專利名稱：數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置，特別是在數(shù)位板的特定區(qū)域內(nèi)，以掃描的方式去找尋一指標(biāo)器位置的方法及其應(yīng)用的裝置。
美國專利第4，210，775號提供一種裝置與方法，使一支筆在一個特定導(dǎo)線組成的網(wǎng)格中的位置轉(zhuǎn)換成一個數(shù)位化的數(shù)字訊息。其在筆的筆尖上安裝了一個線圈，同時于所述線圈上加諸一個固定頻率及固定振幅的交流訊號，并于網(wǎng)格中的導(dǎo)線上可感應(yīng)到相對的感應(yīng)訊號。而掃描線路則依序掃描上述導(dǎo)線，首先是X方向，然后Y方向，如此依序?qū)⒏袘?yīng)所得訊號耦合輸入一個差動放大線路。所述差動放大線路的輸出端是連接到相位偵測器的輸入端，當(dāng)依序?qū)?dǎo)線掃描“從筆尖的一邊到筆尖的另一邊時”則會輸出一個極性變化訊號，經(jīng)濾波至比較器產(chǎn)生一個上升緣脈波，以停止上述計數(shù)器的計數(shù)動作。此時計數(shù)器的值被記錄下來，就是筆尖在特定網(wǎng)格中的位置。
藉由上述的揭露可知以往技術(shù)在網(wǎng)格中偵測筆尖的位置，其原理在于計數(shù)器從一個定點(diǎn)，也就是掃描起動點(diǎn)開始計數(shù)，而在跨過筆尖時，也就是比較器輸出脈波時停止。其產(chǎn)生結(jié)果如

圖1所示，其中A′表示相位偵測輸出;B′表示計數(shù)脈波，而從計數(shù)脈波B′的起始點(diǎn)(START)至停止點(diǎn)(STOP)(如圖1中斜線部份)的計數(shù)值就是筆尖在特定網(wǎng)格中的位置。然而，上述以往技術(shù)的偵測裝置與方法容易產(chǎn)生以下的缺點(diǎn)1.計數(shù)時間過長。
2.計數(shù)位數(shù)多，需很大計數(shù)器才能做高精密度計數(shù)。
3.當(dāng)掃描區(qū)域變大時，計數(shù)器也必須跟著變大。
本發(fā)明的主要目的，是在于提供一種數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置，只需使用一位數(shù)較少的計數(shù)器，便可做到高精度的計數(shù)。
本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置，不管掃描區(qū)域再怎么變大，也不須改變計數(shù)器的大小。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置，其主要特征是在使計數(shù)器的計數(shù)方式由指標(biāo)器所在位置開始計數(shù)，至計數(shù)開始后的下一條導(dǎo)線為止，再將所述條導(dǎo)線于網(wǎng)格中的位置對應(yīng)值減去所有計數(shù)值，就可求得指標(biāo)器于網(wǎng)格中的座標(biāo)位置。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖1以往筆尖在特定網(wǎng)格中位置的偵測技術(shù)中相位偵測輸出及計數(shù)脈波的波形示意圖。
圖2是本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置的方塊示意圖。
圖3是圖2的詳細(xì)電路圖。
圖4是本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置中電磁場感應(yīng)器的平行導(dǎo)線與指標(biāo)器的動作示意圖。
圖5至圖9是本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置的脈波圖。
圖10是本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置中計數(shù)器計數(shù)值位置示意圖。
