JPS594046B2 - ライトペンの視野位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドツトスキヤンニング方式の陰極線管ディス
プレイ装置において、対話形として利用されるライトペ
ンの視野中心に近似する位置を検出するための装置に関
する。

また、本発明は陰極線管ディスプレイ装置の画面上に点
、線等の連続した軌跡を描く場合すなわち輝点を単位と
して書き込む場合の比較的微細なライトペンの視野位置
検出装置に関するものである。

さらに詳しく言えば、本発明は陰極線管の画面表示位置
の絵素１単位ごとに対応させたリフレシュメモリの任意
のアドレスヘの書き込みを可能とするような装置に適用
されるライトペンの視野位置検出装置を提供するもので
ある。

周知のようにライトペンは一種の光検出器で、陰極線管
の画面の任意の位置に当てておくと、画面上の走査ビー
ムによる表示光を検出することができる。

したがつて、この光検出時のリフレシュメモリのアドレ
スを知ることによつて、ライトペンの当てられた画面上
の位置を検出することができる。ところで、ライトペン
受光部で検出される陰極線管画面の走査ビームすなわち
ラスタ光は、ライトペン受光部の視野内を何本か通過す
るものであり、正確なライトペンの位置を割り出すため
にはこの視野中心位置を求めなければならない。

したがつて従来この種の回路は、ラスタ光が視野内を通
過することによつて発生する複数個のパルス列の信号を
検知し、このパルス数を演算することによつて位置割り
出しを行なつていた。しかし、この検知されたパルス列
の信号はライトペン視野の中心に近いパルスほど、その
波高値は高く安定であるのに対し、視野周縁に近ずくに
従つて不定定かつ波高値の低いパルスとして検出される
。また、このパルスのパルス幅はラスタ光の輝度によつ
ても変化し、輝度が高くなると広がる傾向にある。ライ
トペンは画面に当てられるとき使用者の手によるため、
その当てられる角度が一定な安定したものではない。し
たがつて、受光部で検知される輝度は一定の安定したも
のとはならなかつた。そして、この種の陰極線管が奇数
、偶数フイールドごとに周知の飛び越し走査が行なわれ
るような場合、ラスタ光を検知するタイミングをフイー
ルドごとに行なうときには、検出パルス数が異なつてく
る。これらの結果、従来のこの種の回路はライトペン受
光部で検出されるパルス列の信号がその中心位置を割り
出すのに必要なパルス数を甚だ不安定なものとしている
という欠点を有していた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、飛び越し走
査の場合であつても検出誤差を少なくするために、奇数
又は偶数の同一フイールドごとにラスタ光の検出を行な
い、１フレーム周期ごとに前のフレーム周期で検知した
ライトペンのパルス列信号の位置を検出するものである
。また本発明の特徴は、上記パルス列信号のパルス数２
ｎ又は２ｎ＋１（ｎは正の整数）を計数し、１フレーム
周期ごとに計数値ｎを出力する第１カウンタと、この計
数値ｎが１フイールドごとに転送されることによつて、
上記パルス列信号を検出した１フレーム周期の次の１フ
レーム周期において検出されるパルス列信号により上記
転送された計数値ｎをカウントダウンし、この計数値ｎ
が零となつたとき出力パルスを発生する第２カウンタと
を設け、この第２カウンタより出力される出力パルスに
よつて画面の絵素のアドレスと対応するリフレシユメモ
リの繰返し出力されるアドレスデータをラツチしてライ
トペン視野の中心位置を求め、視野中心を横切るラスタ
光に対してその中心位置の検出確度が水平走査周期の１
／２以上ずれることなく検出できるライトペン位置検出
装置を提供しようとする点にある。

以下本発明を実施例図面に従つて説明する。

第１図は本発明実施例装置の要部結線図で、第２図は入
力信号に対する各部の波形図を示すものである。第１図
において、１はライトペン（図示せず）により検出され
たパルス列信号が入力される信号入力端子、２は垂直同
期信号ＶＤが入力される同期信号入力端子である。

３はアンドゲート、４は周知のバイナリアツプカウンタ
で構成される第１カウンタ、５は第２カウンタで第１カ
ウンタ４より入力される計数値ｎからカウントダウンし
、この計数値ｎが零となつたときにボロウ信号を出力を
発する周知ダウン刀ウンタにより構成される。

