專利名稱：坐標(biāo)輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種座標(biāo)輸入裝置，即位置指示器無論何處都不被連接，操作性能好，而且座標(biāo)輸入精度高的座標(biāo)輸入裝置，以及能夠?qū)⑹謱懙奈淖趾蛨D形等輸入數(shù)據(jù)經(jīng)電話線傳送，或?qū)⒈粋魉偷奈淖趾蛨D形等直接顯示的座標(biāo)輸入裝置。
對于以前的座標(biāo)輸入裝置來說，從在磁致伸縮傳送媒體的一端或在位置指示器的頂端所設(shè)置的驅(qū)動(dòng)線圈上加上脈沖電流，從而在上述的磁致伸縮傳送媒體上產(chǎn)生磁致伸縮振動(dòng)波時(shí)起，到根據(jù)位置指示器的頂端或磁致伸縮傳送媒體一端所設(shè)置的檢出線圈檢出基于前述磁致伸縮振動(dòng)波的感應(yīng)電壓為止的時(shí)間，利用處理裝置進(jìn)行測定，由此計(jì)算出位置指示器的指定位置。另外，對于以前的其它座標(biāo)輸入裝置來說，有多條驅(qū)動(dòng)線和檢出線，它們互相之間成正交配置，隨著驅(qū)動(dòng)線圈中依次流過電流，順次選擇檢出線，從而檢出感應(yīng)電壓，使用具有象鐵氧體那樣的磁性體的位置指示器，根據(jù)感應(yīng)出大的感應(yīng)電壓的檢出線的位置，檢測出指定位置。
雖然上述前者的裝置具有較高的位置檢出精度，但為了轉(zhuǎn)接定時(shí)信號等就必須在位置指示器和處理裝置等之間配置塞繩，這種處理顯著地受到了限制，位置指示器保持與磁致伸縮傳送媒體呈垂直狀態(tài)，而且應(yīng)該相當(dāng)靠近地使用，這些都是前者的裝置存在的問題。至于上述后者的裝置，雖然能夠做成無塞繩，但由于座標(biāo)位置的分辨率由線間的間隔來決定，為了提高分辨率，應(yīng)減小導(dǎo)線之間的間隔，這樣就使信/噪(S/N)比穩(wěn)定度變差，因而，提高分辨率是困難的。另外，驅(qū)動(dòng)線和檢出線的交點(diǎn)的正上面的位置檢出是困難的，而且位置指示器應(yīng)當(dāng)與導(dǎo)線極為接近等都是其存在的問題。
以前，利用電話線等來傳送圖形數(shù)據(jù)時(shí)，或用傳真?zhèn)魉湍M數(shù)據(jù)時(shí)，或者，用圖象掃描設(shè)備和個(gè)人計(jì)算機(jī)等，則須要一旦將它變?yōu)橐?guī)定的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后用調(diào)制解調(diào)器來傳送。
然而，不論是傳真還是圖象掃描設(shè)備，都是僅僅能夠讀取業(yè)已描繪在原稿上、或是已印刷的文字和圖形等，而不能夠直接傳送手寫的文字和圖形等，也不可能在以后進(jìn)行修改。另外，讀取需要時(shí)間，缺乏實(shí)時(shí)性等也是其存在問題。
針對上述的問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種能夠無論何處都不連接的位置指示器，具有操作性能好，而且座標(biāo)輸入精度高的座標(biāo)輸入裝置。另外，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種能夠用電話線等直接傳送手寫的文字和圖形等，或把被傳送的文字和圖形等直接顯示的座標(biāo)輸入裝置。
為了解決上述存在的問題，在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置了由以下裝置構(gòu)成的位置檢出電路在X方向上并列設(shè)置有多個(gè)環(huán)形線圈的X方向的位置檢出系統(tǒng);在Y方向上并列設(shè)置有多個(gè)環(huán)形線圈的Y方向的位置檢出部分;該兩部分相互重疊構(gòu)成的雙線輸入板;具有調(diào)諧電路的位置指示器，該調(diào)諧電路包含有線圈和電容器，并且以規(guī)定的頻率作為調(diào)諧頻率，從上述X方向及Y方向的多個(gè)環(huán)形線圈中，依次選擇X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈的X方向和Y方向的選擇裝置;用上述規(guī)定頻率的交流信號驅(qū)動(dòng)上述被選擇的X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈的發(fā)信裝置;在上述被選擇的X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈上產(chǎn)生的電壓中，檢出與前述所規(guī)定的頻率大致相同的頻率的感應(yīng)電壓的收信裝置;根據(jù)上述發(fā)信裝置和收信裝置將上述被選擇的X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈交替連接的X方向和Y方向的發(fā)收轉(zhuǎn)換裝置;根據(jù)X方向和Y方向的各個(gè)環(huán)形線圈中產(chǎn)生的上述感應(yīng)電壓，計(jì)算出位置指示器的X方向和Y方向的指定位置的控制裝置，以及控制上述這些裝置的處理裝置;所有上述的裝置共同構(gòu)成了本發(fā)明所提議的座標(biāo)輸入裝置。
