JP2771788B2 - 座標検出装置及び角度情報検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタイザ又はタブレ
ットと呼ばれる２次元座標情報を検出する座標検出装置
に関し、特にペン形位置指示器（通常、「スタイラスペ
ン」と称される）の傾斜角及び傾斜方向を検出可能な角
度情報検出機能を備えた座標検出装置及びその角度情報
検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】座標検出装置における位置検出方式は、
種々のものが知られている。一例として特開平２−５３
８０５号及び特開平３−１４７０１２号等に開示された
電磁授受方式について説明する。

【０００３】図５は、電磁授受方式を用いた座標検出装
置の基本的動作を説明するための概略構成図である。こ
の方式における座標検出装置は、多数のセンサコイルを
位置検出方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に並設すること
によりセンサ面を形成するセンサ部（簡単とするため
に、Ｘ軸センサコイル群のみ示す）と、コイル又は共振
回路等の電磁的結合手段を内蔵したスタイラスペン又は
カーソル等の位置指示器とから構成される。電磁授受方
式においては、センサ部上の一センサコイルと、位置指
示器との間で電磁波を授受することにより得られた受信
信号に基づいて、位置指示器による指示位置の座標値を
求める。さらに、座標検出装置では、通常、指示位置の
座標値の情報を得ることの他に、指示位置における各種
の操作を特定するためのスイッチ情報を得るという目的
がある。したがって、位置指示器内には、スイッチ情報
を入力するための手段もまた設けられている。例えば、
スタイラスペンにおいては、スイッチ情報の入力手段の
１つは、スタイラスペンの芯体先端をセンサ面上に接触
させたときにオンされるスイッチから構成される。この
ようなスイッチは、オンされたとき、上記のコイル又は
共振回路に対してキャパシタ等の素子を付加することに
よって共振条件をわずかに変化させる。

【０００４】センサ部に関しては、通常、Ｘ軸とＹ軸の
２方向について座標検出を行うため、一対のセンサコイ
ル群を直交させてＸ軸方向とＹ軸方向とに各々設けてい
る。

【０００５】次に図５を用いて、電磁授受方式における
位置検出プロセスを説明する。先ず、選択された一のセ
ンサコイルに対して高周波信号発生回路から高周波信号
を与えることにより、そのセンサコイルから電磁波が発
生される（送信信号）。すると、（位置指示器がこのセ
ンサコイル上に位置する場合）位置指示器内の共振回路
等がこの電磁波により共振する。次にセンサコイルから
の電磁波の発生を止める（すなわち、高周波信号の供給
を停止する）と、位置指示器内の共振回路等から応答電
磁波が発生する。この応答電磁波によってセンサコイル
に誘導電圧が発生する。この誘導電圧が受信信号であ
る。受信信号は、受信回路を介して信号処理部へ渡され
てその振幅や位相を解析される。

【０００６】上記の一センサコイルについての送受信動
作を、センサ部上の多数のセンサコイルを位置検出方向
に順次切り替えながら各センサコイルに対して同様に繰
り返す。このように多数のセンサコイルを順次切り替え
ていく操作を「走査（スキャン）」と称する。座標検出
装置には、多数のセンサコイルを選択するすなわち切り
替えるために、マルチプレクサ等から構成されるセンサ
コイル切替部が設置されている。センサコイル切替部の
切替動作や送受信動作は、座標検出装置の信号制御部
（図示せず）によって制御される。

【０００７】位置検出プロセスには、位置指示器の座標
値情報が全く得られていない時点から、位置指示器の正
確なＸ及びＹの座標値を算出する時点までのプロセスが
含まれる。先ず、センサ面上の全てのセンサコイルを走
査する「オールスキャン」から開始される。このオール
スキャンは、いわば「粗い」検出プロセスということが
できる。オールスキャンによって、各センサコイルから
の誘導電圧に基づいて、センサ面上の誘導電圧分布が得
られる。位置指示器が、センサ面上の検出可能高さ以下
に存在する場合、その誘導電圧分布は、位置指示器に最
も近いセンサコイルにて最大値を示し、そしてこの最大
値を示すセンサコイルをほぼ中心とした数本のセンサコ
イル群が山を形成するはずである。こうして、位置指示
器の概略的な位置が判断できる。次に、位置検出プロセ
スは「セクタスキャン」へと移行する。セクタスキャン
においては、オールスキャンの結果から、最大値を示し
たセンサコイルとその近隣の数本のセンサコイルとを用
いて上記の送受信動作を繰り返す。そして、再び最大値
が得られれば位置指示器が存在することが確認される。
さらにこのセクタスキャンで得られた各誘導電圧のデー
タに基づいて、信号処理部において補間を含む演算を行
い、位置指示器の座標値を正確に決定する。より正確な
データを得るために、セクタスキャンは、通常数回繰り
返される。セクタスキャンは、いわば「精細な」検出プ
ロセスということができる。

【０００８】また、他の位置検出方式としては、センサ
面側から電磁波を送信し、これを位置指示器にて受信す
る方式、あるいはその逆に位置指示器から電磁波を送信
し、これをセンサ面側にて受信する単純な電磁作用方式
もある。あるいは、Ｘ軸方向のセンサコイルから送信
し、Ｙ軸方向のセンサコイルにて受信する交差型検出方
式がある。他には、特開平第５−２４１７２２号に開示
された自己発振型検出方式がある。自己発振型検出方式
では、例えば、互いに電磁的に結合しないＸ軸方向のセ
ンサコイルとＹ軸方向のセンサコイルとが、位置指示器
の共振回路と各々電磁結合することにより双方のセンサ
コイルに接続された増幅器の正帰還ループを形成するよ
うに配置されている。従って、位置指示器と双方のセン
サコイルとが電磁結合すると増幅器の自己発振が生じる
ので、その発振信号を位置検出に利用している。

【０００９】上記の数種の位置検出方式は、電磁誘導に
よる誘導電圧を検出に利用する点で共通している。

【００１０】以上の位置検出方式の説明においては、簡
単とするために、誘導電圧分布における最大値（「主ピ
ーク電圧検出値」又は「主ピーク値」と称する）に関す
る処理についてのみ触れた。しかしながら、特公昭５８
−１６５０６号及び特開平３−６７３２０号等に開示さ
れているように、スタイラスペンを備える電磁誘導を利
用する座標検出装置では、誘導電圧分布において、主ピ
ークの両側に主ピークよりも小さい極大値（「副ピーク
電圧検出値」又は「副ピーク値」と称する）を示す副ピ
ークが観測される。図６にＸ軸方向についての例を示
す。図６では、主ピーク値Ｖpを示す主ピークと、その
左右にそれぞれ副ピーク値Ｖpa及びＶpbを示す一対の副
ピークとが示されている。さらに、これら一対の副ピー
ク値の各々の大きさ及びそれぞれの主ピーク値に対する
比は、スタイラスペンの軸の傾斜角（θ）（ここでは、
センサ面に垂直な軸方向から傾きとする）に依存して変
化することが知られている。

