JP2513685B2 - Position detection device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、位置指示器により指示されたタブレット上
の位置を数値化するとともに、複数の位置指示器のう
ち、いずれが使用されているかを検出し得る位置検出装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention quantifies a position on a tablet pointed by a position pointing device and determines which of a plurality of position pointing devices is used. The present invention relates to a position detecting device that can detect a position.
（従来の技術） 従来のこの種の位置検出装置としては、平板状をなし
且つ位置によって位相の異なる交流磁界を発生するタブ
レットと、該タブレットの基本周波数に同調するように
設定されたコイルとコンデンサとからなる共振回路を有
する位置指示器と、タブレットに位相の異なる交流磁界
を発生させるための駆動回路と、位置指示器の共振回路
と接続されその検出信号を駆動回路より供給される基準
励磁位相で位相検波する位相検波器と、該位相検波器の
検波出力から位置指示器の指示位置の座標を識別し、そ
の座標情報を出力する処理装置とよりなるものがあった
（特開昭57−94890号公報参照）。(Prior Art) As a conventional position detecting device of this type, there are a tablet having a flat plate shape and generating an alternating magnetic field having different phases depending on positions, a coil and a capacitor set so as to be tuned to a fundamental frequency of the tablet. A drive circuit for generating an alternating magnetic field having a different phase on the tablet, and a reference excitation phase connected to the resonance circuit of the position indicator and supplied with a detection signal from the drive circuit. And a processing device that identifies the coordinates of the position indicated by the position indicator from the detection output of the phase detector and outputs the coordinate information (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-57). No. 94890).
また、従来の他の位置検出装置としては、一定間隔で
並ぶ導体群を互いに絶縁して行及び列に配置したタブレ
ットと、駆動用電池、制御回路、可変周波数発振器、周
波数切換スイッチ及び交流磁界発生用コイルを有し、前
記タブレットに押し付けたり離したりすることにより周
波数切換スイッチがオン／オフして可変周波数発振器の
周波数が切換わる位置指示器と、該位置指示器の発生す
る交流磁界により各導体に生じた誘導起電力及びその周
波数を検出し、位置指示器のタブレット上の座標値を算
出するとともに誘導起電力の周波数を予め定められた値
に変換する手段とを備えたものがあった（特開昭60−21
5230号公報参照）。Further, as another conventional position detection device, a tablet in which conductor groups arranged at regular intervals are insulated from each other and arranged in rows and columns, a driving battery, a control circuit, a variable frequency oscillator, a frequency changeover switch, and an AC magnetic field generator. Position indicator that has a coil for operation and that switches the frequency of the variable frequency oscillator by turning on / off the frequency changeover switch by pressing or releasing the coil, and each conductor by the alternating magnetic field generated by the position indicator. There is a device provided with means for detecting the induced electromotive force and its frequency, calculating the coordinate value of the position indicator on the tablet, and converting the frequency of the induced electromotive force into a predetermined value ( JP-A-60-21
(See Japanese Patent No. 5230).
また、従来のさらに他の位置検出装置としては、複数
の文字や記号等の情報を行列状に配列した文字板（タブ
レット）の各行に対応させて駆動線を配置するとともに
各列に対応させてセンス線を配置し、該各駆動線に高周
波電流を順次流しておき、通常は前記高周波電流に共振
せず、先端部を押圧した時のみ前記高周波電流に共振す
る共振回路を備えた位置指示器で、前記タブレット上の
任意の情報を押圧して指示した時、該位置指示器内で構
成される共振回路と駆動線及びセンス線との間の相互誘
導により誘導電圧が発生したセンス線の位置並びにその
際の駆動線の位置より、前記位置指示器で指示された情
報の行及び列、即ち位置指示器の押圧座標を検出するよ
うになしたものがあった（特開昭59−3537号公報参
照）。Further, as still another conventional position detecting device, a drive line is arranged corresponding to each row of a dial plate (tablet) in which information such as a plurality of characters and symbols is arranged in a matrix, and each column is associated. A position indicator having a resonance circuit in which a sense line is arranged and a high-frequency current is sequentially passed through each of the drive lines and which does not normally resonate with the high-frequency current but resonates with the high-frequency current only when the tip is pressed. Then, when any information on the tablet is pressed for pointing, the position of the sense line where the induced voltage is generated by the mutual induction between the resonance circuit formed in the position indicator and the drive line and the sense line. In some cases, the row and column of the information designated by the position indicator, that is, the pressing coordinate of the position indicator is detected from the position of the drive line at that time (Japanese Patent Laid-Open No. 59-3537). See the bulletin).
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した従来の第１の装置では、位置
指示器の共振回路と位相検波器との間に接続のためのコ
ードが必要となり、からみついてじゃまとなったり、疲
労により断線したりする等、その取扱いに手間がかかる
外、位置指示器に対する操作状態、例えば位置指示器を
タブレットに押し付けること等により測定すべき位置を
確定する操作状態（ペンダウン状態）を検出することが
全くできないという問題があった。また、従来の第２の
装置では、コードレスとすることが可能であるが、位置
指示器に対する操作状態を検出するためには、該位置指
示器に駆動用電池、制御回路、可変周波数発振器等を設
ける必要があり、その分、位置指示器は重量が重くしか
も大型となって操作性が悪くなり、また、駆動用電池の
交換や充電が必要となって取扱いが煩わしいという問題
があった。さらにまた、従来の第３の装置では、コード
レスとすることが可能であり、位置指示器をタブレット
に押し付けた状態を検出するために位置指示器に駆動用
電池、制御回路、可変周波数発振器等を設ける必要もな
いが、逆に位置指示器をタブレットに押し付けない状態
ではその位置を全く検出できず、測定すべき位置を確定
する前にその位置を確認することが全くできないという
問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional first device, a cord for connection is required between the resonance circuit of the position indicator and the phase detector, and it becomes obstructive. In addition to troublesome handling such as disconnection due to fatigue, etc., the operation state of the position indicator, for example, the operation state of determining the position to be measured by pressing the position indicator against the tablet (pen down state) is detected. There was a problem that I could not do it at all. Further, in the second conventional device, it is possible to be cordless. However, in order to detect an operation state of the position indicator, a drive battery, a control circuit, a variable frequency oscillator, and the like are provided in the position indicator. Therefore, there is a problem that the position indicator is heavy and large in size, resulting in poor operability, and also requires replacement and charging of a driving battery, which is troublesome to handle. Furthermore, the third conventional device can be cordless, and the position indicator is provided with a driving battery, a control circuit, a variable frequency oscillator, etc. in order to detect the state in which the position indicator is pressed against the tablet. Although it is not necessary to provide it, on the contrary, there is a problem that the position cannot be detected at all without pressing the position indicator on the tablet, and the position cannot be confirmed before the position to be measured is fixed.
また、前述したいずれの装置においても位置検出のた
めに位置指示器とタブレットとの間でやりとりする信号
は一種類しかなく、複数の位置指示器毎に該信号を変え
て使用するようなことができないため、いずれの位置指
示器を使用しているかという情報を処理装置又はその上
位装置側に伝送するためには、位置検出用とは別のコー
ドを用いるか又は赤外線等の無線信号の送受信装置を用
いる必要があり、位置指示器の構成を複雑にし且つその
操作性を悪くするという問題があった。Further, in any of the above-mentioned devices, there is only one type of signal exchanged between the position indicator and the tablet for position detection, and it is possible to use the signal by changing the signal for each of the plurality of position indicators. Therefore, in order to transmit the information indicating which position indicator is used to the processing device or its upper device side, a code different from that for position detection is used, or a transmitter / receiver device for wireless signals such as infrared rays. Therefore, there is a problem that the structure of the position pointing device is complicated and its operability is deteriorated.
本発明は、位置指示器がどこにも接続されず操作性が
良く、高精度な位置検出が可能であり、しかも複数の位
置指示器のうちで使用中の位置指示器を検出し得る位置
検出装置を提供することを目的とする。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a position detection device capable of detecting a position indicator in use among a plurality of position indicators, which is capable of detecting a position with high accuracy because a position indicator is not connected to anywhere and has good operability. The purpose is to provide.
また、本発明は、位置指示器がどこにも接続されず操
作性が良く、また、高精度な位置検出が可能であり、し
かも複数の位置指示器のうちで使用中の位置指示器を検
出し得るとともに、各位置指示器に対する操作状態を検
出し得る位置検出装置を提供することを目的とする。Further, according to the present invention, since the position indicator is not connected to anywhere, the operability is good, the position can be detected with high accuracy, and the position indicator in use is detected from the plurality of position indicators. It is an object of the present invention to provide a position detection device that can obtain the operation state of each position indicator as well as obtain it.
（課題を解決するための手段） 本発明では前記目的を達成するため、第１発明とし
て、位置指示器とタブレットとの間で信号を授受し、該
位置指示器によって指示されたタブレット上の座標値を
検出する位置検出装置であって、定常的に閉でありタブ
レットに対しその測定すべき位置を指示する互いに内部
の損失が異なる複数の同調回路うちの１つをそれぞれ有
する複数の位置指示器と、複数のループコイルから構成
され、前記複数の同調回路が同調し得る電波を発生する
電波発生手段及び前記複数の同調回路のいずれかから反
射される前記同調に起因する電波を検出する電波検出手
段を有するタブレットと、前記電波検出手段を構成する
複数のループコイルに前記反射によって誘導される複数
の誘導電圧より、前記複数のループコイルの配設間隔よ
り細かい精度で前記位置指示器の前記タブレット上の指
示位置の座標値を求める座標算出手段と、前記電波検出
手段を構成するループコイルに前記反射によって誘導さ
れる誘導電圧の減衰より、前記タブレットに反射された
電波が前記複数の同調回路のいずれから反射された電波
であるかを検出し、使用中の位置指示器を識別する位置
指示器識別手段とを備えた位置検出装置を提案する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first invention, a coordinate between the position indicator and the tablet, and a coordinate on the tablet indicated by the position indicator. A plurality of position indicators for detecting a value, each of which has one of a plurality of tuning circuits which are normally closed and indicate a position to be measured with respect to the tablet, the tuning circuits having different internal losses. And a radio wave detecting means configured to include a plurality of loop coils, for generating a radio wave capable of being tuned by the plurality of tuning circuits, and a radio wave detection for detecting a radio wave caused by the tuning reflected from any one of the plurality of tuning circuits. A tablet having a means and a plurality of induction voltages induced by the reflection in a plurality of loop coils forming the radio wave detecting means, and From the attenuation of the induced voltage induced by the reflection in the loop coil forming the radio wave detection means, the coordinate calculation means for obtaining the coordinate value of the indicated position on the tablet of the position indicator with a precision finer than the spacing, A position detecting device is provided that includes a position indicator identifying means for detecting which of the plurality of tuning circuits the radio wave reflected on the tablet is, and identifying the position indicator in use. .
