DE3544673C1 - Digitising tablet and method for driving it - Google Patents

Digitising tablet and method for driving it

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DE3544673C1
DE3544673C1 DE19853544673 DE3544673A DE3544673C1 DE 3544673 C1 DE3544673 C1 DE 3544673C1 DE 19853544673 DE19853544673 DE 19853544673 DE 3544673 A DE3544673 A DE 3544673A DE 3544673 C1 DE3544673 C1 DE 3544673C1
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Rolf Falkenberg
Dieter Ellermann
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Abstract

A digitising tablet has for in each case one coordinate direction one grid winding (X; Y) for the fine measurement and one grid winding (A; B) for the coarse measurement, all of which are coplanar to one another. The grid windings (X; Y) for the fine measurement and the grid windings (A; B) for the coarse measurements are subdivided into circuit track groups in which the circuit tracks run parallel to one another at a predetermined distance. The widths of the circuit track groups of the grid windings (X; Y) for the fine measurement differ from the widths of the circuit track groups (A; B) for the coarse measurement. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Digitalisiertablett mit einer ersten, sich in einer Ebene parallel zur Arbeitsfläche erstreckenden Gitterwicklung, deren Leiterbahnen sich senk­ recht zu einer ersten Koordinatenachse erstrecken und die in sich regelmäßig wiederholende Leiterbahngruppen unterteilt ist, in denen die Leiterbahnen jeweils mit vorgegebenem Abstand parallel zueinander verlaufen, mit einer sich in einer Ebene parallel zur Arbeitsfläche erstreckenden der ersten Gitterwicklung eng benachbarten zweiten Gitterwick­ lung, deren Leiterbahnen sich senkrecht zu einer zweiten Koordinatenachse erstrecken und die in sich regelmäßig wiederholende Leiterbahngruppen unterteilt ist, in denen die Leiterbahnen jeweils mit vorgegebenem Abstand parallel zuein­ ander verlaufen, sowie mit dritten und vierten Gitter­ wicklungen mit jeweils in vorgegebenem Abstand parallel zueinander verlaufenden Leiterbahnen, von denen die dritte Gitterwicklung parallel zur ersten Gitterwicklung und die vierte Gitterwicklung parallel zur zweiten Gitterwicklung angeordnet ist, wobei alle Gitterwicklungen koplanar zuein­ ander liegen.The invention relates to a digitizing tablet a first, in a plane parallel to the work surface extending lattice winding, the conductor tracks lower extend right to a first coordinate axis and the in regularly repeated groups of conductor tracks is, in which the conductor tracks each with a predetermined Distance parallel to each other, with one in a plane extending parallel to the work surface first grid winding closely adjacent second grid winding lung whose conductor tracks are perpendicular to a second Coordinate axis extend and the regular in itself Repeating track groups is divided, in which the Conductor tracks parallel to each other with a specified distance other run, as well as with third and fourth grid windings with a predetermined distance in parallel mutually extending conductor tracks, the third of which Grid winding parallel to the first grid winding and the fourth grid winding parallel to the second grid winding is arranged, with all lattice windings coplanar to one another different.

Bei einem bekannten Digitalisiertablett dieser Art (US-PS 40 54 746) sind die rechtwinklig zueinander verlaufenden ersten und zweiten Gitterwicklungen jeweils in Leiterbahn­ gruppen unterteilt, von denen jede Gruppe beispielsweise 5 Leiterbahnen enthält, die mit zeitlich versetzten bzw. phasenverschobenen Stromimpulsen beaufschlagt werden, so daß ein durch die Leiterbahngruppen wanderndes Magnetfeld ent­ steht. Wird auf eine Leiterbahngruppe eine Abtastspule gelegt, so wird in ihr entsprechend den Änderungen des Magnetfeldes eine Spannung induziert, die nach Durchlaufen eines Tiefpaßfilters Sinusform hat. Diese Spannung ist am größten, wenn die unterhalb der Wicklung der Abtastspule verlaufende Leiterbahn eine maximale Magnetfeldänderung erzeugt. Die induzierte Spannung hat dagegen ein Minimum, wenn die mittig unterhalb der Abtastspule liegende Leiter­ bahn eine maximale Magnetfeldänderung erzeugt. Dadurch ergibt sich ein Spannungsverlauf, wie er in Fig. 7 der US-PS 40 54 746 dargestellt ist.In a known digitizing tablet of this type (US-PS 40 54 746) the mutually perpendicular first and second grid windings are each subdivided into conductor track groups, each group of which contains, for example, 5 conductor tracks which are acted upon by time-shifted or phase-shifted current pulses that there is a magnetic field traveling through the conductor track groups. If a scanning coil is placed on a conductor track group, a voltage is induced in it according to the changes in the magnetic field, which voltage has a sinusoidal shape after passing through a low-pass filter. This voltage is greatest when the conductor track running beneath the winding of the scanning coil generates a maximum change in the magnetic field. The induced voltage, on the other hand, has a minimum if the conductor track located in the center below the scanning coil generates a maximum change in the magnetic field. This results in a voltage curve, as shown in Fig. 7 of US-PS 40 54 746.

Aus dem zeitlichen Abstand des Nulldurchganges des Erreger­ stroms durch die erste Leiterbahn der Leiterbahngruppe und den Nulldurchgang des Stroms in der Erregerspule läßt sich in bekannter Weise die Lage einer Mittelachse der Erregerspule innerhalb der Leiterbahngruppe ermitteln, so daß bei auf­ einanderfolgender Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens für die erste und zweite Gitterwicklung die Lage der Abtastspule innerhalb einer Leiterbahngruppe der ersten und einer Leiterbahngruppe der zweiten Gitterwicklung be­ kannt ist, jedoch die Leiterbahngruppen jeweils noch nicht festgestellt sind. Zu diesem Zweck sind bei dem bekannten Digitalisiertablett jeder Leiterbahngruppe der ersten und zweiten Gitterwicklung eine parallel zu den Leiterbahnen der Gruppe verlaufende Leiterbahn einer dritten und einer vierten Gitterwicklung zugeordnet. Werden die Leiterbahnen der dritten Gitterwicklung einzeln nacheinander mit Strom­ impulsen beaufschlagt, so läßt sich aus dem Zeitpunkt der Erregung der Abtastspule durch einen Stromimpuls in einer Leiterbahn der dritten Gitterwicklung ermitteln, über wel­ cher Leiterbahngruppe der ersten Gitterwicklung die Abtast­ spule liegt. Entsprechend kann mittels der Leiterbahnen der vierten Gitterwicklung die Leiterbahngruppe der zweiten Gitterwicklung bestimmt werden, über der sich die Abtastspule befindet.From the time interval between the zero crossing of the exciter current through the first trace of the trace group and the zero crossing of the current in the excitation coil can be in the position of a central axis of the excitation coil is known determine within the trace group, so that at successive implementation of the above Procedure for the first and second grid winding the location the scanning coil within a conductor group of the first and a conductor track group of the second grid winding is known, but not yet the trace groups are established. For this purpose, the known Digitizing tablet of each conductor group of the first and second grid winding one parallel to the conductor tracks of the Group of conductive tracks of a third and one assigned fourth grid winding. Become the conductor tracks the third grid winding one by one with electricity impulses imposed, it can be from the time of the Excitation of the scanning coil by a current pulse in one  Determine the conductor track of the third grid winding, via which cher trace group of the first grid winding the scanning coil lies. Accordingly, by means of the conductor tracks fourth grid winding the conductor group of the second  Lattice winding can be determined over which the Scanning coil is located.

Es ist bekannt, daß derartige Digitalisiertabletts nicht nur durch Erregung der Gitterwicklungen und Abtastung mittels Abtastspulen, sondern auch durch Induzierung von Spannungen in den Gitterwicklungen durch Beaufschlagung der Abtastspule mit Strom betrieben werden können (vgl. beispielsweise CAD-CAM REPORT Nr. 3, 1985, Seite 68, 69, 70, 73, 74, 76, 77, 78, 80, 81).It is known that such digitizing tablets are not only by excitation of the grid windings and scanning by means of Sensing coils, but also by inducing voltages in the lattice windings by acting on the scanning coil can be operated with electricity (see for example CAD-CAM REPORT No. 3, 1985, pages 68, 69, 70, 73, 74, 76, 77, 78, 80, 81).

Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen Digitalisierta­ bletts besteht darin, daß die Leiterbahnen der dritten und vierten Gitterwicklungen, also die Leiterbahnen, die für die sogenannte Grob-Messung verwendet werden, im wesentlichen einzeln angesteuert werden müssen, daß also über einen Rand­ bereich des Digitalisiertabletts in jeder der beiden Koordi­ natenrichtungen elektrische Bauelemente, etwa Dioden verteilt sein müssen, über die die aufeinanderfolgenden, einzelnen Ansteuerungen der Leiterbahnen der dritten und vierten Gitterwicklungen stattfinden.A disadvantage of the digitization described above bletts is that the conductor tracks of the third and fourth grid windings, i.e. the conductor tracks that are used for the so-called rough measurement are used, essentially must be controlled individually, that is, over an edge area of the digitizing tablet in each of the two coordinates electrical components, such as diodes must be distributed over which the successive, individual controls of the conductor tracks of the third and fourth grid windings take place.

Ferner wird bei dem bekannten Digitalisiertablett für die sogenannte Fein-Messung mittels der ersten und zweiten Gitterwicklungen zwar eine verhältnismäßig schmale Bandbreite benötigt, jedoch erfordert die zusätzliche Grob-Messung eine große Bandbreite der Auswerteschaltung. Eine große Bandbreite führt jedoch zu einem geringen Störabstand und dadurch zu einem erhöhten Bauelementenaufwand.Furthermore, in the known digitizing tablet for the so-called fine measurement using the first and second Grid windings have a relatively narrow bandwidth required, however the additional rough measurement requires one large bandwidth of the evaluation circuit. A big However, bandwidth leads to a low signal-to-noise ratio and thereby to an increased component expenditure.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Digitalisiertablett zu schaffen, bei dem die Ansteuer- und Auswerteanordnung für die Gitterwicklungen nicht an die Form und die Abmessungen des Digitalisiertabletts angepaßt sein müssen, die Anzahl der Anschlüsse verringert werden und ein größerer Störabstand der Signale erreicht wird. It is an object of the invention to provide a digitizing tablet create, in which the control and evaluation for the grid windings do not conform to the shape and dimensions of the digitizing tablet must be adjusted, the number of connections are reduced and a larger one Signal-to-noise ratio is reached.  

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Digitalisiertablett der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die dritten und vierten Gitterwicklungen jeweils in Leiterbahngruppen unterteilt sind und daß die Breiten der Leiterbahngruppen der ersten und der dritten Gitterwick­ lungen sowie die Breiten der Leiterbahngruppen der zweiten und der vierten Gitterwicklungen sich jeweils derart von­ einander unterscheiden, daß die ersten Leiterbahnen der benachbarten Leiterbahngruppen der beiden parallel zueinander angeordneten Gitterwicklungen in Richtung der zugehörigen Koordinatenachse über die gesamte Arbeitsfläche unterschied­ liche Abstände voneinander haben.A digitizing tablet is used to solve this task designed according to the invention in such a way that the third and fourth grid windings in each Conductor track groups are divided and that the widths of the Conductor groups of the first and the third grid wrap lungs as well as the widths of the conductor track groups of the second and the fourth grid windings are each of such distinguish each other that the first conductor tracks of the neighboring interconnect groups of the two parallel to each other arranged grid windings in the direction of the associated Coordinate axis across the entire work area distance from each other.

Bei dem erfindungsgemäßen Digitalisiertablett unterscheiden sich also die Breiten der Leiterbahngruppen der sich jeweils in Richtung einer Koordinatenachse erstreckenden Gitterwick­ lungen, d. h. der ersten und der dritten Gitterwicklungen sowie der zweiten und der vierten Gitterwicklungen von Leiterbahngruppe zu Leiterbahngruppe, und sie können auch von Leiterbahn zu Leiterbahn unterschiedlich sein. Werden daher beispielsweise die erste und die dritte Leiterbahn­ gruppe zeitlich aufeinanderfolgend mit gleichartigen Gruppen von Stromimpulsen beaufschlagt, so erzeugt jede dieser Impulsgruppen, also die Impulsgruppe in der ersten Gitter­ wicklung und die Impulsgruppe in der dritten Gitterwicklung in einer Abtastspule Spannungsimpulse, aus denen mittels eines Tiefpaßfilters jeweils ein sinusförmiger Spannungs­ verlauf gewonnen wird. Der Abstand der Nulldurchgänge der beiden sinusförmigen Spannungsverläufe ist ein Maß für den Abstand der beiden mit der Abtastspule gekoppelten Leiter­ bahngruppen der ersten und der dritten Gitterwicklung. Da aber, wie vorstehend erwähnt, der Abstand benachbarter Leiterbahngruppen der ersten und dritten Gitterwicklung über die gesamte Arbeitsfläche unterschiedlich ist, ergibt sich aus dem ermittelten Abstand auch die Lage der Leiterbahn­ gruppe der ersten Gitterwicklung, mit der, wie üblich, die Fein-Messung durchgeführt wird.Differentiate in the digitizing tablet according to the invention so the widths of the conductor track groups each Grid winding extending in the direction of a coordinate axis lungs, d. H. the first and third grid windings and the second and fourth grid windings from Track group to track group, and they can too be different from trace to trace. Will hence, for example, the first and third conductor tracks group successively with similar groups acted upon by current pulses, so each generates Pulse groups, i.e. the pulse group in the first grid winding and the pulse group in the third grid winding  in a scanning coil voltage pulses, from which means a low-pass filter each have a sinusoidal voltage course is won. The distance of the zero crossings of the two sinusoidal voltage curves is a measure of the Distance between the two conductors coupled to the scanning coil path groups of the first and the third grid winding. There but, as mentioned above, the distance between neighboring ones Conductor groups of the first and third grid winding over the entire work surface is different the position of the conductor track from the determined distance group of the first grid winding, with which, as usual, the Fine measurement is carried out.

Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Digitalisiertablett zur Grob- und Fein-Messung im wesentlichen die gleiche Ansteuer- und Auswerteschaltung verwendet werden und die Ansteuerung an den Enden der Gitterwicklungen erfolgen. Die Ansteuerung kann an den Enden der Gitterwicklungen stattfinden, die in konzentrierter Weise in einem schmalen Randbereich des Digitalisiertabletts zusammengefaßt werden können, da nicht mehr, wie bei dem bekannten Digitalisiertablett, eine gesonderte Ansteuerung einzelner Leiterbahnen erforderlich ist. Auf diese Weise sind also die Ansteuer- und Auswerte­ schaltungen vollständig unabhängig von den Abmessungen des Digitalisiertabletts, und bei gegenüber dem bekannten Digi­ talisiertablett gleicher Abmessung wird eine größere Ar­ beitsfläche erhalten, da auf den Rand des Digitalisiertab­ letts keine elektrischen Bauelemente aufgesetzt zu werden brauchen.Thus, in the digitizing tablet according to the invention Coarse and fine measurement essentially the same control and evaluation circuit are used and the control at the ends of the grid windings. The control can take place at the ends of the grid windings that are in concentrated in a narrow edge area of the Digitizing tablets can be summarized as not more, as with the well-known digitizing tablet, one separate control of individual conductor tracks required is. In this way, the control and evaluation are circuits completely regardless of the dimensions of the Digitizing tablets, and compared to the well-known Digi Talizing tray of the same size becomes a larger ar Working area preserved, as on the edge of the digitized tab letts no electrical components to be put on need.

Ferner wird durch die Beaufschlagung sowohl der Gitterwick­ lung für die Fein-Messung als auch der Gitterwicklung für die Grob-Messung mit gleichartigen Impulsen die gleiche schmale Bandbreite für den gesamten Ansteuer- und Auswerte­ betrieb erreicht, wie sie bei der Benutzung des bekannten Digitalisiertabletts nur für die Fein-Messung zu erreichen war. Dadurch ergibt sich im Betrieb des erfindungsgemäßen Digitalisiertabletts ein großer Störabstand und damit eine Verringerung des Bauelementenaufwandes. Infolge dessen kann auch die Energie der einzuspeisenden Impulse verringert und/oder die Störfestigkeit erhöht werden.Furthermore, both the lattice wick for the fine measurement as well as the grid winding for the rough measurement with similar impulses is the same Narrow bandwidth for the entire control and evaluation operation achieved, as when using the known  Reaching digitizing tablets only for fine measurement was. This results in the operation of the invention Digitizing tablets have a large signal-to-noise ratio and therefore one Reduction of component expenditure. As a result, also reduces the energy of the pulses to be fed and / or the immunity to interference can be increased.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Breiten aller Leiterbahngruppen einer Gitterwicklung im wesentlichen gleich, wodurch die Auswertung der Signale vereinfacht wird.In a preferred embodiment of the invention, the Widths of all conductor track groups of a grid winding in essentially the same, thereby evaluating the signals is simplified.