在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中設(shè)置的位置檢出電路為在X方向上并列設(shè)置有多個(gè)環(huán)形線圈的X方向的位置檢出部分;該兩部分相互重疊構(gòu)成的雙線輸入板;顯示器;具有調(diào)諧電路的位置指示器，該調(diào)諧電路包含有線圈和電容器，并以規(guī)定的頻率作為調(diào)諧頻率;從上述X方向及Y方向的多個(gè)環(huán)形線圈中，依次選擇X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈的X方向和Y方向的選擇裝置;用上述規(guī)定頻率的交流信號驅(qū)動(dòng)上述被選擇的X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈的發(fā)信裝置;在上述被選擇的X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈上產(chǎn)生的電壓中，檢出與所規(guī)定的頻率大致相同頻率的感應(yīng)電壓的收信裝置;根據(jù)上述發(fā)信裝置和收信裝置將上述被選擇的X方向和Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈交替連接的X方向和Y方向的發(fā)收轉(zhuǎn)換裝置;根據(jù)X方向和Y方向的指定位置的控制裝置;驅(qū)動(dòng)上述顯示器的顯示控制電路;將上述指定位置的座標(biāo)值的數(shù)據(jù)變換成適合線路傳送的信號并發(fā)送出去，或者將傳輸線路傳送的信號進(jìn)行反變換的調(diào)制解調(diào)電路;控制上述這些裝置的處理裝置;所有的上述裝置共同構(gòu)成了本發(fā)明所提出的座標(biāo)輸入裝置。
若根據(jù)本發(fā)明，在雙線輸入板的X方向及Y方向的多個(gè)環(huán)形線圈之中的一個(gè)環(huán)形線圈與位置指示器的調(diào)諧電路之間發(fā)送接收電波的話，它就在X方向及Y方向的多個(gè)環(huán)形線圈的全部線圈重復(fù)，這時(shí)，根據(jù)從位置指示器得到的感應(yīng)電壓，可以求得X方向及Y方向指示位置的座標(biāo)值。而且，所求得的座標(biāo)值及基于這些座標(biāo)值的數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，或者通過調(diào)制解調(diào)電路變換為傳輸信號，并送至其它裝置。


圖1(A)，(B)表示本發(fā)明座標(biāo)輸入裝置的概要的斜視圖;
圖2是雙線輸入板的X方向及Y方向的位置檢出部分的詳細(xì)構(gòu)成圖;
圖3是記錄筆的剖面圖;
圖4表示記錄筆的調(diào)諧電路及位置檢出電路的詳細(xì)圖;
圖5表示顯示控制電路及聲音耦合的詳細(xì)圖;
圖6為圖4中各部分的信號波形圖;
圖7(a)，(b)，(c)表示位置檢出電路中基本的位置檢出動(dòng)作的時(shí)間圖;
圖8表示第一次的位置檢出動(dòng)作時(shí)，從各環(huán)形線圈得到的檢出電壓圖;
圖9表示第二次以后的位置檢出動(dòng)作及狀態(tài)識別動(dòng)作的時(shí)間圖。
以下參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例加以說明。
圖1的(A)，(B)表示本發(fā)明座標(biāo)輸入裝置的概要。圖1(A)為雙線輸入板和顯示器的一種方式，而圖1(B)為二者的另一種方式。圖中序號1為用于輸入座標(biāo)的雙線輸入板，2為用于指定位置的位置指示器，例如記錄筆，3為重疊在雙線輸入板1上的平面形的顯示器，4為由記錄筆2檢出指定的雙線輸入板1上的座標(biāo)值的位置檢出電路，5為驅(qū)動(dòng)顯示器3的顯示控制電路，6為處理裝置，7為變換數(shù)據(jù)信號為傳輸信號或者進(jìn)行其反變換的調(diào)制解調(diào)電路，這里是聲音耦合器，8為電話機(jī)，9為電話線。