また、本発明では前記目的を達成するため、第２発明
として、位置指示器とタブレットとの間で信号を授受
し、該位置指示器によって指示されたタブレット上の座
標を検出する位置検出装置であって、定常的に閉であり
タブレットに対しその測定すべき位置を指示するととも
に操作者が操作しない状態を通知する互いに内部の損失
が異なる複数の第１の同調回路のうちの１つと、操作者
の操作によって構成され前記第１の同調回路と同調周波
数が異なりタブレットに対しその測定すべき位置を指示
するとともに操作者が操作をした状態を通知する互いに
内部の損失が異なる複数の第２の同調回路のうちの１つ
とをそれぞれ有する複数の位置指示器と、複数のループ
コイルから構成され、前記複数の第１及び第２の同調回
路が同調し得る電波を発生する電波発生手段並びに前記
複数の第１又は第２の同調回路のいずれかから反射され
る前記同調に起因する電波を検出する電波検出手段を有
するタブレットと、前記電波検出手段を構成する複数の
ループコイルに前記反射によって誘導される複数の誘導
電圧より、前記複数のループコイルの配設間隔より細か
い精度で前記位置指示器の前記タブレット上の指示位置
の座標値を求める座標算出手段と、前記電波検出手段を
構成するループコイルに前記反射によって誘導される誘
導電圧の減衰より、前記タブレットに反射された電波が
前記複数の第１又は第２の同調回路のいずれから反射さ
れた電波であるかを検出し、使用中の位置指示器を識別
する位置指示器識別手段と、前記電波発生手段を構成す
るループコイルにより発生する電波と前記電波検出手段
を構成するループコイルに前記反射によって誘導される
誘導電圧との位相差より、前記タブレットに反射された
電波が前記複数の第１又は第２の同調回路のいずれかか
ら反射された電波であるかを検出し、使用中の位置指示
器に対して操作者の操作がなされたか否かを検出する操
作状態検出手段とを備えた位置検出装置を提案する。In order to achieve the above-mentioned object in the present invention, as a second invention, a position detecting device which transmits and receives a signal between a position indicator and a tablet and detects coordinates on the tablet pointed by the position indicator. One of a plurality of first tuning circuits having mutually different internal losses, which is closed steadily, indicates the position to be measured to the tablet, and notifies the operator that the tablet is not operated. A plurality of second tuning circuits that are configured by the operator's operation and have different tuning frequencies from the first tuning circuit to indicate the position to be measured to the tablet and to notify the operator of the operation state, with different internal losses. A plurality of position indicators each having one of the tuning circuits and a plurality of loop coils, and a radio wave that can be tuned by the plurality of first and second tuning circuits. A tablet having a radio wave generating means and a radio wave detecting means for detecting a radio wave caused by the tuning reflected from any one of the plurality of first or second tuning circuits; and a plurality of tablets constituting the radio wave detecting means. Coordinate calculation means for obtaining a coordinate value of a pointing position on the tablet of the position pointing device with a finer precision than a disposition interval of the plurality of loop coils from a plurality of induced voltages induced in the loop coil by the reflection; Which of the plurality of first or second tuning circuits is the radio wave reflected by the tablet due to the attenuation of the induced voltage induced by the reflection in the loop coil constituting the radio wave detection means? Position indicator identifying means for identifying the position indicator being used, and the radio wave generated by the loop coil forming the radio wave generating means and the front A radio wave reflected by the tablet from any one of the plurality of first or second tuning circuits due to a phase difference with an induction voltage induced by the reflection in a loop coil that constitutes radio wave detection means. The position detecting device is provided with an operation state detecting means for detecting whether or not the position indicator is being used and detecting whether or not the operator has operated the position indicator being used.
（作用） 第１発明によれば、タブレットの複数のループコイル
から構成される電波発生手段より電波が発生すると、該
電波はタブレット上で位置指定を行う複数の位置指示器
のうちの一の位置指示器の同調回路を励振し、該同調回
路より同様な電波を反射させる。前記一の位置指示器の
同調回路より反射される電波は徐々に減衰し、該減衰す
る電波はタブレットの複数のループコイルから構成され
る電波検出手段で検出され、さらに座標算出手段によっ
て前記一の位置指示器の前記タブレット上の指示位置の
座標値が前記複数のループコイルの配設間隔より細かい
精度で算出される。一方、電波検出手段で検出される電
波の減衰は同調回路内の損失に従う。複数の位置指示器
のそれぞれにおける同調回路の損失は互いに異なるた
め、電波の減衰も各位置指示器毎に異なる。電波検出手
段で検出された電波の減衰より、前記複数の同調回路の
いずれから反射された電波であるかが位置指示識別手段
によって検出され、使用中の位置指示器が識別される。(Operation) According to the first aspect of the present invention, when a radio wave is generated by the radio wave generating means composed of a plurality of loop coils of the tablet, the radio wave is generated by one of the plurality of position indicators that perform position designation on the tablet. The tuning circuit of the indicator is excited and a similar radio wave is reflected from the tuning circuit. The radio wave reflected from the tuning circuit of the one position indicator is gradually attenuated, and the attenuated radio wave is detected by a radio wave detecting unit composed of a plurality of loop coils of the tablet, and further the coordinate calculating unit is used to detect the one wave. The coordinate value of the position indicated by the position indicator on the tablet is calculated with a finer precision than the arrangement interval of the plurality of loop coils. On the other hand, the attenuation of the radio wave detected by the radio wave detection means follows the loss in the tuning circuit. Since the loss of the tuning circuit in each of the plurality of position indicators is different from each other, the attenuation of the radio wave is also different in each position indicator. From the attenuation of the radio wave detected by the radio wave detection means, the position pointing identification means detects which of the plurality of tuning circuits is the radio wave reflected, and the position indicator in use is identified.
また、第２発明によれば、使用中の位置指示器に対し
操作者の操作がなされていなければ、該使用中の位置指
示器における同調回路は第１の同調回路であるが、操作
者の操作がなされると第２の同調回路に切り替わる。こ
の際、電波発生手段を構成するループコイルより発生す
る電波と前記電波検出手段を構成するループコイルに前
記反射によって誘導される誘導電圧との位相差は同調回
路の同調周波数に従うため、該位相差より操作状態検出
手段によって使用中の位置指示器よりタブレットに反射
された電波が第１又は第２の同調回路のいずれから反射
された電波であるかが検出され、使用中の位置指示器に
対して操作者の操作がなされたか否かが検出される。According to the second aspect of the invention, if the operator does not operate the position indicator in use, the tuning circuit in the position indicator in use is the first tuning circuit. When the operation is performed, it switches to the second tuning circuit. At this time, the phase difference between the radio wave generated by the loop coil forming the radio wave generating means and the induced voltage induced by the reflection in the loop coil forming the radio wave detecting means follows the tuning frequency of the tuning circuit. The operation state detecting means detects which of the first and second tuning circuits the radio wave reflected from the pointing device in use is the electric wave reflected by the pointing device in use. Then, it is detected whether or not the operator's operation is performed.
（実施例） 第１図は本発明の位置検出装置の第１の実施例を示す
もので、図中、１は位置検出部、２は選択回路、３は送
受切替回路、４及び５は位置指示器、６は送信回路、７
は受信回路、８は処理装置である。(Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the position detecting device of the present invention, in which 1 is a position detecting unit, 2 is a selection circuit, 3 is a transmission / reception switching circuit, and 4 and 5 are positions. Indicator, 6 is transmitting circuit, 7
Is a receiving circuit, and 8 is a processing device.
位置検出部１は、互いに平行な導体を有する多数、例
えば48本のループコイル11−1,11−2,……11−48が、図
中、矢印イ方向（以下、位置検出方向と称す。）に並設
されてなっている。また、各ループコイル11−１〜11−
48は互いに平行で且つ重なり合う如く配置されている。
なお、ここでは各ループコイル11−１〜11−48を１ター
ンで構成したが、必要に応じて複数ターンとなしても良
い。該位置検出部１としては、例えば周知のプリント基
板にエッチング加工を施すこと等によって形成した多数
の平行な導体をジャンパ線等で接続することにより、前
記多数のループコイルとなしたものを用いることができ
る。In the position detecting section 1, a large number, for example, 48 loop coils 11-1, 11-2,..., 11-48 having conductors parallel to each other, are shown in the direction of arrow A in FIG. ). Further, each of the loop coils 11-1 to 11-
The 48's are arranged parallel to each other and overlapping.
Although each of the loop coils 11-1 to 11-48 has one turn here, it may have a plurality of turns if necessary. As the position detecting section 1, use is made of a large number of loop coils by connecting a large number of parallel conductors formed by, for example, etching processing on a well-known printed circuit board with jumper wires or the like. You can
選択回路２は、前記多数のループコイル11−１〜11−
48より一のループコイルを順次選択するものであり、前
記ループコイル11−１〜11−48の一端は一の端子群21に
それぞれ接続され、また、他端は他の端子群22にそれぞ
れ接続されている。端子群21に対応する選択接点23及び
端子群22に対応する選択接点24は互いに連動し、処理装
置８からの情報に基づいて動作し、一のループコイルを
選択する如くなっている。該選択回路２は、周知のマル
チプレクサを多数組合せることによって実現される。The selection circuit 2 includes a plurality of loop coils 11-1 to 11-.
One of the loop coils is sequentially selected from 48. One end of each of the loop coils 11-1 to 11-48 is connected to one terminal group 21, and the other end is connected to another terminal group 22. Have been. The selection contact 23 corresponding to the terminal group 21 and the selection contact 24 corresponding to the terminal group 22 are interlocked with each other and operate based on information from the processing device 8 to select one loop coil. The selection circuit 2 is realized by combining a number of known multiplexers.
送受切替回路３は、前記選択回路２によって選択され
た一のループコイルを送信回路６及び受信回路７に交互
に接続するものであり、前記選択回路２の選択接点23及
び24は、選択接点31及び32にそれぞれ接続されている。
また、送信回路６の２つの出力端子は端子33,35に接続
され、また、受信回路７の２つの入力端子は端子34,36
に接続されている。前記端子33,34に対応する選択接点3
1及び端子35,36に対応する選択接点32は互いに連動し、
後述する送受切替信号に基づいて動作し、送信及び受信
を切替える如くなっている。なお、該送受切替回路３も
周知のマルチプレクサによって実現される。The transmission / reception switching circuit 3 alternately connects one loop coil selected by the selection circuit 2 to the transmission circuit 6 and the reception circuit 7, and the selection contacts 23 and 24 of the selection circuit 2 are the selection contacts 31. And 32 respectively.
The two output terminals of the transmission circuit 6 are connected to the terminals 33 and 35, and the two input terminals of the reception circuit 7 are the terminals 34 and 36.
It is connected to the. Selection contacts 3 corresponding to the terminals 33 and 34
1 and the selection contacts 32 corresponding to the terminals 35 and 36 are interlocked with each other,
It operates based on a transmission / reception switching signal described later, and switches between transmission and reception. The transmission / reception switching circuit 3 is also realized by a known multiplexer.
位置指示器４はスタイラスペン（以下、単にペンと称
す。）であり、また、位置指示器５はカーソルであり、
これらはコイルとコンデンサを含む同調回路41及び51を
それぞれ内蔵している。The position indicator 4 is a stylus pen (hereinafter simply referred to as a pen), and the position indicator 5 is a cursor.
These incorporate tuning circuits 41 and 51, respectively, including coils and capacitors.
第２図はペン４の詳細な構造を示すもので、合成樹脂
等の非金属素材からなるペン軸42の内部にその先端寄り
から、ボールペン等の芯体43と、該芯体43を摺動自在に
収容し得る透孔を備えたフェライトコア44と、コイルバ
ネ45と、スイッチ411,フェライトコア44の周囲に巻回さ
れたコイル412,コンデンサ413及び414からなる同調回路
41とが一体的に組合されて内蔵され、その後端にはキャ
ップ46が取付けられてなっている。FIG. 2 shows a detailed structure of the pen 4. Inside the pen shaft 42 made of a non-metallic material such as a synthetic resin, a core body 43 such as a ballpoint pen and a core body 43 are slid from the tip end thereof. A tuning circuit including a ferrite core 44 having a through hole that can be freely accommodated, a coil spring 45, a switch 411, a coil 412 wound around the ferrite core 44, and capacitors 413 and 414.
41 and 41 are integrally combined and built in, and a cap 46 is attached to the rear end.