【００１１】例えば、Ｘ軸上でのスタイラスペンの傾斜
角θxが大きくなると、主ピーク値Ｖpが小さくなり、副
ピーク値Ｖpaが大きくなる。従って、Ｋx＝Ｖp／Ｖpaの
値とスタイラスペンの傾斜角θxとの関係を予め求めて
おけば、上記のＫxの値を検出することにより、Ｘ軸方
向についての傾斜角θxを求めることができる。そし
て、Ｙ軸上の誘導電圧分布についても同様に、主ピーク
値Ｖp及び副ピーク値ＶpaからＫy＝Ｖp／Ｖpaが算出さ
れ、Ｙ軸方向の傾斜角θyを求めることができる。さら
に、これら各軸方向の傾斜角θx、θyから、上記スタイ
ラスペンの傾斜方向や傾斜角θが求められる。このよう
なスタイラスペンの傾きに関するデータは、座標値に誤
差のある場合に補正のために利用したり、あるいは、ス
イッチ情報と同様に様々な操作や条件を割り付けること
によって利用したりもする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来、副ピークのデー
タを利用する場合には、その利用する副ピークに対して
主ピークに対すると同様の補間を含む計算を行って、正
確な副ピーク値と、必要であればその正確な副ピーク値
に対応する座標値とを算出していた。従って、データと
して必要な各副ピークについて、補間計算を実行するた
めに数本のセンサコイルからのデータが必要であった。
例えば、図６について云えば、正確な副ピーク値として
Ｖpaを得ようとすれば、少なくとも極大値を示すセンサ
コイルＣ-4とその両側に位置するセンサコイルＣ-5及び
Ｃ-3とからなる３本のセンサコイルを走査しなければな
らない。同様に、正確な副ピーク値としてＶpbを得よう
とすれば、少なくとも極大値を示すセンサコイルＣ4と
その両側に位置するセンサコイルＣ3及びＣ5とからなる
３本のセンサコイルを走査しなければならない。

【００１３】しかしながら、セクタスキャンにおいて選
択すべきセンサコイル数が多いと、走査時間が長くなる
のみでなく、それによって得られたデータの処理量が大
きくなって信号処理部の負荷が増加し、その結果、ホス
トへのデータの転送速度が低下する。通常、１回のセク
タスキャンによって得られたデータに基づく座標値計算
及び傾き計算等を含む計算ルーチンは、当該１のセクタ
スキャンが完了する毎に実行され、その結果が上位のデ
ータ処理装置（ホスト）へと送られる。さらに、通常、
１つの指示位置について数回のセクタスキャンを繰り返
すので、できるだけ短時間でこれらの数回のセクタスキ
ャン及び各計算ルーチンを完了することが望ましい。な
ぜならば、位置指示器が非常に速く移動している場合、
このセクタスキャン及びその計算ルーチンを実行する間
にも指示位置が変わる可能性があるからである。さら
に、実際には、Ｘ軸とＹ軸との双方の軸についてセクタ
スキャンを実行しなければならないため、Ｘ軸をセクタ
スキャンする時点とＹ軸をセクタスキャンする時点との
間には必然的に時間的なずれが生じ、このずれの間に指
示位置が変わる可能性もある。

【００１４】従って、セクタスキャンにおける選択セン
サコイル数をできるだけ少なくするような走査方法が望
ましい。その１つとして、副ピークのために走査するセ
ンサコイルを、極大値を示すセンサコイルのみとする方
法が考えられる。例えば、図６で云えば、センサコイル
Ｃ-4からの電圧値を左側の副ピーク値Ｖpaとし、センサ
コイルＣ4からの電圧値を右側の副ピーク値とする。さ
らに、各副ピーク値の極大値Ｖpa、Ｖpbが得られる各セ
ンサコイルの位置は、主ピークの最大値Ｖpが得られる
センサコイルの位置からほぼ同じ距離だけ離れているこ
とが経験的に知られている。従って、主ピークの最大値
Ｖpが発生するセンサコイルから予め求められた所定数
ｎだけ離れた左右のセンサコイルにそれぞれ発生する誘
導電圧値を副ピーク値Ｖpa、Ｖpbとする。これによっ
て、副ピークのために走査すべきセンサコイルの選択操
作を簡略化することができる。

【００１５】しかしながら、１本のセンサコイルの誘導
電圧の値をそのまま副ピーク値とする場合には、当然な
がら真の副ピーク値ではなく誤差を含んだ値となる。こ
のことに起因する問題を図７及び図８を用いて説明す
る。図７及び図８は、例えばスタイラスペンをＸ軸のマ
イナス方向に傾斜角θxで傾けた状態（図６参照）で一
定高さ及び一定速度にてＸ軸のプラス方向に移動させた
場合の、ある時点（ｔ＝ｔ₀）における各センサコイル
の誘導電圧の検出値に基づいて得られた誘導電圧分布曲
線を示すグラフである。

【００１６】図７は、主ピーク値を、４本のセンサコイ
ルから得られたＬ1〜Ｌ4の４個の誘導電圧値を用いた補
間計算によって得る場合についてのグラフである。スタ
イラスペンが、図７においてＸ軸上をプラス方向へ（左
から右へ）と移動していくと、誘導電圧分布曲線は、こ
のままの形状でプラス方向へと移動していくことにな
る。図中Δｘ₀₁で示した長さは、一定の４本のセンサコ
イルの組から主ピーク値Ｖpが得られる一検出幅を示し
ており、センサコイル間隔に一致する。例えば、センサ
コイルＣ-1〜Ｃ2の４本のセンサコイルの組から主ピー
ク値Ｖpが決定される場合、その座標値は、センサコイ
ルＣ0とセンサコイルＣ1との間に存在することになる。
さらに、スタイラスペンがセンサコイルＣ0とセンサコ
イルＣ1との間に存在する期間をｔ＝ｔ_-1〜ｔ₁とする。
主ピーク値Ｖpは補間計算によって求められるので期間
ｔ_-1〜ｔ₁の間の主ピーク値Ｖpは一定であり、図中「主
ピーク電圧計算値」として太線で示されている。

【００１７】一方、副ピーク値Ｖapは、主ピークから所
定数だけ離れたセンサコイルの誘導電圧の検出値であ
る。すなわち、図７においては、センサコイルＣ-5の電
圧検出値をそのまま左副ピーク値として用いる。Δｘ_-5
で示すセンサコイルＣ-5の検出幅もまた、センサコイル
間隔に一致する。なぜなら、副ピーク値を得るセンサコ
イルは、主ピークから一定の距離にあるセンサコイルと
決められているので、主ピーク用センサコイルの組が次
の組に切り替わるとき、同時に副ピーク用センサコイル
もまた次のセンサコイルに切り替わるからである。例え
ば図７では、主ピーク検出用の４本のセンサコイルＣ-1
〜Ｃ2の組が、スタイラスペンの移動に伴い次のセンサ
コイルＣ0〜Ｃ3の組へと切り替わった時点で、副ピーク
検出用のセンサコイルＣ-5もまたセンサコイルＣ-4へと
切り替わることになる。しかしながら、補間計算により
求められる主ピーク値Ｖpが常に一定であるのに対し
て、副ピーク値Ｖapは、検出幅内で一定とはならず変動
する。図７に示した誘導電圧分布曲線が、スタイラスペ
ンの移動に伴ってプラス方向へと移動していくと考える
と、センサコイルＣ-5が検出する副ピーク値Ｖapは、ｔ
＝ｔ_-1におけるＶap(-1）、ｔ＝ｔ₀におけるＶap(0）、
そしてｔ＝ｔ₁におけるＶap(1）のように、図中「副ピ
ーク電圧検出値」として太線で示されるごとく変化す
る。このように、副ピーク値を１本のセンサコイルの検
出値とする場合には、１のセンサコイルの検出幅内にお
いて副ピークの誘導電圧に分布が発生する。これは、副
ピーク値のデータがレベル的な誤差を含むことを意味す
る。

【００１８】上記のように検出幅内における副ピーク値
に分布があるために、副ピーク値と主ピーク値の比に基
づく傾き生データ（Ｖap／Ｖｐ）×ｋ（ｋ：定数）にも
誤差が含まれ、さらに傾き生データを用いて算出される
スタイラスペンの傾斜角及び傾斜方向にもまた誤差が含
まれることになる。

