JP2583508B2 - Position detection device - Google Patents

Position detection device

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JP2583508B2
JP2583508B2 JP14299487A JP14299487A JP2583508B2 JP 2583508 B2 JP2583508 B2 JP 2583508B2 JP 14299487 A JP14299487 A JP 14299487A JP 14299487 A JP14299487 A JP 14299487A JP 2583508 B2 JP2583508 B2 JP 2583508B2
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【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
位置を数値化する位置検出装置の改良に関するものであ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a position detection device for digitizing a position on a tablet pointed by a position indicator.

(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電起電力及びその周
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)。
Other conventional position detecting devices include 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 generation. A position indicator having a frequency change switch which is turned on / off by pressing or releasing the tablet from or to the tablet to switch the frequency of the variable frequency oscillator; and an AC magnetic field generated by the position indicator. And a means for detecting the induced electromotive force and the frequency thereof, calculating the coordinate value of the position indicator on the tablet, and converting the frequency of the induced electromotive force to a predetermined value. JP-A-60-21
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 another conventional position detecting device, a drive line is arranged in correspondence with each row of a dial (tablet) in which information such as a plurality of characters and symbols are arranged in a matrix, and each line is associated with each column. 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 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 and indicated, the position of the sense line at which an induced voltage is generated by mutual induction between the resonance circuit formed in the position indicator, the drive line and the sense line. In some cases, the row and column of information designated by the position indicator, that is, the pressed coordinates of the position indicator, are detected from the position of the drive line at that time (Japanese Patent Laid-Open No. 59-3537). Gazette).

(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, in the conventional third device, it is possible to be cordless, and a driving battery, a control circuit, a variable frequency oscillator, and the like are provided in the position indicator to detect a state in which the position indicator is pressed against the tablet. Although it is not necessary to provide the position indicator, on the other hand, if the position indicator is not pressed against the tablet, the position cannot be detected at all, and the position cannot be confirmed before the position to be measured is determined.

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、位置指示器に対する操作者の操作状態に拘らず測
定すべき位置を検出でき、しかも操作者の操作状態を検
出し得る位置検出装置を提供することを目的とする。
The present invention provides a position detecting device that can detect a position to be measured irrespective of an operation state of an operator with respect to a position indicator, and that can detect an operation state of an operator. It is intended to provide a device.

(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、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
操作者が前記操作をした状態を通知する第2の同調回路
とを有する位置指示器と、複数のループコイルから構成
され、前記第1と第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及び前記第1又は第2の同調回路か
ら反射される前記同調に起因する電波を前記複数のルー
プコイルを順次切替えて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
を前記切替に同期した所定のタイミングに保持する電圧
保持手段と、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前記電圧保持手段に
よって保持された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操作がなされ
たか否かに拘らず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
され前記電圧保持手段によって保持された誘導電圧よ
り、前記位置指示器から前記タブレットに反射された電
波が前記第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、前記操作者の操作がなされた
か否かを検出する同調回路判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, according to the present invention, a signal is transmitted and received between a position indicator and a tablet, and a position for detecting a coordinate value on the tablet indicated by the position indicator. A first tuning circuit which is constantly closed and instructs the tablet to indicate a position to be measured and informs a state in which an operator does not operate; and A position indicator having a second tuning circuit that has a tuning frequency different from that of the first tuning circuit and that indicates a position to be measured to the tablet and notifies the operator of the state of the operation; and a plurality of loop coils. The first and second tuning circuits are configured to generate a radio wave that can be tuned, and the radio waves caused by the tuning reflected from the first or second tuning circuit are transmitted to the first or second tuning circuit. A tablet having a radio wave detecting means for sequentially switching and detecting a plurality of loop coils, and a plurality of induced voltages induced by the reflection in a plurality of loop coils constituting the radio wave detecting means at a predetermined timing synchronized with the switching; A voltage holding means for holding, and an accuracy finer than an arrangement interval of the plurality of loop coils, based on a plurality of induced voltages induced by the reflection in a plurality of loop coils constituting the radio wave detecting means and held by the voltage holding means. A coordinate calculation means for obtaining a coordinate value of a position indicated by the position indicator on the tablet regardless of whether the operation is performed, and the voltage holding induced by the reflection in a loop coil constituting the radio wave detection means. The radio wave reflected from the position indicator to the tablet from the induced voltage held by the means is 1 or to detect a radio wave reflected from any of the second tuning circuit, proposes a position detecting device that includes a tuned circuit determining means for detecting whether the operation of the operator has been made.

