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JPS6035682B2 - coordinate reading device - Google Patents
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JPS6035682B2 - coordinate reading device - Google Patents

coordinate reading device

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JPS6035682B2
JPS6035682B2 JP57084079A JP8407982A JPS6035682B2 JP S6035682 B2 JPS6035682 B2 JP S6035682B2 JP 57084079 A JP57084079 A JP 57084079A JP 8407982 A JP8407982 A JP 8407982A JP S6035682 B2 JPS6035682 B2 JP S6035682B2
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JP
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magnetic field
read data
data
area
read
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JP57084079A
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芳民 青野
幸雄 武田
直人 田部
博 岩城
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 {1} 発明の技術分野 本発明は座標読取装置、いわゆるディジタィザに関し、
複数の駆動コイルによって平面坂上に形成された回転磁
界の位相から指定の位置の座標を読み取る形式の座標謙
取装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] {1} Technical Field of the Invention The present invention relates to a coordinate reading device, a so-called digitizer;
The present invention relates to a coordinate measuring device that reads the coordinates of a designated position from the phase of a rotating magnetic field formed on a flat slope by a plurality of drive coils.

‘2} 技術の背景 座標謙取装置は、平面板上に置かれたペンの座標を読取
る装置であり、例えば自動設計・製図技術分野において
重要な役割を果す図形情報処理システムに用いられるも
のである。
'2} Technical Background A coordinate capture device is a device that reads the coordinates of a pen placed on a flat board, and is used, for example, in graphical information processing systems that play an important role in the fields of automatic design and drafting technology. be.

この種の座標読取装置としては、第1に静電結合方法、
第2に電磁譲導方法、第3にオーミック方法が提案され
ているが、本発明はこの中で第2の電磁誘導方法をベー
スにし、特に回転磁界の位相から位置検出する形式の座
標読取装置に言及する。
As this type of coordinate reading device, the first method is an electrostatic coupling method,
A second method is an electromagnetic induction method, and a third method is an ohmic method. Among these, the present invention is based on the second electromagnetic induction method, and in particular, a coordinate reading device that detects a position from the phase of a rotating magnetic field. mention.

‘3} 従釆技術と問題点 一般の上記形式の座標論取装置は、平面坂上に並列して
配置された複数のコイルを有し、相互に位相のずれた複
数の駆動信号をそれぞれ該複数のコイルに通電すること
により前記平面板の上方に該平面板上の位置に応じて位
相の異なる回転磁界を形成する交流磁界発生器があり、
該平面板の上方に位置して前記回転磁界を検出する磁界
検出器からなるものである(特開昭57一98081号
参照)。
'3} Follow-up technology and problems The general coordinate measuring device of the above type has a plurality of coils arranged in parallel on a plane slope, and sends a plurality of mutually phase-shifted drive signals to each of the plurality of coils. an alternating current magnetic field generator that forms a rotating magnetic field with a phase different depending on the position on the plane plate above the plane plate by energizing the coil;
It consists of a magnetic field detector positioned above the flat plate to detect the rotating magnetic field (see Japanese Patent Laid-Open No. 57-198081).

この場合、平面坂上の一端側から池端側に向って丁度o
oから3600 まで連続的に位相の変化する回転磁界
を形成しているので、前記磁界検出器(前述のペン)に
よって検出した磁界の位を知り、これによって自己の置
かれた座標を知ることができる。ところが上記形式の座
標読取装置では精度に関し禾だ十分でない。
In this case, from one end of the flat slope to the pond end,
Since it generates a rotating magnetic field whose phase changes continuously from o to 3600 degrees, it is possible to know the position of the magnetic field detected by the magnetic field detector (the aforementioned pen) and thereby know the coordinates where it is located. can. However, the above type of coordinate reading device does not have sufficient accuracy.

つまり、前記回転磁界の位相は、前記平面板上の一端側
から他端側に向ってリニャに変化すべきであるところ、
実際には大略S字状にうねりを含み、とても完全なりニ
ャリティーは望めなかった。ただし平面坂上の中央部分
では良好なりニヤリティーを呈している。このため、平
面板上の端から端までどこをとっても高精度に位置検出
のできる座標読取装置の出現が望まれていた。このよう
な要請に応えるべく従来次のような提案(持磯昭56一
20978び号)がなされた。
In other words, the phase of the rotating magnetic field should change linearly from one end side to the other end side on the plane plate;
In reality, it included undulations in a roughly S-shape, and I couldn't expect a very perfect nuariness. However, in the central part of the flat slope, it shows a good grin. For this reason, there has been a desire for a coordinate reading device that can detect positions with high precision anywhere on a flat plate from end to end. In order to meet these demands, the following proposal (Mochiiso Sho 56-20978) has been made.