前記コイル412とコンデンサ413は第４図にも示すよう
に互いに直列に接続され、周知の共振回路を構成する如
くなっており、該コイル412及びコンデンサ413の数値は
所定の周波数f0において、電圧と電流の位相が同相で共
振（同調）する値に設定されている。また、コンデンサ
414はスイッチ411を介してコンデンサ413の両端に並列
に接続されており、該スイッチ411がオンとなった時、
前述した共振回路における電流の位相を遅らせ、後述す
る受信信号の位相を所定角度遅らせる作用を行なう。な
お、スイッチ411はペン軸42を手等で保持し、芯体43の
先端を位置検出部１の入力面（図示せず）に押付けるこ
とによってペン軸42内に押込むと、その後端によりコイ
ルバネ45を介して押圧され、オンとなる如くなってい
る。The coil 412 and the capacitor 413 are connected in series with each other as shown in FIG. 4 so as to form a known resonance circuit, and the numerical values of the coil 412 and the capacitor 413 are the voltage at a predetermined frequency f0. The current phase is set to a value that causes resonance (tuning) in the same phase. Also capacitors
414 is connected in parallel to both ends of the capacitor 413 via a switch 411, and when the switch 411 is turned on,
It acts to delay the phase of the current in the above-mentioned resonant circuit and delay the phase of the received signal described later by a predetermined angle. The switch 411 holds the pen shaft 42 by hand or the like, and pushes the tip of the core body 43 into the pen shaft 42 by pressing the tip of the core 43 against an input surface (not shown) of the position detection unit 1. It is pressed via the coil spring 45 and is turned on.
ここで、前述したコイル412及びコンデンサ413からな
る回路が定常的に閉でありタブレットに対しその測定す
べき位置を指示するとともに操作者が操作をしない状態
を通知する第１の同調回路を構成し、また、スイッチ41
1、コイル412及びコンデンサ413,414からなる回路が操
作者の操作（ここでは芯体43をペン軸42内に押込むこと
によりスイッチ411をオンとすること）によって構成さ
れ前記第１の同調回路と同調周波数が異なりタブレット
に対しその測定すべき位置を指示するとともに操作者が
操作をした状態を通知する第２の同調回路を構成する。Here, a first tuning circuit is provided, in which the circuit including the coil 412 and the capacitor 413 described above is constantly closed and instructs the tablet to indicate the position to be measured and notifies the operator that the operation is not performed. And also switch 41
1. A circuit composed of a coil 412 and capacitors 413 and 414 is constructed by an operator's operation (in this case, the core body 43 is pushed into the pen shaft 42 to turn on the switch 411), and the circuit is tuned to the first tuning circuit. A second tuning circuit is provided, which has a different frequency and indicates the position to be measured to the tablet and notifies the operator of the operation state.
第３図はカーソル５の詳細な構造を示すもので、合成
樹脂等の非金属素材からなる筐体52の一端には底面に
「＋」の指標が設けられたプラスチック等の透明な指標
器53が取付けられ、また、略中央付近の側面にはスイッ
チ511が設けられている。また、前記指標器53の周囲に
はこれを取巻くようにコイル512が設けられ、さらにコ
ンデンサ513及び514が内蔵されている。なお、図面上、
コイル512は２ターンのコイルで示されているが、実際
には数10ターンのコイルからなっている。前記スイッチ
511,コイル512,コンデンサ513及び514から同調回路51が
構成される。FIG. 3 shows a detailed structure of the cursor 5. A transparent index device 53 made of plastic or the like having a “+” index on the bottom surface at one end of a casing 52 made of a non-metallic material such as synthetic resin. Is attached, and a switch 511 is provided on the side surface near the center. A coil 512 is provided around the indicator 53 so as to surround it, and capacitors 513 and 514 are further incorporated therein. In the drawing,
Although the coil 512 is shown as a two-turn coil, it actually consists of several tens of turns. The switch
A tuning circuit 51 is composed of 511, coil 512, capacitors 513 and 514.
前記コイル512とコンデンサ513は第４図にも示すよう
に互いに直列に接続され、周知の共振回路を構成する如
くなっており、該コイル512及びコンデンサ513の数値は
前記周波数f0において、電圧と電流の位相が同相で共振
（同調）する値に設定されている。また、コンデンサ51
4はスイッチ511を介してコンデンサ513の両端に並列に
接続されており、該スイッチ511がオンとなった時、前
述した共振回路における電流の位相を遅らせ、受信信号
の位相を所定角度遅らせる作用を行なう。The coil 512 and the capacitor 513 are connected in series with each other as shown in FIG. 4 so as to form a well-known resonance circuit. The numerical values of the coil 512 and the capacitor 513 are the voltage and the current at the frequency f0. Is set to a value that resonates (tunes) in the same phase. Also, the capacitor 51
4 is connected in parallel to both ends of the capacitor 513 via the switch 511, and when the switch 511 is turned on, it delays the phase of the current in the above-mentioned resonant circuit and delays the phase of the received signal by a predetermined angle. To do.
ここで、前述したコイル512及びコンデンサ513からな
る回路が定常的に閉でありタブレットに対しその測定す
べき位置を指示するとともに操作者が操作をしない状態
を通知する第１の同調回路を構成し、また、スイッチ51
1、コイル512及びコンデンサ513,514からなる回路が操
作者の操作（ここではスイッチ511をオンとすること）
によって構成され前記第１の同調回路と同調周波数が異
なりタブレットに対しその測定すべき位置を指示すると
ともに操作者が操作をした状態を通知する第２の同調回
路を構成する。Here, the above-mentioned circuit comprising the coil 512 and the capacitor 513 is constantly closed, and constitutes the first tuning circuit for notifying the tablet of the position to be measured and notifying the operator that the tablet is not operated. , Switch 51
1, a circuit consisting of coil 512 and capacitors 513, 514 is operated by the operator (here, switch 511 is turned on)
A second tuning circuit having a tuning frequency different from that of the first tuning circuit and indicating the position to be measured to the tablet and notifying the operator of the operation state is configured.
なお、前記コイル412とコイル512とを比較すると、コ
アの有無、コイルの直径と長さとの比、コイルを構成す
る線の単位長さ当たりの抵抗値等の相違からその損失が
異なり、コイル512は損失はコイル412に比べてかなり大
きくなっているため、前述したペン４及びカーソル５に
おける第１の同調回路は互いに内部の損失において異な
り、また、ペン４及びカーソル５における第２の同調回
路も互いに内部の損失において異なっている。Comparing the coil 412 and the coil 512, the loss is different due to the presence or absence of the core, the ratio of the diameter and the length of the coil, the resistance value per unit length of the wire forming the coil, and the like. Since the loss is considerably larger than that of the coil 412, the first tuning circuit in the pen 4 and the cursor 5 described above differ from each other in the internal loss, and the second tuning circuit in the pen 4 and the cursor 5 also differs. They differ from each other in internal loss.
第４図は前記同調回路41及び51、送信回路６並びに受
信回路７の詳細とともに装置全体の構成を示すものであ
る。同図において、61はタイミング回路、62は駆動回路
であり、これらは送信回路６を構成する。また、71は増
幅器、72は受信タイミング切替回路、73は帯域フィルタ
（BPF）、74は検波器、75,76は位相検波器（PSD）、77,
78,79は低減フィルタ（LPF）であり、これらは受信回路
７を構成する。FIG. 4 shows the details of the tuning circuits 41 and 51, the transmitting circuit 6 and the receiving circuit 7 and the configuration of the entire apparatus. In the figure, 61 is a timing circuit, and 62 is a drive circuit, which constitute the transmission circuit 6. Further, 71 is an amplifier, 72 is a reception timing switching circuit, 73 is a band filter (BPF), 74 is a detector, 75 and 76 are phase detectors (PSD), 77,
Reference numerals 78 and 79 denote reduction filters (LPF), which form the receiving circuit 7.
処理装置８は周知のマイクロプロセッサ等より構成さ
れ、タイミング回路61を制御するとともに位置検出部１
の各ループコイルの切替を制御し、また、低減フィルタ
77〜79からの出力値をアナログ・ディジタル（A/D）変
換し、後述する演算処理を実行して、ペン４又はカーソ
ル５のうちの使用されているものを識別し、その指定位
置の座標値を算出し、さらにそのスイッチ等の操作状態
を検出し、これに応じた処理を行なう。The processing device 8 is composed of a well-known microprocessor or the like, controls the timing circuit 61, and controls the position detecting unit 1.
Controls the switching of each loop coil of the
The output values from 77 to 79 are converted from analog to digital (A / D) and the arithmetic processing described later is executed to identify the used one of the pen 4 or the cursor 5, and the coordinates of the specified position The value is calculated, the operation state of the switch or the like is further detected, and the corresponding processing is performed.
ここで、前述した位置検出部１、選択回路２、接続切
替回路３及び送信回路６が電波発生手段を構成し、ま
た、位置検出部１、選択回路２、接続切替回路３又は受
信回路７が電波検出手段を構成し、また、処理装置８が
座標算出手段、位置指示器識別手段及び操作状態検出手
段を構成する。Here, the position detection unit 1, the selection circuit 2, the connection switching circuit 3 and the transmission circuit 6 described above constitute a radio wave generating means, and the position detection unit 1, the selection circuit 2, the connection switching circuit 3 or the reception circuit 7 is The processing device 8 constitutes a radio wave detection means, and the processing device 8 constitutes a coordinate calculation means, a position indicator identification means, and an operation state detection means.
次に動作について説明するが、まず、位置検出部１と
ペン４又はカーソル５との間で電波が送受信されるよう
す、並びにこの際得られる信号について、第５図（ａ）
（ｂ）（ｃ）に従って説明する。Next, the operation will be described. First, FIG. 5 (a) shows that the electric wave is transmitted and received between the position detecting section 1 and the pen 4 or the cursor 5, and the signal obtained at this time.
Description will be given according to (b) and (c).
タイミング回路61は所定の周波数f0、例えば500kHzの
矩形波信号Ａ、該矩形波信号Ａの位相を所定角度遅らせ
た信号Ａ′（図示せず）、所定の周波数fk、例えば15.6
25kHzの送受切替信号Ｂ及び受信タイミング信号C1,C2,C
3を発生する。前記矩形波信号Ａは位相検波器75に送出
されるとともに図示しない低減フィルタにより正弦波信
号に変換されて駆動回路62に送出され、また、矩形波信
号Ａ′は位相検波器76に送出され、また、送受切替信号
Ｂは送受切替回路３に送出され、さらにまた、処理装置
８の制御に基づいて、受信タイミング信号C1,C2,C3のう
ちのいずれか一つが受信タイミング切替回路72に送出さ
れる。The timing circuit 61 has a rectangular wave signal A having a predetermined frequency f0, for example 500 kHz, a signal A '(not shown) obtained by delaying the phase of the rectangular wave signal A by a predetermined angle, a predetermined frequency fk, for example 15.6.
25kHz transmission / reception switching signal B and reception timing signals C1, C2, C
Generates 3. The rectangular wave signal A is sent to the phase detector 75, converted into a sine wave signal by a reduction filter (not shown) and sent to the drive circuit 62, and the rectangular wave signal A ′ is sent to the phase detector 76. Further, the transmission / reception switching signal B is transmitted to the transmission / reception switching circuit 3, and further, under the control of the processing device 8, any one of the reception timing signals C1, C2, C3 is transmitted to the reception timing switching circuit 72. It
駆動回路62に送出された正弦波信号は平衡信号に変換
され、送受切替回路３に送出されるが、該送受切替回路
３は送受切替信号Ｂに基づいて駆動回路62及び増幅器71
のいずれか一方を切替接続するため、送受切替回路３よ
り選択回路２に出力される信号は時間Ｔ（＝1/2fk）、
ここでは32μsec毎に500kHzの信号を出したり出さなか
ったりする信号Ｄとなる。The sine wave signal sent to the drive circuit 62 is converted into a balanced signal and sent to the transmission / reception switching circuit 3. The transmission / reception switching circuit 3 is based on the transmission / reception switching signal B, and the driving circuit 62 and the amplifier 71.
