position sense line S_n_-_1 located to the left of _n
and fine position sense line S_n_+_1 located on the right side
an induced voltage correction circuit that corrects the polarity normalized induced voltage of each fine position sense line according to the magnitude and polarity (positive/negative) of the polarity normalized induced voltage of each fine position sense line, the magnitude of the induced voltage being maximized. A coordinate reading device characterized in that the position of the coordinate indicator is determined based on the magnitude of the induced voltage of the fine position sense line and the correction voltage obtained from the induced voltage correction circuit. 2. In claim 1, the induced voltage polarity normalization circuit is configured based on the induced voltage V(S_i) of each fine position sense line, and the sense line number n of the fine position sense line S_n having the maximum magnitude of the induced voltage. Then, based on the polarity determination result P(S_n) of the sense line, the polarity of the induced voltage of each fine position sense line S_i is determined as V_T=|V(S_n)|V_L=CPL(n)・P(S_n)・V(S_n_-
_1) V_R=CPR(n)・P(S_n)・V(S_
n_+_1)V_B=CPB(n)・P(S_n)・V
(S_n_+_2) However, CPL(n), CPR(n), and CPB(n) are polarity normalization coefficients that take a preset value of 1 or -1 corresponding to n, and when n-j<1 n-j=(n-j)+4 When n+j>4, normalize as n+j=(n+j)-4, and polarity normalized induced voltages V_T, V_L
, V_R, and V_B. 3. In claim 2, the induced voltage correction circuit comprises a polarity detection circuit that detects whether the polarity (positive/negative) of the polarity normalized induced voltage obtained from the induced voltage polarity normalization circuit is positive or negative. In preparation, when the result of the polarity detection circuit of the polarity normalized induced voltage V_B is positive, the correction amount △V is calculated by the following formula △V=[1-(V_R/V_T)]・|V_B|, and the correction voltage nV_R , nV_L is expressed by the following formula nV_R=V_
It is calculated and output as R+△V nV_L=V_L-(|V_B|-△V), and when the result of the polarity detection circuit of V_B is negative, the correction amount △V
is calculated using the following formula △V=[1-(V_L/V_T)]・|V_B|, and the correction voltages nV_L and nV_R are calculated using the following formula nV_L=V_
A coordinate reading device characterized in that it calculates and outputs L+ΔV nV_R=V_R−(|V_B|−ΔV). 4. In claim 3, when the polarity of the polarity normalized induced voltage V_B is positive and the polarity of the polarity normalized induced voltage V_R is negative, and when the polarity of V_B is negative and the polarity normalized induced voltage V_L A coordinate reading device comprising an induced voltage correction circuit that sets a correction amount ΔV to |V_B| when the polarity of is negative. 5. In claim 3 or 4, the correction voltage nV_B is calculated by the following formula nV_B=[max{nV_L, nV_R}/V_T] from the polarity normalized induced voltage V_T and the correction voltages nV_L, nV_R.
^α・min{nV_L, nV_R} However, max{
a, b} is the larger value of a, b, min{a, b
} indicates the smaller value of α and b, and α is an induced voltage correction circuit that calculates and outputs a constant constant. 6. In claim 3 or 4, the correction voltage nV_B is calculated by the following formula nV_B=[|nV_L-nV_R|/(V-min{
nV_L, nV_R})]^α・min{nV_L, n
V_R} However, min(a, b) indicates the smaller value of a and b, and α is a fixed constant that is calculated and outputted by an induced voltage correction circuit. 7. In claim 3 or 4, the polarity normalized induced voltage V_T and the correction voltages nV_L and nV_R
A coordinate reading device characterized in that the position of the coordinate indicator is determined based on the relative sizes of the three. 8. In claim 5 or 6, the polarity normalized induced voltage V_T and the correction voltages nV_L, nV_RnV
From _B, V_C=V_T+nV_L-nV_R-nV_BV_S
A coordinate reading device characterized in that two composite voltages V_C and V_S of =V_T-nV_L+nV_R-nV_B are calculated, and the position of a coordinate indicator is determined based on the relative magnitude of V_C and V_S.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61281711A JPS63136122A (en) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | coordinate reading device |
EP87107671A EP0253993A3 (en) | 1986-05-28 | 1987-05-26 | Position coordinate determining apparatus |
US07/055,134 US4794209A (en) | 1986-05-28 | 1987-05-28 | Position coordinate determining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61281711A JPS63136122A (en) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | coordinate reading device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63136122A true JPS63136122A (en) | 1988-06-08 |
Family
ID=17642917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61281711A Pending JPS63136122A (en) | 1986-05-28 | 1986-11-28 | coordinate reading device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63136122A (en) |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61281711A patent/JPS63136122A/en active Pending
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