【００１９】さらに、図８の場合は、傾き生データを求
めるために用いる主ピーク値Ｖpとして補間計算によっ
て算出される値の代わりに、最も指示器に近い１本のセ
ンサコイルから得られる最大値を用いる。この場合は、
主ピーク値も一定ではなくセンサコイルの検出幅内で誘
導電圧分布が生じる。すなわち、スタイラスペンがセン
サコイルＣ0の検出幅Δｘ₀内でプラス方向へ移動すると
き、センサコイルＣ0が検出する主ピーク値Ｖpは、ｔ＝
ｔ_-1におけるＶp(-1）、ｔ＝ｔ₀におけるＶp(0）、そし
てｔ＝ｔ₁におけるＶp(1）のように、図中「主ピーク電
圧検出値」として太線で示されるごとく変化する。さら
に、副ピークについても、先の図７で説明したと同様に
センサコイルの検出幅内の誘導電圧分布が生じる。すな
わち、センサコイルＣ-4が検出する副ピーク値Ｖapは、
ｔ＝ｔ_-1におけるＶap(-1）、ｔ＝ｔ₀におけるＶap
(0）、そしてｔ＝ｔ₁におけるＶap(1）のように、図中
「副ピーク電圧検出値」として太線で示されるごとく変
化する。図８において、主ピーク値及び副ピーク値の各
々がセンサコイル間においてほぼ同じように変化すれ
ば、双方の値の比に基づく傾き生データに含まれる誤差
はほぼ相殺される。言い換えるならば、双方のセンサコ
イル間での誘導電圧分布曲線が相似形であればよい。

【００２０】しかしながら、通常、主ピーク値と副ピー
ク値のセンサコイル間における誘導電圧分布曲線は、相
似形とはならない。このことを図９に示す。図９は、図
８に示した場合における、センサコイルの検出幅内の主
ピーク電圧検出値及び副ピーク電圧検出値の各誘導電圧
分布曲線を示す。図９の横軸は、スタイラスペンの指示
位置の座標を示す。スタイラスペンが等速で移動する場
合は、横軸は時間軸でもある。このように、主ピーク電
圧検出値及び副ピーク電圧検出値の各誘導電圧分布曲線
の形状は一致しない。このことが傾き生データに含まれ
る誤差の原因の１つである。

【００２１】さらに、図１０に、スタイラスペンの一軸
方向への傾斜角を変えた場合に検出された誘導電圧分布
曲線を示す。図示の通り、傾斜角が大きくなると、副ピ
ークの検出幅内における電圧検出値の変動は大きくな
る。このことは、傾斜角が大きくなると傾き生データに
含まれる誤差が大きくなることを意味する。また、図１
０によれば、傾斜角が小さい場合、特に３０°以下の場
合は、副ピーク電圧検出値が極小となることがわかる。
このことは、副ピーク値を補間計算によって求めないも
う１つの理由である。

【００２２】図１１は、誘導電圧検出のためのセンサコ
イルを１本とした場合の別の問題点を示す図である。位
置指示器が１のセンサコイルの検出幅内からその隣のセ
ンサコイルの検出幅内へと移動すると、当該１のセンサ
コイルから隣のセンサコイルへと切り替えて検出するこ
とになる。このとき、主ピーク用センサコイルと副ピー
ク用センサコイルは同時に切り替わる。主ピーク及び副
ピークの各々の検出用センサコイルの誘導電圧分布曲線
は、図９に示したとおりである。よって、検出用センサ
コイルが切り替わるとき、図１１に示すように、主ピー
ク、副ピークとも段差ΔＶp、ΔＶapが生じる。

【００２３】この結果、図１２に示すように、算出され
た傾き生データにも段差ΔＤが生じる。また、主ピーク
値を補間計算による計算値とした場合には、主ピーク値
には段差が生じないが、副ピーク値に段差が生じるため
に、傾き生データには同様に段差が生じる。

【００２４】図１３は、スタイラスペンの一軸方向への
傾斜角を変えた場合の電圧検出値に基づいて算出された
傾斜角のグラフを示す。横軸は、座標軸の一部のみを示
す。簡単とするために、主ピーク値は補間計算による計
算値を用いた。本来、算出される傾斜角は、実際の傾斜
角と一致しなければならない。すなわち、理想的には、
図１３中の算出された傾斜角の各ラインはいずれも一定
値を示すラインとならなければならない。ところが、図
１３のグラフでは、実際のスタイラスペンの傾斜角が大
きくなるほど、算出された傾斜角の変動すなわち誤差が
大きくなっている。これは、スタイラスペンの傾斜角が
大きくなるほど副ピーク値の誘導電圧分布が大きくなる
ためである。また、センサコイルの切替点において段差
が生じている。これも、この点において副ピーク値に段
差があるためである。

【００２５】従来、傾き計算における補正は、傾き生デ
ータを算出した後、この傾き生データに対して補正を行
っていた。補正の内容としては、(1)センサコイル間
（又は１検出幅内）における補正、(2)傾き生データか
ら最適な傾斜角を割り出す補正、及び(3)他の座標軸方
向への傾き（例えば、Ｘ軸方向への傾斜角に対するＹ軸
方向への傾きの影響）を考慮した補正等がある。

【００２６】しかしながら、算出値である傾き生データ
に対して補正を行うことは、最も効果的とは言い難い。
すなわち、傾き生データよりもむしろ元の電圧検出値に
対して補正を適用し、誤差要因を取り除いた電圧値を提
供することが有効である。

【００２７】本発明の目的は、傾き検出機能を備えた座
標検出装置において、１センサコイルの検出幅内の誘導
電圧分布を考慮して正確な傾きデータを得るための補正
方法を提供することである。

【００２８】さらに、本発明の目的は、誘導電圧の検出
値に対して直接的に適用する有効な補正方法を提供する
ことである。

【００２９】さらに、本発明の目的は、各々異なる電圧
検出特性を有する様々な仕様の座標検出装置に対して汎
用性のある上記補正方法を提供することである。

【００３０】さらに、本発明の目的は、各センサコイル
毎の特性のばらつきを考慮した補正方法を提供すること
である。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下のような構成を提供する。

【００３２】本発明による座標検出装置の第１の態様
は、多数のセンサコイルをＸ軸方向とＹ軸方向とに各々
並設してセンサ面を形成するセンサ部と、電磁的結合手
段を内蔵する位置指示器と、各座標軸方向について前記
電磁結合手段との相互作用により前記センサコイルに発
生する誘導電圧の分布を検出することによって少なくと
も前記位置指示器の指示座標を検出する座標検出手段と
を有する座標検出装置において、前記位置指示器の移動
に伴う１の前記センサコイルの検出幅内の主ピーク誘導
電圧の分布と副ピーク誘導電圧の分布とが異なることに
起因して、主ピーク誘導電圧と副ピーク誘導電圧とを含
む所定の誘導電圧の組の関数の値に誤差が生じる場合
に、前記主ピーク誘導電圧の分布又は前記副ピーク誘導
電圧の分布のいずれか一方を他方と相似させるべく変換
する誘導電圧分布変換手段と、前記誘導電圧分布変換手
段により変換された後の前記一方の誘導電圧分布及び前
記他方の誘導電圧分布から取得した主ピーク誘導電圧と
副ピーク誘導電圧とを含む所定の誘導電圧の組の関数を
用いて、前記各座標軸方向の前記位置指示器の傾斜角を
算出する角度情報検出手段とを有することを特徴とす
る。

【００３３】本発明による座標検出装置の第２の態様
は、上記（１）の態様において、前記副ピーク誘導電圧
を、最大の誘導電圧を示すセンサコイルから所定の距離
離隔したセンサコイルに発生する誘導電圧とすることを
特徴とする。

【００３４】本発明による座標検出装置の第３の態様
は、上記（２）の態様において、前記誘導電圧分布変換
手段が、前記主ピーク誘導電圧分布を前記副ピーク誘導
電圧分布に相似させ、前記角度情報検出手段が、主ピー
ク誘導電圧として、前記変換手段により変換された後の
主ピーク誘導電圧分布から取得した補正された主ピーク
誘導電圧を用いることを特徴とする。

