JPH0261716A - Digitizer input device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To accurately input coordinate values with a simple constitution by providing a digitizer, three detecting electrodes arranged in the peripheral edge part of the digitizer, and a means which detects and operates an alternating current by these electrodes. CONSTITUTION:A resistor 12 of carbon ink is formed on a base plate 11 consisting of an insulating material and the resistor 12 is coated with an insulating sheet 13 to form a digitizer 14. Detecting electrodes 15 to 17 are arranged at apexes of an right-angled triangle in three corner parts Y0, O, and X0 of the digitizer 14 so that they are electrically connected to the resistor 12. Detecting electrodes 15 to 17 are connected to analog switches SW1 to SW3, and only one of them is certainly turned on. The detection signal is applied to a CPU from an inverting amplifier 18 through a band-pass filter 19 and an A/D converter 20. Thus, detection signals from detecting electrodes 15 to 17 are obtained, and designated position coordinates are obtained by the detection signal obtained from each switch SW.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は項目入力、図形入力装置の入力装置としてのデ
ジタイザ入力装置に関し、特にデジタイザを一様な抵抗
を有する抵抗体として使用するものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digitizer input device as an input device for item input and graphic input devices, and particularly to one in which the digitizer is used as a resistor having uniform resistance.

［従来の技術］ 従来の面抵抗体をデジタイザ入力装置として使用したも
のとして、第５図に示すようなものがあった。第５図ａ
と第５図すにそれぞれ示すＸ軸方向パターン、Ｘ軸方向
パターンとして、本日対向する２辺を電４ｉ１，１．及
び２，２として互いに直交する方向に延在して配置され
ている。各電極１と１．及び２と２の間には一様の抵抗
体としてカーボン等が塗布されて抵抗面３．４が形成さ
れている。このＸ軸方向パターンとＸ軸方向パターンを
上下に重ね合わせてデジタイザ５を形成していた（第６
図参照）。[Prior Art] A conventional device using a sheet resistor as a digitizer input device is shown in FIG. Figure 5a
The X-axis direction pattern and the X-axis direction pattern shown in FIG. and 2, 2 are arranged extending in directions orthogonal to each other. Each electrode 1 and 1. And between 2 and 2, carbon or the like is coated as a uniform resistor to form a resistive surface 3.4. The digitizer 5 was formed by overlapping the X-axis direction pattern and the X-axis direction pattern vertically (sixth
(see figure).

［発明が解決しようとする間悪点］ 上述したようなデジタイザ５の任意の点に入力指示器（
図示せず）を当接して、各電極１，１．２．２で信号を
検出すると、第６図Ｘ軸方向は実線、Ｙ軸方向は破線で
示したような電位分布を示していた。これはＸ軸方向パ
ターンとＸ軸方向パターンが相互に干渉し合い、そのた
め検出する電位に直線性を得ることが困雅で、検出した
信号の補正等の種々の後処理を有するという問題点があ
った・ ［問題点を解決するための手段］ 本発明は如上の問題点を解消するためなされたもので、
絶縁基板上に一様に抵抗を有するように抵抗体を形成し
たデジタイザと、該デジタイザの周縁部分に直角３角形
をなすように配置された３ケの検出′電極と、前記デジ
タイザの任意の指示位置から交番電流を印加する手段と
、該交番電流を前記３ケの検出電極で検出し、演算する
手段とを有するデジタイザ入力装置を提案するものであ
る。[Disadvantages to be solved by the invention] An input indicator (
(not shown) and detected signals at each electrode 1, 1, 2, 2, a potential distribution was shown as shown in FIG. 6 by a solid line in the X-axis direction and a broken line in the Y-axis direction. This has the problem that the X-axis direction pattern and the X-axis direction pattern interfere with each other, making it difficult to obtain linearity in the detected potential, and requiring various post-processing such as correction of the detected signal. [Means for solving the problems] The present invention was made to solve the above problems,
A digitizer having a resistor formed on an insulating substrate so as to have a uniform resistance, three detection electrodes arranged to form a right triangle on the periphery of the digitizer, and arbitrary instructions of the digitizer. The present invention proposes a digitizer input device having means for applying an alternating current from a position, and means for detecting the alternating current using the three detection electrodes and calculating it.