６は第１フリツプフロツプ、７はＴ型のいわゆるトグル
フリツプフロツプで構成される第２フリツプフロツプ、
８は第３フリツプフロツプである。

また、９〜１２は周知のインバータで、第１および第２
フリツプフロツプ６，８の各々の出力パルスを細長いパ
ルスとするために、各々の出力パルスの立上りから適宜
遅延をさせて、各クリア端子ＣＬＲにクリアパルスを印
加させるものである。そして、１３は遅延調整回路で、
この回路は例えばモノステーブルマルチバイブレータ等
で構成され、後述のアドレスデータをラツチするタイミ
ングを調整するためのもので適宜省略することも可能で
ある。以下、この第１図の実施例回路の動作を第２図に
従つて説明する。

先ず、第２図ルに示すような垂直同期信号ＶＤが第１フ
リツプフロツプ６に入力されると、このＶＤの立上りと
同時に、第２カウンタ５のロード端子ＬＯＡＤに入力さ
れる第２図ヲに示すようなロード信号がＱ端子より出力
される。

このロード信号はすでに述べたように、第１フリツプフ
ロツプ６がインバータ９，１０を介して自からの出力に
よりクリアされるので、第２図ヲに示すような細長いパ
ルスとなる。一方、このＱ端子のロード信号と逆極線の
Ｑ端子の出力は、次段の第２フリツプフロツプ７のクロ
ツク入力端子ＣＫに入力される。第２フリツプフロツプ
７はこのクロツク入力端子ＣＫに入力される信号の立下
りごとに出力を反転し、第２図ワに示すような１フイー
ルド周期ごとに反転するフイールド信号を出力する。し
たがつて、このフイールド信号は奇数もしくは偶数フイ
ールドごとに同極性の出力として第２フリツプフロツプ
７より出力されることとなる。第２フリツプフロツプ７
のＱ端子のこのようなフイールド信号は、次段の第３フ
リツプフロツプ８のクロツク入力端子ＣＫに入力される
。第３フリツプフロツプ８は第２図力に示すように、上
述のフイールド信号の立上りごとに細長いパルスを作成
して、そのＱ端子より出力する。したがつて、このＱ端
子より出力されるパルスは１フレーム周期ごとに出力さ
れるフレーム信号として、第１カウンタ４のクリア端子
ＣＬＲに入力される。その結果、第１カウンタ４はこの
フレーム信号によつて後述の計数値をクリアされること
となる。ところで、上述のフイールド信号は第２フリツ
プフロツプ７のＱ端子の出力から分岐されてアンドゲー
ト３のゲート入力端子にも印加される。

その結果、このアンドゲ〜ト３のゲートは１フイールド
周期の間、１フレーム周期ごとに開閉される。したがつ
て、信号入力端子１より入力されるライトペンで検出さ
れた第２図イに示すようなパルス列信号１，２は、奇数
もしくは偶数のいずれか同一フイールドの１フイールド
周期の間に検出されたパルス列信号として、第１カウン
タ４のクロツク入力端子ＣＫに加えられるものとなる。
その結果、第１カウンタ４に１フレーム周期ごとにこの
ようなパルス列信号例えば１のような信号のパルス数を
計数する。すなわち今、このパルス列信号の数が第２図
イ１に示すようにＳ５″個であつたとすると、このとき
の第１カウンタ４の出力波形は第２図口〜ホのようにな
る。