(作用) 本発明によれば、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位置指示器の第1又は
第2の同調回路に同調、即ち受信されるが、該電波を受
信した第1又は第2の同調回路は同様な電波を発信、即
ち反射する。前記第1又は第2の同調回路から反射され
た前記同調に起因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該複数のループコ
イルの切替に伴って検出され、さらに電圧保持手段によ
って複数のループコイルに誘導される複数の誘導電圧が
その切替に同期した所定のタイミングで保持される。該
保持された複数の誘導電圧より、座標算出手段によって
前記操作がなされたか否かに拘らず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ととも
に、同調回路判別手段によって前記位置指示器から前記
タブレットに反射された電波が前記第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、
操作者の操作がなされたか否かが検出される。
(Operation) According to the present invention, when a radio wave is generated from the radio wave generating means composed of a plurality of loop coils of the tablet, the radio wave is used for the first or second tuning circuit of the position indicator for specifying the position on the tablet. The first or second tuning circuit that has received the radio wave transmits or reflects the same radio wave. The radio wave caused by the tuning reflected from the first or second tuning circuit is detected by the radio wave detecting means composed of a plurality of loop coils of the tablet in accordance with the switching of the plurality of loop coils, and further the voltage is held. A plurality of induced voltages induced in the plurality of loop coils by the means are held at predetermined timings synchronized with the switching. The coordinate value of the position indicated by the position indicator on the tablet is finer than the arrangement interval of the plurality of loop coils irrespective of whether or not the operation is performed by the coordinate calculation means from the plurality of induced voltages held. While being calculated with accuracy, the tuning circuit discriminating means detects whether the radio wave reflected from the position indicator to the tablet is a radio wave reflected from the first or second tuning circuit,
It is detected whether or not an operation has been performed by the operator.

(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は位置指示器、5は送信回路、6は受信
回路、7は処理装置である。
(Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of a position detecting device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a position detecting unit, 2 is a selection circuit, 3 is a transmission / reception switching circuit, and 4 is a position indicator. Reference numeral 5 indicates a transmission circuit, reference numeral 6 indicates a reception circuit, and reference numeral 7 indicates 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-
48 are arranged so as to be parallel to each other and overlap each other.
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, for example, a plurality of parallel conductors formed by performing etching on a known printed board or the like and connecting them with jumper wires or the like to form the plurality of loop coils is used. Can be.

選択回路2は、前記多数のループコイル11−1〜11−
48より一つ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7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 the plurality of loop coils 11-1 to 11-.
48 to select one loop coil sequentially,
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 each of the other terminal groups 22. The selection contact 23 corresponding to the terminal group 21 and the selection contact 24 corresponding to the terminal group 22 are linked with each other, operate based on information from the processing device 7, and 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5及び受信回路6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5の2つの出力端子は端子33,35に接続
され、また、受信回路6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 5 and the reception circuit 6, and the selection contacts 23 and 24 of the selection circuit 2 And 32 respectively.
Two output terminals of the transmission circuit 5 are connected to terminals 33 and 35, and two input terminals of the reception circuit 6 are 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、コイルとコンデンサを含む同調回路41を
内蔵している。
The position indicator 4 is a stylus pen (hereinafter simply referred to as a pen) and has a tuning circuit 41 including a coil and a capacitor.

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. A pen 43 such as a ball-point pen and a core 43 are slid from the tip of a pen shaft 42 made of a non-metallic material such as a synthetic resin. A tuning circuit including a ferrite core 44 having a freely accommodating through hole, a coil spring 45, a switch 411, a coil 412 wound around the ferrite core 44, 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3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. 3 so as to constitute a well-known resonance circuit, and the values of the coil 412 and the capacitor 413 are different from the voltage and the voltage at a predetermined frequency f0. The phase of the current is set to a value that resonates (tunes) in phase. Also the capacitor
414 is connected in parallel to both ends of the capacitor 413 via a switch 411, and when the switch 411 is turned on,
The phase of the current in the above-described resonance circuit is delayed, and the phase of the received signal described later is delayed 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の異なりタブレット
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
前記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 configured by an operator's operation (here, the switch 411 is turned on by pushing the core 43 into the pen shaft 42) and is tuned to the first tuning circuit. A second tuning circuit is provided for indicating the position to be measured to the tablet having a different frequency and for notifying the operator of the state of the operation.