［作用コ 本発明は、デジタイザの周縁に直角３角形の頂点に位置
するように配置した３ケの検出電極には。[Operations] The present invention has three detection electrodes arranged at the vertices of a right triangle on the periphery of the digitizer.

それぞれアナログスイッチを接続し、アナログスイッチ
の１ケのみをオンにして、このオンされたアナログスイ
ッチと接続されている検出電極からの検出信号をそれぞ
れ求め、各アナログスイッチから求めた検出信号により
指示位置座標を求めるようにした。Connect an analog switch to each, turn on only one analog switch, obtain the detection signals from the detection electrodes connected to the turned-on analog switch, and use the detection signals obtained from each analog switch to determine the indicated position. I tried to find the coordinates.

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。絶縁
材からなるベース板１１上には、カーボンインキをシル
ク印刷して形成した抵抗体１２の上に絶縁シート１３が
被覆され、デジタイザ１４が形成されている（第２図参
照）。デジタイザ１４の３ケの角部ＹＯ１Ｏ，Ｘｏで直
角３角形の頂点になるように検出電極１５，１６．１７
が、抵抗体１２と電気的に導通するように配置されてい
る。各検出電極１５．１Ｇ、１７はそれぞれアナログス
イッチＳＷＩ、ＳＷ２、Ｓ　Ｗ　３　ニ接続され、この
アナログスイッチＳＷＩ、ＳＷ２、ＳＷ３は必らず１つ
のアナログスイッチのみがオンになるものであれば良い
もので、各アナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の
他の端子は共通接続されて反転増幅器１８の入力端子に
接続されている。[Example] An example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. On a base plate 11 made of an insulating material, a resistor 12 formed by silk printing with carbon ink is covered with an insulating sheet 13, and a digitizer 14 is formed (see FIG. 2). Detection electrodes 15, 16 and 17 are arranged so that the three corners YO1O and Xo of the digitizer 14 form the vertices of a right triangle.
is arranged so as to be electrically connected to the resistor 12. Each detection electrode 15.1G, 17 is connected to an analog switch SWI, SW2, SW3, respectively, and it is sufficient that only one analog switch is turned on. The other terminals of each of the analog switches SW1, SW2, and SW3 are commonly connected and connected to the input terminal of the inverting amplifier 18.

反転増幅器１８には帰還抵抗Ｒｆが接続されると共に、
この反転増幅器１８の出力はバンド・パス・フィルター
１９に印加され、このバンド・パス・フィルター１９の
出力はアナログ−デジタル変換器２０に印加され、この
アナログ−デジタル変換器２０でデジタル化された信号
は図示しないｃＰＵに印加される。ここで、抵抗体１２
としてカーボンインキのシルク印刷によるものと説明し
たが、デジタイザ１４を透明にする場合にはＴＴＯ（イ
ンジューム、８の酸化混合物）を使用しても良い。A feedback resistor Rf is connected to the inverting amplifier 18, and
The output of this inverting amplifier 18 is applied to a band pass filter 19, and the output of this band pass filter 19 is applied to an analog-to-digital converter 20, which converts the digitized signal. is applied to a cPU (not shown). Here, the resistor 12
Although it has been explained that the digitizer 14 is made by silk printing with carbon ink, TTO (Indium, an oxidized mixture of 8) may be used if the digitizer 14 is to be made transparent.

次に操作について説明すると、交番電流２１が指示器２
２の先端２３に印加され（第１図に模式的に示した）、
この指示器２２の先端２３と抵抗体１２とが絶縁シート
１３を介して容量結合する。Next, to explain the operation, the alternating current 21 is
2 (schematically shown in FIG. 1),
The tip 23 of the indicator 22 and the resistor 12 are capacitively coupled via the insulating sheet 13.