第1図は本発明の前提をなす従釆の座標読取装置を示す
漠式図である。本図において、座標読取装置10は、交
流磁界発生器11と、該発生器11に位相のずれた駆動
信号を供給する駆動部13と、いわゆるペンをなす磁界
検出器12と協働する。その他のブロックは、検出器1
2からの出力を処理して、座標出力を生成する部分であ
る。発生器1 1に設けた平面板の上方には回転磁界M
が形成され、それぞれ矢印で表示するように位相が異な
る。この位相の変化からペン12の位置が分る。このよ
うな回転磁界Mを分布形成せしめるべく、発生器11に
は複数のコイル群が内蔵される。第2A図は回転磁界を
形成する複数のコイルの配列を、一次元座標論取につい
て示す平面図であり、第2B図は回転磁界を形成する複
数のコイルの配列を、二次元座標論取について示す断面
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a subordinate coordinate reading device that forms the premise of the present invention. In this figure, the coordinate reading device 10 cooperates with an alternating current magnetic field generator 11, a drive 13 that supplies phase-shifted drive signals to the generator 11, and a magnetic field detector 12, which forms a so-called pen. The other blocks are detector 1
This is the part that processes the output from 2 and generates coordinate output. Above the flat plate provided in generator 1 1 is a rotating magnetic field M.
are formed, and their phases differ as shown by the arrows. The position of the pen 12 can be determined from this change in phase. In order to distribute the rotating magnetic field M as described above, the generator 11 includes a plurality of coil groups. Fig. 2A is a plan view showing the arrangement of a plurality of coils forming a rotating magnetic field with one-dimensional coordinates, and Fig. 2B is a plan view showing the arrangement of a plurality of coils forming a rotating magnetic field with two-dimensional coordinates. FIG.

第2A図中、21〜25が複数の駆動コイル群であり、
相互に位相のずれた駆動信号0,〜?5を受信する。も
しx−y二次元で行うならば、第2B図の示す如く、前
記駆動コイルと直交する駆動コイル群21′〜25′を
設け、それぞれに駆動信号J,′〜少5′を与える。な
お、以後の説明は、簡単のため、一次元の場合を例にと
って行つoこれら相互に位相のずれた駆動信号を図示す
ると第3図の如くなる。
In FIG. 2A, 21 to 25 are a plurality of drive coil groups,
Drive signals 0, ~? mutually out of phase? Receive 5. If it is carried out in x-y two dimensions, as shown in FIG. 2B, drive coil groups 21' to 25' are provided orthogonal to the drive coil, and drive signals J,' to J5' are applied to each group. For simplicity, the following explanation will be made using a one-dimensional case as an example. When these mutually phase-shifted drive signals are illustrated, the result is as shown in FIG.

第3図は第2A図および第2B図に示した駆動信号◇.
〜◇5の波形を示す波形図である。本図より明らかなと
おり、各々の駆動信号の位相は相互に一定量ずつシフト
している。この位相のずれが、回転磁界Mの位相を連続
的に変化させることになる。第4A図、第4B図、第4
C図および第4D図はそれぞれ本発明の前提をなす従来
の座標論取装置の原理説明に用いるグラフである。
FIG. 3 shows the drive signals ◇. shown in FIGS. 2A and 2B.
It is a waveform chart showing waveforms of ~◇5. As is clear from this figure, the phases of the respective drive signals are mutually shifted by a certain amount. This phase shift causes the phase of the rotating magnetic field M to change continuously. Figure 4A, Figure 4B, Figure 4
FIG. C and FIG. 4D are graphs used to explain the principle of the conventional coordinate calculation device, which is the premise of the present invention.

このうち第4B図のグラフは前述したりニャリティーに
相当するカーブを示しており、理想的な場合に相当する
。つまり、リニャリティーは最良である。このようにリ
ニャリティーが良好ならば検出位相ox(回転磁界Mの
位相)から正確に位置xが求まる。ところが実際には、
そのカーブは第4B図の点線の如く両端近傍でうねりを
生じ、正確な位置xを全平面板に亘つて得ることは困難
であった。そこで第4B図のカーブを得るのに用いた基
本波(第3図)の成分(例えば4k比)に加えて、第n
次高調波成分を導入する。周波数がn倍のものについて
見ると、第4B図と同様のカーブが繰り返しn回現われ
、第4A図に示す領域■,■・・・・・・■が定義され
る。各領域のピークは位相2m‘こ相当し、左から順次
2汀、2×2汀……かけと変化する。このようにセグメ
ント化したカーブは、第4B図のカーブに比して遥かに
リニャリティーが良い(詳細な理由は後述する)。第4
C図はその2汀、2×2汀……松竹の変化を直線的に引
き伸ばして表わす。そこで先ず、ベン12の位置が各領
域内のどこにあるかを正確に知る。
Of these, the graph in FIG. 4B shows a curve corresponding to the above-mentioned nullity, and corresponds to an ideal case. In other words, linearity is the best. In this way, if the linearity is good, the position x can be accurately determined from the detection phase ox (the phase of the rotating magnetic field M). However, in reality,
The curve has undulations near both ends as shown by the dotted line in FIG. 4B, making it difficult to obtain an accurate position x over the entire plane plate. Therefore, in addition to the component (for example, 4k ratio) of the fundamental wave (Fig. 3) used to obtain the curve shown in Fig. 4B,
Introduce harmonic components. When the frequency is n times higher, a curve similar to that shown in FIG. 4B appears repeatedly n times, and the regions 1, 2, 2, 3, 4, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, and 2 shown in FIG. 4A are defined. The peak in each region corresponds to a phase of 2 m', and changes sequentially from the left to 2 waves, 2×2 waves, and so on. The curve segmented in this manner has much better linearity than the curve shown in FIG. 4B (the detailed reason will be explained later). Fourth
Diagram C shows the changes in 2 rows, 2 x 2 rows... Shochiku, stretched out linearly. Therefore, first, it is known exactly where Ben 12 is located within each area.