圖11是本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法中相位偵測輸出及計數(shù)脈波的波形示意圖。
本發(fā)明的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法，其步驟依序包括有一、提供一個環(huán)形線圈以發(fā)射磁場。二、提供一個導(dǎo)線組成的平行網(wǎng)格，接受上述磁場以感應(yīng)電流。三、提供一個取樣裝置，依序取樣上述感應(yīng)電流形成感應(yīng)訊號。四、提供一個相位解調(diào)裝置，將上述感應(yīng)訊號轉(zhuǎn)化成一個相位解調(diào)訊號。五、提供一個濾波器，將上述相位解調(diào)訊號平滑化處理，以得到一個包封曲線。六、提供一個偵測控制裝置，以偵測上述包封曲線的零點(diǎn)交叉位置輸出一個起始信號及下一緊臨導(dǎo)線而輸出一個停止信號。七、提供一個計數(shù)器，其接收上述起始信號時開始計數(shù)動作;而接收到上述停止信號時則停止計數(shù)。八、提供一個處理器，以接收上述停止信號求得一個第一值;再接收上述計數(shù)器的計數(shù)值為一個第二值，然后將上述第一值減去第二值就可求得上述環(huán)形線圈在上述平行網(wǎng)格中的位置。
配合上述的方法，請參閱圖2并配合圖3所示，本發(fā)明數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找裝置則包括有電磁場感應(yīng)器1、指標(biāo)器2、取樣裝置3、第一放大器4，相位解調(diào)裝置5、第二放大器6、濾波器7，其特征在于包括有比較器8、計數(shù)器控制邏輯9及計數(shù)器10;微處理器11連接在上述計數(shù)器10，其至少具有一個數(shù)值運(yùn)算程式，并輸出一個控制掃描次序信號至上述取樣裝置3，且連接一個介面電路裝置12，以外接電腦設(shè)備、連接一DC-DC轉(zhuǎn)換器13，以提供系統(tǒng)所需的直流電壓及連接一個除頻器14，以輸出第一工作基頻f1及第二工作基頻f2。一個指標(biāo)器驅(qū)動線路15則接收上述第一工作基頻f1以驅(qū)動上述指標(biāo)器2。其中所述電磁場感應(yīng)器1具有多個平行的水平導(dǎo)線與多個平行的垂直導(dǎo)線相互重疊組成的網(wǎng)格。而所述指標(biāo)器2上裝置有環(huán)形線圈20，并于所述線圈20上加諸交流電源，使所述線圈20能發(fā)射磁場，而當(dāng)所述磁場被上述電磁場感應(yīng)器1感應(yīng)到時，以平行導(dǎo)線L1-L8為例，請參閱圖4所示，此時在所述平行導(dǎo)線L1-L8就產(chǎn)生感應(yīng)電流Is1-Is8。所述取樣裝置3，在本實(shí)施例中主要是以一個多工器依序取樣上述平行導(dǎo)線L1-L8導(dǎo)線輸出的電流Is1-Is8，以形成一連串感應(yīng)訊號，如圖5所示。所述感應(yīng)訊號經(jīng)上述第一放大器4至上述相位解調(diào)裝置5而轉(zhuǎn)化成一個相位解調(diào)訊號，如圖6所示，以分離出交流感應(yīng)訊號的極性，就分離出上述線圈20的左側(cè)訊號為正半周，右側(cè)為負(fù)半周的交流相位解調(diào)訊號。所述相位解調(diào)讀號再經(jīng)上述第二放大器6至一個濾波器7，得到如圖7所示的連續(xù)平滑的包封曲線，此時對于判斷指標(biāo)器2位置最重要的零交叉(Zero Cross)在此可以精確的得到。