第3図は同調回路41、送信回路5及び受信回路6の詳
細とともに装置全体の構成を示すもので、図中、51はタ
イミング回路、53は駆動回路であり、これらは送信回路
5を構成し、また、601は増幅器、602は受信タイミング
切替回路、 603は帯域フィルタ(BPF)、604は検波器、605,606は位
相検波器(PSD)、607,608,609は低域フィルタ(LP
F)、610,611,612はサンプルホールド(SH)回路であ
り、これらは受信回路6を構成する。また、81はD−フ
リップフロップ(FF)、82はインバータである。
FIG. 3 shows the configuration of the entire device together with details of the tuning circuit 41, the transmission circuit 5 and the reception circuit 6. In FIG. 3, reference numeral 51 denotes a timing circuit, and 53 denotes a drive circuit. 601 is an amplifier, 602 is a reception timing switching circuit, 603 is a bandpass filter (BPF), 604 is a detector, 605 and 606 are phase detectors (PSD), and 607, 608 and 609 are low-pass filters (LP
F), 610, 611, and 612 are sample and hold (SH) circuits, which constitute the receiving circuit 6. 81 is a D-flip-flop (FF), and 82 is an inverter.

処理装置7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51を制御するとともに選択回路2に
対する選択情報をD−FF81に送出し、また、SH回路610
〜612に保持される電圧値をアナログ・ディジタル(A/
D)変換し、この値に後述する演算処理を実行してペン
4による指示位置の座標値を算出し、また、同調回路を
判別してスイッチの操作状態を識別する。
The processing device 7 is composed of a well-known microprocessor or the like, controls the timing circuit 51, sends selection information for the selection circuit 2 to the D-FF 81, and outputs the information to the SH circuit 610.
Analogue digital (A / D)
D) Convert and calculate the coordinate value of the position pointed by the pen 4 by executing an arithmetic process described later on this value, and identify the tuning circuit to identify the operation state of the switch.

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5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及び受
信回路6が電波検出手段並びに電圧保持手段を構成し、
また、処理装置7が座標算出手段並びに同調回路判別手
段を構成する。
Here, the above-described position detection unit 1, selection circuit 2, connection switching circuit 3, and transmission circuit 5 constitute a radio wave generating unit, and the position detection unit 1, selection circuit 2, connection switching circuit 3, and reception circuit 6 include Constituting radio wave detecting means and voltage holding means,
Further, the processing device 7 constitutes coordinate calculation means and tuning circuit determination 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4図に従って説明する。
Next, the operation will be described. First, a description will be given of how the radio wave is transmitted and received between the position detecting unit 1 and the pen 4 and the signals obtained at this time with reference to FIG.

タイミング回路51は所定の周波数f0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f1の送受切替信号B、受信タイ
ミング信号C及び後述する所定のタイミング信号を発生
する。
The timing circuit 51 outputs a rectangular wave signal A having a predetermined frequency f0,
A signal A '(not shown) obtained by delaying the phase of the rectangular wave signal A by a predetermined angle, a transmission / reception switching signal B having a predetermined frequency f1, a reception timing signal C, and a predetermined timing signal described later are generated.

前記矩形波信号Aは位相検波器605に送出されるとと
もに図示しない低域フィルタにより正弦波信号に変換さ
れて駆動回路52に送出され、また、矩形波信号A′は位
相検波器606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、受信タイミング信
号Cは受信タイミング切替回路602に送出される。
The rectangular wave signal A is transmitted to the phase detector 605, converted into a sine wave signal by a low-pass filter (not shown) and transmitted to the drive circuit 52, and the rectangular wave signal A 'is transmitted to the phase detector 606. The transmission / reception switching signal B is transmitted to the transmission / reception switching circuit 3, and the reception timing signal C is transmitted to the reception timing switching circuit 602.