然しながら、この場合、当該領域が全体として何番目の
領域にあるかは分らない。このため、再びリニヤリテイ
ーの良好でない基本波成分の信号を利用する。第4D図
は本発明の前提をなす従釆の検出原理を簡略に示してお
り、ベン12の置かれた位置を位相表示で8n(一点鎖
線)とすると、高調波成分による該当領域のカーブCか
ら正確に位置xを読取り、次に当該領域が何番目の領域
であるかを基本波成分によるカーブC′から知る(図中
○印の交点参照)。かくして、どの領域内のどの位置か
が割り出出される。再び第1図に戻ると、磁界検出器1
2内の検出巻線14は基本波成分にのみ感応し、第4D
図に示したカーブ〇を第2検出器16より抽出する(こ
れは従前どおり)。
However, in this case, it is not known which area the area is in as a whole. For this reason, a fundamental wave component signal with poor linearity is again used. Fig. 4D simply shows the detection principle of the slave which forms the premise of the present invention. If the position where Ben 12 is placed is 8n (dotted chain line) in phase display, the curve C of the corresponding area due to harmonic components Accurately read the position x from , and then find out what number the region is from the curve C' of the fundamental wave component (see the intersection marked with a circle in the figure). In this way, which position within which area is determined. Returning to Figure 1 again, magnetic field detector 1
The detection winding 14 in 2 is sensitive only to the fundamental wave component, and the 4th D
The curve 〇 shown in the figure is extracted by the second detector 16 (this is the same as before).

一方、磁界検出器12内の検出巻線15は第n次高調波
成分にのみ感応し、第4D図に示したカーブCを第1検
出器17より抽出する。処理回路18は、これらカーブ
Cおよび〇の情報をもとに、目的とする座標位置を割り
出す。検出巻線14が感応すべきものは、駆動信号のう
ちの基本波成分(例えば4kHz)のみである。
On the other hand, the detection winding 15 in the magnetic field detector 12 is sensitive only to the n-th harmonic component, and the first detector 17 extracts the curve C shown in FIG. 4D. The processing circuit 18 determines the target coordinate position based on the information on the curve C and 0. What the detection winding 14 should be sensitive to is only the fundamental wave component (for example, 4 kHz) of the drive signal.

この駆動信号は第3図に示す如く矩形波であるから、そ
の中に多数の高調波を必然的に内蔵している。その一部
を、例えば第8次高調波(4kHzの基本波に対して3
2k比)として検出巻線15から捨し、出している。つ
まり前記高調波成分は自然発生したものを流用し、フィ
ルタリングして利用しているに過ぎない。第1図におい
て前記検出巻線14および15の位置が高低にずれてい
る理由は次のとおりである。
Since this drive signal is a rectangular wave as shown in FIG. 3, it necessarily contains many harmonics. A part of it, for example, the 8th harmonic (3kHz for the 4kHz fundamental wave)
2k ratio) is discarded and taken out from the detection winding 15. In other words, the harmonic components are simply those that are naturally occurring and are used after being filtered. The reason why the positions of the detection windings 14 and 15 are shifted in height in FIG. 1 is as follows.

本発明の基本をなす前記の座標読取装置(特開昭57一
職081号)では、平面板のx方向(y方向でも同じ)
の位相変化率をaとすると、a・hニ1を満足する高さ
hの位置(ベン先から測って)に検出巻線を置くことが
好ましいことが証明されている。
In the above-mentioned coordinate reading device (Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-1981 No. 081), which forms the basis of the present invention,
It has been proven that it is preferable to place the detection winding at a height h (measured from the tip of the bend) that satisfies a.h(d)1, where a is the phase change rate.

好ましいとは、ベンの懐きに拘らずかなり精度の高い読
取りが行えることを意味する。要するに、平面板上の磁
界の位相変化率が大きければ大きい程、検出巻線の位置
を下げるのが好ましい。検出巻線15についてみると、
これが担うべき位相変化率aは、第4A図に示す位相変
化率であり、第4B図に示す基本波成分対応の位相変化
率に比してn倍となる。位相変化率aがn倍になれば、
上記a・hニ1より、検出巻線15の高さhを1/nに
引き下げることができる。かくして検出巻線15の高さ
は検出巻線14の高さに比して1/nに引き下げること
ができる。
Favorable means that regardless of Ben's preferences, a fairly accurate reading can be made. In short, the larger the phase change rate of the magnetic field on the plane plate, the more preferably the position of the detection winding is lowered. Regarding the detection winding 15,
The phase change rate a that this should bear is the phase change rate shown in FIG. 4A, which is n times the phase change rate corresponding to the fundamental wave component shown in FIG. 4B. If the phase change rate a becomes n times,
From the above a and h-1, the height h of the detection winding 15 can be reduced to 1/n. In this way, the height of the detection winding 15 can be reduced to 1/n of the height of the detection winding 14.

ここで検出巻線の高さを引き下げることの利点を考察す
る。検出巻線が高いレベルにあるとき、該検出巻線はか
なり広範囲の駆動コイル(第2A図の21〜25)の影
響を受けることになる。そうすると、読取精度に悪影響
を及ぼす。この結果、検出巻線の高さが低ければ低い程
、前記の悪影響を受けにくく、リニャリティーが良好と
なる。第4A図に示す各領域のカーブが示すリニャリテ
ィーが良いのは、低い位置に置かれた検出巻線からの出
力を取扱っているからである。さらに発展させると、第
1図に示した高い位置にある検出巻線14は無い方が良
いということになる。
Let us now consider the advantages of reducing the height of the detection winding. When the sense winding is at a high level, it will be influenced by a fairly wide range of drive coils (21-25 in Figure 2A). This will adversely affect reading accuracy. As a result, the lower the height of the detection winding, the less it is affected by the above-mentioned adverse effects, and the better the linearity becomes. The reason why the curves in each region shown in FIG. 4A have good linearity is because the output from the detection winding located at a low position is handled. To develop this further, it would be better not to have the detection winding 14 located at a high position as shown in FIG.