Es sei erwähnt, daß die Position der Leiterbahnen der dritten und vierten Gitterwicklungen geringfügig von den idealen Positionen abweichen können, da diese Gitterwick­ lungen nur zur Grob-Messung verwendet werden, also lediglich zur Bestimmung der jeweiligen Leiterbahngruppe der ersten oder zweiten Gitterwicklung, in der die Fein-Messung statt­ findet. Geringe Lageabweichungen von Leiterbahnen der für die Grob-Messung verwendeten Gitterwicklung führen nicht zu Meßfehlern, so lange diese Abweichungen nur so gering sind, daß sich die jeweilige Leiterbahngruppe der für die Fein- Messung verwendeten Gitterwicklung noch ermitteln läßt.It should be noted that the position of the conductor tracks of the third and fourth grid windings slightly different from the ideal positions can deviate, because these lungs can only be used for rough measurement, i.e. only to determine the respective conductor group of the first or second grid winding in which the fine measurement takes place finds. Minor position deviations from conductor tracks for the coarse measurement used grid winding do not lead to Measurement errors, as long as these deviations are only so small, that the respective conductor track group for the Measurement used grid winding can still be determined.

Um eine kontinuierliche Änderung der Abstände zwischen benachbarten Leiterbahngruppen der ersten und der dritten Gitterwicklung sowie der zweiten und der vierten Gitter­ wicklung zu erreichen, kann die erste Gitterwicklung über die gesamte Arbeitsfläche n, die zweite Gitterwicklung über die gesamte Arbeitsfläche m, die dritte Gitterwicklung über die gesamte Arbeitsfläche (n-r) und die vierte Gitterwick­ lung über die gesamte Arbeitsfläche (m-q) Leiterbahngruppen aufweisen, wobei n und m Zahlen größer 1, vorzugsweise ganze Zahlen und r und q Zahlen kleiner als 1, jedoch selbstverständ­ lich größer als Null sind. Vorzugsweise ist dann der Abstand der ersten Leiterbahnen der Leiterbahngruppen der ersten und der dritten Gitterwicklungen sowie der zweiten und der vierten Gitterwicklungen an einem Ende der Arbeitsfläche gleich Null, so daß dieser Abstand kontinuierlich zum gegen­ überliegenden Ende der Arbeitsfläche zunimmt.In order to achieve a continuous change in the distances between adjacent conductor track groups of the first and the third grid winding and the second and the fourth grid winding, the first grid winding can cover the entire working area n , the second grid winding can cover the entire working area m , and the third grid winding can have the entire working area (nr) and the fourth grid winding over the entire working area (mq) conductor track groups, where n and m numbers greater than 1, preferably integers and r and q numbers less than 1, but of course greater than zero. The distance between the first conductor tracks of the conductor track groups of the first and third grid windings and the second and fourth grid windings at one end of the working surface is then preferably zero, so that this distance increases continuously from the opposite end of the working surface.

Um einen besonders kompakten Aufbau des Digitalisiertabletts zu erreichen, können die ersten und die dritten Gitterwick­ lungen sowie die zweiten und die vierten Gitterwicklungen im Bereich der Arbeitsfläche jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen. Außerhalb der Arbeitsfläche können die Leiterbahnen der dritten Gitterwicklung in den Umkehrbereichen der Leiterbahnen der ersten Gitterwicklung sowie die Leiter­ bahnen der vierten Gitterwicklung in den Umkehrbereichen der Leiterbahnen der zweiten Gitterwicklung außerhalb dieser Ebene verlaufen.A particularly compact design of the digitizing tablet to achieve the first and the third grid wick lungs and the second and fourth grid windings in the Area of the work surface on a common level lie. Outside the work surface, the conductor tracks can the third grid winding in the reverse areas of the Traces of the first grid winding and the ladder paths of the fourth grid winding in the reverse areas of the Traces of the second grid winding outside of this Level.

Bei einem solchen Aufbau kann es vorkommen, daß bei richtiger Positionierung Leiterbahnen der ersten und der dritten Gitterwicklung bzw. Leiterbahnen der zweiten und der vierten Gitterwicklung genau überdeckend angeordnet werden müßten, was einen Kurzschluß zur Folge hätte. Statt in einem solchen Fall die entsprechende Leiterbahn der dritten bzw. die entsprechende Leiterbahn der vierten Gitterwicklung etwas seitlich zu verlagern und somit eine Ungenauigkeit in der Grob-Messung zu erhalten, kann die entsprechende Leiter­ bahn der dritten Gitterwicklung bzw. die entsprechende Leiterbahn der vierten Gitterwicklung in zwei Teil-Leiter­ bahnen unterteilt sein, die zu beiden Seiten der entspre­ chenden Leiterbahn der ersten Gitterwicklung bzw. der entsprechenden Leiterbahn der zweiten Gitterwicklung und parallel zu dieser verlaufen. Auf diese Weise wird der Strom durch die Leiterbahn der dritten bzw. der vierten Gitter­ wicklung in zwei Teil-Ströme unterteilt, die jedoch ein induzierendes Magnetfeld erzeugen, das identisch mit dem­ jenigen ist, das durch die richtig positionierte Leiterbahn der dritten bzw. der vierten Gitterwicklung entstehen würde.With such a structure it can happen that at correct positioning of traces of the first and the third grid winding or conductor tracks of the second and fourth grid winding can be arranged exactly overlapping would have to result in a short circuit. Instead of one in such a case, the corresponding conductor track of the third or the corresponding conductor track of the fourth grid winding to shift something sideways and therefore an inaccuracy in The corresponding ladder can be used to obtain the rough measurement path of the third grid winding or the corresponding one Track of the fourth grid winding in two partial conductors lanes can be divided that correspond to both sides of the corresponding conductor track of the first grid winding or corresponding conductor track of the second grid winding and run parallel to this. This way the electricity through the conductor track of the third or fourth grid winding divided into two sub-streams, but one generate an inducing magnetic field that is identical to that  the one that is due to the correctly positioned conductor track the third or the fourth grid winding would arise.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ansteuern eines erfindungsgemäßen Digitalisiertabletts, bei dem die ersten und zweiten Gitterwicklungen mit periodischen elek­ trischen Signalen, insbesondere digitalen Impulsfolgen, an­ gesteuert werden, die in vorgegebenem zeitlichen Abstand versetzt sind, wobei erfindungsgemäß, wie vorstehend erläu­ tert, die dritte und die vierte Gitterwicklung mit in vorgegebenem zeitlichen Abstand zueinander sowie in vorge­ gebenem zeitlichen Abstand zu den Signalen für die ersten und zweiten Gitterwicklungen versetzten Signale angesteuert wer­ den.The invention further relates to a method for actuation of a digitizing tablet according to the invention, in which the first and second grid windings with periodic elec trical signals, especially digital pulse trains are controlled at a predetermined time interval are offset, according to the invention, as explained above tert, the third and fourth grid winding with in predetermined time interval to each other and in pre given time interval to the signals for the first and second grid windings offset signals driven the.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures explained.

Fig. 1 zeigt ein Digitalisiertablett mit Ansteuer- und Auswerteschaltungen in Form eines Blockschalt­ bildes. Fig. 1 shows a digitizing tablet with control and evaluation circuits in the form of a block diagram.

Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau des Digitalisier­ tabletts aus Fig. 1 sowie die zugehörigen An­ steuer- und Auswerteeinrichtungen. Fig. 2 shows schematically the structure of the digitizing tablet from Fig. 1 and the associated control and evaluation devices.

Fig. 3 zeigt den Verlauf und die Anordnung der Leiterbah­ nen einer Gitterwicklung für die Fein-Messung sowie den Verlauf und die Anordnung der Leiterbahnen einer zugehörigen Gitterwicklung für die Grob-Messung. Fig. 3 shows the course and arrangement of the conductor tracks NEN of a grid winding for the fine measurement and the course and arrangement of the conductor tracks of an associated grid winding for the rough measurement.

Fig. 4 zeigt im oberen Teil die Ansteuersignale für eine Gitterwicklung für die Fein-Messung und die zugehörige Gitterwicklung für die Grob-Messung und im unteren Teil die in der Abtastspule induzierten Spannungsimpulse sowie die aus ihnen erhaltenen sinusförmigen Signale. Fig. 4 shows in the upper part of the drive signals for a grid coil for the fine measurement and the associated grid coil for the coarse measurement, and in the lower part of the voltage induced in the sensing coil voltage pulses as well as those obtained from them sinusoidal signals.