駆動回路52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52及び増幅器60
1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(=1/2f1)
毎に周波数f0の正弦波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 52 is converted into a balanced signal and sent to the transmission / reception switching circuit 3. The transmission / reception switching circuit 3 uses the driving circuit 52 and the amplifier 60 based on the transmission / reception switching signal B.
The transmission and reception switching circuit 3
The signal output to the selection circuit 2 is time T (= 1 / 2f1)
The signal D is a signal D for outputting or not outputting a sine wave signal of the frequency f0 every time.

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 transmitted to one loop coil 11-i (i = 1, 2,..., 48) of the position detection unit 1 via the selection circuit 2, and at this time, the loop coil 11-i 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に同調した誘導電圧Eを発生させる。
At this time, if the pen 4 is held substantially upright in the vicinity of the loop coil 11-i of the position detection unit 1, that is, in the use state, the radio wave excites the coil 412 of the pen 4 and the tuning circuit 41 thereof. 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6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。
Thereafter, when the signal D enters a period in which there is no signal, that is, a reception period, and the loop coil 11-i is switched to the receiving circuit 6, the radio wave from the loop coil 11-i disappears immediately, but the induced voltage E Gradually attenuates according to the loss in the tuning circuit 41.

一方、前記導電電圧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6に接続されたループコイル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601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
602に送出される。
On the other hand, the current flowing through the tuning circuit 41 based on the conductive voltage E causes the coil 412 to emit radio waves. Since the radio wave excites the loop coil 11-i connected to the receiving circuit 6 in reverse, an induced 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 601 and amplified by the transmission / reception switching circuit 3 only during the reception period to become a reception signal F.
602.

受信タイミング切替回路602には実質的に送受切替信
号Bの反転信号である受信タイミング信号Cが入力され
ており、該信号C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
ため、その出力には信号G(実質的に受信信号Fと同
一)が得られ、該信号Gは帯域フィルタ603に送出され
る。
The reception timing switching circuit 602 receives a reception timing signal C, which is substantially an inverted signal of the transmission / reception switching signal B, and outputs the reception signal F while the signal C is at a high (H) level, and outputs a low ( Since nothing is output during the L) level period, a signal G (substantially the same as the received signal F) is obtained at the output, and the signal G is sent to the bandpass filter 603.

帯域フィルタ603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G中の周波数f0成分の
エネルギーに応じた振幅hを有する信号H(当初、信号
Hの振幅は信号Gが加わる度に増加するが、ここでは所
定数、例えば7〜8個の同一エネルギー、即ち同一振幅
の信号Gが入力されることによってほぼ収束し、一定の
振幅hとなった状態を示す。)を検波器604及び位相検
波器605,606に送出する。
The band-pass filter 603 is a filter having a pass band centered on the frequency f0, and has a signal H having an amplitude h corresponding to the energy of the frequency f0 component in the signal G (the amplitude of the signal H is initially Here, a predetermined number, for example, 7 to 8 signals having the same energy, that is, the signal G having the same amplitude is input, and the signal G substantially converges to show a state where the amplitude becomes a constant h.) 604 and phase detectors 605 and 606.

前記検波器604に入力された信号Hは検波・整流さ
れ、信号Iとされた後、遮断周波数の充分低い低域フィ
ルタ607にて前記振幅hのほぼ1/2に対応する電圧値Vxを
有する直流信号Jに変換され、後述する如くSH回路610
に一時保持され、処理装置7に送出される。
The signal H input to the detector 604 is detected and rectified to be a signal I, and has a voltage value Vx corresponding to almost half of the amplitude h by a low-pass filter 607 having a sufficiently low cutoff frequency. It is converted to a DC signal J, and the SH circuit 610 is used as described later.
And is sent to the processing device 7.

前記信号J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
位置の座標値を算出する。
The voltage value Vx of the signal J is determined by the pen 4 and the loop coil 11-i.
Indicates a value proportional to the distance between the loop coil 11-i
Is switched when is switched, the voltage value Vx obtained for each loop coil is converted into a digital value, and the arithmetic processing described later is performed on the voltage value Vx to calculate the coordinate value of the position specified by the pen 4.