そこで該検出巻線14を排除する。つまり低い位置に暦
かれた検出巻線15だけで第n次高調波成分のみならず
、基本波成分までも取扱う‘という手法も提案した。こ
れについては本発明の要旨と関係がないので説明を省略
する。ところで上記した従来の読取装置において不都合
な問題点を生じた。
Therefore, the detection winding 14 is eliminated. In other words, we have proposed a method in which not only the n-th harmonic component but also the fundamental wave component can be handled using only the detection winding 15 located at a low position. Since this is not related to the gist of the present invention, the explanation will be omitted. However, an inconvenient problem has arisen in the above-mentioned conventional reading device.

この問題点はやはり謙取精度に関するものであり、前述
の第4D図を参照すれば、各カーブCで規定される三角
波に対応する各領域間の境界近傍において読取誤りを生
ずる場合がある、というものである。この原因は、同図
のカーブ〇で表わされる基本波成分によって読み取るべ
き位置xがどの領域にあるかを判別する訳であるが、こ
の場合、境界近傍に位置xが存するとその左右(一側又
は十側)いずれの領域に属するか正確に見分けられない
ことが多いことにある。すなわち基本波成分によって定
められるカーブC′の精度が、高調波成分によって定め
られるカーブCの精度に比してかなり劣ることに起因す
る。もしカーブ〇が完全なりニャリティーをもって検出
されるなら上記のような不都合な問題点は生じないであ
ろうが、実際上、そのような完全リニャリティーをカー
ブC′に期待するのは至難である。【4)発明の目的 本発明は上記問題点に鑑み、ベンがそのような境界近傍
範囲内に置かれたとしても高精度に座標の読取が行える
座標読取装置を提案することを目的とするものである。
This problem is related to the reading accuracy, and referring to Figure 4D above, reading errors may occur near the boundaries between the areas corresponding to the triangular waves defined by each curve C. It is something. The reason for this is that the fundamental wave component represented by the curve ○ in the figure is used to determine which area the position x to be read is located in. In this case, if the position x is near the boundary, The problem lies in the fact that it is often difficult to accurately distinguish which area it belongs to. That is, this is because the precision of the curve C' defined by the fundamental wave component is considerably inferior to the precision of the curve C defined by the harmonic components. If curve 0 were detected with perfect linearity, the above-mentioned problems would not occur, but in reality, it is extremely difficult to expect such perfect linearity from curve C'. [4] Purpose of the Invention In view of the above-mentioned problems, the object of the present invention is to propose a coordinate reading device that can read coordinates with high accuracy even if Ben is placed within such a range near the boundary. It is.

(5} 発明の構成上記目的を達成するために本発明は
、高調波成分を用いてなされる領域内位置の読取データ
(第1読取データが、基本波成分を用いてなされる領域
自体の位置を示す領域位置の読取データ(第2読取デー
タ)に比して十分に精度が高いことに着目し、該第1読
取データをもとにして一旦談第2読取データに所定の補
正を加え、補正が加えられた後の第2読取データと該第
1読取データを合成して目的とする座標読取データを得
るようにしたことを特徴とするものである。
(5) Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention provides read data of a position within a region that is made using a harmonic component (the first read data is a position of the region itself that is made using a fundamental wave component). Noting that the accuracy is sufficiently high compared to the read data (second read data) of the area position indicating the area position, a predetermined correction is made to the second read data based on the first read data, The present invention is characterized in that the second read data after correction and the first read data are combined to obtain the target coordinate read data.

【6) 発明の実施例 第5図AおよびBは本発明の原理説明に用いるグラフで
ある。
[6] Embodiments of the Invention FIGS. 5A and 5B are graphs used to explain the principle of the present invention.