【００３５】本発明による座標検出装置の第４の態様
は、上記（３）の態様において、前記関数が、Ｘ軸方向
の傾斜角については、Ｘ軸方向の１又は一対の前記副ピ
ーク誘導電圧とＸ軸方向の前記補正された主ピーク誘導
電圧との比の関数であり、Ｙ軸方向の傾斜角について
は、Ｙ軸方向の１又は一対の前記副ピーク誘導電圧とＹ
軸方向の前記補正された主ピーク誘導電圧の比の関数で
あることを特徴とする請求項３に記載の座標検出装置。

【００３６】本発明による座標検出装置の第５の態様
は、上記（４）の態様において、前記関数が、Ｘ軸方向
及びＹ軸方向のそれぞれの傾斜角について、Ｘ軸方向の
１又は一対の前記副ピーク誘導電圧とＸ軸方向の前記補
正された主ピーク誘導電圧との比及びＹ軸方向の１又は
一対の前記副ピーク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正され
た主ピーク誘導電圧との比の関数であることを特徴とす
る。

【００３７】本発明による座標検出装置の第６の態様
は、上記（１）の態様において、前記誘導電圧分布変換
手段が、補間計算による誘導電圧分布関数の導出手段
と、前記誘導電圧分布関数の前記座標軸方向への平行移
動手段とを含むことを特徴とする。

【００３８】本発明による座標検出装置の第７の態様
は、上記（６）の態様において、前記誘導電圧分布関数
が、いずれの前記センサコイルの検出幅内に対しても適
用可能なセンサコイル間座標の関数として表現されるこ
とを特徴とする。

【００３９】本発明による座標検出装置の第８の態様
は、上記（７）の態様において、前記誘導電圧分布関数
が、前記センサコイル間座標であってさらに前記平行移
動を含んだ代替座標の関数として表現されることを特徴
とする。

【００４０】本発明による座標検出装置の第９の態様
は、上記（３）の態様において、前記角度情報検出手段
が、センサコイル毎の前記誘導電圧の検出値のばらつき
を考慮したパラメータと、センサコイルの検出幅毎の前
記副ピーク値と前記補正された主ピーク値との比のばら
つきを考慮したパラメータとを用いることを特徴とす
る。

【００４１】本発明による座標検出装置の第１０の態様
は、上記（３）の態様において、前記角度情報検出手段
が、１の前記センサコイルの検出幅内を複数のサブ区画
に分割した前記１のサブ区画毎の前記副ピーク値と前記
補正された主ピーク値との比のばらつきを考慮したパラ
メータを用いることを特徴とする。

【００４２】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第１の態様は、多数のセンサコイルをＸ軸
方向とＹ軸方向とに各々並設してセンサ面を形成するセ
ンサ部と、電磁的結合手段を内蔵する位置指示器と、各
座標軸方向について前記電磁結合手段との相互作用によ
り前記センサコイルに発生する誘導電圧の分布を検出す
ることによって少なくとも前記位置指示器の指示座標を
検出する座標検出手段とを有する座標検出装置における
角度情報検出方法であって、前記位置指示器の移動に伴
う１の前記センサコイルの検出幅内の主ピーク誘導電圧
の分布と副ピーク誘導電圧の分布とが異なることに起因
して、主ピーク誘導電圧と副ピーク誘導電圧とを含む所
定の誘導電圧の組の関数の値に誤差が生じる場合に、前
記主ピーク誘導電圧の分布又は前記副ピーク誘導電圧の
分布のいずれか一方を他方と相似させるべく変換する誘
導電圧分布変換ステップと、前記誘導電圧分布変換手段
により変換された後の前記一方の誘導電圧分布及び前記
他方の誘導電圧分布から取得した主ピーク誘導電圧と副
ピーク誘導電圧とを含む所定の誘導電圧の組の関数を用
いて、前記各座標軸方向の前記位置指示器の傾斜角を算
出する角度情報検出ステップとを有することを特徴とす
る。

【００４３】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第２の態様は、上記各情報検出方法の第１
の態様において、前記副ピーク誘導電圧を、最大の誘導
電圧を示すセンサコイルから所定の距離離隔したセンサ
コイルに発生する誘導電圧とすることを特徴とする。

【００４４】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第３の態様は、上記各情報検出方法の第２
の態様において、前記誘導電圧分布変換ステップが、前
記主ピーク誘導電圧分布を前記副ピーク誘導電圧分布に
相似させ、前記角度情報検出ステップが、主ピーク誘導
電圧として、前記変換手段により変換された後の主ピー
ク誘導電圧分布から取得した補正された主ピーク誘導電
圧を用いることを特徴とする。

【００４５】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第４の態様は、上記各情報検出方法の第３
の態様において、前記関数が、Ｘ軸方向の傾斜角につい
ては、Ｘ軸方向の１又は一対の前記副ピーク誘導電圧と
Ｘ軸方向の前記補正された主ピーク誘導電圧との比の関
数であり、Ｙ軸方向の傾斜角については、Ｙ軸方向の１
又は一対の前記副ピーク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正
された主ピーク誘導電圧の比の関数であることを特徴と
する。

【００４６】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第５の態様は、上記各情報検出方法の第３
の態様において、前記関数が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の
それぞれの傾斜角について、Ｘ軸方向の１又は一対の前
記副ピーク誘導電圧とＸ軸方向の前記補正された主ピー
ク誘導電圧との比及びＹ軸方向の１又は一対の前記副ピ
ーク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正された主ピーク誘導
電圧との比の関数であることを特徴とする。

【００４７】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第６の態様は、上記各情報検出方法の第１
の態様において、前記誘導電圧分布変換ステップが、補
間計算により誘導電圧分布関数を導出するステップと、
前記誘導電圧分布関数の前記座標軸方向へ平行移動する
ステップとを含むことを特徴とする。

【００４８】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第７の態様は、上記各情報検出方法の第６
の態様において、前記誘導電圧分布関数が、いずれの前
記センサコイルの検出幅内に対してにも適用可能なセン
サコイル間座標の関数として表現されることを特徴とす
る。

【００４９】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第８の態様は、上記各情報検出方法の第７
の態様において、前記誘導電圧分布関数が、前記センサ
コイル間座標であってさらに前記平行移動を含んだ代替
座標の関数として表現されることを特徴とする。

【００５０】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第９の態様は、上記各情報検出方法の第３
の態様において、前記角度情報検出ステップが、センサ
コイル毎の前記誘導電圧の検出値のばらつきを考慮した
パラメータと、センサコイルの検出幅毎の前記副ピーク
値と前記補正された主ピーク値との比のばらつきを考慮
したパラメータとを用いることを特徴とする。

【００５１】本発明による座標検出装置における角度情
報検出方法の第１０の態様は、上記各情報検出方法の第
３の態様において、前記角度情報検出ステップが、セン
サコイルの検出幅内を複数のサブ区画に分割した前記１
のサブ区画毎の前記副ピーク値と前記補正された主ピー
ク値との比のばらつきを考慮したパラメータを用いるこ
とを特徴とする。

【００５２】

【作用】本発明の一の態様によれば、座標検出装置の角
度情報検出手段が算出の際に用いる主ピーク誘導電圧値
及び副ピーク誘導電圧値として、誘導電圧分布変換手段
により各々の誘導電圧分布を相似させた後の各誘導電圧
値を用いる。相似させることによって、分布曲線上のい
ずれの点においても両誘導電圧値の比は一定となる。従
って、この比を含む関数を用いた上記の算出において、
１のセンサコイルの検出幅内の各誘導電圧の分布が異な
ることに起因する誤差を打ち消すことができる。