Fig. 5 zeigt schematisch die Verbindung der Leiterbahnen zweier in einer gemeinsamen Ebene liegenden Gitterwicklungen außerhalb der Arbeitsfläche. Fig. 5 shows schematically the connection of the conductor tracks of two grid windings lying in a common plane outside the work surface.

Fig. 6 zeigt parallel verlaufende Leiterbahnen einer Gitterwicklung für die Fein-Messung und einer Gitterwicklung für die Grob-Messung, wobei einzelne Leiterbahnen der beiden Gitterwicklungen einander im wesentlichen überdeckend verlaufen. Fig. 6 parallel conductive tracks showing a grid coil for fine measurement and a coarse grid coil for the measurement, wherein individual conductor tracks of the two grid coils extend mutually substantially overlapping.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig. 6, bei der die Leiterbahnen der Gitterwicklung für die Grob-Messung im Überdeckungsbereich in zwei parallele, zu beiden Seiten der zugehörigen Leiterbahn der Gitterwicklung für die Fein-Messung verlaufende Teil-Leiterbahnen unterteilt sind. FIG. 7 shows an arrangement similar to FIG. 6, in which the conductor tracks of the grid winding for the rough measurement in the overlap region are divided into two parallel partial conductor tracks running on both sides of the associated conductor track of the grid winding for the fine measurement.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung enthält ein Digitali­ siertablett mit vier Gitterwicklungen X, Y, A, B. Jede dieser Gitterwicklungen enthält, wie später erläutert werden wird, Leiterbahngruppen aus jeweils vier Leiterbahnen, die von einer Treiberstufe 2 angesteuert werden. Der Treiberstufe 2 werden von vier I/O-Ports (18 in Fig. 2) eines Mikroprozessors 10 über eine Phasenschieber­ schaltung 3 über vier Leitungen um 45° phasenverschobene Rechteckimpulse Φ 1, Φ 2, Φ 3, Φ 4 zugeführt, die alle eine Länge von 180° haben. Nach dem Durchtritt durch die Leiterbahnen der zugehörigen Gitterwicklungen werden die Impulse, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, über Leitungen 11 abgeführt, etwa nach Masse.The arrangement shown in Fig. 1 contains a digitizing tray with four grid windings X, Y, A, B. As will be explained later, each of these grid windings contains conductor track groups each consisting of four conductor tracks which are controlled by a driver stage 2 . The driver stage 2 of four I / O ports (18 in Fig. 2) of a microprocessor 10 via a phase shifter circuit 3 via four lines by 45 ° phase-shifted rectangular pulses Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 , all supplied Have a length of 180 °. After passing through the conductor tracks of the associated lattice windings, the pulses, as indicated schematically in FIG. 1, are dissipated via lines 11 , approximately to ground.

Auf der Arbeitsfläche, also der oberen oder der unteren Fläche des Digitalisiertabletts 1 liegt eine Abtastspule 4 von üblicher Bauart, in der entsprechend den Stromflüssen in den Gitterwicklungen Spannungen induziert werden. Diese werden über einen Verstärker 5 einem Tiefpaßfilter 6 zugeleitet, an den ein Nulldurchgangsdetektor 7 angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal dem Mikroprozessor 10 zugeführt wird. Verstärker 5, Tiefpaßfilter 6 und Nulldurchgangsdetektor 7 sind aus 6 Operationsverstärkern gebildet, wobei der Nulldurchgangsdetektor 7 aus einem als Komparator geschalteten Verstärker besteht. Die Funktionsweise der gesamten Anordnung wird später erläutert werden. On the working surface, that is to say the upper or lower surface of the digitizing tablet 1, there is a scanning coil 4 of a conventional type in which voltages are induced in accordance with the current flows in the grid windings. These are fed via an amplifier 5 to a low-pass filter 6 , to which a zero-crossing detector 7 is connected, the output signal of which is fed to the microprocessor 10 . Amplifier 5 , low-pass filter 6 and zero crossing detector 7 are formed from 6 operational amplifiers, the zero crossing detector 7 consisting of an amplifier connected as a comparator. The operation of the entire arrangement will be explained later.

Wie Fig. 2 zeigt, verlaufen die Leiterbahnen der Gitter­ wicklung X senkrecht zur X-Achse und die Leiterbahnen der Gitterwicklung Y senkrecht zur Y-Achse. Die Gitterwick­ lung X, die in der Ebene 20 liegt, ermöglicht somit in bekannter Weise die Ermittlung der Lage eines Punktes bezüglich der X-Achse, während die Gitterwicklung Y, die in der Ebene 21 liegt, die Ermittlung der Lage eines Punktes in Richtung Y-Achse gestattet. Die Leiterbahnen der Gitterwicklung A liegen in der Ebene 22 und verlaufen parallel zu den Leiterbahnen der Gitterwicklung X, während die Leiterbahnen der Gitterwicklung B in der Ebene 23 parallel zu den Leiterbahnen der Gitterwicklung Y verlaufen. Die parallelen Ebenen 20, 21, 22 und 23 wurden lediglich zur Verdeutlichung in großem Abstand voneinander dargestellt. Normalerweise liegen sie eng benachbart, und die verschiedenen Gitterwicklungen sind lediglich durch dünne Isolierstoffschichten voneinander getrennt.As shown in Fig. 2, extend the conductor tracks of the grid coil X perpendicular to the X axis and the conductor tracks of the grid coil Y perpendicular to the Y axis. The grid winding X , which lies in the plane 20 , thus makes it possible, in a known manner, to determine the position of a point with respect to the X axis, while the grid winding Y , which lies in plane 21 , with the determination of the position of a point in the Y direction -Axis allowed. The conductor tracks of the grid winding A lie in the plane 22 and run parallel to the conductor tracks of the grid winding X , while the conductor tracks of the grid winding B run in plane 23 parallel to the conductor tracks of the grid winding Y. The parallel planes 20, 21, 22 and 23 have only been shown at a large distance from one another for clarity. They are usually close together and the various grid windings are only separated from one another by thin layers of insulating material.

Wie angedeutet, erfolgt die Ansteuerung der einzelnen Gitterwicklungen durch ihnen zugehörige Abschnitte der Treiberstufe 2, die beispielsweise aus vier IC's mit Quad-NAND-Gattern besteht. Die einzelnen Abschnitte werden über Leitungen 9 vom Ausgang 18 des Mikroprozessors 10 in der richtigen zeitlichen Reihenfolge angesteuert, um den Gitterwicklungen in zeitlicher richtiger Zuordnung die Impulse Φ 1, Φ 2, Φ 3 und Φ 4 zuzuleiten.As indicated, the individual grid windings are driven by sections of driver stage 2 belonging to them, which, for example, consist of four ICs with quad-NAND gates. The individual sections are controlled via lines 9 from the output 18 of the microprocessor 10 in the correct chronological order in order to supply the pulses Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 and Φ 4 to the grid windings in the correct chronological order.

Der Verlauf der Leiterbahnen der Gitterwicklung X und der Gitterwicklung A ist schematisch und etwas vereinfacht in Fig. 3 dargestellt. Wie zu erkennen ist, haben die Leiterbahnen x 1, x 2, x 3, x 4 der Gitterwicklung X alle gleichen Abstand, d. h. der Abstand der Leiterbahnen innerhalb einer Leiterbahngruppe aus diesen Leiterbahnen ist konstant. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch der Abstand der letzten Leiterbahn einer Gruppe von der ersten Leiterbahn der folgenden Gruppe konstant. Dabei unterscheiden sich benachbarte Leiterbahngruppen elektrisch dadurch, daß sie die eingespeisten Ströme in entgegengesetzten Richtungen leiten, wie dies durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist.The course of the conductor tracks of the grid winding X and the grid winding A is shown schematically and somewhat simplified in FIG. 3. As can be seen, the conductor tracks x 1 , x 2 , x 3 , x 4 of the grid winding X all have the same spacing, ie the spacing of the conductor tracks within a conductor track group from these conductor tracks is constant. In the exemplary embodiment shown, the distance of the last conductor track of a group from the first conductor track of the following group is also constant. Adjacent groups of interconnects differ electrically in that they conduct the supplied currents in opposite directions, as indicated by the arrows in FIG. 3.