Signal is output from the transmission / reception switching circuit 3 to the selection circuit 2 for the time T (= 1 / 2fk),
Here, the signal D is a signal that outputs or does not output a 500 kHz signal every 32 μsec.
前記信号Ｄは選択回路２を介して位置検出部１の一の
ループコイル11−ｉ（ｉ＝1,2,……48）に送出される
が、この時、該ループコイル11−ｉは前記信号Ｄに基づ
く電波を発生する。The signal D is sent to the one loop coil 11-i (i = 1, 2, ... 48) of the position detector 1 through the selection circuit 2, and at this time, the loop coil 11-i is A radio wave based on the signal D is generated.
この際、位置検出部１のループコイル11−ｉ付近にて
ペン４が略直立状態、即ち使用状態に保持されている
と、該電波はペン４のコイル412を励振し、その同調回
路41に前記信号Ｄに同期した誘導電圧Ｅを発生させる。At this time, when the pen 4 is held in a substantially upright state, that is, in a used state near the loop coil 11-i of the position detecting section 1, the radio wave excites the coil 412 of the pen 4 and the tuning circuit 41 thereof is excited. An induced voltage E synchronized with the signal D is generated.
その後、信号Ｄにおいて信号無しの期間、即ち受信期
間に入るとともにループコイル11−ｉが受信回路７側に
切替えられると、該ループコイル11−ｉよりの電波は直
ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｅは同調回路41内の損失
に応じて徐々に減衰する。After that, when the signal D has no signal, that is, the reception period, and the loop coil 11-i is switched to the receiving circuit 7 side, the radio wave from the loop coil 11-i immediately disappears, but the induced voltage E Is gradually attenuated according to the loss in the tuning circuit 41.
一方、前記誘導電圧Ｅに基づいて同調回路41を流れる
電流は、コイル412より電波を発信させる。該電波は受
信回路７に接続されたループコイル11−ｉを逆に励振す
るため、ループコイル11−ｉにはコイル412からの電波
による誘導電圧が発生する。該誘導電圧は受信期間の間
のみ送受切替回路３より増幅器71に送出され増幅されて
受信信号Ｆとなり、さらに受信タイミング切替回路72に
送出される。On the other hand, the current flowing through the tuning circuit 41 based on the induced voltage E causes the coil 412 to emit radio waves. Since the radio wave reversely excites the loop coil 11-i connected to the receiving circuit 7, an induction voltage due to the radio wave from the coil 412 is generated in the loop coil 11-i. The induced voltage is sent from the transmission / reception switching circuit 3 to the amplifier 71 only during the reception period, is amplified into the reception signal F, and is further sent to the reception timing switching circuit 72.
受信タイミング切替回路72は後続する帯域フィルタ73
に前記受信信号Ｆ中のどの部分を出力するかを制御する
ためのもので、受信タイミング信号C1又はC2あるいはC3
がハイ（Ｈ）レベルの期間は受信信号Ｆを出力し、ロー
（Ｌ）レベルの期間は何も出力しない。The reception timing switching circuit 72 is a succeeding bandpass filter 73.
To control which part of the reception signal F is output to the reception timing signal C1, C2, or C3.
During the high (H) level, the reception signal F is output, and during the low (L) level, nothing is output.
前記受信タイミング信号C1は受信信号Ｆの全ての期間
に相当する信号を取出すためのもので、実質的に送受切
替信号Ｂの反転信号である。また、受信タイミング信号
C2は受信信号Ｆの最初（フロント側）の所定期間、例え
ばｔ＝８μsec（＝T/4）に相当する信号を取出すための
ものであり、受信信号C3は受信信号Ｆの最後（リア側）
の所定期間ｔに相当する信号を取出すためのものであ
る。The reception timing signal C1 is for extracting a signal corresponding to all periods of the reception signal F, and is substantially an inverted signal of the transmission / reception switching signal B. Also, the reception timing signal
C2 is for extracting a signal corresponding to the first (front side) predetermined period of the received signal F, for example, t = 8 μsec (= T / 4), and the received signal C3 is the last (rear side) of the received signal F.
Is for extracting a signal corresponding to the predetermined period t.
ここで、受信タイミング切替回路72に受信タイミング
信号C1が入力されると、その出力には信号G1（実質的に
受信信号Ｆと同一）が得られる。該信号G1は帯域フィル
タ73に送出されるが、該帯域フィルタ73は周波数f0を中
心とする通過帯域を有するフィルタであり、前記信号G1
中の周波数f0成分のエネルギーに応じた振幅h1を有する
信号H1（厳密には、数個の信号G1が帯域フィルタ73に入
力され収束した状態において）を検波器74及び位相検波
器75,76に送出する。Here, when the reception timing signal C1 is input to the reception timing switching circuit 72, a signal G1 (substantially the same as the reception signal F) is obtained at the output. The signal G1 is sent to the bandpass filter 73, which is a filter having a passband centered on the frequency f0.
The signal H1 having an amplitude h1 corresponding to the energy of the frequency f0 component (strictly speaking, in the state where several signals G1 are input to the bandpass filter 73 and converged) is applied to the detector 74 and the phase detectors 75 and 76. Send out.
前記検波器74に入力された信号H1は検波・整流され、
信号I1とされた後、遮断周波数の充分低い低減フィルタ
77にて前記振幅h1のほぼ1/2に対応する電圧値Vxを有す
る直流信号J1に変換され、処理装置８に送出される。The signal H1 input to the detector 74 is detected and rectified,
Reduction filter with sufficiently low cut-off frequency after being signal I1
At 77, it is converted into a DC signal J1 having a voltage value Vx corresponding to approximately 1/2 of the amplitude h1 and sent to the processing device 8.
前記信号J1の電圧値Vxはペン４とループコイル11−ｉ
との間の距離に比例した値を示し、ループコイル11−ｉ
が切替えられると変化するため、各ループコイル毎に得
られる電圧値Vxをディジタル値に変換し、これらに後述
する演算処理を実行することにより、ペン４による指定
位置の座標値が算出される。The voltage value Vx of the signal J1 is determined by the pen 4 and the loop coil 11-i.
Shows a value proportional to the distance between the loop coil 11-i
Since the voltage value Vx obtained for each loop coil is converted into a digital value and the arithmetic processing described later is executed for these values, the coordinate value of the specified position by the pen 4 is calculated.
また一方、位相検波器75には前記矩形波信号Ａが検波
信号として入力されており、この時、スイッチ411がオ
フであって、信号H1の位相が矩形信号Ａの位相とほぼ一
致しているとすると、ちょうど信号H1を正側に反転した
信号（実質的に信号I1と同一）を出力する。この信号は
前記同様の低減フィルタ78にて振幅h1のほぼ1/2に対応
する電圧値を有する直流信号（実質的に信号J1と同一）
に変換され、処理装置８に送出される。On the other hand, the rectangular wave signal A is input to the phase detector 75 as a detection signal. At this time, the switch 411 is off and the phase of the signal H1 substantially matches the phase of the rectangular signal A. Then, it outputs a signal (substantially the same as the signal I1) obtained by inverting the signal H1 to the positive side. This signal is a DC signal having a voltage value corresponding to approximately 1/2 of the amplitude h1 by the same reduction filter 78 (substantially the same as the signal J1).
Is converted to the processing device 8 and sent to the processing device 8.
また、位相検波器76には矩形波信号Ａ′が検波信号と
して入力されているが、前述したようにスイッチ411が
オフであって、信号H1の位相が矩形波信号Ａ′の位相に
対して所定角度進んでいるとすると、正側及び負側に成
分を有する信号を出力する。この信号は前記同様の低減
フィルタ79にて直流信号に変換され処理装置８に送出さ
れるが、位相検波器76の出力信号において正側及び負側
に成分を有するため、低減フィルタ79の出力の電圧値は
低減フィルタ78の出力の電圧値に比べてかなり小さい値
となる。Further, although the rectangular wave signal A'is input to the phase detector 76 as a detection signal, as described above, the switch 411 is off and the phase of the signal H1 is relative to the phase of the rectangular wave signal A '. If it advances by a predetermined angle, a signal having components on the positive side and the negative side is output. This signal is converted into a DC signal by the same reduction filter 79 and sent to the processing device 8. However, since the output signal of the phase detector 76 has components on the positive side and the negative side, the output of the reduction filter 79 is The voltage value is considerably smaller than the voltage value of the output of the reduction filter 78.
ここで、ペン４のスイッチ411がオンになると、同調
回路41を流れる電流の位相は誘導電圧Ｅに対して遅れ、
受信信号Ｆの位相も所定角度遅れる、即ち矩形波信号
Ａ′の位相とほぼ一致することになる。従って、この時
の帯域フィルタ73の出力H1は位相検波器75によって正側
及び負側に成分を有する信号とされ、低減フィルタ78の
出力は前述したスイッチ411がオフの場合の低減フィル
タ79の出力とほぼ同じ電圧値となるが、位相検波器76に
よって正側に反転した信号とされ、低減フィルタ79の出
力は前記同様、振幅h1のほぼ1/2に対応する所定の電圧
値を有する直流信号となる。Here, when the switch 411 of the pen 4 is turned on, the phase of the current flowing through the tuning circuit 41 is delayed with respect to the induced voltage E,
The phase of the received signal F is also delayed by a predetermined angle, that is, almost coincides with the phase of the rectangular wave signal A '. Therefore, the output H1 of the bandpass filter 73 at this time is a signal having components on the positive side and the negative side by the phase detector 75, and the output of the reduction filter 78 is the output of the reduction filter 79 when the above-mentioned switch 411 is off. However, the output of the reduction filter 79 is a DC signal having a predetermined voltage value corresponding to about 1/2 of the amplitude h1 as described above. Becomes
このようにスイッチ411がオフの場合は低減フィルタ7
8の出力に所定の電圧値が得られ、また、スイッチ411が
オンであれば低減フィルタ79の出力に所定の電圧値が得
られるため、処理装置８において、受信タイミング信号
C1を選択した時の低減フィルタ78及び79の出力値を監視
することにより、スイッチ411がオフであるか又はオン
であるかを検出することができる。なお、カーソル５を
使用した場合において、そのスイッチ511のオン・オフ
についても同様に検出することができる。Thus, when the switch 411 is off, the reduction filter 7
A predetermined voltage value is obtained at the output of 8 and a predetermined voltage value is obtained at the output of the reduction filter 79 when the switch 411 is on.
By monitoring the output values of the reduction filters 78 and 79 when C1 is selected, it can be detected whether the switch 411 is off or on. When the cursor 5 is used, the ON / OFF state of the switch 511 can be similarly detected.
また、ここで識別されたスイッチ411（又は511）のオ
ン（又はオフ）の状態を示す情報は、ペン４（又はカー
ソル５）による指定位置の座標値のうちで、実際に入力
すべき値を指定する情報等として使用される。Further, the information indicating the on (or off) state of the switch 411 (or 511) identified here is the coordinate value of the position specified by the pen 4 (or the cursor 5), which is the value to be actually input. It is used as information to specify.