【００５３】さらに、本発明の別の態様によれば、主ピ
ーク誘導電圧分布の方を副ピーク誘導電圧分布に相似さ
せる。これは、誘導電圧分布曲線の算出のために補間計
算を用いること、及び、元々主ピーク誘導電圧値につい
ては座標値算出のために補間計算を行うことを考慮した
もので、副ピーク誘導電圧分布ではなく主ピーク誘導電
圧分布に対して補正する方が、同じ補間計算を２つの目
的に利用でき効率的だからである。また副ピーク値につ
いては、補間計算を行うことなく所定の１つのセンサコ
イルからの生の誘導電圧値を用いることで、高速な計算
が可能となる。

【００５４】スタイラスペンの傾斜角は、主ピーク誘導
電圧値及び副ピーク誘導電圧値の関数で表されることが
知られている。しかしながら、主ピーク誘導電圧値及び
副ピーク誘導電圧値は、スタイラスペンと座標入力面と
の間隔や押圧力等により変化してしまうので、主ピーク
誘導電圧値と副ピーク誘導電圧値との比を算出すること
により、副ピーク誘導電圧値をいわゆる正規化電圧値と
して扱うことが有効である。

【００５５】すなわち、Ｘ軸方向の傾斜角については、
Ｘ軸方向の副ピーク誘導電圧とＸ軸方向の補正された主
ピーク誘導電圧との比とし、Ｙ軸方向の傾斜角について
は、Ｙ軸方向の副ピーク誘導電圧とＹ軸方向の補正され
た主ピーク誘導電圧の比とすることによって、各軸方向
について副ピーク誘導電圧値を正規化電圧値とする。そ
してこれらの正規化電圧値の関数により各軸方向の傾斜
角を算出することができる。

【００５６】誘導電圧分布関数の変換において、補間計
算によって誘導電圧分布関数の形が補正される。いわば
これは、縦軸方向についての補正である。また、平行移
動によってセンサコイル検出幅内での形が相似するよう
に補正される。いわばこれは、横軸方向についての補正
である。

【００５７】

【実施例】前述のように、傾き計算に用いる副ピーク値
として１つのセンサコイルの検出値を用いる場合には必
ず１のセンサコイルの検出幅内において副ピーク誘導電
圧分布が生じ、この結果、傾き生データに誤差が含まれ
ることになる。よって、傾き生データの誤差を取り除く
ためには、１のセンサコイル検出幅内の副ピーク誘導電
圧分布特性と主ピーク誘導電圧分布特性とを一致させる
ことが１つの有効な方法である。なぜならば、傾き生デ
ータは、副ピーク値と主ピーク値との比に基づくので、
双方の変動特性が一致している場合、その変動がほぼ相
殺されるからである。

【００５８】これを実現するために、いずれか一方の誘
導電圧分布特性すなわち誘導電圧分布関数を変換して、
他方の誘導電圧分布関数に相似させる補正を行う。具体
的には、先ず、一方の誘導電圧分布関数を、適切な補間
法を用いて求めることにより縦軸（電圧）について他方
の誘導電圧分布関数と同じ特性をもつ関数とする。さら
に、検出幅内で同じ変動特性をもつように、横軸（座
標）について所定の距離だけ平行移動させる。こうして
変換された新たな誘導電圧分布関数から取得される新た
な主ピーク値又は副ピーク値を傾き生データの算出に用
いる。

【００５９】ここで、本発明では、副ピークからは１つ
のデータしか取得しないことを前提としているので、座
標値算出のために複数のデータを取得する主ピークを用
いて補正を行うこととする。すなわち、主ピーク誘導電
圧分布関数を補正することによって、副ピーク誘導電圧
分布関数に相似させる。そして、新たな補正された主ピ
ーク値を得る。主ピークについては、仮に傾き計算を行
わないとしても、本来、正確な座標値を算出するために
必ず補間計算を実行する。従って、主ピークについての
補間計算は、処理部に対して新たな負担を課すことには
ならない。

【００６０】次に、図１及び図２を参照して、本発明に
よる傾き計算のための主ピーク値の補正方法をさらに詳
細に説明する。説明を簡単とするためにＸ軸のみについ
て示すが、Ｙ軸についても同様とする。図１は、主ピー
クデータに対してどのような補正を行うことが適切であ
るかを決定するための手順を説明する図である。先ず、
前述の図７及び図８で示した誘導電圧分布曲線を得たと
きと同様のシミュレーションを実行する。図１（Ａ）の
実線は、主ピーク値Ｖpと指示座標値ｘpとを算出するた
めに補間計算により求めた主ピーク誘導電圧分布曲線で
ある。指示座標値ｘpは、絶対座標ｘ＝５〜１１（ｍ
ｍ）の範囲（１検出幅）内にある。図１（Ｂ）は、図１
（Ａ）と同じ時点の、副ピークの検出センサコイルの検
出幅内における副ピーク誘導電圧分布曲線である。補正
の目的は、主ピーク誘導電圧分布曲線の形（すなわち、
誘導電圧分布関数）を副ピーク誘導電圧分布曲線の形に
相似させることである。この実施例の場合、Ｖp及びｘp
を求めるために４点による補間計算を行っているが、こ
れは、４点補間法が他の補間法（例えば、３点補間法）
よりも副ピーク誘導電圧分布曲線の形に近い形が得られ
ることから選択されたものである。

【００６１】ここで、絶対座標ｘの代わりにセンサコイ
ル間座標ｓを用いることが有用である。すなわち、１検
出幅であるセンサコイル間隔を１とするセンサコイル間
座標ｓ（−０．５≦ｓ≦０．５）に置き換えると、全て
のセンサコイル間（又は検出幅）において同一の誘導電
圧分布関数Ｖ（ｓ）を用いることができる。このような
センサコイル間座標ｓを用いることの利点は、例えば、
センサコイル間隔等の仕様の異なる座標検出装置に対し
ても同じ誘導電圧分布関数及び同じ傾き計算過程を適用
できることである。ちなみに、この実施例では、主ピー
ク値の位置するセンサコイル間が絶対座標ｘ＝５〜１１
（ｍｍ）であるとき、ｘとｓの変換式は、ｘ＝６ｓ＋８
となる。

【００６２】４点補間法における誘導電圧分布関数Ｖ
（ｓ）は、次の通りに表される。

【００６３】主ピークについて検出された４点の電圧検
出値Ｖ(-1.5)、Ｖ(-0.5)、Ｖ(0.5)、及びＶ(1.5）を各
々α、β、γ、及びδで表すと、

【数１】Ｖ（ｓ）＝Ｖ₊(ｓ）（０≦ｓ＜０．５）

【数２】Ｖ（ｓ）＝Ｖ_-(ｓ）（−０．５≦ｓ＜０） ただし、

【数３】Ｖ₊(ｓ）＝１／１６｛（α＋１１β＋３γ＋
δ）＋４（α−３β＋γ＋δ）ｓ＋４（α−β−γ＋
δ）ｓ²｝

【数４】Ｖ_-(ｓ）＝１／１６｛（α＋１１β＋３γ＋
δ）−４（α−３β＋γ＋δ）ｓ＋４（α−β−γ＋
δ）ｓ²｝

【００６４】数１（すなわち、数３）は、誘導電圧分布
関数の頂点から右側の曲線を表す。）また、数２（すな
わち、数４は、同じく頂点から左側の曲線を表す。これ
らの式によって、４点の電圧検出値からＶ（ｓ）が決定
され、そして任意の座標におけるＶの値を算出すること
ができる。