Es sei erwähnt, daß in Fig. 3 nur der im Bereich der angedeuteten Anschlüsse zur Verbindung mit der Treiber­ schaltung 2 liegende Beginn von Leiterbahnen gezeigt ist, die sich über die gesamte, in Richtung der X-Achse verlaufende Breite des Digitalisiertabletts 1 erstrecken und die, wie üblich, am Ende umgekehrt werden und die dargestellten Leiterbahnen überlagernd zur Einspeiseseite zurückgeführt werden.It should be mentioned that in Fig. 3 only in the area of the connections indicated for connection to the driver circuit 2 is shown the beginning of conductor tracks which extend over the entire width of the digitizing tablet 1 and extend in the direction of the X axis , as usual, are reversed at the end and the conductor tracks shown are fed back overlapping to the feed side.

Ferner ist in Fig. 3 der entsprechende Teil der Gitter­ wicklung A gezeigt, die Leiterbahngruppen mit jeweils vier Leiterbahnen a 1, a 2, a 3 und a 4 aufweisen. Die Leiter­ bahnen einer Leiterbahngruppe haben gleichen Abstand voneinander und auch der Abstand zwischen der letzten Leiterbahn a 4 Gruppe einer Gruppe und der ersten Leiter­ bahn a 1 der nachfolgenden Gruppe ist gleich. Die Leiterbah­ nen der Gitterwicklung A sind gestrichelt dargestellt.Furthermore, the corresponding part of the grid winding A is shown in Fig. 3, the conductor track groups each having four conductor tracks a 1 , a 2 , a 3 and a 4 . The tracks of a track group have the same distance from each other and the distance between the last track a 4 group of a group and the first track a 1 of the following group is the same. The PCB tracks NEN the grid coil A shown in phantom.

Wie zu erkennen ist, ist der Abstand zwischen benach­ barten Leiterbahnen der Gitterwicklung X deutlich kleiner als der Abstand zwischen benachbarten Leiterbahnen der Gitterwicklung A, d. h. das Digitalisiertablett enthält in diesem Fall eine größere Anzahl von Leiterbahnen bzw. Leiterbahngruppen der Gitterwicklung X als von Leiterbahnen bzw. Leiterbahngruppen der Gitterwicklung A. Die Anzahl der Leiterbahngruppen der Gitterwicklung X beträgt n und die Anzahl der Leiterbahngruppen der Gitterwicklung A (n-r), wobei n eine ganze Zahl und r größer 0, jedoch kleiner oder gleich 1 ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß, gezählt von der ersten, mit der Einspeisung verbundenen Leiterbahngruppe jeder der beiden Gitterwicklungen X und A die Leiterbahnen gleich numerierter Gruppen der beiden Gitterwicklungen X und A immer einen unterschiedlichen räumlichen Abstand vonein­ ander haben. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, ist beispiels­ weise der Abstand der Leiterbahn a₂ der ersten mit der Einspeisung verbundenen Leiterbahngruppe der Gitterwick­ lung A von der Leiterbahn x 2 der ersten, mit der Einspei­ sung verbundenen Leiterbahngruppe der Gitterwicklung X deutlich kleiner als der Abstand der Leiterbahn a 2 der folgenden Leiterbahngruppe der Gitterwicklung A von der Leiterbahn x 2 der folgenden Leiterbahngruppe der Gitterwicklung X. Ferner zeigt Fig. 3, daß dieser Abstand in den folgenden, also den in Fig. 3 weiter rechts liegenden Leiterbahngruppen immer mehr zunimmt.As can be seen, the distance between adjacent conductor tracks of the grid winding X is significantly smaller than the distance between adjacent conductor tracks of the grid winding A , ie in this case the digitizing tablet contains a larger number of conductor tracks or conductor track groups of the grid winding X than of conductor tracks or Conductor groups of the grid winding A. The number of conductor path groups of the grid winding X is n and the number of conductor path groups of the grid winding A (nr) , where n is an integer and r is greater than 0, but less than or equal to 1. In this way it is achieved that, counted from the first, connected to the feed conductor group of each of the two grid windings X and A, the conductor tracks of the same numbered groups of the two grid windings X and A always have a different spatial distance from each other. As can be seen in FIG. 3, the distance of the conductor track a ₂ of the first conductor group of the grid winding A connected to the infeed from the conductor path x 2 of the first conductor group of the grid winding X connected to the supply is significantly smaller than the distance trace a 2 of the following trace group of grid winding A from trace x 2 of the following trace group of grid winding X. FIG. 3 also shows that this distance increases more and more in the following conductor track groups, that is to say the groups on the right in FIG. 3.

Den Leiterbahnen der Gitterwicklung X und der Gitterwick­ lung A werden zur Durchführung einer Messung aufeinander­ folgend periodisch phasenverschobene Rechteckimpulse Φ₁, Φ₂, Φ₃ und Φ₄ zugeführt, die im oberen Teil von Fig. 4 angedeutet sind. Diese Rechteckimpulse haben, wie zu erkennen ist, eine Länge von 180°, so daß zunächst vier aufeinanderfolgende, um 45° zueinander phasenverscho­ bene ansteigende Impulsflanken und 45° nach der letzten ansteigenden Impulsflanke vier jeweils um 45° zueinander phasenverschobene, abfallende Impulsflanken entstehen, worauf dann nach 45° wieder vier jeweils um 45° phasenver­ schobene, ansteigende Impulsflanken auftreten.The conductor tracks of the grid winding X and the grid winding development A are periodically successively phase-shifted rectangular pulses Φ ₁, Φ ₂, Φ ₃ and Φ ₄ supplied to carry out a measurement, which are indicated in the upper part of Fig. 4. These rectangular pulses, as can be seen, have a length of 180 °, so that first four successive, 45 ° phase-shifted rising pulse edges and 45 ° after the last rising pulse edge, four phase-shifted, falling pulse edges arise, whereupon then after 45 ° again four rising phase edges shifted by 45 ° phasenver occur.

Die Impulse Φ₁ werden von der Treiberstufe 2 zunächst den Leiterbahnen x 1 der Gitterwicklung X, die Impulse Φ₂ der Leiterbahn x 2 der Gitterwicklung X, die Impulse Φ₃ der Leiterbahn x 3 der Gitterwicklung X und die Impulse Φ₄ der Leiterbahn x 4 der Gitterwicklung X zugeführt. The pulses Φ ₁ from the driver stage 2 are the conductor tracks x 1 of the grid winding X , the pulses Φ ₂ of the conductor track x 2 of the grid winding X , the pulses Φ ₃ of the conductor track x 3 of the grid winding X and the pulses Φ ₄ of the conductor track x 4 the grid winding X fed.