圖2表示構(gòu)成雙線輸入板1的X方向的位置檢出部分11和Y方向的位置檢出部分12的詳細(xì)圖。X方向的位置檢出部分11沿著X的方向相互平行且重疊配置多個(gè)環(huán)形線圈，例如由11-1，11-2，……11-48構(gòu)成的48個(gè)的環(huán)形線圈，同樣，Y方向的位置檢出部分12沿著Y方向相互平行且重疊配置多個(gè)環(huán)形線圈，同樣由12-1，12-2，……12-48構(gòu)成的48個(gè)的環(huán)形線圈。該X方向的位置檢出部分11和Y方向的位置檢出部分12相互緊密連接重疊(但是，為了容易理解，圖面所畫的二者是分離的)，而且包括沒有畫出的非金屬材料構(gòu)成的機(jī)殼。再者，此處為由一匝線構(gòu)成的各環(huán)形線圈，根據(jù)需要用多匝構(gòu)成為好。另外，對于位置檢出部分11及12來說，例如使用在熟知的印刷基片上進(jìn)行蝕刻加工等，再用連接線連接所形成的多個(gè)平行導(dǎo)體，可以作為上述多個(gè)環(huán)形線圈。
圖3表示記錄筆2(以下簡稱筆)的詳細(xì)構(gòu)造。在由合成樹脂等非金屬材料構(gòu)成的筆桿21的內(nèi)部的靠近頂端處，裝有圓珠筆等的筆芯22;設(shè)置有能容許該筆芯22自由滑動(dòng)的透孔的鐵氧體磁芯23;螺簧24;由開關(guān)251，鐵氧體磁芯23的周圍卷著的線圈252及電容器253和254組合在一起而構(gòu)成的調(diào)諧電路25;筆桿的后端裝著的桿帽26。
圖4示出了上述線圈252和電容器253相互串聯(lián)連接構(gòu)成了熟知的調(diào)諧電路，在該線圈及電容器253的數(shù)值所確定的頻率fO被設(shè)定為電壓和電流在同相時(shí)調(diào)諧的頻率值。另外，電容器254通過一個(gè)開關(guān)251并聯(lián)接于電容器253的兩端，當(dāng)開關(guān)251為閉合時(shí)，上述調(diào)諧電路中電流的相位被延遲，后述的收信信號的相位也進(jìn)行規(guī)定角度的延遲。還有，用手等握持筆桿21，則筆芯22的頂端就壓入筆桿21之內(nèi)，例如從顯示器3上面進(jìn)行壓時(shí)，通過擠壓其后端螺簧24，開關(guān)251這時(shí)就變?yōu)殚]合狀態(tài)。
另外，對于顯示器3來說，例如在交差的多個(gè)水平電極和垂直電極之間設(shè)置有液晶媒體的熟知的矩陣型液晶顯示器件里，將設(shè)計(jì)得能夠通過電波的反射層來作為顯示板，上述的反射層涂有氧化鈦等白色顏料，或者由白色的聚乙烯對鈦酸鹽等塑料板裝配而成。另外，顯示器3的顯示面積，例如根據(jù)雙線輸入板1設(shè)定，大致等于座標(biāo)輸入范圍，該座標(biāo)的位置與雙線輸入板1的座標(biāo)位置一致，在雙線輸入板1上的座標(biāo)位置上重疊。
圖4示出了同調(diào)諧電路25一起的位置檢出電路4的細(xì)節(jié)。在該圖中，401是控制電路，402x，402y是選擇電路，403x，403y是發(fā)收轉(zhuǎn)換電路。另外，404是定時(shí)電路，405是xy轉(zhuǎn)換電路，406x，406y是驅(qū)動(dòng)電路，以上這些構(gòu)成了發(fā)送電路;另外，407x，407y為放大器，408為收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路，409為帶通濾波器(BPF)，410是檢波器，411，412是相位檢波器(PSD)，413，414，415是低通濾波器(LPF)，這些部件構(gòu)成了收信電路。
圖5表示控制電路5及聲音耦合器7的詳細(xì)圖。在圖中，501是控制電路，502是顯示器存貯器，503是X方向驅(qū)動(dòng)器，504是Y方向驅(qū)動(dòng)器，505是掃描電路，這些部件構(gòu)成了控制電路5;另外，701是調(diào)制電路，702是揚(yáng)聲器，703是麥克風(fēng)，704是解調(diào)電路，這些部件構(gòu)成了聲音耦合器7。
下面說明其工作原理。首先是在雙線輸入板1和筆2之間進(jìn)行發(fā)送接收電波的狀態(tài)，且在此時(shí)所得到的信號，可由圖6來予以說明。