【００６５】また、主ピーク値Ｖpを示すセンサコイル
間座標値ｓpは、次の通りに表される。

【数５】ｓp＝（−α−β＋γ＋δ）／｛２（−α＋β
＋γ−δ）｝

【００６６】さらに、本発明では、図１（Ａ）の実線で
示された主ピーク誘導電圧分布曲線を図１（Ｂ）で示さ
れた副ピーク誘導電圧分布曲線に一致させるべく相対座
標ａだけ軸方向に平行移動させる。こうして、破線の誘
導電圧分布曲線が得られる。破線の誘導電圧分布曲線を
表す誘導電圧分布関数は、Ｖ（ｓ＋ａ）である。ここ
で、代替座標としてｕ＝ｓ＋ａを用いると、

【数６】Ｖ（ｕ）＝Ｖ（ｓ＋ａ）

【００６７】一センサコイル間において、関数Ｖ（ｕ）
の形は、副ピークの誘導電圧分布関数の形と一致する。
これを図２に示す。主ピーク値のセンサコイル間指示座
標値ｓpは、数５から算出される。真の主ピーク値Ｖp
は、Ｖ（ｓp）であるが、補正後の主ピーク値すなわち
傾き生データの算出のために用いるべき主ピーク値をＶ
p′とすると、

【数７】Ｖp′＝Ｖ（ｓp＋ａ） である。

【００６８】上記のように、予め補間方法（すなわち誘
導電圧分布関数）と座標平行移動値ａとが決定される。
これらは、傾斜角に依存せず、いずれの傾斜角において
も適用可能である。その後、実際の位置検出プロセスが
実行される。セクタスキャンにおいて主ピークの検出セ
ンサコイル群から４個の電圧検出値（すなわち、α、
β、γ、δ）を取得する。その後、これらの電圧検出値
を上記の数３、数４及び数５に代入することにより、主
ピーク誘導電圧分布関数Ｖ（ｓ）及びセンサコイル間指
示座標値ｓpが得られる（指示座標値ｘpは、絶対座標と
センサコイル間座標との変換式を用いて算出される）。
続いて、Ｖ（ｓp＋ａ）を算出することにより、補正さ
れた主ピーク値Ｖp′が算出される。

【００６９】次に補正された主ピーク値Ｖp′と検出さ
れた副ピーク値Ｖpa及びＶpbとを用いて、傾き生データ
のための比Ｖpa／Ｖp′及びＶpb／Ｖp′を算出し、傾き
計算を開始する。図３は、各傾斜角についてのセンサコ
イル検出幅内での、主ピーク値補正後の傾き生データ予
想値を示した図である。いずれの傾斜角についてもほぼ
一定の傾き生データが得られていることがわかる。

【００７０】先ず、傾き計算プロセスについて詳細に説
明する。図６において、ほぼ垂直状態のスタイラスペン
をＸ軸方向に傾けた場合、Ｘ軸方向の傾斜角θxが大き
くなるに従って、傾斜する側の副ピーク電圧値Ｖpaが大
きくなり反対側の副ピーク電圧値Ｖpbが小さくなる。従
って、Ｙ軸方向への傾きがない場合、Ｘ軸方向への傾き
は、当該Ｘ軸上における副ピーク電圧値と主ピーク電圧
値との比によって算出することがほぼ可能である。比を
用いる理由は、いずれのピーク電圧値も、傾き以外の要
因によって変化する可能性があるからである。傾き以外
の要因とは、例えば、スタイラスペンとセンサコイルに
対する高さ、ペンダウンの有無、及びスタイラスペンの
押圧力の大小等である。しかしながら、Ｙ軸方向への傾
きがある場合、当該Ｘ軸上の副／主ピーク電圧値の比を
用いたのみでは、誤差が生じる場合がある。例えば、ほ
ぼ垂直のスタイラスペンをＹ軸方向にのみ傾けた場合、
Ｙ軸方向の傾斜角θyに拘わらず、Ｘ軸上の副ピーク電
圧値Ｖap、Ｖbp同士の大きさはほぼ等しいが、主ピーク
電圧値Ｖpに対する比（すなわちＶap／Ｖp、Ｖbp／Ｖ
p）は、傾斜角θyが大きくなるにつれて大きくなる。す
なわち、Ｘ軸方向への傾きは０度であるにも拘わらず、
Ｘ軸上の副／主ピーク電圧値の比が変化するためにＸ軸
方向への傾きが算出されてしまうことになる。この原因
は、スタイラスペンが傾いたときに、コイルのセンサ面
からの高さが実質上変わってしまうからである。

【００７１】従って、一般的にＸ軸方向の傾斜角θxを
求める場合には、Ｘ軸上の副／主ピーク比と、Ｙ軸上の
副／主ピーク比とを全て考慮する必要がある。ここで、
Ｘ軸上の主ピーク電圧値（前述の方法により補正された
値）及びＸ軸上の両副ピーク電圧値を、Ｖpx′、Ｖap
x、Ｖbpxとし、Ｙ軸上の主ピーク電圧値（同様に、前述
の方法により補正された値）及びＹ軸上の両副ピーク電
圧値を、Ｖpy′、Ｖapy、Ｖbpyとする。さらに、副ピー
ク電圧値と主ピーク電圧値との比を正規化電圧値ｖap
x、ｖbpx、ｖapy及びｖbpyとする。すなわち、

【数８】ｖapx＝Ｖapx／Ｖpx′

【数９】ｖbpx＝Ｖbpx／Ｖpx′

【数１０】ｖapy＝Ｖapy／Ｖpy′

【数１１】ｖbpy＝Ｖbpy／Ｖpy′ とする。前述の通り、これらは、センサコイル検出幅内
の誘導電圧分布を考慮した主ピーク値を用いて算出され
た、傾き生データである（これらに定数ｋを掛けたもの
を「傾き生データ」とする場合もある）。

【００７２】上記の４つの正規化電圧値からＸ軸方向の
傾斜角θxを算出する手順を以下に示す。

【数１２】κx＝ｖapy−ｖbpy

【数１３】λx＝ｖapx−ｖbpx

【数１４】μx＝Ａ−Ｂ・κｘ²−Ｃ・λｘ² （Ａ、
Ｂ、Ｃ＝定数）

【数１５】Ｖapx′＝ｖapx＋μx・λx

【数１６】Ｖbpx′＝ｖbpx−μx・λx

【数１７】 Ｖxt＝（Ｖapx′−Ｖbpx′）／（Ｖapx′＋Ｖbpx′）

【００７３】上記数１４におけるＡ、Ｂ、Ｃは、所定の
定数である。数１３におけるλxは、センサコイル間隔
内の補間距離とされていて、例えば、センサコイル間隔
が６ｍｍであれば、−３ｍｍ≦λx≦３ｍｍとなる。

【００７４】そして、上記ｖxtは傾き計算において最終
的に得られるＸ軸方向の傾きデータである。この傾きデ
ータｖxtと傾斜角θxとの関係を予め求めておくことに
より、上記ｖxtから傾斜角θxを導出することができ
る。一方、同様の手順によりＹ軸方向の傾きデータｖyt
を算出する。傾きデータｖytと傾斜角θyとの関係を予
め求めておくことにより、上記ｖytから傾斜角θyを導
出することができる。

【００７５】このように、予め求められたｖxtと傾斜角
θxとの関係及びｖytと傾斜角θyとの関係は、各々テー
ブルとしてメモリ等の記憶装置に記憶しておき、算出さ
れたｖxt、ｖytにそれぞれ対応する傾斜角θx、θyをテ
ーブルから取り出すようにしてもよい。