本図のAおよびBの各藤軸は高調波成分を用いて表わさ
れる領域内の位置データを示し、同Aの縦軸は第1読取
データを示し、同Bの縦軸はオフセットデータ(後述)
を示す。要約して結論から言うと、本発明の原理は次の
とおりである。領域間の境界近傍にペンが置かれている
とき、この事実は高調波成分を用いた既述の第1読取デ
ータによって正確に把握される。しかも該第1読取デー
タによれば隣接するk番目の領域および(k十1)(k
はISkSnなる自然数)番目の領域のうち、いずれの
領域にペンが属しているかも分る。なぜなら、当該境界
近傍において、k番目の領域に属していれば第1読取デ
ータは取り得る最大の値‘FFF’に近い値を示してお
り、逆に当該境界を越えた(k+1)番目の領域に属し
ていれば該第1議取データは取り得る最小の値‘000
’ に近い値を示しているからである。これは、第1稀
取デー外まいずれの領域においても前記最小の値(一側
)から前記最大の値(十側)まで連続的に変化し得るも
のであって、領域が次々に変わっても同様のデータの線
返しとして第1読敬データが現われるからである。かく
して、第1読取データによって、ベンが境界近傍に置か
れており、しかも当該境界に対しk番目又は(k+1)
番目の領域に置かれていることまで正確に判別される。
そこで基本波成分を用いて表わされる第2読取データ(
領域読取データ)が当該境界近傍で不正確であることか
ら、該第2読取データに対して強制的にオフセットデー
タを加えた上で最終的な第2読取データとする。このオ
フセットデー外ま、境界近傍にある該第2読取データを
より境界から遠ざかった位置における第2読取デー外こ
改めるものであり、いずれの領域にあるかのみを判別す
るための第2読取デー外ことつては、なるべく各領域の
中央近傍(第40図の○印参照)でその第2読取データ
を決定した方がより正確であることは明らかである。具
体的には、ある境界に対し一側の領域にあるときは、第
2諸取データに対しより−(マイナス)の所定量のオフ
セットデータを加え、逆にその十側の領域にあるときは
、第2説取データに対しより十(プラス)の所定量のオ
フセットデータを加える。このオフセットデータ量は境
界近傍(直近)に近づく程大となるように選ばれる。境
界近傍であっても、当該境界から比較的遠いところにあ
るときはそれ程大きなオフセットデータ量を加える必要
はない。第5図AおよびBを参照すると、先ず同Aにお
いて、各領域(高調波成分を用いて表わされる領域)の
長さをLであるものとする。なお、同Aの三角波形は既
述した第4A図および第4D図に示した三角波形と同じ
である。上記長さLはカウント値換算でIFFF’(‘
’は16隻表示を意味する)に対応するものとする。こ
こにいうカウント値とは第1図の第1検出器17からの
高調波信号をアナログノディジタル変換したものを所定
期間計数したものであり、この所定期間は第1図の駆動
部13によって定められる。第5図Aの横軸に沿ったと
ころにある記号■は既述のペン(磁界検出巻線12)の
先端位暦を表わす。
The vertical axes of A and B in this figure indicate position data within the region expressed using harmonic components, the vertical axis of A indicates the first read data, and the vertical axis of B indicates offset data (described later). )
shows. To summarize and conclude, the principle of the present invention is as follows. When the pen is placed near the boundary between regions, this fact can be accurately grasped by the above-mentioned first read data using harmonic components. Moreover, according to the first read data, the adjacent k-th area and (k11) (k
It is also known to which area the pen belongs among the areas (ISkSn, a natural number). This is because, near the boundary, if it belongs to the k-th area, the first read data will show a value close to the maximum possible value 'FFF', and conversely, if it belongs to the k-th area near the boundary, the (k+1)th area If it belongs to the first discussion data, the minimum possible value is '000.
' This is because it shows a value close to '. This can change continuously from the minimum value (one side) to the maximum value (tenth side) in any area outside the first rare data, and the area changes one after another. This is because the first reading data appears as a line return of similar data. Thus, according to the first read data, Ben is placed near the boundary, and the kth or (k+1)
It is accurately determined that it is placed in the th area.
Therefore, the second read data (
Since the area read data) is inaccurate near the boundary, offset data is forcibly added to the second read data and the final second read data is obtained. This offset data is used to change the second read data near the boundary to the second read data at a position further away from the boundary, and the second read data is used to determine only in which area the second read data is located. In general, it is clear that it is more accurate to determine the second read data as close to the center of each area (see the circle in FIG. 40) as possible. Specifically, when the area is on one side of a certain boundary, a predetermined amount of offset data is added to the second morotori data, and conversely, when it is on the 10th side of the boundary, a predetermined amount of offset data is added to the second morotori data. , a predetermined amount of offset data (plus) is added to the second interpretation data. This offset data amount is selected so that it becomes larger as it approaches the boundary (nearest). Even if it is near the boundary, if it is relatively far from the boundary, there is no need to add a large amount of offset data. Referring to FIGS. 5A and 5B, first, in A, the length of each region (region expressed using harmonic components) is assumed to be L. Note that the triangular waveform of A is the same as the triangular waveform shown in FIGS. 4A and 4D previously described. The above length L is calculated as IFFF'('
' means 16 ships). The count value referred to here is the analog-to-digital converted harmonic signal from the first detector 17 in FIG. 1, which is counted for a predetermined period. It will be done. The symbol ■ along the horizontal axis of FIG. 5A represents the tip position of the pen (magnetic field detection winding 12) described above.

図ではペンを領域間の境界上に置いた場合を示す。ペン
の先端を■に置いたとき基本波成分を用いて得られる第
2読取データのバラッキ範囲はE,およびE2で示され
、いわば第2読取データの誤差(error)の範囲で
ある。E,はペンが境界より十側の領域に傾斜した場合
に顕著な誤差であり、E2は逆に境界より一側の領域に
煩斜した場合に顕著な誤差である。既述のカウント値換
算でE,は‘000,〜‘600’、E2は‘AO○,
〜‘FFF’であるものとする。通常E,の大きさとE
2の大きさは同じである。第5図Bは既述したオフセッ
トデータ(OFS)の大きさを定める手法を図解的に示
しており、第1読取データによって例えば■が境界上に
あることが分れば、最大でY.、最少でY3のオフセッ
トデータを第2読取データに加える。ここにY,はY,
=L−E, であり、カウント値換算ならば Y,二‘FFF’−‘600’ =‘班F’である。
The figure shows the case where the pen is placed on the boundary between areas. The range of variation in the second read data obtained using the fundamental wave component when the tip of the pen is placed at the position (■) is indicated by E and E2, and is the so-called error range of the second read data. E is an error that is noticeable when the pen is tilted to an area on the 10th side of the boundary, and E2 is a noticeable error when the pen is tilted to an area on one side of the boundary. In the count value conversion mentioned above, E is '000,~'600', and E2 is 'AO○,
~'FFF'. Usually the size of E, and E
2 have the same size. FIG. 5B schematically shows a method for determining the size of the offset data (OFS) described above. If, for example, it is found from the first read data that ■ is on the boundary, the maximum size of Y. , adds offset data of at least Y3 to the second read data. Here Y, is Y,
= L-E, and in terms of count value, Y, 2'FFF'-'600' = 'Team F'.