上述的控制電路401由熟知的微處理機(jī)構(gòu)成，在控制定時(shí)電路404的同時(shí)，在選擇電路402x和402y之間，控制雙線輸入板1的各個(gè)環(huán)形線圈的轉(zhuǎn)換，另外，控制xy轉(zhuǎn)換電路405和收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路對應(yīng)的位置檢出方向的轉(zhuǎn)換，而且還將低通濾波器413～415的輸出值進(jìn)行模/數(shù)(A/D)變換，實(shí)行后述的運(yùn)算處理，計(jì)算出根據(jù)筆2的指定位置的座標(biāo)值，而且還識別該開關(guān)等的狀態(tài)，對其進(jìn)行相應(yīng)的處理。
選擇電路402x的作用是，從上述X方向的多個(gè)環(huán)形線圈11-1至11-48中，依次選擇一個(gè)環(huán)形線圈;而選擇電路402y的作用是，從上述Y方向的多個(gè)環(huán)形線圈12-1至12-48中，依次選擇一個(gè)環(huán)形線圈，各自根據(jù)控制電路401的信息而進(jìn)行動(dòng)作。
發(fā)收電路403x的工作是根據(jù)上述選擇電路402所選擇的X方向的一個(gè)環(huán)形線圈，在驅(qū)動(dòng)電路406x和放大器407之間交替連接;另外，發(fā)收電路403y的工作是根據(jù)上述選擇電路402y所選擇的Y方向的一個(gè)環(huán)形線圈，在驅(qū)動(dòng)電路406y和放大器407y之間交替連接，它們都是根據(jù)后述的發(fā)收轉(zhuǎn)換信號而進(jìn)行動(dòng)作。
定時(shí)電路404的工作是，產(chǎn)生規(guī)定頻率fO，例如500kHz的矩形波信號A，該矩形波信號A的相位延遲一定角度后的信號A′(圖中未示出);規(guī)定的頻率fK，例如15.625kHz的發(fā)收轉(zhuǎn)換信號B及收信定時(shí)信號C。上述矩形波信號在送至相位檢波器411的同時(shí)，由圖上未畫出的低通濾波器將該信號變換成正弦波信號，而且，該信號經(jīng)過xy轉(zhuǎn)換電路405送至驅(qū)動(dòng)電路406x和406y的其中之一，另外，矩形波信號A′送至相位檢波器412，而發(fā)收轉(zhuǎn)換信號B送至發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x及403y，而且，收信定時(shí)信號C送至收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路408。
現(xiàn)在，假設(shè)從控制電路401出來的選擇X方向的信號輸入到xy轉(zhuǎn)換電路405及收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路408，上述的正弦波信號變換為平衡信號送至驅(qū)動(dòng)電路406x，然后再送至發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x，可是，由于發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x根據(jù)發(fā)收轉(zhuǎn)換信號B來轉(zhuǎn)換連撞驅(qū)動(dòng)電路406x和放大器407x二者之一，則由發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x輸送至選擇電路402x的信號為時(shí)間T(＝1/2fk)，此處就成為在每個(gè)32微秒的時(shí)間內(nèi)，或是輸出500kHz的信號，或是根本不輸出任何信號的信號D。
上述的信號D經(jīng)選擇電路402x被送至雙線輸入板1的X方向的位置檢出部分11內(nèi)的一個(gè)環(huán)形線圈11-i(i＝1，2，3，…48)，根據(jù)上述的信號D，該環(huán)形線圈11-i產(chǎn)生電波。
此時(shí)，在通過顯示器3作媒介的雙線輸入板1的環(huán)形線圈11-i的附近，筆2處于略直立狀態(tài)，即保持在使用狀態(tài)時(shí)，該電波就激勵(lì)筆2的線圈252，在調(diào)諧電路25中，產(chǎn)生與前述信號D同步的感應(yīng)電壓E。
此后，在信號D中無信號期間，即在進(jìn)入收信期間的同時(shí)，轉(zhuǎn)換環(huán)形線圈11-i被轉(zhuǎn)換至放大器407x一側(cè)時(shí)，來自該線圈11-i的電波立即消失，則上述的感應(yīng)電壓E隨著調(diào)諧電路25中的損耗相應(yīng)地慢慢地衰減。