ところで、この第１カウンタ４の出力端子ＱＡ，ＱＢ，
ＱＣ，ＱＤは、ＱＡ端子をオープン、ＱＢ端子は第２カ
ウンタ５の入力のＡ端子に、Ｑｃ端子はＢ端子に、ＱＤ
端子はＣ端子に各々に接続される。したがつて、上述の
パルス列信号のパルス数が２ｎ又は２ｎ＋１であつたと
き、これを計数する第１カウンタ４の計数値を第２カウ
ンタ５に入力する際には、常に計数値ｎとして入力され
ることとなる。ここで第２カウンタ５の入力のＤ端子は
常に零とするために接地される。その結果、上述のパル
ス数ゞ５″の場合、第２カウンタ５に入力される計数値
ｎはゞ２″となる。このような計数値ｎが第２カウンタ
５に転送されるタイミングは、すでに述べたように第２
カウンタ５のロード端子ＬＯＡＤに第２図ヲに示すよう
なロード信号が加えられたときとなる。したがつて、第
２カウンタ５は１フイールド周期ごとにロードされ、第
１カウンタ４より出力される計数値ｎを保持する。一方
、この第２カウンタ５のクロツク入力端子ＣＫには、ア
ンドゲート３の出力すなわちパルス列信号が分岐されて
入力している。したがつて、第２カウンタ５はパルス列
信号のパルスが１個づつ入力されるごとに上述の保持し
た計数値ｎをカウントダウンする。このとき、この第２
カウンタ５をカウントダウンさせるパルス列信号は、奇
数もしくは偶数いずれか一方の同一フイールドで検出し
た信号となるものの、第２カウンタ５がすでに保持して
いる計数値ｎを検出したときのフレーム周期のパルス列
信号１とは異なり、その次のフレーム周期の同一フイー
ルド期間で検出されたパルス列信号例えば第２図イの２
となる。したがつて、第２カウンタ５はこのようなパル
ス列信号２をクロツク信号入力としてカウントダウンし
、第２図へ〜りに示すような波形の信号を端子ＱＡ，Ｑ
Ｂ，ＱＣ，ＱＤより出力する。また、第２カウンタ５は
このように保持した計数値ｎをカウントダウンしてその
計数値が零になると、端子ＢＯＲＲＯＷよりボロウ信号
を出力する。したがつて、上述の計数値ゞ２″の場合に
は第２図ヌに示すように、パルス列信号２の最初のパル
スから順次Ｓ２″，ゞ１／／，ＳＯ″と計数し、この第
３番目のパルスと同じ位置でボロウ信号が出力されるこ
ととなる。このことは、結果的に前のフレーム周期で検
出したパルス列信号１の中心に位置することとなる。す
なわち、第２カウンタ５より出力されるボロウ信号は、
ライトペンによつて検出されるパルス列信号の複数個の
パルスのうち、ライトペンの視野中心に最も近いパルス
と同じタイミングで１フレーム周期ごとに出力されるも
のである。したがつて、このようなボロウ信号は次段の
遅延調整回路１３を経て、陰極線管画面（図示せず）の
アドレスデータをラツチするパルス信号として用いられ
る。遅延調整回路１３はこのラツチのタイミングを調整
するためのもので省略してもよい。第３図はこの種の装
置にしばしば用いられるアドレスデータの画面横方向ラ
ツチ回路周辺の結線図である。

この第３図において、１４はスタートストツプ発振器、
１５はモノステーブルマルチバソブレータ、１７は第４
フリツプフロツプ、１８はインバータ、１９はアドレス
カウンタ、２０はラツチ回路で、上述のボロウ信号はこ
のラツチ回路２０のクロツク入力端子ＣＫに与えられる
。もちろん、このボロウ信号は画面垂直方向のアドレス
データのラツチ回路にも用いられるが、ここでは上述の
画面横方向のラツチ回路に適用した例を説明する。先ず
スタートストツプ発振器１４は、画面の絵素と対応する
周知のリフレシユメモリから読み出された画面横方向の
データを陰極線管に表示するためのクロツクパルスを発
生する。

このクロツクパルスは水平同期信号ＨＤと同期して発振
される。モノステーブルマルチバイブレータ１５（以下
単にモノマルチと称す）は水平同期信号の前縁のエツジ
でトリガがかけられ、所定の時定数の経過後にＱ端子の
出力を反転する。この出力は次段の第４フリツプフロツ
プ１４のクロツク入力端子ＣＫに入力される。第４フリ
ツプフロツプ１４はモノマルチ１５からのこの反転出力
によつてセツトされ、次段のアドレスカウンタ１９のク
リア状態を解く。