一方、受信タイミング切替回路72に受信タイミング信
号C2が入力されると、その出力には信号G2が得られ、こ
の時、帯域フィルタ73の出力には振幅h2を有する信号H2
（厳密には、数個の信号G2が帯域フィルタ73に入力され
収束した状態において）が得られる。さらにまた、受信
タイミング切替回路72に受信タイミング信号C3が入力さ
れると、その出力には信号G3が得られ、この時、帯域フ
ィルタ73の出力には振幅h3を有する信号H3（厳密には、
数個の信号G3が帯域フィルタ73に入力され収束した状態
において）が得られる。On the other hand, when the reception timing signal C2 is input to the reception timing switching circuit 72, the signal G2 is obtained at the output thereof, and at this time, the output of the bandpass filter 73 is the signal H2 having the amplitude h2.
(Strictly speaking, several signals G2 are input to the bandpass filter 73 and converged) are obtained. Furthermore, when the reception timing signal C3 is input to the reception timing switching circuit 72, a signal G3 is obtained at the output thereof, and at this time, a signal H3 having an amplitude h3 (strictly,
In the state where several signals G3 are input to the bandpass filter 73 and converged, the following is obtained.
これらの信号H2,H3は前記同様、検波器74で検波・整
流され、信号I2,I3とされた後、低減フィルタ77にて振
幅h2,h3のほぼ1/2にそれぞれ対応する電圧値VF,VRを有
する直流信号J2,J3に変換され、処理装置８に送出され
る。Similar to the above, these signals H2 and H3 are detected and rectified by the detector 74 to be signals I2 and I3, and then the reduction filter 77 uses the voltage values VF and VF corresponding to approximately 1/2 of the amplitudes h2 and h3, respectively. It is converted into DC signals J2 and J3 having VR and sent to the processing device 8.
受信信号Ｆは前述したように徐々に減衰するが、電圧
値VFは受信信号Ｆのフロント側の期間ｔ内のエネルギー
に比例し、また、電圧値VRは受信信号Ｆのリア側の期間
ｔ内のエネルギーに比例するものであるため、電圧値VF
とVRとの比は受信信号Ｆの減衰度を表わすものとなる。The received signal F gradually attenuates as described above, but the voltage value VF is proportional to the energy in the front side period t of the received signal F, and the voltage value VR is in the rear side period t of the received signal F. Since it is proportional to the energy of
And VR represent the attenuation of the received signal F.
従って、処理装置８において、受信タイミング信号C2
を受信タイミング切替回路72に入力した時に低減フィル
タ77より得られる電圧値VFと、受信タイミング信号C3を
受信タイミング切替回路72に入力した時に低減フィルタ
77より得られる電圧値VRとをディジタル値に変換し、こ
れらの比の演算を実行させることにより、受信信号Ｆの
減衰度を知ることができる。Therefore, in the processing device 8, the reception timing signal C2
Of the voltage value VF obtained from the reduction filter 77 when the signal is input to the reception timing switching circuit 72 and the reduction filter when the reception timing signal C3 is input to the reception timing switching circuit 72.
The attenuation value of the received signal F can be known by converting the voltage value VR obtained from 77 into a digital value and executing the calculation of these ratios.
ところで、位置検出部１のループコイル11−ｉ付近に
おいて、ペン４の代りにカーソル５が置かれている、即
ち使用状態となっていると、信号Ｄに基づいてループコ
イル11−ｉより発信される電波はカーソル５のコイル51
2を励振し、その同調回路51に前記信号Ｄに同期した誘
導電圧Ｋを発生する。該誘導電圧Ｋは前記同様、ループ
コイル11−ｉが増幅器71側に切替えられると徐々に減衰
するが、該誘導電圧Ｋに基づいて同調回路51を流れる電
流はコイル512より電波を発信させる。By the way, when the cursor 5 is placed in place of the pen 4 in the vicinity of the loop coil 11-i of the position detector 1, that is, when the pen 5 is in use, it is transmitted from the loop coil 11-i based on the signal D. Radio wave is coil 51 of cursor 5
2 is excited and an induction voltage K synchronized with the signal D is generated in the tuning circuit 51. The induced voltage K is gradually attenuated when the loop coil 11-i is switched to the amplifier 71 side, as described above, but the current flowing through the tuning circuit 51 based on the induced voltage K causes the coil 512 to emit a radio wave.
前記電波はループコイル11−ｉを逆に励振するため、
該ループコイル11−ｉにはコイル512からの電波による
誘導電圧が発生する。該誘導電圧は前記同様、受信期間
の間のみ送受切替回路３より増幅器71に送出され増幅さ
れて受信信号Ｌとなり、さらに受信タイミング切替回路
72に送出される。Since the radio wave excites the loop coil 11-i in reverse,
An induction voltage due to the radio wave from the coil 512 is generated in the loop coil 11-i. Similar to the above, the induced voltage is sent to the amplifier 71 from the transmission / reception switching circuit 3 to be amplified and becomes the reception signal L only during the reception period, and the reception timing switching circuit is further provided.
Sent to 72.
受信タイミング切替回路72には前述したように受信タ
イミング信号C1,C2及びC3が切替入力されており、これ
らに対応してそれぞれ信号M1,M2及びM3が出力される。
さらに、これらの信号M1,M2及びM3は帯域フィルタ73に
送出され、それぞれ振幅n1,n2及びn3を有する信号N1,N2
及びN3となる。As described above, the reception timing signals C1, C2, and C3 are switch-inputted to the reception timing switching circuit 72, and the signals M1, M2, and M3 are output corresponding to these.
Furthermore, these signals M1, M2 and M3 are sent to a bandpass filter 73, where signals N1, N2 having amplitudes n1, n2 and n3, respectively.
And N3.
前記信号N1,N2及びN3は前記同様、検波器74、位相検
波器75,76及び低減フィルタ77〜79を経て処理装置８に
送出されるが、信号N1に対応する低減フィルタ77の出力
値より前述したようにしてカーソル５による指定位置の
座標値が算出され、また、信号N1に対応する低減フィル
タ78及び79の出力値らり前述したようにしてスイッチ51
1のオン・オフが検出され、さらに信号N2及びN3に対応
する低減フィルタ77の出力値より前述したようにして受
信信号Ｌの減衰度が得られる。Similarly to the above, the signals N1, N2 and N3 are sent to the processing device 8 via the detector 74, the phase detectors 75 and 76 and the reduction filters 77 to 79, but from the output value of the reduction filter 77 corresponding to the signal N1. The coordinate value of the position designated by the cursor 5 is calculated as described above, and the output values of the reduction filters 78 and 79 corresponding to the signal N1 are calculated as described above.
The on / off of 1 is detected, and the attenuation of the received signal L is obtained from the output value of the reduction filter 77 corresponding to the signals N2 and N3 as described above.
ここで、ペン４の同調回路41とカーソル５の同調回路
51とを比較すると、前述したコイル412及びコイル512に
おける損失の差の分だけ信号、即ち誘導電圧Ｅ及びＫの
減衰度が異なり、ここでは同調回路51における誘導電圧
Ｋの減衰度が同調回路41における誘導電圧Ｅの減衰度に
比べてより大きい。前記誘導電圧Ｅ及びＫにおける減衰
度はそのまま受信信号Ｆ及びＬの減衰度に反映され、ま
た、これらの減衰度は周囲温度等が大幅に変わったりし
ない限り、ほとんど変化しない。Here, the tuning circuit 41 of the pen 4 and the tuning circuit of the cursor 5
Comparing with 51, the attenuations of the signals, that is, the induced voltages E and K, differ by the difference of the loss in the coil 412 and the coil 512 described above, and here the attenuation of the induced voltage K in the tuning circuit 51 is the tuning circuit 41. Is larger than the attenuation degree of the induced voltage E at. The attenuations of the induced voltages E and K are directly reflected in the attenuations of the reception signals F and L, and these attenuations hardly change unless the ambient temperature or the like changes significantly.
従って、処理装置８において、ペン４の同調回路41及
びカーソル５の同調回路51のそれに対応する受信信号の
減衰度を予め記憶させておき、これらと前記減衰度の演
算結果とを比較することにより、使用中の位置指示器が
ペン４であるか又はカーソル５であるかが識別される。Therefore, in the processor 8, the attenuation levels of the received signal corresponding to the tuning circuit 41 of the pen 4 and the tuning circuit 51 of the cursor 5 are stored in advance, and these are compared with the calculation result of the attenuation level. It is identified whether the position indicator in use is the pen 4 or the cursor 5.
次に第６図乃至第８図に従って、本発明の装置におけ
る位置検出及び位置指示器の識別並びにそのスイッチの
オン・オフ識別（以下、これらを合せて状態識別と称
す。）のようすを説明する。Next, with reference to FIGS. 6 to 8, the manner of position detection and position indicator identification and on / off identification of their switches (hereinafter collectively referred to as state identification) in the apparatus of the present invention will be described. .
まず、装置全体の電源が投入され、測定開始状態にな
ると、処理装置８はタイミング回路61を制御して受信タ
イミング信号C1を受信タイミング切替回路72に供給させ
るとともに、位置検出部１のループコイル11−１〜11−
48のうち、最初のループコイル11−１を選択する情報を
選択回路２に送り、該ループコイル11−１を送受切替回
路３に接続する。送受切替回路３は前述した送受切替信
号Ｂに基づいて、ループコイル11−１を送信回路６及び
受信開始７に交互に切替制御する。First, when the power of the entire device is turned on and the measurement is started, the processing device 8 controls the timing circuit 61 to supply the reception timing signal C1 to the reception timing switching circuit 72, and also the loop coil 11 of the position detection unit 1. -1 to 11-
Of the 48, information for selecting the first loop coil 11-1 is sent to the selection circuit 2, and the loop coil 11-1 is connected to the transmission / reception switching circuit 3. The transmission / reception switching circuit 3 alternately controls switching of the loop coil 11-1 between the transmission circuit 6 and the reception start 7 based on the transmission / reception switching signal B described above.
この際、送信回路６は32μsecの送信期間において、
第６図（ａ）に示すような500kHzの16個の正弦波信号を
該ループコイル11−１へ送る。前記送信及び受信の切替
は第６図（ｂ）に示すように一のループコイル、ここで
は11−１に対して７回繰替返される。この７回の送信及
び受信の繰返し期間が、一のループコイルの選択期間
（448μsec）に相当する。At this time, the transmission circuit 6 has a transmission period of 32 μsec.
Sixteen 500 kHz sine wave signals as shown in FIG. 6 (a) are sent to the loop coil 11-1. The switching between transmission and reception is repeated seven times for one loop coil, here 11-1 as shown in FIG. 6 (b). The repeating period of seven times of transmission and reception corresponds to the selection period (448 μsec) of one loop coil.
受信回路７の受信タイミング切替回路72の出力には、
一のループコイルに対して７回の受信期間毎に誘導電圧
が得られるが、この誘導電圧は前述したように帯域フィ
ルタ73にて平均化され、検波器74、位相検波器75,76及
び低減フィルタ77〜79を経て処理装置８に送出される。
この時、低減フィルタ77の出力値はA/D変換され、ペン
４（又はカーソル５）とループコイル11−１との距離に
比例した検出電圧、例えばVx1として一時記憶される。The output of the reception timing switching circuit 72 of the reception circuit 7 is
An induced voltage is obtained for each reception period of seven times with respect to one loop coil. The induced voltage is averaged by the bandpass filter 73 as described above, and the detector 74, the phase detectors 75 and 76 and the reduction are performed. It is sent to the processing device 8 through the filters 77 to 79.
At this time, the output value of the reduction filter 77 is A / D converted and temporarily stored as a detection voltage proportional to the distance between the pen 4 (or the cursor 5) and the loop coil 11-1, for example, Vx1.