また一方、位相検波器605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Hの位相が矩形波信号Aの位相とほ
ぼ一致しているとすると、ちょうど信号Hを正側に反転
した信号(実質的に信号Iと同一)を出力する。この信
号は前記同様の低域フィルタ608にて振幅h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Jと同
一)に変換され、SH回路611に一時保持されて処理装置
7に送出される。
On the other hand, the rectangular wave signal A is input to the phase detector 605 as a detection signal. At this time, the switch 411 is off, and the phase of the signal H substantially matches the phase of the rectangular wave signal A. In this case, a signal (in substantially the same as the signal I) obtained by inverting the signal H to the positive side is output. This signal is converted into a DC signal (substantially the same as the signal J) having a voltage value corresponding to almost half of the amplitude h by the low-pass filter 608 as described above, and is temporarily stored in the SH circuit 611 for processing. It is sent to the device 7.

また、位相検波器606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H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
域フィルタ609にて直流信号に変換され、SH回路612に一
時保持されて処理装置7に送出されるが、位相検波器60
6の出力信号において正側及び負側に成分を有するた
め、低域フィルタ609、即ちSH回路612の出力の電圧値は
低域フィルタ608、即ちSH回路611の出力の電圧値に比べ
てかなり小さい値となる。
The rectangular wave signal A 'is input to the phase detector 606 as a detection signal.
Is off and the phase of the signal H is advanced by a predetermined angle with respect to the phase of the rectangular wave signal A ', a signal having components on the positive side and the negative side is output. This signal is converted to a DC signal by the low-pass filter 609 as described above, temporarily stored in the SH circuit 612, and sent to the processing device 7, but the phase detector 60
Since the output signal of FIG. 6 has components on the positive side and the negative side, the voltage value of the output of the low-pass filter 609, that is, the output of the SH circuit 612 is considerably smaller than the voltage value of the output of the low-pass filter 608, that is, the output of the SH circuit 611. Value.

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603の出力Hは位相検波器605によって正
側及び負側に成分を有する信号とされ、低域フィルタ60
8、即ちSH回路611の出力は前述したスイッチ411がオフ
の場合の低域フィルタ609、即ちSH回路612の出力とほぼ
同じ電圧値となるが、位相検波器606によって正側に反
転した信号とされ、低域フィルタ609、即ちSH回路612の
出力は前記同様、振幅h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 '. Accordingly, the output H of the bandpass filter 603 at this time is converted into a signal having components on the positive side and the negative side by the phase detector 605, and the lowpass filter 60
8, that is, the output of the SH circuit 611 has substantially the same voltage value as the output of the low-pass filter 609 when the switch 411 is turned off, that is, the output of the SH circuit 612, but the signal inverted to the positive side by the phase detector 606. As a result, the output of the low-pass filter 609, that is, the output of the SH circuit 612 becomes a DC signal having a predetermined voltage value corresponding to almost half of the amplitude h, as described above.

このようにスイッチ411がオフの場合はSH回路611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SH回路612の出力に所定の電圧値が得られるた
め、処理装置7において、SH回路611及び612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。
As described above, when the switch 411 is off, a predetermined voltage value is obtained at the output of the SH circuit 611, and when the switch 411 is on, a predetermined voltage value is obtained at the output of the SH circuit 612. At 7, the output value of the SH circuits 611 and 612 can be monitored to detect whether the switch 411 is off or on.

なお、ここで識別されたスイッチ411のオン(又はオ
フ)の状態を示す情報は、ペン4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。
Note that the information indicating the on (or off) state of the switch 411 identified here is used as information for specifying a value to be actually input among the coordinate values of the position specified by the pen 4.

次に第5図乃至第7図に従って、本発明の装置におけ
る位置検出及びペン4の状態、ここではスイッチ411の
オン・オフ状態の識別のようすを、SH回路610〜612、D
−FF81、インバータ82の動作とともに説明する。
Next, referring to FIGS. 5 to 7, the position detection and the state of the pen 4 in the apparatus of the present invention, that is, the identification of the ON / OFF state of the switch 411, will be described below.
This will be described together with the operation of the FF81 and the inverter 82.