アドレスカウンタ１９はクリア状態が解かれることによ
つて、スタートストツプ発振器から入力されるクロツク
パルスを計数開始し、所定の計数値に達するとキヤリ信
号を作成して出力する。このキヤリ信号は単発のパルス
で形成され、インバータ１８を介して上述の第４フリツ
プフロツプ１４のクリア端子ＣＬＲに印加される。した
がつて、第４フリツプフロツプ１４はキヤリ信号によつ
てリセツトされ、アドレスカウンタ１９はその出力を受
けてクリア状態となる。その結果、アドレスカウンタ１
９は１水平走査期間の所定のクロツクパルス数を計数こ
ととなる。このアドレスカウンタ１９の計数値は遂次、
次段のラツチ回路に出力する。ラツチ回路２０は、すで
に述べたボロウ信号がそのクロツク入力端子ＣＫに与え
られたときに、上述のアドレスカウンタ１９より出力さ
れている計数値を保持する。以上のようにして、ボロウ
信号の与えられたタイミングで画面上の位置を示すアド
レスカウンタ１９の出力の計数値すなわちアドレスデー
タは保持される。

したがつて、ボロウ信号の与えられるタイミングはすで
に述べたようにラインペンの視野中心に最も近いラスタ
光を検知したときであるから、ラツチ回路２０で保持さ
れる上述のアドレスデータはライトパン視野中心に最も
近い位置を示すデータとなる。以上のように本発明は、
画面上の絵素の輝度が変化しても、ライトペンの視野中
心に近い最も安定したパルスの位置を常に検出するよう
になし、画面に表示される絵素の表示データが奇数およ
び偶数フイールドごとに異なつてもあるいは同一であつ
ても、常に一定のパルス列信号として検出し、２フレー
ム周期ごとに検出位置を更新するので、より確度の高い
ライトペン視野中心位置の検出が可能となるものである
。

以上、本発明を実施例図面に従つて説明してきたが、本
発明はこれに限ることなく以下のもので構成されるなら
ば、本発明の趣旨を左右するものではない。

すなわち本発明は、水平または垂直同期信号と同期し１
走査期間を等間隔に分解するクロツクパルスを計数する
ことによつて、陰極線管画面上の絵素の位置と対応する
リフレシユメモリのアドレスデータを出力するアドレス
カウンタが備えられた陰極線管デイスプレイ装置におい
て、画面の任意の位置に当てられるライトペンによつて
、このライトペンの視野内を通過するラスタ光を検知す
る手段と、このラスタ光の通過本数と対応したパルス数
２ｎ又は２ｎ＋１（ｎは正の整数）のパルス列信号を奇
数もしくは偶数フイールドごとに検出する手段と、パル
ス列信号のパルス数２ｎ又は２ｎ＋１を計数し、１フレ
ーム周期ごとに計数値ｎを出力する第１計数手段と、こ
の計数値ｎが１フイールドごとに転送され、パルス列信
号を検出した１フレーム周期の次の１フレーム周期にお
いて検出されるパルス列信号によつて転送された計数値
ｎをカウントダウンし、この計数値ｎが零となつたとき
出力パルスを発生する第２計数手段と、この出力パルス
によつてアドレスカウンタより出力されるアドレスデー
タをライトペン位置検出データとしてラツチする手段と
を有するライトペン位置検出装置を提供するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の要部結線図、第２図は入力
信号に対する各部の波形図、第３図は本発明一実施例装
置の周辺回路の結線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水平または垂直同期信号と同期し１走査期間を等間
   隔に分解するクロックパルスを計数することによつて、
   陰極線管画面上の絵素の位置と対応するリフレシュメモ
   リのアドレスデータを出力するアドレスカウンタが備え
   られた陰極線管ディスプレイ装置において、前記画面の
   任意の位置に当てられるライトペンによつて、このライ
   トペンの視野内を通過するラスタ光を検知する手段と、
   このラスタ光の通過本数と対応したパルス数２ｎ又は２
   ｎ＋１（ｎは正の整数）のパルス列信号を奇数もしくは
   偶数フィールドごとに検出する手段と、前記パルス列信
   号のパルス数２ｎ又は２ｎ＋１を計数し、１フレーム周
   期ごとに計数値ｎを出力する第１計数手段と、この計数
   値ｎが１フィールドごとに転送され、前記パルス列信号
   を検出した１フレーム周期の次の１フレーム周期におい
   て検出される前記パルス列信号によつて前記転送された
   計数値ｎをカウントダウンし、この計数値ｎが零となつ
   たとき出力パルスを発生する第２計数手段と、この出力
   パルスによつて前記アドレスカウンタより出力されるア
   ドレスデータをライトペン位置検出データとしてラッチ
   する手段とを有するライトペン位置検出装置。