次に処理装置８はループコイル11−２を選択する情報
を選択回路２に送り、該ループコイル11−２を送受切替
回路３に接続し、ペン４（又はカーソル５）とループコ
イル11−２との距離に比例した検出電圧Vx2を得てこれ
を記憶し、以後、同様にループコイル11−３〜11−48を
順次送受切替回路３に接続し、第６図（ｃ）に示すよう
な各ループコイル毎のペン４（又はカーソル５）との距
離に比例した検出電圧Vx1〜Vx48（但し、第６図（ｃ）
にはその一部のみをアナログ的な表現で示す。）を記憶
する。Next, the processing device 8 sends information for selecting the loop coil 11-2 to the selection circuit 2, connects the loop coil 11-2 to the transmission / reception switching circuit 3, and connects the pen 4 (or the cursor 5) and the loop coil 11-2. The detected voltage Vx2 proportional to the distance between the two is obtained and stored, and thereafter, the loop coils 11-3 to 11-48 are similarly sequentially connected to the transmission / reception switching circuit 3 as shown in FIG. 6 (c). Detection voltages Vx1 to Vx48 proportional to the distance between each loop coil and the pen 4 (or cursor 5) (however, FIG. 6 (c))
Shows only a part of it in analog expression. ) Is remembered.
実際の検出電圧は、第７図に示すようにペン４（又は
カーソル５）が置かれた位置（xp）を中心として、その
前後の数本のループコイルのみに得られる。As shown in FIG. 7, the actual detection voltage is obtained only in a few loop coils before and after the position (xp) at which the pen 4 (or the cursor 5) is placed.
処理装置８は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定の
検出レベル以上である時、これらの電圧値より後述する
如くしてペン４（又はカーソル５）の位置を表わす座標
値を算出し、これを図示しない上位装置に転送する。When the voltage value of the stored detection voltage is equal to or higher than a certain detection level, the processing device 8 calculates a coordinate value representing the position of the pen 4 (or the cursor 5) from these voltage values, as will be described later. Is transferred to a host device (not shown).
次に処理装置８は前記ループコイル11−１〜11−48の
うち、最大の検出電圧が得られたループコイルを検出
し、これを選択する情報を選択回路２に送出するととも
に、タイミング回路61より受信タンミング切替回路72に
受信タイミング信号C2を供給させ、電波の送受信を複数
回、例えば７回繰返させ、その時、前述したようにして
低減フィルタ77より得られた出力値をA/D変換し、電圧V
Fとして一時記憶する。また、処理装置８は最大の検出
電圧が得られたループコイルを選択させたまま、タイミ
ング回路61より受信タイミング切替回路72に受信タイミ
ング信号C3を供給させ、電波の送受信を同じく７回繰返
させ、その時、低減フィルタ77より得られた出力値をA/
D変換し、電圧値VRとして一時記憶する。Next, the processor 8 detects the loop coil having the maximum detected voltage among the loop coils 11-1 to 11-48, sends the information for selecting the loop coil to the selection circuit 2, and the timing circuit 61. The reception timing signal C2 is supplied to the reception timing switching circuit 72, and the transmission and reception of radio waves are repeated a plurality of times, for example, seven times, and at that time, the output value obtained from the reduction filter 77 is A / D converted as described above. , Voltage V
Store as F temporarily. Further, the processing device 8 causes the timing circuit 61 to supply the reception timing signal C3 to the reception timing switching circuit 72 while keeping the loop coil for which the maximum detection voltage is obtained selected, and repeats the transmission and reception of radio waves seven times. At that time, the output value obtained from the reduction filter 77 is
D-convert and temporarily store as voltage value VR.
処理装置８は前記電圧値VFとVRとの比を計算し、得ら
れた値と予め記憶したペン４及びカーソル５のそれぞれ
に対応する受信信号の減衰度とを比較し、使用中の位置
指示器がペン４であるか又はカーソル５であるかを識別
する。The processing unit 8 calculates the ratio between the voltage values VF and VR, compares the obtained value with the attenuation levels of the received signals corresponding to the pen 4 and the cursor 5 stored in advance, and indicates the position in use. Identify whether the container is the pen 4 or the cursor 5.
さらに、処理装置８は最大の検出電圧が得られたルー
プコイルを選択させたまま、タイミング回路61より受信
タイミング切替回路72に受信タイミング信号C1を供給さ
せ、電波の送受信を同じく７回繰返させ、その時、低減
フィルタ78及び79より得られた出力値をA/D変換し、前
述したようにこれらの値のいずれが所定の値以上である
かを検出し、そのスイッチ411（又は511）のオン・オフ
を識別する。なお、ペン４の同調回路41とカーソル５の
同調回路51とでは、低減フィルタ78又は79から得られる
前記所定の値が異なる場合が多いので、実際には同調回
路41及び51にそれぞれ対応して予め記憶させておいた所
定の値を前記ペン４又はカーソル５の識別結果に応じて
選択し、これと低減フィルタ78及び79より得られる出力
値とを比較して、スイッチ411（又は511）のオン・オフ
を識別している。Further, the processing device 8 causes the timing circuit 61 to supply the reception timing signal C1 to the reception timing switching circuit 72 while keeping the loop coil for which the maximum detection voltage is obtained selected, and repeats the transmission and reception of radio waves seven times. At that time, the output values obtained from the reduction filters 78 and 79 are A / D converted, and as described above, which of these values is greater than or equal to a predetermined value is detected, and the switch 411 (or 511) is turned on. -Identify off. Note that the tuning circuit 41 of the pen 4 and the tuning circuit 51 of the cursor 5 often differ in the predetermined value obtained from the reduction filter 78 or 79, so in reality, they correspond to the tuning circuits 41 and 51, respectively. A predetermined value stored in advance is selected according to the identification result of the pen 4 or the cursor 5, and this is compared with the output values obtained from the reduction filters 78 and 79, and the switch 411 (or 511) is selected. It distinguishes between on and off.
前記スイッチ411（又は511）のオン・オフの識別結果
は前述した使用中の位置指示器の識別結果とともに上位
装置に転送される。The on / off identification result of the switch 411 (or 511) is transferred to the host device together with the identification result of the position indicator in use described above.
このようにして第１回目の位置検出及び状態識別が終
了すると、処理装置８は第８図に示すように第２回目以
降の位置検出として、前記ループコイル11−１〜11−48
のうち、最大の検出電圧が得られたループコイルを中心
として、その前後の一定数、例えば10本のループコイル
のみを選択する情報を選択回路２に送出し、前記同様に
して出力値を得てペン４（又はカーソル５）に対する位
置検出を行ない、得られた座標値を転送しその値を更新
し、また、前記同様な状態識別を行ない、その識別結果
を転送し更新し、以下、これらを繰返す。When the first position detection and state identification are completed in this way, the processing device 8 performs the loop coil 11-1 to 11-48 as the second and subsequent position detection as shown in FIG.
Among them, with the loop coil having the maximum detected voltage as the center, a constant value before and after that, for example, information for selecting only 10 loop coils is sent to the selection circuit 2, and the output value is obtained in the same manner as described above. Position detection with respect to the pen 4 (or the cursor 5) is performed, the obtained coordinate value is transferred and the value is updated, the same state identification as described above is performed, and the identification result is transmitted and updated. Repeat.
従って、ペン４（又はカーソル５）を位置検出部１上
で操作すると、その間のペン４（又はカーソル５）によ
る指定位置の座標値は全て上位装置に転送され、また、
この際、スイッチ411（又は511）をオンにすると、該オ
ン状態の識別情報が上位装置に転送され、該上位装置側
ではこの時点の座標値を入力すべき座標値として認識す
ることが可能となる。Therefore, when the pen 4 (or the cursor 5) is operated on the position detection unit 1, all the coordinate values of the specified position by the pen 4 (or the cursor 5) in the meantime are transferred to the host device, and
At this time, when the switch 411 (or 511) is turned on, the identification information in the on state is transferred to the host device, and the host device side can recognize the coordinate value at this time as the coordinate value to be input. Become.
また、第８図中、レベルチェックとは検出電圧の最大
値が前記検出レベルに達しているか否か及び最大値の検
出電圧を有するループコイルがどのループコイルである
かをチェックし、検出レベルに達してしなければ以後の
座標計算等を停止し、また、次回の位置検出動作及び状
態識別動作において選択するループコイルの中心を設定
する。Further, in FIG. 8, the level check is to check whether or not the maximum value of the detection voltage has reached the detection level and which loop coil has the detection voltage of the maximum value. If not reached, the subsequent coordinate calculation and the like are stopped, and the center of the loop coil to be selected in the next position detection operation and state identification operation is set.
座標値xpを求める算出方法の一つとして、前記検出電
圧Vx1〜Vx48の極大値付近の波形を適当な函数で近似
し、その函数の極大値の座標を求める方法がある。As one method of calculating the coordinate value xp, there is a method of approximating the waveform near the maximum value of the detection voltages Vx1 to Vx48 by an appropriate function, and obtaining the coordinates of the maximum value of the function.
例えば第６図（ｃ）において、最大値の検出電圧Vx3
と、その両側の検出電圧Vx2及びVx4を２次函数で近似す
ると、次のようにして算出することができる（但し、各
ループコイル11−１〜11−48の中心位置の座標値をx1〜
x48とし、その間隔をΔｘとする。）。まず、各電圧と
座標値より、 Vx2＝ａ(x2-xp)2＋ｂ ……（１） Vx3＝ａ(x3-xp)2＋ｂ ……（２） Vx4＝ａ(x4-xp)2＋ｂ ……（３） となる。ここで、a,bは定数（ａ＜０）である。また、 x3−x2＝Δｘ ……（４） x4−x2＝２Δｘ ……（５） となる。（４），（５）式を（２），（３）式に代入し
て整理すると、 xp＝x2＋Δx/2｛（3Vx2−4Vx3＋Vx4）／（Vx2−2Vx3＋V
x4）｝ ……（６） となる。For example, in FIG. 6C, the maximum detection voltage Vx3
And the detected voltages Vx2 and Vx4 on both sides thereof can be approximated by a quadratic function, it can be calculated as follows (however, the coordinate value of the center position of each loop coil 11-1 to 11-48 is x1 to
x48, and the interval is Δx. ). First, from each voltage and coordinate value, Vx2 = a (x2-xp) 2 + b (1) Vx3 = a (x3-xp) 2 + b (2) Vx4 = a (x4-xp) 2 + b ... … (3) Here, a and b are constants (a <0). Further, x3−x2 = Δx (4) x4−x2 = 2Δx (5) Substituting equations (4) and (5) into equations (2) and (3) and rearranging, xp = x2 + Δx / 2 {(3Vx2-4Vx3 + Vx4) / (Vx2-2Vx3 + V
x4)｝ ... (6)
従って、各検出電圧Vx1〜Vx48より、前記レベルチェ
ックの際に求められた最大値の検出電圧及びその前後の
検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧が得ら
れたループコイルの１つ前のループコイルの座標値（既
知）とから前述した（６）式に相当する演算を行なうこ
とにより、ペン４（又はカーソル５）の指定位置の座標
値xpを算出できる。Therefore, from the respective detection voltages Vx1 to Vx48, the maximum detection voltage obtained at the time of the level check and the detection voltages before and after that are extracted, and these and the detection value of the maximum value of the loop coil 1 The coordinate value xp of the designated position of the pen 4 (or the cursor 5) can be calculated by performing the calculation corresponding to the above-mentioned equation (6) from the coordinate value (known) of the immediately preceding loop coil.