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7は位置検出部1のループコイルの選択情報10
0をD−FF81に送出する。D−FF81にはタイミング回路5
1より出力される周波数f2(=f1/4)のタイミング信号1
01をインバータ82によって反転したタイミング信号102
がストローブ信号として入力されており、その立上がり
で前記情報100をラッチし、情報103として選択回路2に
送出する。選択回路2は前記情報103を受け、ループコ
イル11−1〜11−48のうちの一のループコイル、ここで
はループコイル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5及び受信回路6に交互に
切替制御する。
When the power of the entire device is turned on and the measurement starts,
The processing device 7 includes the loop coil selection information 10 of the position detection unit 1.
0 is sent to D-FF81. D-FF81 has a timing circuit 5
Timing signal 1 of frequency f2 (= f1 / 4) output from 1
01 Timing signal 102 inverted by inverter 82
Is input as a strobe signal, and the information 100 is latched at the rising edge of the signal and sent to the selection circuit 2 as information 103. The selection circuit 2 receives the information 103 and connects one of the loop coils 11-1 to 11-48, here the loop coil 11-1, to the transmission / reception switching circuit 3. The transmission / reception switching circuit 3 alternately controls the switching of the loop coil 11-1 to the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 based on the transmission / reception switching signal B described above.

この際、送信回路5は時間Tの送信期間において、前
述したような周波数f0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一のループコイ
ル、ここでは11−1に対して4回繰返される。この4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、即ち前記タイミング信号100又は101の一周期に
相当する。
At this time, during the transmission period of time T, the transmission circuit 5 transmits the sine wave signal of the frequency f0 as described above to the loop coil 11.
Send to -1. The switching between transmission and reception is repeated four times for one loop coil, here 11-1. The repetition period of the four times of transmission and reception corresponds to a selection period of one loop coil, that is, one cycle of the timing signal 100 or 101.

受信回路6の受信タイミング切替回路602の出力に
は、一のループコイルに対して4回の受信期間毎に同一
振幅の誘導電圧104が得られる。該誘導電圧104は帯域フ
ィルタ603に送出され、その周波数f0成分のエネルギー
に応じた出力電圧105とされ、検波器604にて検波・整流
され、さらに低域フィルタ607にてその包絡線成分から
なる信号106とされる。
In the output of the reception timing switching circuit 602 of the reception circuit 6, an induced voltage 104 having the same amplitude is obtained for each loop coil every four reception periods. The induced voltage 104 is sent out to the bandpass filter 603, is converted into an output voltage 105 corresponding to the energy of the frequency f0 component, is detected and rectified by the detector 604, and is further composed of the envelope component by the low-pass filter 607. The signal 106 is used.

ところで、前記信号106、言替えれば出力電圧105は当
初、同一振幅の誘導電圧104が加わる度に徐々に増加
し、その後、帯域フィルタ603の過渡応答特性に従っ
て、該同一振幅の誘導電圧104が7〜8個入力された時
にほぼ収束し一定の電圧値となるが、ここでは同一振
幅、即ち同一のループコイルに対する誘導電圧104は4
個に限られているため、充分に収束しない。
Incidentally, the signal 106, in other words, the output voltage 105 initially gradually increases each time the induced voltage 104 having the same amplitude is applied, and then the induced voltage 104 having the same amplitude becomes 7 according to the transient response characteristic of the bandpass filter 603. When about 8 pieces are input, they almost converge and become a constant voltage value. Here, the induced voltage 104 with the same amplitude, that is, the same loop coil is 4
Since the number is limited to individual pieces, it does not sufficiently converge.

一方、処理装置7が一のループコイルに対する誘導電
圧を受信回路6より読取り、A/D変換するタイミングは
内部の処理状況によって異なり、各ループコイルに対し
て常に一定とは限らない。このため、低域フィルタ607
の出力をそのまま処置装置7に送出し、該処理装置7に
その内部の処理状況に応じたタイミングで読取らせ、A/
D変換させると、ペン4と各ループコイルとの距離に比
例しない電圧が得られる恐れがある。
On the other hand, the timing at which the processing device 7 reads the induced voltage for one loop coil from the receiving circuit 6 and performs A / D conversion differs depending on internal processing conditions, and is not always constant for each loop coil. Therefore, the low-pass filter 607
Is output to the treatment device 7 as it is, and the processing device 7 reads the output at a timing corresponding to the internal processing state.
When D conversion is performed, a voltage that is not proportional to the distance between the pen 4 and each loop coil may be obtained.