Y,は最大のオフセットデータでありその(L−E,)
を超えてはならない。このY,が当てはまるのは、■に
あるペンが最高に十側に煩いていて、最大誤差であるE
,が第2読取データに含まれているときであり、このよ
うな状態で(L−E,)を超えるオフセットデータを第
2説取データに加えてしまったら、このオフセットを加
えた後の第2読取データは最早当該領域を示さず、これ
より十側にあるとなりの領域を示すという事態を招く。
前記Y3は上記最小のオフセットデータであり、ベンが
■上で直立しているときに相当する。この場合は、Y3
=E, とし、カウント値検算で Y3=‘600’ とする。
Y, is the maximum offset data and its (LE,)
shall not exceed. This Y applies because the pen in ■ has the highest error on the ten side, and the maximum error is
, is included in the second read data, and if offset data exceeding (L-E,) is added to the second read data in such a state, the second read data after adding this offset is This results in a situation where the second read data no longer indicates the area in question, but instead indicates an adjacent area on the 10th side.
The Y3 is the minimum offset data and corresponds to when Ben is standing upright on the square. In this case, Y3
=E, and Y3='600' by checking the count value.

このような直立状態では、第2読取デー夕に対し単に誤
差範囲を超えるに十分なオフセットデータを加えれば良
い。次にペンの先端■が十側誤差の末端である‘600
’ にあるときを考える。
In such an upright state, it is sufficient to simply add offset data sufficient to exceed the error range to the second read data. Next, the tip of the pen is '600, which is the end of the ten-side error.
' Consider a time when .

‘600’にあることは、第1読取データから分る。こ
のような場合に、第2読取データに加えるべきオフセッ
トデー夕の最大はY2、最小は0である。ここにY2は
Y2=L‐2E,であり、カウント値換算で Y2=‘FFF’−2ב600’ =‘3FF’であ
る。
It can be seen from the first read data that it is at '600'. In such a case, the maximum offset data to be added to the second read data is Y2, and the minimum is 0. Here, Y2 is Y2=L-2E, and in terms of count value, Y2='FFF'-2×'600'='3FF'.

Y2=L−斑,としたのは、ベンの先端が600’ に
ある状態で、第2読取データに対し、これ以上のオフセ
ットデータを加えると、このオフセットを加えた後の第
2読取データは技早当該領域を示さず、これより十側に
あるとなりの領域を示すという事態を招く。なお、ベン
の先端が‘600’を超える位置にあるときは、オフセ
ットを加える必要はない。このような位置にあれば領域
の中央近傍であるから第2読取データが領域の判別を誤
るということは考えられない。かくして、第5図Aにお
けるY,とY2を結ぶ線分とY3と0を結ぶ線分とで囲
まれた左下がりのハッチング領域からオフセットデータ
が定まる。
The reason for setting Y2=L-spot is that when the tip of the ben is at 600', if more offset data than this is added to the second read data, the second read data after adding this offset will be This results in a situation where the technique does not indicate the area in question, but instead indicates the area next to it on the 10th side. Note that when the tip of the ben is at a position exceeding '600', there is no need to add an offset. If this position is located near the center of the area, it is unlikely that the second read data will misidentify the area. In this way, the offset data is determined from the hatched area extending downward to the left surrounded by the line segment connecting Y and Y2 and the line segment connecting Y3 and 0 in FIG. 5A.

ペンの先端が‘000’から‘6側’までの間の任意の
位置×に置かれたとすると、任意の×に対し、オフセッ
トデータはE,一×<OFS十<(L−E,)−× で定まる。
Assuming that the tip of the pen is placed at any position x between '000' and '6 side', the offset data for any x is E, 1 x < OFS 1 < (LE,) - Determined by ×.

OFS+は十(プラス)のオフセットを加えることを意
味し、第2読取データをより十側にオフセットすること
を意味する。なお、E,一Xは前記のY3とY4を結ぶ
線分の一次式に相当する。上記の説明はペンの先端が、
当該領域の‘000〜‘600’ に置かれたケースを
想定しているが、オフセットデータを一(マイナス)の
オフセット(OFS‐)とすれば、該ペンの先端が領域
‘AOO’から‘FFF’に置かれたときについても同
じである。
OFS+ means adding an offset of 10 (plus), and means offsetting the second read data to the 10 side. Note that E and -X correspond to the linear equation of the line segment connecting Y3 and Y4. In the above explanation, the tip of the pen is
It is assumed that the pen is placed between '000 and '600' in the area, but if the offset data is one (minus) offset (OFS-), the tip of the pen will move from area 'AOO' to 'FFF'. The same is true when placed in '.

このような位置(‘AOO’ 〜‘FFF’)にペンの
先端が置かれているときは、第2読取データに対しこれ
を、より一側にオフセットせしめるようなオフセットデ
ータを加える。オフセットデータOFS‐のとるべき範
囲は、×十(E2一L)<OFS−<X−E2 で定められている。
When the tip of the pen is placed at such a position ('AOO' to 'FFF'), offset data is added to the second read data to offset it further to one side. The range that the offset data OFS- should take is determined by ×10(E2-L)<OFS-<X-E2.

これら一次式×十(E2一L)および×−E2は、第5
図Bの右下がりのハッチングを付した領域の下限および
上限の各線分に相当する。上述の説明により本発明の原
理が明らかになったので最後にその実現例を示す。
These linear equations x 10 (E2-L) and x-E2 are the fifth
This corresponds to the lower limit and upper limit line segments of the area indicated by downward hatching to the right in FIG. Since the principle of the present invention has been clarified through the above explanation, an example of its implementation will be shown at last.