第９図は本発明の第２の実施例を示すもので、ここで
はＸ方向及びＹ方向の位置検出を行なう例を示す。即
ち、図中、1aはＸ方向及びＹ方向の位置検出部で、第１
の実施例における位置検出部１が２組、そのループコイ
ルが互いに直交する如く重ね合わされたものである。ま
た、2a及び2bはＸ方向及びＹ方向の選択回路、3a及び3b
はＸ方向及びＹ方向の送受切替回路、62a及び62bはＸ方
向及びＹ方向の駆動回路、71a及び71bはＸ方向及びＹ方
向の増幅器であり、それぞれ第１の実施例における選択
回路２、送受切替回路３、駆動回路62、増幅器71と同様
な構成を有している。FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which an example in which position detection in the X and Y directions is performed is shown. That is, in the figure, 1a is a position detection unit in the X and Y directions,
In this embodiment, two sets of the position detecting units 1 are stacked and their loop coils are superposed so as to be orthogonal to each other. 2a and 2b are selection circuits in the X and Y directions, 3a and 3b
Is an X-direction and Y-direction transmission / reception switching circuit, 62a and 62b are X-direction and Y-direction drive circuits, and 71a and 71b are X-direction and Y-direction amplifiers, respectively. It has the same configuration as the switching circuit 3, the drive circuit 62, and the amplifier 71.
また、63はXY切替回路であり、タイミング回路61から
低減フィルタ（図示せず）を介して入力される正弦波信
号を駆動回路62a又は62bのいずれか一方に加え、位置検
出する方向を選択するためのものである。また、72′は
受信タイミング切替回路であり、増幅器71a又は増幅器7
1bからの受信信号を検出する方向とともに受信タイミン
グを選択して帯域フィルタ73に加えるためのものであ
る。また、8aは処理装置であり、XY切替回路63及び受信
タイミング切替回路72′を制御し、Ｘ方向及びＹ方向の
位置検出を交互に行わせるようにした点を除いて、前記
処理装置８と同様である。なお、処理装置8aにおける第
２回目以降の位置検出動作及び状態識別動作のタイミン
グを第10図に示す。Reference numeral 63 denotes an XY switching circuit, which applies a sine wave signal input from the timing circuit 61 via a reduction filter (not shown) to either one of the drive circuits 62a or 62b to select a position detection direction. It is for. Further, 72 'is a reception timing switching circuit, and is an amplifier 71a or an amplifier 7a.
This is for selecting the reception timing together with the direction in which the reception signal from 1b is detected and adding it to the bandpass filter 73. Reference numeral 8a denotes a processing device, which is the same as the processing device 8 except that the XY switching circuit 63 and the reception timing switching circuit 72 'are controlled so that position detection in the X direction and the Y direction is alternately performed. It is the same. The timings of the second and subsequent position detection operations and state identification operations in the processing device 8a are shown in FIG.
このように本実施例によれば、ペン４又はカーソル５
に対するＸ方向及びＹ方向の２方向の位置（座標）検出
が容易にできる。なお、その他の構成・作用は第１の実
施例と同様である。Thus, according to this embodiment, the pen 4 or the cursor 5
It is possible to easily detect the position (coordinates) in two directions of X direction and Y direction with respect to. The other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.
なお、前記実施例において、ペン４の使用状態を手書
き文字の認識処理モードと定義付け、カーソル５の使用
状態を通常の座標入力モードと定義付け、これらのモー
ドを指定するコマンド情報を処理装置8aより上位装置に
送出するようにすれば、位置検出部1a上に略直立状態に
保持したペン４を持っていくのみで手書き文字の認識処
理モードを起動させ、さらにスイッチ411を作動させて
文字を描くことにより該手書き文字の座標値を読取らせ
ることができ、また、位置検出部1a上にカーソル５を置
くのみで通常の座標入力モードを起動させ、さらに入力
したい位置にカーソル５の指標器53の「＋」印を合せて
スイッチ511を作動させるのみでその座標値を入力する
ことができる。In the above embodiment, the usage state of the pen 4 is defined as a handwriting character recognition processing mode, the usage state of the cursor 5 is defined as a normal coordinate input mode, and command information designating these modes is processed by the processing device 8a. If it is sent to a higher-level device, the handwriting character recognition processing mode is activated only by bringing the pen 4 held in a substantially upright position on the position detection unit 1a, and the switch 411 is operated to move the character. The coordinate value of the handwritten character can be read by drawing, and the ordinary coordinate input mode can be activated only by placing the cursor 5 on the position detection unit 1a, and the index of the cursor 5 can be moved to the position to be input. The coordinate value can be input only by aligning the "+" mark of 53 and operating the switch 511.
また、第１又は第２の実施例において、位置検出部１
又は1aにマイクロフォン等を取付けるとともに処理装置
８又は8aに音声認識機能を持たせることにより、各種の
命令を音声にて行なうようにすることもできる。In addition, in the first or second embodiment, the position detector 1
Alternatively, by attaching a microphone or the like to 1a and providing the processing device 8 or 8a with a voice recognition function, various commands can be performed by voice.
また、第１及び第２の実施例において、ペン４を使用
した場合とカーソル５を使用した場合ではその位置検出
電圧の曲線に若干の差があるが、該ペン４又はカーソル
５に対応した補間値等を、前記ペン４又はカーソル５は
識別に応じて使用することにより、位置検出精度を向上
させることもできる。Also, in the first and second embodiments, there is a slight difference in the curve of the position detection voltage between when the pen 4 is used and when the cursor 5 is used, but the interpolation corresponding to the pen 4 or the cursor 5 is different. The position detection accuracy can be improved by using a value or the like depending on the identification of the pen 4 or the cursor 5.
また、実施例では損失が異なるコイルを用いて各同調
回路の減衰度に差を与えたが、コイルとコンデンサとの
間の抵抗を挿入することにより損失を付与し、各同調回
路の減衰度に差を与えることもできる。また、実施例で
はペンとカーソルとを識別する場合を例にとって説明し
たが、複数のペン、例えば電子黒板装置等における色の
異なるマーカをそれぞれ備えたペンの識別、又は複数の
カーソルの識別、あるいは複数のペン及び複数のカーソ
ルの識別等に応用することもできる。Further, in the embodiment, the attenuation degree of each tuning circuit is made different by using the coils having different losses. However, the loss is imparted by inserting the resistance between the coil and the capacitor to reduce the attenuation degree of each tuning circuit. You can also give a difference. Further, in the embodiment, the case where the pen and the cursor are distinguished has been described as an example. However, a plurality of pens, for example, a pen including markers of different colors in an electronic blackboard device or the like, or a plurality of cursors, or It can also be applied to identification of a plurality of pens and a plurality of cursors.
また、実施例中のループコイルの本数やその並べ方は
一例であり、これに限定されないことはいうまでもな
い。Further, the number of loop coils and the arrangement thereof in the embodiment are merely examples, and it is needless to say that the present invention is not limited to this.
（発明の効果） 以上説明したように第１発明によれば、タブレットの
電波発生手段より互いに内部の損失の異なる複数の同調
回路をそれぞれ有する複数の位置指示器に対して該複数
の同調回路が同調し得る電波を発生し、複数の位置指示
器のうち操作者によって選択的に使用された位置指示器
の同調回路から反射される前記同調に起因する電波をタ
ブレットの電波検出手段で検出し、この際、電波検出手
段を構成する複数のループコイルに誘導される複数の誘
導電圧より、座標算出手段によって前記位置指示器の前
記タブレット上の指示位置の座標値を複数のループコイ
ルの配設間隔より細かい精度で算出し、また、電波算出
手段を構成するループコイルに誘導される誘導電圧の減
衰より、位置指示器識別手段によって前記タブレットに
反射された電波が前記複数の位置指示器のいずれの位置
指示器の同調回路から反射された電波であるかを検出し
て使用中の位置指示器を識別するようになしたため、位
置指示器には同調回路を構成するためのコイルやコンデ
ンサ等の受動素子を設ければ良く、コードが不要とな
り、従って、コードがからみついてじゃまとなったり、
疲労により断線したりすることがなく、また、電池や磁
石等の重量のある部品が不要となり、その分、軽量且つ
低コストになるとともに電池交換の煩わしさがなくな
り、操作性が極めて良くなるとともに、いずれの位置指
示器に対しても各ループコイルの配設間隔より細かい精
度、即ち高い精度でタブレット上の座標値を検出でき、
また、いずれの同調回路が電波を反射したかによって座
標値の検出と併せて使用中の位置指示器を識別でき、こ
れによって処理装置又はその上位装置における処理モー
ドの指定情報を送出させることができる。(Effect of the Invention) As described above, according to the first invention, the plurality of tuning circuits are provided to the plurality of position indicators each having the plurality of tuning circuits having different internal losses from the radio wave generating means of the tablet. Generates radio waves that can be tuned, and detects the radio waves resulting from the tuning reflected from the tuning circuit of the position indicator selectively used by the operator among the plurality of position indicators by the radio wave detection means of the tablet, At this time, the coordinate value of the pointing position of the position indicator on the tablet is calculated by the coordinate calculating means from a plurality of induced voltages induced in a plurality of loop coils constituting the radio wave detecting means, and the arrangement intervals of the plurality of loop coils are arranged. Calculated with finer accuracy, and reflected by the pointing device identification means to the tablet due to the attenuation of the induced voltage induced in the loop coil that constitutes the radio wave calculation means. Since the detected radio wave is the radio wave reflected from the tuning circuit of which one of the plurality of position indicators is reflected, the position indicator in use is identified. It suffices to provide passive elements such as coils and capacitors for constructing the tuning circuit, and the code is no longer needed, so the code becomes entangled and becomes a hindrance.
It does not break due to fatigue, and it does not require heavy parts such as batteries and magnets, which makes it lightweight and low cost, and eliminates the hassle of battery replacement, resulting in extremely good operability. , For any position indicator, it is possible to detect the coordinate value on the tablet with finer precision than the arrangement interval of each loop coil, that is, with high precision,
Further, the position indicator in use can be identified together with the detection of the coordinate value depending on which tuning circuit reflects the radio wave, and by this, the designation information of the processing mode in the processing device or the host device can be transmitted. .