本發(fā)明的主要特征就在得到上述圖7所示的包封曲線后，當(dāng)做一個比較電壓訊號輸入上述比較器8，所述比較器8更包括一個正電壓比較器80，其參考電壓為+Vref及一個負(fù)電壓比較器81，其參考電壓為-Vfef。所以當(dāng)上述比較電壓訊號經(jīng)過所述正電壓比較器80，而高于所述參考電壓+Verf時，輸出為Low，而當(dāng)所述比較電壓低于零伏特(OV)時，輸出就轉(zhuǎn)為High，所得輸出波形如圖8所示，同時通知上述微處理器11一個正半周已經(jīng)產(chǎn)生。而當(dāng)上述比較電壓訊號經(jīng)過所述負(fù)電壓比較器81，而由正電壓轉(zhuǎn)態(tài)為負(fù)電壓到達(dá)-Vref時，所得輸出波形如圖9所示，同時通知所述微處理器11一個負(fù)半周已經(jīng)產(chǎn)生。所述微處理器11在偵測到上述正半周感應(yīng)訊號發(fā)生后，再偵測到圖9所示的負(fù)半周信號，就表示一個完整的掃描周期已達(dá)成。而若后者的信號沒有產(chǎn)生，則認(rèn)定此為一個無效的掃描周期，所以，所述負(fù)電壓比較器81主要就用來判斷掃描到的訊號是否正確。
此外，當(dāng)上述正電壓比較器80在接受高于+Vref的比較電壓訊號后輸出Low脈沖信號，經(jīng)反相后輸入上述計數(shù)器控制邏輯9而得出一個與掃描線順序同步的High脈沖信號至上述計數(shù)器10的ENP腳，此時，所述計數(shù)器10的ENT腳同時接受上述正電壓比較器80的輸出，當(dāng)比較電壓抵達(dá)于OV，也就是包封曲線的零交叉點(diǎn)時，所述正電壓比較器80的輸出信號由Low轉(zhuǎn)變?yōu)镠igh，此時，計數(shù)器10因ENP腳及ENT腳同時處于High狀態(tài)而啟動開始計數(shù)，一直計數(shù)到下一條平行導(dǎo)線Ln(n＝1，2，3…)被偵測為止。然后微處理器11就將計數(shù)值△X記錄下來，再作Ln-△X運(yùn)算(其中Ln表示第n條導(dǎo)線在網(wǎng)格的位置)，就可算出上述指示器2在X軸的座標(biāo)位置，請參閱圖10所示，在P1時，指標(biāo)器2在X軸的L2-△X1位置;在P2時，指標(biāo)器2在X軸的L2-△X2位置;及在P3時，指標(biāo)器2則在X軸的L3-△X3位置。因此，對應(yīng)上述圖1的以往技術(shù)，再請參閱圖11所示，就可清楚看出本發(fā)明與以往技術(shù)明顯的功效差別，其中A表示相位偵測輸出;B表示計數(shù)脈波，計數(shù)脈波B的起始點(diǎn)(START)由包封工線的零交叉點(diǎn)T開始，其停止點(diǎn)(STOP)在第n個平行導(dǎo)線Ln(如圖七中斜線部份)，所以其最大計數(shù)值永遠(yuǎn)在兩平行導(dǎo)線間的距離上。
同理，本發(fā)明也可以偵測網(wǎng)格的垂直導(dǎo)線，得到上述指標(biāo)器2在Y軸的座標(biāo)位置，而得到指標(biāo)器2在整個網(wǎng)格的座標(biāo)位置。
所以，藉由上述的技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1.只要一位數(shù)較少的計數(shù)器便可作用在高精度計數(shù)。
2.不管掃描區(qū)域多大，也不須改變計數(shù)器的大小，而只要增加導(dǎo)線就可以了。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法，其特征在于其步驟包括提供一個環(huán)形線圈以發(fā)射磁場；提供一個導(dǎo)線組成的平行網(wǎng)格，接受上述磁場以感應(yīng)電流；提供一個取樣裝置，依序取樣上述感應(yīng)電流形成感應(yīng)訊號；提供一個相位解調(diào)裝置，將上述感應(yīng)訊號轉(zhuǎn)化成一個相位解調(diào)訊號；提供一個濾波器，將上述相位解調(diào)訊號平滑化處理，以得到一個包封曲線；提供一個偵測控制裝置，以偵測上述包封曲線的零點(diǎn)交叉位置而輸出一個起始信號及下一緊臨導(dǎo)線而輸出一個停止信號；提供一個計數(shù)器，其接收上述起始信號時開始計數(shù)動作；而接收到上述停止信號時則停止計數(shù)；以及提供一個處理器，以接收上述停止信號取得一個第一值；再接收上述計數(shù)器的計數(shù)值為一個第二值，然后將上述第一值減去第二值就是上述環(huán)形線圈在上述平行網(wǎng)格中的位置。