【００７６】図４は、以上の本発明による傾き計算の手
順を示したフロー図である。例示した変数又は関数は、
各ステップＳＴ１〜ＳＴ７において検出又は算出される
ものを示している（簡単とするために一方の副ピーク値
のみについて示す）。ＳＴ１においてセクタスキャンが
開始され、ＳＴ２において、主ピーク検出値Ｖpと副ピ
ーク検出値Ｖapとが取得される。ＳＴ３において、最大
主ピーク値近傍の４点の電圧検出値を用いて補間計算を
行う。実際には、予め求められていた主ピーク誘導電圧
分布関数の係数部分及び座標値に４点の検出値を代入す
ることにより主ピーク誘導電圧分布関数Ｖ（ｓ）と座標
値ｓpを得る。ＳＴ４において、主ピーク誘導電圧分布
関数を、予め求められていた平行移動値ａだけ座標軸方
向に平行移動させることにより、補正された主ピーク誘
導電圧分布関数を得るＶ（ｓ＋ａ）。この補正された主
ピーク誘導電圧分布関数Ｖ(ｓ＋ａ）に座標値ｓpを代入
することにより、補正された主ピーク値Ｖp′を得る。
ＳＴ５において、補正された主ピーク値Ｖp′を用いて
各傾き生データを算出する。ＳＴ６において、ＳＴ５に
おいて算出された傾き生データから傾斜角θを算出する
ための補正を行う。ＳＴ６の補正においては、スタイラ
スペンの傾きによるコイル高さの変化を補正するため
に、Ｘ軸方向については、Ｙ軸方向の傾き生データを、
Ｙ軸方向については、Ｘ軸方向の傾き生データを参照す
る。このように、傾き計算の計算過程においては直交す
る軸方向についての計算結果をも考慮する。そして、Ｓ
Ｔ７において傾きデータを得る。

【００７７】以上の方法により、センサコイル検出幅内
の誘導電圧分布及び直交する軸方向への傾きを考慮した
傾斜角を算出することができる。

【００７８】しかしながら、実際には、センサコイル検
出幅内の誘導電圧分布は、各センサコイル検出幅毎に同
一ではなくばらつきがあり、誤差となる。また、製品の
種類によっても異なる誤差がある。

【００７９】従って、各センサコイル検出幅毎のばらつ
きによる誤差を考慮することによって、より正確な傾斜
角を得たい場合は、さらに補正テーブルを設ける。例え
ば、各センサコイル検出幅に対してその誤差を考慮した
値を予め求めておき、これらを第１の補正テーブルとし
て設ける。第１の補正テーブルを設ける対象となる値と
しては、例えば上記数１４のパラメータＡ、Ｂ、Ｃがあ
る。すなわち、センサコイル検出幅毎に第１の補正テー
ブルから適切なパラメータＡ、Ｂ、及び／又はＣを取り
出して、上記の傾き計算を実行することになる。

【００８０】また、第１の補正テーブルは、上記数５の
センサコイル間座標値、上記数７の補正された主ピーク
値Ｖp′、及び上記数８〜１１の傾き生データについて
も設けることができる。

【００８１】さらに、第１の補正テーブルは、Ｘ軸方向
の各センサコイルとＹ軸方向の各センサコイルとによっ
て分割される正方形の各マトリクス領域に対して作成し
てもよい。

【００８２】さらに、１のセンサコイル検出幅を複数に
等分割した各サブ領域について、第２の補正テーブルを
設ける場合がある。すなわち、上記のパラメータＡ、
Ｂ、Ｃ等について各サブ領域毎の特性のばらつきを考慮
した値を予め求めておき、第２の補正テーブルとする。
特に、１のセンサコイル検出幅内での誘導電圧分布が大
きい場合に有効である。

【００８３】このようにして、Ｘ軸方向の傾斜角θxと
Ｙ軸方向の傾斜角θyとが得られたならば、これらを用
いてスタイラスペンの傾斜方向や、当該傾斜方向につい
ての傾斜角θを算出することができる。このような算出
方法は既知のものである。

【００８４】

【発明の効果】本発明によって、座標入力装置において
正確な角度情報を検出するための手段及び方法が提供さ
れる。

【００８５】本発明の実施例に示すように、副ピーク値
を１本のセンサコイルのみから取得することに起因する
センサコイル検出幅内の誘導電圧分布による誤差が除去
される実施例においては、主ピーク誘導電圧分布関数を
副ピーク誘導電圧分布関数に相似させることによって誤
差が除去される。本発明による補正は、実際に検出され
た主ピーク電圧検出値に対して適用されるので、従来の
何らかの算出値に対して補正を適用する場合に比べてそ
の効果が大きい。これによって、センサコイル間におい
ていずれの傾斜角においても誘導電圧分布誤差のない傾
斜角が算出される。

【００８６】さらに、本発明においては、１のセンサコ
イル検出幅内で誘導電圧分布関数を取り扱う際に、絶対
座標の代わりにセンサコイル座標又はその代替座標を用
いるので、異なる電圧検出特性を有する様々な仕様の座
標検出装置に対して汎用性がある。

【００８７】さらに、本発明においては、センサコイル
検出幅内の誘導電圧分布の誤差を除去した後、所与の軸
方向の傾斜角計算において、その直交する軸方向への傾
斜により生じる誤差を考慮した計算過程を実行可能であ
るので、当該軸方向についてさらに正確な傾斜角を得る
ことができる。

【００８８】さらに 本発明においては、各センサコイ
ル毎の特性のばらつき又は１センサコイル間（検出幅）
内の特性のばらつきをパラメータとして傾斜角計算に導
入することができるので、これによってもさらに正確な
傾斜角を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による主ピーク値に対する補正手順を説
明する図である。