そこで、本実施例では一のループコイルを選択し、電
波の送受信を開始させてから一定の時間が経過した時点
における低域フィルタ607の出力106をSH回路610に保持
させ、その後、処理装置7に読取らせるようにすること
により、ペン4と各ループコイルとの距離に比例した電
圧を得るようになした(なお、電波の送受信の回数を増
やし、誘導電圧が充分収束した後、処理装置7に読取ら
せるようになしても、ペン4と各ループコイルとの距離
に比例した電圧を得ることができるが、この場合は一の
ループコイルを選択している時間が長くなり、その分、
位置検出速度が低下することになる。)。
Therefore, in this embodiment, one loop coil is selected, and the output 106 of the low-pass filter 607 at the time when a certain time has elapsed since the start of transmission / reception of radio waves is held in the SH circuit 610. To obtain a voltage proportional to the distance between the pen 4 and each loop coil (note that the number of times of transmission / reception of radio waves is increased, and after the induced voltage has sufficiently converged, the processing device 7, the voltage proportional to the distance between the pen 4 and each loop coil can be obtained. In this case, however, the time during which one loop coil is selected becomes longer, and accordingly, ,
The position detection speed will be reduced. ).

SH回路610にはタイミング信号101がサンプルホールド
信号として入力されており、該タイミング信号101が立
下がった時点、即ちループコイルが切替えられる直前に
おける前記信号106の電圧値をローレベルの期間t(=1
/2f2)の間、保持する。
The timing signal 101 is input to the SH circuit 610 as a sample and hold signal. When the timing signal 101 falls, that is, immediately before the loop coil is switched, the voltage value of the signal 106 is changed to a low level period t (= 1
/ 2f2).

前記タイミング信号101は処理装置7に対する割込み
信号としても入力されており、処理装置7は該タイミン
グ信号101がローレベルの期間中、即ちSH回路610が信号
106の電圧値を保持している間にその出力107を読取り、
A/D変換し、ペン4と一のループコイル、ここでは11−
1との距離に比例した検出電圧、例えばVx1として一時
記憶する。
The timing signal 101 is also input as an interrupt signal to the processing device 7, and the processing device 7 outputs a signal during the period when the timing signal 101 is at a low level, that is, when the SH circuit 610
While holding the voltage value of 106, read its output 107,
A / D converted and the loop coil of pen 4 and one, here 11-
It is temporarily stored as a detection voltage proportional to the distance from the control signal 1, for example, Vx1.

また、処理装置7はタイミング信号102が次に立上が
る以前にループコイル11−2を選択する情報100をD/FF8
1に送出しており、これによってループコイル11−2を
送受切替回路3に接続し、ペン4とループコイル11−2
との距離に比例した検出電圧Vx2を前記同様にして得て
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、各ループコイル毎
のペン4との距離に比例した検出電圧Vx1〜Vx48(但
し、第5図ではその一部のみをアナロブ的な表現で示
す。)を記憶する。
Further, the processing device 7 sends the information 100 for selecting the loop coil 11-2 before the next rise of the timing signal 102 to the D / FF8.
1, the loop coil 11-2 is connected to the transmission / reception switching circuit 3, and the pen 4 and the loop coil 11-2 are transmitted.
, A detection voltage Vx2 proportional to the distance between the loop coils 11-3 to 11-
48 are sequentially connected to the transmission / reception switching circuit 3, and the detection voltages Vx1 to Vx48 are proportional to the distance between each loop coil and the pen 4 (however, only a part thereof is shown in an analog-like expression in FIG. 5). Is stored.

実際の検出電圧は、第6図に示すようにペン4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。
The actual detected voltage is obtained only in the several loop coils before and after the position (xp) where the pen 4 is placed as a center, as shown in FIG.

処理装置7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の指定位置を表わす座標値を算出する。
When the voltage value of the stored detection voltage is equal to or higher than a predetermined detection level, the processing device 7 calculates a coordinate value indicating the designated position of the pen 4 from these voltage values as described later.

次に、処理装置7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選択
する情報100をD−FF81に送出し、前記電波の送受信を
複数回、例えば4回繰返させ、その時、低域フィルタ60
8及び609より出力され、SH回路611及び612に前記同様に
して保持された出力値を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、ス
イッチ411のオン・オフを識別する。
Next, the processing device 7 controls the loop coils 11-1 to 11-48.
Among them, the information 100 for selecting the loop coil for which the maximum detection voltage is obtained is transmitted to the D-FF 81, and the transmission and reception of the radio wave is repeated a plurality of times, for example, four times.
A / D conversion of the output values output from 8 and 609, and held in the same manner as in the SH circuits 611 and 612, to detect which of these values is greater than or equal to a predetermined value as described above, On / off of the switch 411 is identified.