2.一種數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找裝置，包括電磁場感應(yīng)器，具有多個平行的水平導(dǎo)線與多個平行的垂直導(dǎo)線相互重疊組成的網(wǎng)格;指標(biāo)器，其具有一個環(huán)形線圈，并于所述線圈上加諸交流電源，所述線圈發(fā)射一個電磁場至上述電磁場感應(yīng)器，使網(wǎng)格中的導(dǎo)線感應(yīng)電流;取樣裝置，依序取樣上述多個水平導(dǎo)線與多個垂直導(dǎo)線的感應(yīng)電流，以形成一個水平感應(yīng)訊號及一個垂直感應(yīng)訊號;相位解調(diào)裝置，接收上述平行感應(yīng)訊號轉(zhuǎn)化成一個水平相位解調(diào)訊號及接收上述垂直感應(yīng)訊號轉(zhuǎn)化成一個垂直相位解調(diào)訊號;濾波器，將上述水平相位解調(diào)訊號平滑化處理，得到一個水平訊號包封曲線且將上述垂直相位解調(diào)訊號平滑化處理，得到一個垂直訊號包封曲線;微處理器，其至少具有一個數(shù)值運(yùn)算程式，且輸出一個頻率及一個控制掃描次序信號至上述取樣裝置;除頻器，其接收上述微處理器輸出的頻率，輸出一個第一工作基頻及一個第二工作基頻;指標(biāo)器驅(qū)動線路，其接收上述第一工作基頻以驅(qū)動上述指標(biāo)器;DC-DC轉(zhuǎn)換器，以提供系統(tǒng)所需的直流電壓;及介面電路裝置，以外接電腦設(shè)備;其特征在于更包括有比較裝置，以接收上述濾波器輸出的水平/垂直包封曲線為其比較電壓，而于所述比較電壓值大于其設(shè)定的參考電壓值時，輸出一個脈波信號;且于所述水平/垂直包封曲線的零交叉點(diǎn)位置時輸出一個控制信號;計數(shù)器控制邏輯，接受上述比較裝置輸出的脈波信號及上述除頻器輸出的第二工作基頻，以輸出一致能信號;及計數(shù)器，接受上述計數(shù)器控制邏輯輸出的致能信號，且于接受上述比較裝置輸出控制信號時開始計數(shù)動作，并將計數(shù)信號傳到上述微處理器，所述微處理器就將所述計數(shù)信號累加計數(shù)至計數(shù)開始后下一條水平/垂直導(dǎo)線為止;此時，上述微處理器就擷取所述條導(dǎo)線在網(wǎng)格的位置對應(yīng)值做減去計數(shù)器的計數(shù)值運(yùn)算，得到上述指標(biāo)器在整個網(wǎng)格的座標(biāo)位置。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找裝置，其特征在于所述比較裝置更包括一個負(fù)電壓比較器，接受上述濾波器輸出的水平/垂直包封曲線為其比較電壓，而于所述比較電壓值低于其設(shè)定的負(fù)參考電壓值時，輸出一個脈波信號至上述微處理器，以通知微處理器所述水平/垂直包封曲線為一有效掃描周期。
全文摘要
本發(fā)明是一種數(shù)位板指標(biāo)器位址的尋找方法及其裝置，其主要特征是在使計數(shù)器的計數(shù)方式由指標(biāo)器所在位置開始計數(shù)，至計數(shù)開始后的下一條導(dǎo)線為止，再將所述條導(dǎo)線于網(wǎng)格中的位置對應(yīng)值減去所有計數(shù)值，就可計算出指標(biāo)器于網(wǎng)格中的座標(biāo)位置，達(dá)到只要一位數(shù)較少的計數(shù)器便可做高精度計數(shù)，以及不管掃描區(qū)域再怎么變大，也不須改變計數(shù)器的大小等目的。
文檔編號G06M3/00GK1104357SQ93112779
公開日1995年6月28日 申請日期1993年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月23日
發(fā)明者陳建宏, 許榮智 申請人:億耀企業(yè)股份有限公司