交番電流２１としては５００　ｋ　Ｈｚ　〜Ｉ　Ｍ　Ｔ
ｂ、が好ましく、この交番電流はオンになっている何れ
゛かのアナログスイッチＳＷＩ、ＳＷ２、ＳＷ３に接続
された検出電極１５．１６．１７を介して、反転増幅器
１８に印加される。第３図の等価回路に示すように、ア
ナログスイッチの抵抗値を、抵抗体１２の抵抗値及び帰
還抵抗Ｒｆより十分小さく無視すると路次式が成り立つ
。The alternating current 21 is 500 kHz to IMT
b, this alternating current is applied to the inverting amplifier 18 via the sensing electrodes 15, 16, 17 connected to any analog switch SWI, SW2, SW3 which is turned on. As shown in the equivalent circuit of FIG. 3, if the resistance value of the analog switch is ignored as it is sufficiently smaller than the resistance value of the resistor 12 and the feedback resistance Rf, the following formula holds true.

ＲＩＭ ＲＩＮ　＝　　Ｒｆ−Ｖｉｎ　・＝　　（１）Ｖ。RIM RIN = Rf-Vin ・= (1) V.

但し、Ｖｉｎ；指示器２２先端２３真下の抵抗体１２に
誘起され る電圧 ＲＩＭ　；指示器２２先端２３真下 の位置から検出電極迄の 抵抗値 即ち、ＲｆとＶｉｎは一定値であるからＲＩＭはＶ。However, Vin: the voltage induced in the resistor 12 directly below the tip 23 of the indicator 22 RIM; the resistance value from the position directly below the tip 23 of the indicator 22 to the detection electrode, that is, Rf and Vin are constant values, so RIM is V .

の逆数で表せる。It can be expressed as the reciprocal of

ここで、反転増ｌｌ１１？器１８の出方信号（Ｖｏ□）
を外来電波等のノイズから分難するために中心周波数（
ｆＯ）が交番電流２１０周波数のバンド・パス・フィル
ター１９に印加し、このバンド・パス・フィルター１９
の出方をアナログメモリー（図示せず）又は記憶を容易
にするためにアナログ−デジタル変換器２０に印加して
デジタル値として記憶させる。Here, inversion increase ll11? Output signal of device 18 (Vo□)
The center frequency (
fO) is applied to a band pass filter 19 of an alternating current 210 frequency, and this band pass filter 19
is stored as a digital value by applying it to an analog memory (not shown) or to an analog-to-digital converter 20 for ease of storage.

各検出電極１５．１６．１７毎に、アナログスイッチＳ
ＷＩ、ＳＷ２、ＳＷ３を順次切換えて前記動作を繰り返
して行ない、指示器２２の先端２３が指示した抵抗体１
２のポイントと各検出電極１５．１６．１７との抵抗値
（ＲＩＭ工、　ＲＩＭ２、ＲＩＮ、）が記憶される。For each detection electrode 15.16.17, analog switch S
By sequentially switching WI, SW2, and SW3 and repeating the above operation, the resistor 1 indicated by the tip 23 of the indicator 22
The resistance values (RIM, RIM2, RIN,) between the point 2 and each detection electrode 15, 16, 17 are stored.

次に実際の座標を求める処理について説明すると、第４
図の指示ポイントｐ（χ＋　ｙ）と各検出電極Ｙｏ、Ｏ
，Ｘ、ｏとの抵抗値Ｑ、、Ｑ７．Ｑ３はそれぞれ反転増
幅器１８の出力ＲＩＭｉ、ＲＩＭ２．　ＲＩＭ。Next, to explain the process of finding the actual coordinates, the fourth
The indicated point p (χ + y) in the figure and each detection electrode Yo, O
, X, o and the resistance value Q, ,Q7. Q3 are the outputs RIMi, RIM2 . R.I.M.