【図２】本発明による補正後の主ピーク誘導電圧分布関
数と副ピーク誘導電圧分布関数とを示す図である。

【図３】各傾斜角についてのセンサコイル検出幅内で
の、主ピーク値補正後の傾き生データ予想値を示した図
である。

【図４】本発明による傾き計算の手順を示したフロー図
である。

【図５】一般的な電磁授受方式を用いた座標検出装置の
基本的動作を説明するための概略構成図である。

【図６】傾斜したスタイラスペンと、対応する誘導電圧
分布曲線の例を示した図である。

【図７】主ピーク値を補間計算によって求める場合の誘
導電圧分布曲線を示す図である。

【図８】主ピーク値を補間計算によって求めない場合の
誘導電圧分布曲線を示す図である。

【図９】図８に示した場合における、センサコイルの検
出幅内の主ピーク電圧検出値及び副ピーク電圧検出値の
各電圧分布曲線を示す図である。

【図１０】スタイラスペンの一軸方向への傾斜角を変え
た場合に検出される誘導電圧分布曲線を示す図である。

【図１１】誘導電圧検出のためのセンサコイルを１本と
した場合の別の問題点を示す図である。

【図１２】図１１の誘導電圧検出値に基づいて算出され
た傾き生データを示す図である。

【図１３】スタイラスペンの一軸方向への傾斜角を変え
た場合の電圧検出値に基づいて算出された傾斜角のグラ
フを示す図である。

【符号の説明】

Ｖp 主ピーク誘導電圧値 Ｖap、Ｖbp 副ピーク誘導電圧値

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のセンサコイルをＸ軸方向とＹ軸方
   向とに各々並設してセンサ面を形成するセンサ部と、電
   磁的結合手段を内蔵する位置指示器と、各座標軸方向に
   ついて前記電磁結合手段との相互作用により前記センサ
   コイルに発生する誘導電圧の分布を検出することによっ
   て少なくとも前記位置指示器の指示座標を検出する座標
   検出手段とを有する座標検出装置において、 前記位置指示器の移動に伴う１の前記センサコイルの検
   出幅内の主ピーク誘導電圧の分布と副ピーク誘導電圧の
   分布とが異なることに起因して、主ピーク誘導電圧と副
   ピーク誘導電圧とを含む所定の誘導電圧の組の関数の値
   に誤差が生じる場合に、前記主ピーク誘導電圧の分布又
   は前記副ピーク誘導電圧の分布のいずれか一方を他方と
   相似させるべく変換する誘導電圧分布変換手段と、 前記誘導電圧分布変換手段により変換された後の前記一
   方の誘導電圧分布及び前記他方の誘導電圧分布から取得
   した主ピーク誘導電圧と副ピーク誘導電圧とを含む所定
   の誘導電圧の組の関数を用いて、前記各座標軸方向の前
   記位置指示器の傾斜角を算出する角度情報検出手段とを
   有することを特徴とする座標検出装置。
2. 【請求項２】 前記副ピーク誘導電圧を、最大の誘導電
   圧を示すセンサコイルから所定の距離離隔したセンサコ
   イルに発生する誘導電圧とすることを特徴とする請求項
   １に記載の座標検出装置。
3. 【請求項３】 前記誘導電圧分布変換手段が、前記主ピ
   ーク誘導電圧分布を前記副ピーク誘導電圧分布に相似さ
   せ、前記角度情報検出手段が、主ピーク誘導電圧とし
   て、前記変換手段により変換された後の主ピーク誘導電
   圧分布から取得した補正された主ピーク誘導電圧を用い
   ることを特徴とする請求項２に記載の座標検出装置。
4. 【請求項４】 前記関数が、Ｘ軸方向の傾斜角について
   は、Ｘ軸方向の１又は一対の前記副ピーク誘導電圧とＸ
   軸方向の前記補正された主ピーク誘導電圧との比の関数
   であり、Ｙ軸方向の傾斜角については、Ｙ軸方向の１又
   は一対の前記副ピーク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正さ
   れた主ピーク誘導電圧の比の関数であることを特徴とす
   る請求項３に記載の座標検出装置。
5. 【請求項５】 前記関数が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそ
   れぞれの傾斜角について、Ｘ軸方向の１又は一対の前記
   副ピーク誘導電圧とＸ軸方向の前記補正された主ピーク
   誘導電圧との比及びＹ軸方向の１又は一対の前記副ピー
   ク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正された主ピーク誘導電
   圧との比の関数であることを特徴とする請求項３に記載
   の座標検出装置。
6. 【請求項６】 前記誘導電圧分布変換手段が、補間計算
   による誘導電圧分布関数の導出手段と、前記誘導電圧分
   布関数の前記座標軸方向への平行移動手段とを含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の座標検出装置。
7. 【請求項７】 前記誘導電圧分布関数が、いずれの前記
   センサコイルの検出幅内に対しても適用可能なセンサコ
   イル間座標の関数として表現されることを特徴とする請
   求項６に記載の座標検出装置。
8. 【請求項８】 前記誘導電圧分布関数が、前記センサコ
   イル間座標であってさらに前記平行移動を含んだ代替座
   標の関数として表現されることを特徴とする請求項７に
   記載の座標検出装置。
9. 【請求項９】 前記角度情報検出手段が、センサコイル
   毎の前記誘導電圧の検出値のばらつきを考慮したパラメ
   ータと、センサコイルの検出幅毎の前記副ピーク値と前
   記補正された主ピーク値との比のばらつきを考慮したパ
   ラメータとを用いることを特徴とする請求項３に記載の
   座標検出装置。
10. 【請求項１０】 前記角度情報検出手段が、１の前記セ
    ンサコイルの検出幅内を複数のサブ区画に分割した前記
    １のサブ区画毎の前記副ピーク値と前記補正された主ピ
    ーク値との比のばらつきを考慮したパラメータを用いる
    ことを特徴とする請求項３に記載の座標検出装置。
11. 【請求項１１】 多数のセンサコイルをＸ軸方向とＹ軸
    方向とに各々並設してセンサ面を形成するセンサ部と、
    電磁的結合手段を内蔵する位置指示器と、各座標軸方向
    について前記電磁結合手段との相互作用により前記セン
    サコイルに発生する誘導電圧の分布を検出することによ
    って少なくとも前記位置指示器の指示座標を検出する座
    標検出手段とを有する座標検出装置における角度情報検
    出方法であって、 前記位置指示器の移動に伴う１の前記センサコイルの検
    出幅内の主ピーク誘導電圧の分布と副ピーク誘導電圧の
    分布とが異なることに起因して、主ピーク誘導電圧と副
    ピーク誘導電圧とを含む所定の誘導電圧の組の関数の値
    に誤差が生じる場合に、前記主ピーク誘導電圧の分布又
    は前記副ピーク誘導電圧の分布のいずれか一方を他方と
    相似させるべく変換する誘導電圧分布変換ステップと、 前記誘導電圧分布変換手段により変換された後の前記一
    方の誘導電圧分布及び前記他方の誘導電圧分布から取得
    した主ピーク誘導電圧と副ピーク誘導電圧とを含む所定
    の誘導電圧の組の関数を用いて、前記各座標軸方向の前
    記位置指示器の傾斜角を算出する角度情報検出ステップ
    とを有することを特徴とする角度情報検出方法。
12. 【請求項１２】 前記副ピーク誘導電圧を、最大の誘導
    電圧を示すセンサコイルから所定の距離離隔したセンサ
    コイルに発生する誘導電圧とすることを特徴とする請求
    項１１に記載の角度情報検出方法。
13. 【請求項１３】 前記誘導電圧分布変換ステップが、前
    記主ピーク誘導電圧分布を前記副ピーク誘導電圧分布に
    相似させ、前記角度情報検出ステップが、主ピーク誘導
    電圧として、前記変換手段により変換された後の主ピー
    ク誘導電圧分布から取得した補正された主ピーク誘導電
    圧を用いることを特徴とする請求項１２に記載の角度情
    報検出方法。
14. 【請求項１４】 前記関数が、Ｘ軸方向の傾斜角につい
    ては、Ｘ軸方向の１又は一対の前記副ピーク誘導電圧と
    Ｘ軸方向の前記補正された主ピーク誘導電圧との比の関
    数であり、Ｙ軸方向の傾斜角については、Ｙ軸方向の１
    又は一対の前記副ピーク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正
    された主ピーク誘導電圧の比の関数であることを特徴と
    する請求項１３に記載の角度情報検出方法。
15. 【請求項１５】 前記関数が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の
    それぞれの傾斜角について、Ｘ軸方向の１又は一対の前
    記副ピーク誘導電圧とＸ軸方向の前記補正された主ピー
    ク誘導電圧との比及びＹ軸方向の１又は一対の前記副ピ
    ーク誘導電圧とＹ軸方向の前記補正された主ピーク誘導
    電圧との比の関数であることを特徴とする請求項１３に
    記載の角度情報検出方法。
16. 【請求項１６】 前記誘導電圧分布変換ステップが、補
    間計算により誘導電圧分布関数を導出するステップと、
    前記誘導電圧分布関数の前記座標軸方向へ平行移動する
    ステップとを含むことを特徴とする請求項１１に記載の
    角度情報検出方法。
17. 【請求項１７】 前記誘導電圧分布関数が、いずれの前
    記センサコイルの検出幅内に対してにも適用可能なセン
    サコイル間座標の関数として表現されることを特徴とす
    る請求項１６に記載の角度情報検出方法。
18. 【請求項１８】 前記誘導電圧分布関数が、前記センサ
    コイル間座標であってさらに前記平行移動を含んだ代替
    座標の関数として表現されることを特徴とする請求項１
    ７に記載の角度情報検出方法。
19. 【請求項１９】 前記角度情報検出ステップが、センサ
    コイル毎の前記誘導電圧の検出値のばらつきを考慮した
    パラメータと、センサコイルの検出幅毎の前記副ピーク
    値と前記補正された主ピーク値との比のばらつきを考慮
    したパラメータとを用いることを特徴とする請求項１３
    に記載の角度情報検出方法。
20. 【請求項２０】 前記角度情報検出ステップが、センサ
    コイルの検出幅内を複数のサブ区画に分割した前記１の
    サブ区画毎の前記副ピーク値と前記補正された主ピーク
    値との比のばらつきを考慮したパラメータを用いること
    を特徴とする請求項１３に記載の角度情報検出方法。