一方面，由于在上述感應(yīng)電壓E中，流過調(diào)諧電路25的電流從線圈252發(fā)出電波。因?yàn)樵撾姴ㄏ喾吹丶?lì)接于放大器407x的環(huán)形線圈11-i，該環(huán)形線圈11-i產(chǎn)生根據(jù)來自線圈252的電波的感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓僅在收信期間的時(shí)間內(nèi)由發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x送至放大電路407x，并被放大而成為收信信號F，再送至收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路408。
在收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路輸入的信號是X方向或Y方向的選擇信號中的一個(gè)信號，此處為X方向的選擇信號;以及實(shí)際上是發(fā)收轉(zhuǎn)換信號B的反轉(zhuǎn)信號的收信定時(shí)信號C，由于該信號C在高電平(H)期間輸出信信號F，在低電平(L)期間不輸出任何信號，故在其輸出端得到信號G(實(shí)際上與收信信號F相同)。
上述的信號G被送至帶通濾波器409，可是該帶通濾波器為具有中心頻率為fO的通帶濾波器，故具有與上述信號G的中心頻率fO成分的能量相對應(yīng)的振幅為h的信號H(嚴(yán)格來講，在收斂狀態(tài)幾個(gè)信號G加至帶通濾波器409)送至檢波器410及相位檢波器411，412。
信號H送入上述的檢波器410，經(jīng)檢波整流，成為信號Ⅰ后，在截止頻率足夠低的低通濾波器413中，變換為具有對應(yīng)于前述振幅h的約二分之一的電壓值Vx的直流信號J，然后將該信號送至控制電路401。
上述信號J的電壓值Vx表示筆2與環(huán)形線圈11-i之間距離的比例值，為了轉(zhuǎn)換環(huán)形線圈11-i時(shí)進(jìn)行變化，在控制電路401中，將各環(huán)形線圈每次所得到的電壓值Vx變換為數(shù)字值，根據(jù)后述的運(yùn)算進(jìn)行處理，計(jì)算出根據(jù)筆2的X方向的指定位置的座標(biāo)值，同樣，也計(jì)算出根據(jù)筆2的Y方向的指定位置的座標(biāo)值。
另一方面，上述的矩形波信號A送至相位檢波器411作為檢波信號，此時(shí)，開關(guān)251處于斷開狀態(tài)，在信號H的相位大致與矩形波信號A的相位一致時(shí)，正好輸出一個(gè)反轉(zhuǎn)為正向的H信號(實(shí)際上與信號Ⅰ相同)，該信號在與上述同樣的低通濾波器414中，變換為具有對應(yīng)于振幅h約二分之一的電壓值的直流信號J(實(shí)質(zhì)上與信號J相同)，然后將信號送至控制電路401。
另外，矩形波信號A′作為檢波信號輸入至相位檢波器412，而上述的開關(guān)251為斷開狀態(tài)，信號H的相位相對于矩形波信號A′的相位超前一定的角度，輸出有正向和反向成分的信號。該信號在與上述同樣的低通濾波器415中變換為直流信號，再送至控制電路401，但是由于相位檢波器412的輸出信號中有正、負(fù)的成分，低通濾波器415輸出的電壓值就比低通濾波器414輸出的電壓值小。
這里，當(dāng)筆2的開關(guān)251為閉合時(shí)，流過調(diào)諧電路25的電流的相位轉(zhuǎn)感應(yīng)電壓E的相位延遲，收信信號F的相位也被延遲了規(guī)定的角度，即與矩形波A′的相位大致一致。因而，這時(shí)帶通濾波器409的輸出信號H隨著相位檢波器411的信號變化就成為有正的、負(fù)的成分的信號。如果低通濾波器414的輸入電壓值大致等于上述開關(guān)251為斷開情況下的低通濾波器415的輸出電壓值，而由相位檢波器反轉(zhuǎn)信號為正，低通濾波器415的輸入與上述一樣，成為具有大致等于振幅h的二分之一所對應(yīng)的規(guī)定電壓值的直流信號。
當(dāng)開關(guān)251為斷開時(shí)，得到低通濾波器414的輸出為規(guī)定的電壓值;然而，如果開關(guān)251為閉合時(shí)，為了得到低通濾波器415輸出的規(guī)定值的電壓值，就在控制電路401中，監(jiān)視低通濾波器414和415的輸出值，則能夠檢出開關(guān)251是閉合還是斷開。
而且，表示被識別出的開關(guān)251的閉合(或斷開)的信息被用來作為根據(jù)筆2的指定位置的座標(biāo)值之內(nèi)實(shí)際上指定的應(yīng)該輸入的值的信息。