また、第２発明によれば、タブレットの電波発生手段
より互いに内部の損失の異なる複数の第１の同調回路の
うちの１つと、該第１の同調回路と同調周波数が異なり
互いに内部の損失の異なる複数の第２の同調回路のうち
の１つとをそれぞれ有する複数の位置指示器に対して、
該複数の第１及び第２の同調回路が同調し得る電波を発
生し、複数の位置指示器のうち操作者によって選択的に
使用された位置指示器の第１又は第２の同調回路から反
射される電波をタブレットの電波検出手段で検出し、こ
の際、電波検出手段を構成する複数のループコイルに誘
導される複数の誘導電圧より、座標算出手段によって前
記位置指示器の前記タブレット上の指示位置の座標値を
複数のループコイルの配設間隔より細かい精度で算出
し、また、電波検出手段を構成するループコイルに誘導
される誘導電圧の減衰より、位置指示器識別手段によっ
て前記タブレットに反射された電波が前記複数の位置指
示器のいずれの位置指示器の同調回路から反射された電
波であるかを検出して使用中の位置指示器を識別し、ま
た、電波発生手段を構成するループコイルより発生する
電波と前記電波検出手段を構成するループコイルに誘導
される誘導電圧との位相差により、操作状態検出手段に
よって前記タブレットに反射された電波が第１又は第２
の同調回路のいずれから反射された電波であるかを検出
して位置指示器に対して操作者の操作がなされたか否か
を検出するようになしたため、位置指示器には同調回路
を構成するためのコイルやコンデンサ等の受動素子を設
ければ良く、コードが不要となり、従って、コードがか
らみついてじゃまとなったり、疲労により断線したりす
ることがなく、また、電池や磁石等の重量のある部品が
不要となり、その分、軽量且つ低コストになるとともに
電池交換の煩わしさがなくなり、操作性が極めて良くな
るとともに、いずれの位置指示器に対しても各ループコ
イルの配設間隔より細かい精度、即ち高い精度でタブレ
ット上の座標値を検出でき、また、いずれの同調回路が
電波を反射したかによって座標値の検出と併せて使用中
の位置指示器を識別でき、これによって処理装置又はそ
の上位装置における処理モードの指定情報を送出させる
ことができるとともに、操作者の操作がなされたか否か
を検出できる等の利点がある。According to the second aspect of the invention, one of the plurality of first tuning circuits having different internal losses from the radio wave generating means of the tablet, and the internal tuning of the first tuning circuit having a different tuning frequency from each other. A plurality of position indicators each having one of a plurality of different second tuning circuits,
The plurality of first and second tuning circuits generate radio waves that can be tuned, and are reflected from the first or second tuning circuit of the pointing device selectively used by the operator among the plurality of pointing devices. The radio waves detected by the tablet are detected by the radio wave detection means of the tablet, and at this time, the coordinate calculation means instructs the position indicator on the tablet from a plurality of induced voltages induced in a plurality of loop coils constituting the radio wave detection means. The coordinate value of the position is calculated with a finer precision than the arrangement interval of the plurality of loop coils, and the attenuation of the induced voltage induced in the loop coil which constitutes the radio wave detection means reflects it on the tablet by the position indicator identification means. The position indicator in use is identified by detecting which of the plurality of position indicators the tuning circuit of the position indicator reflects, and the radio wave generation means is used. The phase difference between the voltage induced in the loop coils constituting the radio wave and the radio wave detecting means for generating the loop coils forming operation state radio waves reflected on the tablet by the detecting means is the first or second
The tuning circuit is configured in the position indicator because it detects which radio wave is reflected from which tuning circuit to detect whether the operator has operated the position indicator. It is only necessary to provide passive elements such as coils and capacitors for the purpose of eliminating the need for a cord. Therefore, the cord does not become entangled and obstructed, or the wire is disconnected due to fatigue. Certain parts are not required, the weight and cost are reduced accordingly, the trouble of battery replacement is eliminated, the operability is extremely improved, and it is smaller than the arrangement interval of each loop coil for any position indicator. The coordinate value on the tablet can be detected with high accuracy, that is, with high accuracy. In addition to detecting the coordinate value, the position indicator in use can be detected depending on which tuning circuit reflects the radio wave. Can, which makes it possible to sent information for specifying a processing mode in the processing device or a higher-level device by, there are advantages such as can be detected whether the operator's operation has been performed.
第１図は本発明の位置検出装置の第１の実施例を示す構
成図、第２図はスタイラスペンの断面図、第３図はカー
ソルの一部切欠斜視図、第４図はスタイラスペン及びカ
ーソルの同調回路、送信回路並びに受信回路の詳細とと
もに装置全体の構成を示す図、第５図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は第４図の各部の信号波形図、第６図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は第１の実施例における基本的な位置検出
動作を示すタイミング図、第７図は第１回目の位置検出
動作の際に各ループコイルより得られる検出電圧を示す
図、第８図は第２回目以降の位置検出動作及び状態識別
動作を示すタイミング図、第９図は本発明の第２の実施
例を示す第４図と同様な図、第10図は第２の実施例にお
ける第８図と同様な図である。 １……位置検出部、11−１〜11−48……ループコイル、
２……選択回路、３……送受切替回路、４……スタイラ
スペン、５……カーソル、６……送信回路、７……受信
回路、８……処理装置、41,51……同調回路。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a position detecting device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a stylus pen, FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a cursor, and FIG. 4 is a stylus pen and FIG. 5 (a) and FIG. 5 (b) are diagrams showing the configuration of the entire device together with details of a cursor tuning circuit, a transmitting circuit, and a receiving circuit.
(C) is a signal waveform diagram of each part of FIG. 4, FIG. 6 (a)
(B) and (c) are timing charts showing the basic position detection operation in the first embodiment, and FIG. 7 is a chart showing the detection voltage obtained from each loop coil during the first position detection operation, FIG. 8 is a timing chart showing the position detection operation and state identification operation after the second time, FIG. 9 is a view similar to FIG. 4 showing a second embodiment of the present invention, and FIG. It is a figure similar to FIG. 8 in an Example. 1 ... Position detection unit, 11-1 to 11-48 ... Loop coil,
2 ... Selection circuit, 3 ... Transmission / reception switching circuit, 4 ... Stylus pen, 5 ... Cursor, 6 ... Transmission circuit, 7 ... Reception circuit, 8 ... Processing device, 41, 51 ... Tuning circuit.
フロントページの続き (72)発明者 千頭 敏秀 埼玉県北葛飾郡鷲宮町桜田５丁目23番４ 株式会社ワコム内Continued on the front page (72) Inventor Toshihide Senzu 5-23-4 Sakurada, Washinomiya-cho, Kita-Katsushika-gun, Saitama
Claims (8)
受し、該位置指示器によって指示されたタブレット上の
座標値を検出する位置検出装置であって、 定常的に閉でありタブレットに対しその測定すべき位置
を指示する互いに内部の損失が異なる複数の同調回路の
うちの１つをそれぞれ有する複数の位置指示器と、 複数のループコイルから構成され、前記複数の同調回路
が同調し得る電波を発生する電波発生手段及び前記複数
の同調回路のいずれかから反射される前記同調に起因す
る電波を検出する電波検出手段を有するタブレットと、 前記電波検出手段を構成する複数のループコイルに前記
反射によって誘導される複数の誘導電圧より、前記複数
のループコイルの配設間隔より細かい精度で前記位置指
示器の前記タブレット上の指示位置の座標値を求める座
標算出手段と、 前記電波検出手段を構成するループコイルに前記反射に
よって誘導される誘導電圧の減衰より、前記タブレット
に反射された電波が前記複数の同調回路のいずれから反
射された電波であるかを検出し、使用中の位置指示器を
識別する位置指示器識別手段とを備えた ことを特徴とする位置検出装置。1. A position detecting device which transmits and receives a signal between a position indicator and a tablet, and detects a coordinate value on the tablet pointed by the position indicator, which is steadily closed and On the other hand, a plurality of position indicators each having one of a plurality of tuning circuits having different internal losses for indicating the position to be measured, and a plurality of loop coils, the plurality of tuning circuits being tuned. A tablet having a radio wave generating means for generating a radio wave to be obtained and a radio wave detecting means for detecting a radio wave due to the tuning reflected from any one of the plurality of tuning circuits; and a plurality of loop coils constituting the radio wave detecting means. The pointing position on the tablet of the position pointing device is more precise than the plurality of induced voltages induced by the reflection and is smaller than the arrangement interval of the plurality of loop coils. The radio wave reflected by the tablet is reflected from any one of the plurality of tuning circuits due to the coordinate calculation means for obtaining the coordinate value of, and the attenuation of the induced voltage induced by the reflection in the loop coil forming the radio wave detection means. A position detecting device comprising: a position indicator identifying means for detecting whether the position indicator is in use and identifying the position indicator in use.
はその上位装置における処理モードの指定情報を送出す
るようになしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の位置検出装置。2. The position detecting apparatus according to claim 1, wherein the processing mode designation information in the processing apparatus or its upper apparatus is transmitted according to the identified position indicator. .
作させるようになしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の位置検出装置。3. The position detecting device according to claim 1 or 2, wherein the radio wave generating means and the radio wave generating means are alternately operated.
波検出手段を構成するループコイルを兼用させるように
なしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の位
置検出装置。4. A position detecting device according to claim 3, wherein the loop coil forming the electric wave generating means and the loop coil forming the electric wave detecting means are used in common.
受し、該位置指示器によって指示されたタブレット上の
座標値を検出する位置検出装置であって、 定常的に閉でありタブレットに対しその測定すべき位置
を指示するとともに操作者が操作しない状態を通知する
互いに内部の損失が異なる複数の第１の同調回路のうち
の１つと、操作者の操作によって構成され前記第１の同
調回路と同調周波数が異なりタブレットに対しその測定
すべき位置を指示するとともに操作者が操作をした状態
を通知する互いに内部の損失が異なる複数の第２の同調
回路のうちの１つとをそれぞれ有する複数の位置指示器
と、 複数のループコイルから構成され、前記複数の第１及び
第２の同調回路が同調し得る電波を発生する電波発生手
段並びに前記複数の第１又は第２の同調回路のいずれか
から反射される前記同調に起因する電波を検出する電波
検出手段を有するタブレットと、 前記電波検出手段を構成する複数のループコイルに前記
反射によって誘導される複数の誘導電圧より、前記複数
のループコイルの配設間隔より細かい精度で前記位置指
示器の前記タブレット上の指示位置の座標値を求める座
標算出手段と、 前記電波検出手段を構成するループコイルに前記反射に
よって誘導される誘導電圧の減衰より、前記タブレット
に反射された電波が前記複数の第１又は第２の同調回路
のいずれから反射された電波であるかを検出し、使用中
の位置指示器を識別する位置指示器識別手段と、 前記電波発生手段を構成するループコイルより発生する
電波と前記電波検出手段を構成するループコイルに前記
反射によって誘導される誘導電圧との位相差より、前記
タブレットに反射された電波が前記複数の第１又は第２
の同調回路のいずれから反射された電波であるかを検出
し、使用中の位置指示器に対して操作者の操作がなされ
たか否かを検出する操作状態検出手段とを備えた ことを特徴とする位置検出装置。5. A position detecting device for transmitting and receiving a signal between a position indicator and a tablet to detect a coordinate value on the tablet designated by the position indicator, the position detecting device being constantly closed, On the other hand, one of a plurality of first tuning circuits having mutually different internal losses for indicating the position to be measured and notifying the operator that the operator is not operating, and the first tuning configured by the operation of the operator. A plurality of second tuning circuits having different internal frequencies and different tuning frequencies and indicating the position to be measured to the tablet and notifying the operator of the operation state. Of the position indicator and a plurality of loop coils, and a plurality of first and second tuning circuits for generating a radio wave that can be tuned by the plurality of first and second tuning circuits. Is a tablet having radio wave detection means for detecting radio waves due to the tuning reflected from any of the second tuning circuits, and a plurality of loop coils that are guided by the reflection to a plurality of loop coils forming the radio wave detection means. From the induced voltage, coordinate calculating means for obtaining the coordinate value of the pointing position of the position pointing device on the tablet with a precision finer than the arrangement interval of the plurality of loop coils, and the reflection to the loop coil forming the radio wave detecting means. From the attenuation of the induced voltage induced by the radio wave, it is detected which of the plurality of first or second tuning circuits the radio wave reflected by the tablet is, and the position indicator in use is detected. The position indicator identifying means for identifying, the radio wave generated from the loop coil forming the radio wave generating means and the loop coil forming the radio wave detecting means, Due to the phase difference from the induced voltage induced by the reflection, the radio wave reflected by the tablet is transmitted by the plurality of first or second electric waves.
It is provided with an operation state detecting means for detecting from which of the tuning circuits the radio wave is reflected and detecting whether or not the operator has operated the position indicator in use. Position detection device.
はその上位装置における処理モードの指定情報を送出す
るようになしたことを特徴とする特許請求の範囲第５項
記載の位置検出装置。6. The position detecting device according to claim 5, wherein the processing device or its upper-level device transmits processing mode designation information in accordance with the identified position indicator. .
作させるようになしたことを特徴とする特許請求の範囲
第５項又は第６項記載の位置検出装置。7. The position detecting device according to claim 5 or 6, wherein the radio wave generating means and the radio wave detecting means are operated alternately.
波検出手段を構成するループコイルを兼用させるように
なしたことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の位
置検出装置。8. The position detecting device according to claim 7, wherein the loop coil which constitutes the radio wave generating means and the loop coil which constitutes the radio wave detecting means are used in common.
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