Auf diese Weise durchläuft also die Leiterbahnen der Gitterwicklungen X eine periodische Impulsfolge, wie sie im oberen Teil von Fig. 4 angedeutet ist. Dies hat zur Folge, daß in der in Fig. 3 angedeuteten Abtast­ spule 4, deren Mittelpunkt zwischen der Leiterbahn x 4 der ersten Leiterbahngruppe der Gitterwicklung X und a 4 der Leiterbahngruppe der Gitterwicklung A liegt, periodisch Spannungsimpulse induziert werden, die eine Folge der ansteigenden und abfallenden Impulsflanken der Impulse Φ₁ bis Φ₄ sind. Die Impulse, die durch die Gitterwicklung induziert werden, sind in Fig. 4 im mittleren Diagramm gezeigt, wobei auch die Zuordnung zu den erzeugenden Impulsen Φ₁ bis Φ₄ zu erkennen ist, die darüber darge­ stellt sind. Werden daher diese Impulse den Leiterbahnen x 1 bis x 4 zugeführt, so werden entsprechende Spannungsim­ pulse in der in Fig. 3 angedeuteten Abtastspule 4 indu­ ziert. Wie vorstehend bereits erläutert, ergibt sich ein minimaler Spannungsimpuls dann, wenn eine unter der Mitte der Spule 4 hindurchlaufende Leiterbahn mit Strom beaufschlagt wird, und ein maximaler Spannungsim­ puls, wenn eine unter dem Randbereich der Spule hindurch­ laufende Leiterbahn mit Strom beaufschlagt wird. Daher zeigt eine Betrachtung von Fig. 3, daß eine Beaufschla­ gung der Leitung x 4 der ersten Leiterbahngruppe und eine Beaufschlagung der Leitung x 1 der zweiten Leiterbahn­ gruppe der Gitterwicklung X zur Erzeugung eines kleinen Spannungsimpulses führt, wobei sich bei Stromrichtungen entsprechend den Pfeilen durch die Leiterbahn x 4 der ersten Leiterbahngruppe ein negativer Impuls und durch die Leiterbahn x 1 der zweiten Leiterbahngruppe ein po­ sitiver Impuls ergibt. Zwischen diesen beiden Impulsen muß daher ein Nulldurchgang der Spannung vorliegen, der im mittleren Diagramm von Fig. 4 bei ϕ x liegt. Bei einer Verschiebung der Impulse um 180°, also bei in den erwähnten Leiterbahnen umgekehrter Stromrichtung ergeben sich weitere Nulldurchgänge, die jeweils um 180° verschoben sind. Die zwischen diesen Nulldurchgängen erzeugten Impulse entstehen durch die übrigen Teile der Impulsfolgen aus dem oberen Teil der Fig. 4. Im übrigen wird zur weiteren Erläuterung der Entstehung der Impulsfolgen auf die US-PS 40 54 746, insbesondere Fig. 1 bis 3 mit zugehöriger Beschreibung, verwiesen.In this way, the conductor tracks of the lattice windings X pass through a periodic pulse sequence, as indicated in the upper part of FIG. 4. This has the result that periodically voltage pulses are induced in the scanning coil 4 indicated in Fig. 3, the center of which lies between the conductor track x 4 of the first conductor track group of the grid winding X and a 4 of the conductor track group of the grid winding A , which result from the increasing and falling pulse edges of the pulses Φ ₁ to Φ ₄. The pulses that are induced by the grid winding are shown in Fig. 4 in the middle diagram, and the assignment to the generating pulses Φ ₁ to Φ ₄ can be seen, which are Darge provides. Therefore, if these pulses are supplied to the conductor tracks x 1 to x 4 , corresponding voltage pulses are induced in the scanning coil 4 indicated in FIG. 3. As already explained above, there is a minimum voltage pulse when a conductor track passing through the center of the coil 4 is supplied with current, and a maximum voltage pulse when a conductor track passing through the edge region of the coil is supplied with current. Therefore, an examination shows of Fig. 3, that a Beaufschla supply the line x 4 of the first wiring group and a loading of the line x 1, the second wiring group of grid coil X for generating a small voltage pulse leads, wherein in flow directions according to the arrows through the Conductor path x 4 of the first conductor path group results in a negative pulse and a positive pulse results from conductor path x 1 of the second conductor path group. Therefore, between these two pulses, a zero crossing of the voltage must be present which is located in the middle diagram of FIG. 4 at φ x. When the pulses are shifted by 180 °, that is to say when the current direction is reversed in the conductor tracks mentioned, further zero crossings result, which are each shifted by 180 °. The pulses generated between these zero crossings result from the remaining parts of the pulse sequences from the upper part of FIG. 4. Furthermore, for further explanation of the origin of the pulse sequences, US Pat. No. 4,054,746, in particular FIGS. 1 to 3 with the associated description , referred.

Werden die so entstehenden Spannungsimpulse über den Verstärker 5 aus Fig. 1 dem Tiefpaßfilter 6 zugeführt, so ergibt sich die im mittleren Teil von Fig. 4 ange­ deutete, sinusförmige Hüllkurve, deren zeitliche Null­ durchgänge vom Nulldurchgangs-Detektor 7 ermittelt und im Mikroprozessor 10 weitergeleitet werden. Aus der Lage bzw. dem Zeitpunkt des Nulldurchganges ergibt sich in bekannter Weise die Position des Mittelpunktes der Abtastspule 4 innerhalb der Leiterbahngruppe in Richtung der X-Achse.If the resulting voltage pulses are fed via the amplifier 5 from FIG. 1 to the low-pass filter 6 , the result is the sinusoidal envelope curve indicated in the middle part of FIG. 4, the zero crossings of which are determined by the zero crossing detector 7 and passed on in the microprocessor 10 will. From the position or the time of the zero crossing, the position of the center of the scanning coil 4 within the conductor path group in the direction of the X axis results in a known manner.

Danach werden der Gitterwicklung A in entsprechender Weise von der Treiberstufe 2 Impulse Φ 1, Φ 2, Φ 3, Φ 4 gemäß oberem Diagramm aus Fig. 4 zugeführt. Bezüglich der Gitterwicklung A liegt die Abtastspule 4 gemäß Fig. 3 nahezu mittig über der Leiterbahn a 4 der ersten Leiterbahngruppe, so daß eine Änderung des Stromflusses in dieser Leiterbahn einen minimalen Spannungsimpuls verursacht, der Nulldurchgang also benachbart dazu liegt, d. h. der Nulldurchgang liegt bei ϕ A im unteren Diagramm von Fig. 4.Then the grid winding A is supplied in a corresponding manner by the driver stage 2 pulses Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 according to the upper diagram from FIG. 4. With respect to the grid winding A , the scanning coil 4 according to FIG. 3 is almost centrally above the conductor track a 4 of the first conductor track group, so that a change in the current flow in this conductor track causes a minimal voltage pulse, i.e. the zero crossing is adjacent to it, ie the zero crossing is at ϕ A in the lower diagram of FIG. 4.

Die durch Beaufschlagung der Gitterwicklung A in der Abtastspule 4 erzeugten Spannungsimpulse werden wiederum über den Verstärker 5 (Fig. 1) dem Tiefpaßfilter 6 zugeleitet, so daß der im unteren Diagramm von Fig. 4 angedeutete, sinusförmige Spannungsverlauf entsteht. The voltage pulses generated by loading the grid winding A in the scanning coil 4 are in turn fed to the low-pass filter 6 via the amplifier 5 ( FIG. 1), so that the sinusoidal voltage curve indicated in the lower diagram of FIG. 4 is produced.

Im Nulldurchgangs-Detektor 7 werden die Nulldurchgänge des sinusförmigen Spannungsverlaufs erkannt und dem Mikro­ prozessor 10 zugeführt.In the zero crossing detector 7 , the zero crossings of the sinusoidal voltage curve are recognized and supplied to the microprocessor 10 .

Wie Fig. 4 zeigt, ergibt sich zwischen den einander entsprechenden Nulldurchgängen der sinusförmigen Spannungs­ verläufe infolge Beaufschlagung der Gitterwicklung X und infolge der Beaufschlagung der Gitterwicklung A ein zeitlicher Abstand, der mit Δ ϕ bezeichnet ist. Dieser zeitliche Abstand hängt, wie ohne weiteres klar ist, vom Abstand der Leiterbahnen der Gitterwicklungen X und A im Bereich der Auflage der Abtastspule 4 ab, d. h. er ist umso größer, je größer dieser Abstand ist. Da der Abstand Leiterbahnen der Gitterwicklung A von den Leiterbahnen der Gitterwicklung X über die Arbeitsfläche des Digitalisiertabletts kontinuierlich zunimmt (Fig. 3), ergibt sich aus dem gemessenen Abstand diejenige Leitergruppe, in der die Fein-Messung, d. h. die Messung auf der Gitterwicklung X stattgefunden hat.HowFig. 4 shows results between each other corresponding zero crossings of the sinusoidal voltage courses due to loading of the grid windingX  and due to the loading of the grid windingA a time interval that withΔ ϕ  is designated. This time interval depends, as is immediately clear on the distance between the conductor tracks of the grid windingsX  andA in the area of the support of the scanning coil4th from, d. H. the greater this distance, the greater the distance. There the distance conductor tracks of the grid windingA of the Lattice winding tracksX over the work surface of the digitizing tablet is continuously increasing (Fig.  3), that results from the measured distance Leader group in which the fine measurement, d. H. the measurement on the grid windingX has taken place.

Die Messung zur Ermittlung der Position der Abtastspule in Richtung Y-Achse (Fig. 2) erfolgt dann in entsprechen­ der Weise durch Beaufschlagung der Gitterwicklung Y und der Gitterwicklung B.The measurement for determining the position of the scanning coil in the direction of the Y axis ( FIG. 2) is then carried out in the same way by applying the grid winding Y and the grid winding B.

Die im Mikroprozessor 10 aus den beiden Fein-Messungen und den beiden Grob-Messungen ermittelten Koordinaten der Lage des Mittelpunktes der Abtastspule 4 können über Leitungen 12 (Fig. 1) einem übergeordneten System o. ä. zugeführt werden.The coordinates of the position of the center of the scanning coil 4 determined in the microprocessor 10 from the two fine measurements and the two rough measurements can be fed to a higher-level system or the like via lines 12 ( FIG. 1).