以下，根據(jù)圖7至圖9，在對位置檢出電路4的位置檢出動(dòng)作及筆2的狀態(tài)以及開關(guān)251的閉合/斷開狀態(tài)的識別動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說明的同時(shí)，來說明裝置的全部動(dòng)作。
首先，從處理裝置6送出位置檢出命令至位置檢出電路4，控制電路401在送出所選擇的X方向的信號至xy轉(zhuǎn)換電路405及收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路408的同時(shí)，在選擇雙線輸入板1的環(huán)形線圈11-1～11-48內(nèi)所選擇的最初的環(huán)形線圈11-1的信息至選擇電路402x，該環(huán)形線圈11-1連接到發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x。
發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x根據(jù)上述的發(fā)收轉(zhuǎn)換信號B轉(zhuǎn)換控制環(huán)形線圈11-1，交替地連接到驅(qū)動(dòng)電路406x及放大器407x，而此時(shí)，在32微秒的發(fā)信期間內(nèi)，驅(qū)動(dòng)電路406x向該環(huán)形線圈11-1發(fā)送如圖7(a)所示的500kHz的16個(gè)正弦波信號。
上述的發(fā)信和收信的轉(zhuǎn)換是如圖7(b)所示的一個(gè)環(huán)形線圈，此處，對于環(huán)形線圈11-1來說重復(fù)7次，這7次發(fā)信和收信的重復(fù)期間就相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形線圈的選擇期間(448微秒)。
這時(shí)，對應(yīng)于一個(gè)環(huán)形線圈的7次收信期間的每一期間，在放大器407x的輸出端都得到感應(yīng)電壓，而該感應(yīng)如前所述，經(jīng)過收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路408加至帶通濾波器409，并被平均化，經(jīng)檢波器410，相位檢波器411，412及低通濾波器413～415送至控制電路401。這時(shí)，低通濾波器413的輸出值被進(jìn)行A/D變換，檢出以筆2和環(huán)形線圈11-1之間的距離為此例的檢出電壓，例如作為Vx1暫時(shí)地存貯起來(當(dāng)然，實(shí)際上低通濾波器414及415的輸出值也進(jìn)行A/D變換，但此時(shí)的值不被采用)。
然后，控制電路401向選擇電路402x發(fā)送選擇出的環(huán)形線圈11-2的信息，該環(huán)形線圈11-2接至發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x，得到以筆2與環(huán)形線圈11-2的距離成比例的檢出電壓Vx2，并將此進(jìn)行存貯，以后，同樣地將環(huán)形線圈11-3～11-48依次連接到發(fā)收轉(zhuǎn)換電路403x，將如圖7(c)所示的各個(gè)線圈的每個(gè)筆2與X方向的距離成比例的檢出電路Vx1-Vx48(但是，圖7(c)中僅只模擬地示出了其中的一部分)進(jìn)行存貯。
如圖8所示，筆2所處的位置(xp)作為中心，僅僅在其前后的幾個(gè)環(huán)形線圈得到實(shí)際的檢出電壓。
當(dāng)上述存貯的檢出電壓的電壓值是在規(guī)定的檢出電平以上時(shí)，如以后所述，根據(jù)這些電壓值，控制電路401就計(jì)算出表示筆2的X方向的指定位置的座標(biāo)值。
然后，控制電路401向xy轉(zhuǎn)換電路405和收信定時(shí)轉(zhuǎn)換電路408送出Y方向的選擇信號，與前述相同，轉(zhuǎn)換選擇電路402y和發(fā)信轉(zhuǎn)換電路403y，將發(fā)收信電波時(shí)的低通濾波器413的輸出值進(jìn)行A/D變換，將所得到的以筆2與Y方向的各個(gè)環(huán)形線圈12-1～12-48的距離比例的檢出電壓進(jìn)行暫時(shí)存貯，與前述相同，計(jì)算出表示筆2的Y方向的指定位置的座標(biāo)值。
然后，控制電路401向選擇電路402x(或402y)發(fā)送所選擇的環(huán)路線圈的信息，該環(huán)路線圈是上述X方向的環(huán)形線圈11-1～48(或Y方向的環(huán)路線圈12-1～12-48)中得到最大檢出電壓的一個(gè)環(huán)路線圈。上述的電波收發(fā)信反復(fù)多次，例如反復(fù)7次，此時(shí)，從低通濾波器414和415得到的輸出值進(jìn)行A/D變換，如上所述，檢出這些值中在規(guī)定值之上的那些值，識別開關(guān)251的閉合/斷開狀態(tài)。