第6図は第5図AおよびBを用いて説明した本発明の原
理を具体的に実施するための一回路例を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a circuit for concretely implementing the principle of the present invention explained using FIGS. 5A and 5B.

本図において、、61−1は第1読取データの入力レジ
スタであり第1図の第1検出器17からの第1読取デー
タ(各領域内位置データ)を一時ストアする。61−2
は第2諺取データの入力レジスタであり第1図の第2検
出器16からの第2読取データ(何番目の領域かを示す
領域説取データ)を一時ストアする。これらの読取デー
外ま演算回路64(加算器で構成できる。)を通して合
成され最終的な読み取るべき座標データOUTとなる。
第7図AおよびBは座標データOUTの従来におけるデ
ータフオーマットおよび本発明に基づくデータフオーマ
ットをそれぞれ示す図であり、同図Aにおいて0‘ま第
2読取データエリア、1は第1読取データエーJアであ
り、例えばそれぞれ3ビットおよび9ビットの構成であ
って全体として12ビットからなる。同図Bにおけるデ
ータフオーマットでは第1読取データエリア1は従来と
変わらないが、第2謎取データエリアは、該第1読取デ
ータに基づく既述したオフセットデータOFS士による
補正が加えられた上で新たな精度の高い第2読取データ
となり第2読取データエリア0′内におさめられる。第
6図に戻ると、オフセットデータ 士は例えばROM(
readonlymemory)62より出力される。
In this figure, 61-1 is a first read data input register that temporarily stores the first read data (position data within each area) from the first detector 17 in FIG. 61-2
is an input register for the second reading data, and temporarily stores the second reading data (area reading data indicating the number of the area) from the second detector 16 in FIG. These read data are combined through an arithmetic circuit 64 (which can be composed of an adder) and become the final coordinate data OUT to be read.
7A and 7B are diagrams respectively showing a conventional data format and a data format based on the present invention for the coordinate data OUT. In FIG. 7A, 0' indicates the second read data area, and 1 indicates the first read data area J. For example, each bit has a configuration of 3 bits and 9 bits, and consists of 12 bits as a whole. In the data format shown in Figure B, the first read data area 1 is the same as before, but the second mystery data area has been corrected by the offset data OFS based on the first read data. This becomes new highly accurate second read data and is stored in the second read data area 0'. Returning to Figure 6, the offset data can be stored, for example, in a ROM (
read only memory) 62.