Es sei erwähnt, daß bei Durchführung von Messungen mit sich bewegender Abtastspule geringfügige Fehler auftreten können, weil sich die Abtastspule 4 zwischen den einzel­ nen Messungen bereits verlagert hat. Um diesen Fehler zu kompensieren, kann im Mikroprozessor eine artihmetische Mittelwertbildung zwischen aufeinanderfolgenden Messungen stattfinden, durch die eine ausreichende Genauigkeit erzielt wird.It should be mentioned that when carrying out measurements with a moving scanning coil, minor errors can occur because the scanning coil 4 has already shifted between the individual measurements. In order to compensate for this error, an arithmetic averaging between successive measurements can take place in the microprocessor, by means of which sufficient accuracy is achieved.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können die Gitterwicklungen X und Y für die Fein-Messungen und die Gitterwicklungen A und B für die Grob-Messungen jeweils auf einer Leiterplatte 20, 21, 22, 23 angeordnet sein und so in unterschiedlichen Ebenen liegen. Um einen kompakten Aufbau des Digitalisiertabletts zu überreichen, ist es jedoch auch möglich, die zusammengehörenden Gitterwicklungen für die Fein-Messung und die Grob-Messung, also einerseits die Gitterwicklungen X und A und andererseits die Gitterwicklungen Y und B in einer gemeinsamen Ebene anzuordnen. Eine derartige Anordnung ist schematisch in auseinandergezogener Teildarstellung in Fig. 5 gezeigt, wo die parallel verlaufenden Leiterbahnen x 1 der Gitterwicklung X für die Fein-Messung und die Leiterbahnen a 1 der Gitterwicklung A für die Grob-Messung in einer Ebene dargestellt sind. Die Gitterwicklungen sind in einer gemeinsamen Ebene auf der Leiterplatte 30 ausgebildet. Die breiter dargestellten Abschnitte der Leiterbahnen liegen im Bereich der Arbeitsfläche des Digitalisiertabletts, also in demjenigen Bereich, in dem eine Abtastung mittels der Abtastspule vorgenommen wird. Die Leiterbahnen sind jedoch mit schmaleren Abschnitten über die Arbeitsfläche hinaus verlängert und enden in Anschlußpunkten 33 bzw. 34. Diese Anschlußpunkte liegen in Öffnungen 31 der Leiterplatte 30 und sind an deren Unterseite mittels Leiterbahnabschnitten a 1 ′ und x 1 ′ verbunden. Diese Leiter­ bahnabschnitte können auf einer weiteren Leiterplatte 32 ausgebildet sein, die mit der Leiterplatte 30 verbunden wird. As shown in FIG. 2, the grid windings X and Y for the fine measurements and the grid windings A and B for the rough measurements can each be arranged on a printed circuit board 20, 21, 22, 23 and thus lie in different planes. In order to hand over a compact design of the digitizing tablet, it is also possible to arrange the associated grid windings for the fine measurement and the rough measurement, i.e. on the one hand the grid windings X and A and on the other hand the grid windings Y and B in a common plane. Such an arrangement is shown schematically in an exploded partial view in FIG. 5, where the parallel conductor tracks x 1 of the grid winding X for the fine measurement and the conductor tracks a 1 of the grid winding A for the rough measurement are shown in one plane. The grid windings are formed in a common plane on the circuit board 30 . The broader sections of the conductor tracks are in the area of the working surface of the digitizing tablet, that is to say in the area in which scanning is carried out by means of the scanning coil. However, the conductor tracks are extended with narrower sections beyond the work surface and end in connection points 33 and 34 . These connection points lie in openings 31 of the circuit board 30 and are connected on the underside thereof by means of conductor track sections a 1 ' and x 1 ' . These conductor track sections can be formed on a further circuit board 32 which is connected to the circuit board 30 .

Es sei erwähnt, daß der Aufbau gemäß Fig. 5 auch so gewählt sein kann, daß die Platte 32 eine Leiterbahnplatte darstellt und daß das Element 30 lediglich eine nach dem Aufbringen der Leiterbahnabschnitte a 1 ′ x 1 ′ usw. auf die Leiterbahnplatte 32 aufgebrachte Folie aus Isolierstoff ist, die die Leiterbahnen x 1, a 1 usw. trägt.It should be noted that the structure shown in FIG. 5 may also be selected so that the plate 32 is a conductor plate and that the element 30, only a load applied to the wiring board 32 after application of the conductor track sections a 1 'x 1', etc. Foil is made of insulating material that carries the conductor tracks x 1 , a 1 , etc.

Wie Fig. 5 zeigt, verlaufen also die Leiterbahnen der Gitterwicklungen für die Fein-Messung und die Grob-Messung einer Koordinatenrichtung im Bereich der Arbeitsfläche in einer gemeinsamen Ebene und außerhalb der Arbeitsfläche sind die Leiterbahnen durch Leiterbahnabschnitte, die Leiterbahnen der jeweils anderen Gitterwicklung überkreuzen, miteinander verbunden.As Fig. 5 shows, that the conductor tracks extend the grid coils for the fine measurement and rough measurement of a coordinate direction in the area of the work surface in a common plane and outside the working surface, the conductor tracks through conductor portions, the conductor tracks of the other grid coil crossing, connected with each other.

Insbesondere wenn ein Aufbau gemäß Fig. 5 gewählt wird, also ein Aufbau, bei dem die Gitterwicklungen für die Fein-Messung und die Grob-Messung in einer Koordinatenrichtung in einer gemeinsamen Ebene liegen, kann es vorkommen, daß gemäß der vorgeschriebenen Verteilung Leiterbahnen für die Fein-Messung und für die Grob-Messung an der gleichen Stelle liegen. Eine derartige Verteilung ist in Fig. 6 angedeutet, die einer Teildarstellung aus Fig. 3 entspricht, wobei die Verbindungen der zugehörigen, parallel zueinander verlaufenden Leiterbahnab­ schnitte nicht gezeigt ist. Man erkennt, daß einige der ausgezogen gezeichneten Leiterbahnen der Gitterwicklung für die Fein-Messung praktisch an der gleichen Stelle liegen, wie einige der gestrichelt gezeichneten Leiterbahnen der Gitterwicklung für die Grob-Messung.In particular, if a structure according to FIG. 5 is selected, that is, a structure in which the grid windings for the fine measurement and the coarse measurement lie in a coordinate plane in a common plane, it can happen that, according to the prescribed distribution, conductor tracks for the Fine measurement and for the rough measurement are in the same place. Such a distribution is indicated in FIG. 6, which corresponds to a partial representation from FIG. 3, the connections of the associated conductor track sections running parallel to one another not being shown. It can be seen that some of the drawn conductor tracks of the grid winding for the fine measurement are practically in the same place as some of the drawn conductor tracks of the grid winding for the rough measurement.

An sich wäre es in einem solchen Fall möglich, die Leiter­ bahnen für die Grob-Messung etwas seitlich zu verlagern, wodurch sich zwar eine gewisse Ungenauigkeit in der Grob-Messung ergibt, jedoch im allgemeinen noch eine Identifizierung der Grob-Lage der abgetasteten Stelle des Digitalisiertabletts möglich ist. As such, it would be possible in such a case, the ladder to move the coarse measurement somewhat to the side, which causes a certain inaccuracy in the Coarse measurement gives, however, generally one Identification of the rough location of the scanned location of the Digitizing tablets is possible.  

Die Genauigkeit der Grob-Messung läßt sich jedoch dann vollständig aufrechterhalten, wenn eine Anordnung gemäß Fig. 7 gewählt wird, bei der die im Bereich einer ausgezogen gezeigten Leiterbahn der Gitterwicklung für die Fein-Messung liegende Leiterbahn der Gitterwicklung für die Grob-Messung in zwei Teil-Leiterbahnen aufgeteilt ist, die zu beiden Seiten der Leiterbahn der Gitterwicklung für die Fein-Messung liegen. Dieser Aufbau ist in Fig. 7 beispielsweise für die Leiterbahn a 1 angedeutet, die an sich an der gleichen Stelle wie die Leiterbahn x 1 liegen würde. Die Leiterbahn a 1 ist jedoch in die Teil-Leiterbahnen t 1 und t 2 aufgeteilt, die an unterschied­ lichen Seiten, jedoch jeweils im gleichen Abstand von der Leiterbahn x 1 liegen. Auf diese Weise ergibt sich eine räumliche Trennung der beiden Leiterbahnen a 1 und x 1, jedoch erzeugt der durch die Leiterbahn a 1 bzw. durch ihre Teil-Leiterbahnen t 1 und t 2 fließende Strom ein Magnetfeld, das identisch dem Magnetfeld ist, das von der unaufgeteilten, an der Stelle der Leiterbahn a 1 liegenden Leiterbahn a 1 erzeugt werden würde.The accuracy of the coarse measurement can, however, be fully maintained if an arrangement according to FIG. 7 is selected in which the conductor track of the grid winding for the coarse measurement in two, which is shown in the area of a strip line of the grid winding for the fine measurement Partial conductor tracks is divided, which lie on both sides of the conductor track of the grid winding for the fine measurement. This structure is indicated in FIG. 7, for example, for conductor track a 1 , which in itself would be in the same place as conductor track x 1 . However, the conductor track a 1 is divided into the partial conductor tracks t 1 and t 2 , which are on different sides, but each at the same distance from the conductor track x 1 . This results in a spatial separation of the two conductor tracks a 1 and x 1 , but the current flowing through the conductor track a 1 or through its sub-conductor tracks t 1 and t 2 produces a magnetic field which is identical to the magnetic field which the undivided conductor path a 1 located at the location of conductor path a 1 would be generated.