上述的開關(guān)251的閉合/斷開的識別結(jié)果與上述表示筆2的X及Y方向的指定位置的座標(biāo)值同時(shí)傳送到處理裝置6。
這樣一來，第一次的位置檢出動(dòng)作及狀態(tài)識別動(dòng)作就結(jié)束了，如圖9所示，作為第二次以后的位置檢出動(dòng)作，在上述X方向環(huán)形線圈11-1～11-48之內(nèi)，把得到最大的檢出電壓的環(huán)形線圈作為中心，選擇其中心前后一定數(shù)目，例如相同的10個(gè)環(huán)形線圈，將所選擇的信息送至選擇電路402y，與前述一樣，得到輸出值，進(jìn)行筆2相對于X方向及Y方向的位置檢出動(dòng)作以及開關(guān)251的閉合/斷開狀態(tài)的識別動(dòng)作，將得到的座標(biāo)值和識別結(jié)果送至處理裝置6，然后更新上述結(jié)果，并重復(fù)進(jìn)行這些動(dòng)作。
還有，在圖9中，所謂電平檢查是檢出電壓最大值是否達(dá)到了上述檢出電平，以及檢查是哪一個(gè)環(huán)形線圈有最大的檢出電壓，如果達(dá)到了檢出電平，就停止以后的座標(biāo)計(jì)算等。另外，根據(jù)下一次位置檢出動(dòng)作及狀態(tài)識別動(dòng)作，設(shè)定選擇的環(huán)形線圈中心。
作為求出X方向或Y方向的座標(biāo)值，例如前述座標(biāo)值xp的一種計(jì)算方法，用一個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)來近似上述檢出電壓Vx1～Vx48的最大值附近的波形，即為求該函數(shù)的最大值的座標(biāo)的方法。
例如在圖7(c)中，如用二次函數(shù)來近似最大值的檢出電壓Vx3及其兩側(cè)的檢出電壓Vx2和Vx4的話，可以如以后計(jì)算出來(但是，各線圈11-1～11-48的中心位置的座標(biāo)值為x1～x48，△x為它們之間的間隔)。首先，由各電壓和座標(biāo)值列出Vx2＝a(x2-xp)2+b …(1)Vx3＝a(x3-xp)2+b …(2)Vx4＝a(x4-xp)2+b …(3)這里，a，b為常數(shù)(a＜0)。
另外x3-x2＝△x …(4)x4-x2＝2△x …(5)把(4)，(5)式代入(2)，(3)式整理后可得xp＝x2+△x/2｛(3Vx2-4Vx3+Vx4)/(Vx2-2Vx3+Vx4)｝ …(6)因而，從各檢出電壓Vx1～Vx48中，在上述電平檢查時(shí)，提取要求的最大檢出電壓和其前后的檢出電壓，由這些值以及得到的該最大值的檢出電壓的環(huán)形線圈的一個(gè)前面的環(huán)形線圈的座標(biāo)值(已知)，根據(jù)前述的(6)試進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，即可算出筆2的指定位置的座標(biāo)值xp。
一方面，上述X方向及Y方向的指定位置的座標(biāo)值中的一些值及開關(guān)251的閉合狀態(tài)的識別結(jié)果送至處理裝置6的同時(shí)，還在圖中未畫出的存貯部分存貯起來，再送至顯示控制電路5的顯示器存貯器502中，按一定的順序排列并存貯起來，根據(jù)來自控制電路501的定時(shí)脈沖依次讀出，送至X方向驅(qū)動(dòng)器503。另外，掃描電路505產(chǎn)生的掃描脈沖輸入到X方向驅(qū)動(dòng)器503，Y方向的驅(qū)動(dòng)器504，并同步于上述控制電路501的定時(shí)脈沖。各驅(qū)動(dòng)器503，504驅(qū)動(dòng)顯示器3的前述X方向和Y方向的指定位置的座標(biāo)值對應(yīng)的電極，在雙線輸入板1上的指示位置用顯示器3上的同一位置顯示出來。
因而，雙線輸入板1的軌跡從顯示器3上重顯示出來，開關(guān)251在閉合狀態(tài)時(shí)，用筆2描畫的文字和圖形的軌跡，在顯示器3上以同一軌跡顯示出來。