つまり、入力レジスタ61−1内の第1読取データの内
容を見て、第5図Bにおいて説明した一定の関係から、
各第1読取デー外こ対応したオフセットデータOFS士
をROM62より取り出し、加算器63において、レジ
スタ61一2からの第2読取データに加える。ただし、
第6図の構成は一例であり、マイクロプロセッサにより
プログラム制御して同様の動作を行わせることも勿論可
能である。‘7} 発明の効果 以上詳細に説明したとおり本発明によれば、各領域間の
境界近傍においても高精度な読取が行える座標読取装置
が実現される。
That is, by looking at the contents of the first read data in the input register 61-1, and from the certain relationship explained in FIG. 5B,
Offset data OFS corresponding to each first read data is taken out from the ROM 62 and added to the second read data from the registers 61-2 in an adder 63. however,
The configuration shown in FIG. 6 is an example, and it is of course possible to perform similar operations under program control by a microprocessor. '7} Effects of the Invention As described in detail above, according to the present invention, a coordinate reading device that can perform highly accurate reading even near the boundaries between regions is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の前提をなす従来の座標論取装置を示す
模式図、第2A図は回転磁界を形成する複数のコイルの
配列を、一次元座標読取について示す平面図、第2B図
は回転磁界を形成する複数のコイルの配例を、二次元座
標読取について示す平面図、第3図は第2A図および第
2B図に示した駆動信号?,〜◇5の波形を示す波形図
、第4A図、第4B図、第4C図および第4D図はそれ
ぞれ本発明の前提をなす従来の座標読取装置の原理説明
に用いるグラフ、第5図AおよびBは本発明の原理説明
に用いるグラフ、第6図は第5図AおよびBを用いて説
明した本発明の原理を具体的に実施するための一回路例
を示すブロック図、第7図AおよびBは座標データOU
Tの従来におけるデータフオーマットおよび本発明に基
づくデータフオーマットをそれぞれ示す図である。 10・・・・・・座標論取装置、12・・・・・・磁界
検出器、11・・・・・・交流磁界発生器、13・・・
・・・駆動部、21〜25,21′,25′・・・・・
・駆動コイル、18・・・・・・処理回路ト62…・・
・ROM、63・…・・加算器、64……演算回路、M
・・・・・・回転磁界、◇,〜め5,◇,′〜少5′・
・・・・・駆動信号、OFS・・・・・・オフセットデ
ータ。 第1図 第2A図 第2B図 第3図 第4A図 第4B図 第4c図 第40図 第5図 第6図 第7図
Fig. 1 is a schematic diagram showing a conventional coordinate reading device that forms the premise of the present invention, Fig. 2A is a plan view showing the arrangement of a plurality of coils forming a rotating magnetic field for one-dimensional coordinate reading, and Fig. 2B is a A plan view showing an example of the arrangement of a plurality of coils forming a rotating magnetic field for two-dimensional coordinate reading, and FIG. 3 shows the drive signals shown in FIGS. 2A and 2B. , ~◇5 waveform diagrams, Figures 4A, 4B, 4C, and 4D are graphs used to explain the principle of the conventional coordinate reading device that forms the premise of the present invention, and Figure 5A and B are graphs used to explain the principle of the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing an example of a circuit for concretely implementing the principle of the present invention explained using FIGS. 5A and B, and FIG. A and B are coordinate data OU
FIG. 2 is a diagram showing a conventional data format of T and a data format based on the present invention, respectively. 10...Coordinate control device, 12...Magnetic field detector, 11...AC magnetic field generator, 13...
... Drive section, 21-25, 21', 25'...
・Drive coil, 18... Processing circuit 62...
・ROM, 63...Adder, 64... Arithmetic circuit, M
...Rotating magnetic field, ◇,~5,◇,'~low5'・
... Drive signal, OFS ... Offset data. Figure 1 Figure 2A Figure 2B Figure 3 Figure 4A Figure 4B Figure 4c Figure 40 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 平面板上に並列して配列された複数のコイルを有し
、相互に位相のずれた複数の駆動信号をそれぞれ該複数
のコイルに通電することにより、前記平面板の上方に該
平面板上の位置に応じて位相の異なる回転磁界を形形成
する交流磁界発生器と、 前記平面板の上方に位置して
前記回転磁界を検出する磁界検出器と、該磁界検出器か
らの出力を入力として該回転磁界の位相を検出し、前記
平面板上に置かれた前記磁界検出器の位置を読み取る処
理回路とを有し、該処理回路が、前記磁界検出器の出力
から前記駆動信号の基本波成分とその第n次の高調波成
分(nは2以上の整数)とを取り出し、該高調波成分か
ら前記平面板上の位置をn個の連続した領域に区分して
、各該領域内での位置を読み取る領域内位置読取回路と
、前記基本波成分を用いて当該領域が、n個の中の何番
目の領域であるかを判別して前記磁界検出器の置かれた
平面板の位置を読み取る領域読取回路と、前記領域内位
置読取回路からの第1読取データと該領域読取回路から
の第2読取データを合成して読み取るべき座標データを
出力する演算回路とからなる座標読取装置において、
前記第1読取データが前記領域の間の境界近傍範囲内に
あることを検出する第1手段と、該第1読取データが当
該境界の一側の領域にあるか又は+側の領域にあるかを
判別する第2手段と、該第2手段の判別結果に基づき前
記−側の領域にあるか前記+側の領域にあるかに応じて
それぞれ−のオフセツトデータ又は+のオフセツトデー
タを前記第2読取データに加える第3手段とを有し、前
記演算回路において合成されるべき前記第2読取データ
として前記オフセツトデータを加えた第2読取データを
用いることを特徴とする座標読取装置。 2 第3手段において、第1読取データが当該境界から
より遠ざかる位置を示すのに応じてオフセツトデータの
値を零に向つて小さく設定する特許請求の範囲第1項記
載の座標読取装置。 3 第1手段および第2手段が、第1読取データによつ
て指定された対応する−のオフセツトデータ又は+のオ
フセツトデータを出力するROMによつて構成され、第
3手段が加算器によつて構成される特許請求の範囲第2
項記載の座標読取装置。 4 第1手段、第2手段および第3手段を、所定のプロ
グラムによつて制御されるマイクロプロセツサによつて
構成する特許請求の範囲第2項記載の座標読取装置。
[Scope of Claims] 1. A device having a plurality of coils arranged in parallel on a plane plate, and applying a plurality of mutually phase-shifted drive signals to each of the plurality of coils, the plane plate is an alternating current magnetic field generator that forms a rotating magnetic field whose phase differs depending on the position on the plane plate above; a magnetic field detector located above the plane plate that detects the rotating magnetic field; and the magnetic field detector. a processing circuit that detects the phase of the rotating magnetic field by inputting the output from the magnetic field detector, and reads the position of the magnetic field detector placed on the flat plate, and the processing circuit detects the phase of the rotating magnetic field using the output of the magnetic field detector as an input. extracting the fundamental wave component of the drive signal and its n-th harmonic component (n is an integer of 2 or more), and dividing the position on the plane plate into n continuous regions from the harmonic component; , an intra-region position reading circuit for reading the position within each region, and a positioning circuit for determining the position of the magnetic field detector by determining which region among n regions the region is, using the fundamental wave component. an area reading circuit that reads the position of the flat plate that has been read; and an arithmetic circuit that synthesizes first read data from the intra-area position reading circuit and second read data from the area reading circuit and outputs coordinate data to be read. In a coordinate reading device consisting of,
A first means for detecting that the first read data is within a range near a boundary between the areas, and whether the first read data is in an area on one side of the boundary or an area on the + side of the boundary. and a second means for determining the negative offset data or positive offset data, respectively, depending on whether it is in the negative side region or the positive side region based on the determination result of the second means. a third means for adding the offset data to the second read data, and uses the second read data to which the offset data is added as the second read data to be synthesized in the arithmetic circuit. 2. The coordinate reading device according to claim 1, wherein in the third means, the value of the offset data is set smaller toward zero as the first read data indicates a position farther from the boundary. 3. The first means and the second means are constituted by a ROM that outputs the corresponding - offset data or + offset data specified by the first read data, and the third means is configured by an adder. The second claim constituted by
Coordinate reading device as described in section. 4. The coordinate reading device according to claim 2, wherein the first means, second means, and third means are constructed by a microprocessor controlled by a predetermined program.
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