Claims (8)

1. Digitalisiertablett (1) mit einer ersten, sich in einer Ebene parallel zur Arbeitsfläche erstreckenden Gitter­ wicklung (X), deren Leiterbahnen (x 1, x 2, x 3, x 4) sich senkrecht zu einer ersten Koordinatenachse erstrecken und die in sich regelmäßig wiederholende Leiterbahn­ gruppen unterteilt ist, in denen die Leiterbahnen (x 1, x 2, x 3, x 4) jeweils mit vorgegebenem Abstand parallel zueinander verlaufen, mit einer sich in einer Ebene parallel zur Arbeitsfläche erstreckenden der ersten Gitterwicklung (X) eng benachbarten zweiten Gitterwicklung (Y), deren Leiterbahnen sich senkrecht zu einer zweiten Koordinatenachse erstrecken und die in sich regelmäßig wiederholende Leiterbahngruppen unterteilt ist, in denen die Leiterbahnen jeweils mit vorgegebenem Abstand parallel zueinander verlaufen, sowie mit dritten und vierten Gitterwicklungen (A; B) mit jeweils in vorgege­ benem Abstand parallel zueinander verlaufenden Leiter­ bahnen (a 1, a 2, a 3, a 4; b 1, b 2, b 3, b 4), von denen die dritte Gitterwicklung (A) parallel zur ersten Gitter­ wicklung (X) und die vierte Gitterwicklung (B) parallel zur zweiten Gitterwicklung (Y) angeordnet ist, wobei alle Gitterwicklungen (X; Y; A; B) koplanar zueinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Gitterwicklungen (A; B) jeweils in die Leiterbahn­ gruppen unterteilt sind und daß die Breiten der Leiterbahngruppen der ersten und der dritten Gitter­ wicklungen (X; A) sowie die Breiten der Leiterbahn­ gruppen der zweiten und der vierten Gitterwicklungen (Y; B) sich jeweils derart voneinander unterscheiden, daß die ersten Leiterbahnen der benachbarten Leiter­ bahngruppen der beiden parallel zueinander angeordneten Gitterwicklungen (X; A) in Richtung der zugehörigen Koordinatenachse über die gesamte Arbeitsfläche unter­ schiedliche Abstände voneinander haben.1. digitizing tablet ( 1 ) with a first, in a plane parallel to the working surface extending grid winding (X) , the conductor tracks (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) extend perpendicular to a first coordinate axis and in itself Regularly repeated conductor track groups are divided, in which the conductor tracks (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) each run parallel to one another at a predetermined distance, with a first grid winding (X) closely adjacent in a plane extending parallel to the working surface second grid winding (Y) , the conductor tracks of which extend perpendicular to a second coordinate axis and which is divided into regularly repeating conductor track groups in which the conductor tracks each run parallel to one another at a predetermined distance, and with third and fourth grid windings (A; B) with each at a predetermined distance parallel tracks (a 1 , a 2 , a 3 , a 4 ; b 1 , b 2 , b 3 , b 4 ), of which the third grid winding (A) is arranged parallel to the first grid winding (X) and the fourth grid winding (B) parallel to the second grid winding (Y) , all grid windings (X; Y; A; B) coplanar to each other, characterized in that the third and fourth grid windings (A; B) are each divided into the conductor track groups and that the widths of the conductor track groups of the first and third grid windings (X; A) and the widths of the conductor track Groups of the second and fourth grid windings (Y; B) each differ from one another in such a way that the first conductor tracks of the adjacent conductor track groups of the two grid windings (X; A) arranged parallel to one another in the direction of the associated coordinate axis over the entire working surface at different distances from one another to have. 2. Digitalisiertablett nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breite aller Leiterbahngruppen einer Gitterwicklung (X; A) im wesentlichen gleich ist.2. digitizing tablet according to claim 1, characterized in that the width of all conductor track groups of a grid winding (X; A) is substantially the same. 3. Digitalisiertablett nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Gitterwicklung (X) über die gesamte Arbeitsfläche n, die zweite Gitterwicklung (Y) über die gesamte Arbeitsfläche m, die dritte Gitter­ wicklung (A) über die gesamte Arbeitsfläche (n-r) und die vierte Gitterwicklung (B) über die gesamte Arbeits­ fläche (m-q) Leiterbahngruppen aufweisen, wobei n und m Zahlen größer 1, vorzugsweise ganze Zahlen sind und r und q kleiner oder gleich 1 sind.3. digitizing tablet according to claim 2, characterized in that the first grid winding (X) over the entire working area n , the second grid winding (Y) over the entire working area m , the third grid winding (A) over the entire working area (nr) and the fourth grid winding (B) has conductor path groups over the entire working area (mq) , n and m being numbers greater than 1, preferably integers and r and q being less than or equal to 1. 4. Digitalisiertablett nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand der ersten Leiterbahnen der Leiterbahngruppen der ersten und der dritten Gitter­ wicklungen (X; A) sowie der zweiten und der vierten Gitterwicklungen (Y; B) an einem Ende der Arbeitsfläche gleich Null ist.4. digitizing tablet according to claim 3, characterized in that the distance between the first conductor tracks of the conductor track groups of the first and third grid windings (X; A) and the second and fourth grid windings (Y; B) at one end of the working surface is zero is. 5. Digitalisiertablett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse aller Gitter­ wicklungen (X; Y; A; B) benachbart zueinander in einem Randbereich des Digitalisiertabletts (1) ausgebildet sind. 5. digitizing tablet according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connections of all grid windings (X; Y; A; B) are formed adjacent to each other in an edge region of the digitizing tablet ( 1 ). 6. Digitalisiertablett nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die dritte Gitterwicklung (X; A) sowie die zweite und die vierte Gitterwicklung (Y; B) im Bereich der Arbeitsfläche jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen.6. Digitizing tablet according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first and third grid windings (X; A) and the second and fourth grid windings (Y; B) each lie in a common plane in the region of the working surface. 7. Digitalisiertablett nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest eine Leiterbahn der dritten Gitterwicklung (A) und/oder der vierten Gitterwicklung (B) in zwei parallele Teil-Leiterbahnen (t 1, t 2) unterteilt ist, die zu beiden Seiten einer Leiterbahn (x 1) der ersten Gitterwicklung (X) oder der zweiten Gitterwicklung (Y) verlaufen.7. digitizing tablet according to claim 6, characterized in that at least one conductor track of the third grid winding (A) and / or the fourth grid winding (B) is divided into two parallel partial conductor tracks (t 1 , t 2 ), which on both sides a conductor track (x 1 ) of the first grid winding (X) or the second grid winding (Y) . 8. Verfahren zur Ansteuerung eines Digitalisiertabletts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die ersten und zweiten Gitterwicklungen mit periodischen elektri­ schen Signalen angesteuert werden, die in vorgegebenem zeitlichen Abstand gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und die vierte Gitter­ wicklung mit in vorgegebenem zeitlichen Abstand zuein­ ander sowie in vorgegebenem zeitlichen Abstand zu den Signalen für die ersten und zweiten Gitterwicklungen versetzten Signale angesteuert werden.8. Method for controlling a digitizing tablet according to one of claims 1 to 7, wherein the first and second grid windings with periodic electrical signals that are controlled in a predetermined temporal distance are offset from each other, thereby characterized that the third and fourth grids winding with each other at a predetermined time interval other and at a predetermined time interval to the Signals for the first and second grid windings offset signals can be controlled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4306855C1 (en) * 1993-02-26 1994-04-21 Aristo Graphic Systeme Digitising apparatus with digitiser tablet - determines position of scanning coil from phase difference between first and second signals of grid windings of respective coordinate devices

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US4054746A (en) * 1975-10-22 1977-10-18 Data Automation Corporation Electronic coordinate position digitizing system

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