另一方面，把上述處理器6中存貯的X方向及Y方向的指定位置的座標(biāo)值和基于它的數(shù)據(jù)送至聲音耦合器7的調(diào)制電路701，調(diào)制為音頻頻帶的信號，用揚(yáng)聲器將它變?yōu)槁曇粜盘?，?jīng)過電話機(jī)8，電話線9送至對方。這里，如果用所以上說明的本發(fā)明的座標(biāo)輸入裝置，則對方就能在其顯示器上顯示出前述的同樣文字和圖形。而且，從對方送的座標(biāo)值和數(shù)據(jù)等，一旦通過(麥克風(fēng))703，解調(diào)電路704送至處理裝置6時(shí)，就被存貯起來，然后，與前述相同地，經(jīng)顯示控制電路5在顯示器3上顯示出來。另外，此時(shí)若在處理裝置6上附加文字編輯，圖象處理機(jī)能的話，則能夠?qū)τ呻p線輸入板1輸入的文字和圖形進(jìn)行修改、補(bǔ)充和刪除等，也可同時(shí)在顯示器3及對方顯示器上顯示出來。
而且，在雙線輸入板1上安裝麥克風(fēng)的同時(shí)，根據(jù)處理裝置6具有的聲音識別功能，就能執(zhí)行按聲音的各種命令，處理裝置6具有文字識別功能，則也可把它用作文字識別裝置。
另外，顯示器3的顯示面積沒有必要與雙線輸入板1的可能輸入范圍完全相等，用小一點(diǎn)或大一點(diǎn)的都好，而且，沒有必要一定重疊在雙線輸入板1上。
另外，實(shí)施例中的環(huán)形線圈的個(gè)數(shù)和它的并列方法僅僅是一個(gè)例子，不言而喻，這不應(yīng)成為限制。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)雙線輸入板的電波發(fā)生裝置發(fā)出電波時(shí)，該電波與在雙線輸入板上進(jìn)行位置指定的位置指示器的調(diào)諧電路調(diào)諧，即該電波被接收，而接收到該電波的調(diào)諧電路則發(fā)出同樣的電波，即進(jìn)行反射。該被反射的電波被雙線輸入板的電波檢測裝置所檢測，藉此以檢測上述位置指示器的雙線輸入板上的座標(biāo)值。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過雙線輸入板的電波發(fā)生裝置，向設(shè)有調(diào)諧電路的位置指示器發(fā)出能在該調(diào)諧電路進(jìn)行調(diào)諧的電波，用雙線輸入板的電波檢測裝置檢測由所說調(diào)諧電路所反射的電波，從而檢測位置指示器的在雙線輸入板上的座標(biāo)值。因此，在位置指示器方面只須設(shè)置由線圈及電容器等被動(dòng)元件構(gòu)成的調(diào)諧電路，而不需軟導(dǎo)線，也不需電池、磁鐵等較重的部件，這樣使其操作性能較好。此外，由于雙線輸入板不需要特別的部件，所以便于大型化，適用于電子黑板等。同時(shí)，根據(jù)所接收到的電波以進(jìn)行所定的運(yùn)算，能提高位置檢測的精度。
權(quán)利要求
1.一種座標(biāo)輸入裝置，包括顯示器；驅(qū)動(dòng)上述顯示器的顯示控制電路；將上述指定位置的座標(biāo)值等數(shù)據(jù)變換為適合傳輸電路的信號并發(fā)送或?qū)⒔?jīng)傳輸電路傳送的信號進(jìn)行反變換的調(diào)制解調(diào)電路；以及控制上述這些裝置的處理裝置；位置指示器；和雙線輸入板；通過所述位置指示器和雙線輸入板之間的傳遞信號，以檢測由所述位置指示器所指示的位置，其特征在于，所說位置指示器設(shè)有調(diào)諧電路，而所說雙線輸入板設(shè)有可發(fā)出能與上述調(diào)諧電路相調(diào)諧的電波的電波發(fā)生裝置，以及檢測由所述調(diào)諧電路反射的電波的電波檢測裝置，藉此以檢測所述位置指示器的在所說雙線輸入板上的座標(biāo)值。
全文摘要
設(shè)置具有按X方向或Y方向并列裝置的多個(gè)環(huán)形線圈的X方向和Y方向的位置檢出部分以及按一個(gè)環(huán)形線圈產(chǎn)生的電波調(diào)諧的調(diào)諧電路的位置指示器，從多個(gè)環(huán)形線圈中依次選擇一個(gè)環(huán)形線圈，提供規(guī)定頻率的交流信號，產(chǎn)生電波，調(diào)諧位置指示器的調(diào)諧電路來對該電波進(jìn)行調(diào)諧，從環(huán)形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓中，檢出與規(guī)定頻率的交流信號大致相同的頻率的感應(yīng)電壓，根據(jù)該感應(yīng)電壓，用處理裝置求出位置指示器的指定位置，位置指示器無論何處都不連接，其操作性能好，而且位置檢出的精度高。
文檔編號G06K11/06GK1059044SQ9110378
公開日1992年2月26日 申請日期1991年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1987年6月16日
發(fā)明者村上東, 萩原照喜, 土田洋一, 城野英樹 申請人:株式會(huì)社瓦科姆