とに比例することから、△Ｐ　ＯＸ　ｏにおいて、０Ｘ
ｏ＝ＱＩとすれば、 （ｐｏ）”−χ”＝（ＰＸｏ）２　（ＯＸｏ−χ）′　
・・・・・・（２）が成り立ち、 Ω２−χ２＝Ｑ、　　（Ｑｌ−χ）′ ２Ｑｚｚ＝Ｑ、−１！、２＋ｐ１２ で表わされ、次式が満足されることからＱ、　〜Ｑ、ｃ
ａＲＩｓ、〜Ｒｎ１３ＣＩ３Ｖｏ、〜Ｖｏ、　　−−−
−−−（４）Ｑ□〜Ｑ、＝Ａ・■ｏ１〜■ｏ、　・・・
・・・（５）但し、Ａ；比例定数 となる。Since it is proportional to, in △P OX o, 0X
If o=QI, (po)”−χ”=(PXo)2 (OXo−χ)′
...(2) holds, Ω2-χ2=Q, (Ql-χ)' 2Qzz=Q, -1! , 2+p12, and since the following equation is satisfied, Q, ~Q,c
aRIs, ~Rn13CI3Vo, ~Vo, ---
---(4)Q□〜Q,=A・■o1〜■o, ・・・
...(5) However, A: is a constant of proportionality.

Ｑｌはデジタイザ１４の電臣間の距離であるから既知と
なっていており、比例定数Ａを決定することで、χの座
標位置が求められることになる。Since Ql is the distance between the digitizers of the digitizer 14, it is known, and by determining the proportionality constant A, the coordinate position of χ can be found.

次に、△Ｐ　ＯＹ　ｏについても同様の演算処理を行え
ば、ｙの値が求まりｐ（χ＋　ｙ）の座標が求められる
。Next, by performing similar arithmetic processing on ΔP OY o, the value of y is determined and the coordinates of p(χ+y) are determined.

尚、（５）式程度の計算は現在市販されている８　ｂ　
ｊ、　ｔ（７）μｃＰＵ　（例えばＺ８０）で十分に演
算処理できるものである。In addition, calculations similar to equation (5) can be performed using the currently commercially available 8b
j, t(7) μcPU (for example, Z80) is sufficient for calculation processing.

［発明の効果コ 本発明は如上のような構成となしたので、・簡単な構成
で正確な座標値を入力できるものである。[Effects of the Invention] Since the present invention has the above configuration, it is possible to input accurate coordinate values with a simple configuration.

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

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１−図は電気
的ブロック図、第２図は要部縦断面図、第３図は等価回
路図、第４図は配置展開図、第５図、第６図は従来例で
ある。 １１・・・ベース板、　　１２・・抵抗体、１３・・・
絶縁シート、　　１４・・・デジタイザ、１５．１６．
１７・・・検出電極。 ＳＷＩ、ＳＷ２、ＳＷ３・・・アナログスイッチ、１８
・・・反転増幅器、 １９・・・バンド・バス・フィルター ２０・・アナログ−デジタル変換漸 落１　図 ４屹ンヒ合り　プロ、７２１凹 特許出開六　ぺんでる株式会社 １１３図The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an electrical block diagram, FIG. 2 is a vertical sectional view of main parts, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram, FIG. 5 and 6 are conventional examples. 11...Base plate, 12...Resistor, 13...
Insulating sheet, 14... Digitizer, 15.16.
17...Detection electrode. SWI, SW2, SW3...Analog switch, 18
...Inverting amplifier, 19...Band bass filter 20...Analog-to-digital conversion gradual decline 1 Fig. 4 屹hiari Pro, 721 concave patent release 6 Pendel Co., Ltd. Fig. 113

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）絶縁基板上に一様に抵抗を有するように抵抗体を
形成したデジタイザと、該デジタイザの周縁部分に直角
３角形をなすように配置された３ヶの検出電極と、前記
デジタイザの任意の指示位置から交番電流を印加する手
段と、該交番電流を前記３ケの検出電極で検出し、演算
する手段とを有することを特徴とするデジタイザ入力装
置。(1) A digitizer in which a resistor is formed on an insulating substrate so as to have a uniform resistance, three detection electrodes arranged to form a right triangle on the periphery of the digitizer, and any of the above-mentioned digitizers. A digitizer input device comprising: means for applying an alternating current from a designated position; and means for detecting the alternating current with the three detection electrodes and calculating the detected alternating current.