前記スイッチ411のオン・オフの識別結果は前述した
ペン4の指定位置を表わす座標値とともに図示しない上
位装置に転送される。
The on / off identification result of the switch 411 is transferred to a host device (not shown) together with the coordinate value indicating the designated position of the pen 4 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7は第7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100をD−FF81に送出し、前記同様
にして出力値を得てペン4に対する位置検出及びスイッ
チ411のオン・オフ状態の識別を行ない、得られた座標
値及び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 7 performs the second and subsequent position detection as shown in FIG.
Among them, the constant value before and after the loop coil at which the maximum detection voltage was obtained, for example, information 100 for selecting only 10 loop coils is sent to the D-FF81, and the output value is set in the same manner as described above. Then, the position of the pen 4 is detected and the on / off state of the switch 411 is identified, and the obtained coordinate values and the identification result are transferred and updated.

従って、ペン4を位置検出部1上で操作すると、その
間のペン4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 is operated on the position detection unit 1, all coordinate values of the position specified by the pen 4 during that time are transferred to the host device, and at this time, when the switch 411 is turned on,
The identification information in the ON state is transferred to the host device, and the host device can recognize the coordinate value at this time as a coordinate value to be input.

また、第7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いなければ以後の
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。
Also, in FIG. 7, the level check is to check whether the maximum value of the detection voltage has reached the detection level and to determine which loop coil has the maximum value of the detection voltage, and determine the detection level. If it has 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5図中の信号107において、最大値の検出電
圧Vx2と、その両側の検出電圧Vx1及びVx3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、 Vx1=a(x1−xp)+b ……(1) Vx2=a(x2−xp)+b ……(2) Vx3=a(x3−xp)+b ……(3) となる。ここで、a,bは定数(a<0)である。また、 x2−x1=Δx ……(4) x3−x1=2Δx ……(5) となる。(4),(5)式を(2),(3)式に代入し
て整理すると、 xp=x1+Δx/2{(3Vx1−4Vx2 +Vx3)/(Vx1−2Vx2+Vx3)} ……(6) となる。
For example, in the signal 107 in FIG. 5, when the detection voltage Vx2 of the maximum value and the detection voltages Vx1 and Vx3 on both sides thereof are approximated by a quadratic function, it can be calculated as follows (however, each loop coil The coordinate values of the center positions of 11-1 to 11-48 are x1 to x48, and the interval is Δx.) First, from the respective voltages and coordinate values, Vx1 = a (x1-xp) 2 + b (1) Vx2 = a (x2-xp) 2 + b (2) Vx3 = a (x3-xp) 2 + b ... ... (3) Here, a and b are constants (a <0). X2−x1 = Δx (4) x3−x1 = 2Δx (5) Substituting the equations (4) and (5) into the equations (2) and (3) and rearranging it, xp = x1 + Δx / 2 {(3Vx1-4Vx2 + Vx3) / (Vx1-2Vx2 + Vx3)} (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の指定位置の座標値xpを算出できる。
Therefore, the maximum value of the detection voltage obtained at the time of the level check and the detection voltages before and after that are extracted from each of the detection voltages Vx1 to Vx48, and these and the one of the loop coil from which the maximum value of the detection voltage is obtained are extracted. The coordinate value xp of the designated position of the pen 4 can be calculated by performing an operation corresponding to the above-described equation (6) from the coordinate value (known) of the previous loop coil.

第8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、52a及び52bはX方
向及びY方向の駆動回路、601a及び601b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52、増幅器601と
同様な構成を有している。
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. Here, an example in which position detection in the X direction and the Y direction is performed is shown. That is, in the figure, reference numeral 1a denotes a position detection unit in the X direction and the Y direction.
In this embodiment, two sets of position detectors 1 are superposed such that their loop coils are orthogonal to each other. 2a and 2b are selection circuits in the X and Y directions, 3a and 3b
Is a transmission / reception switching circuit in the X and Y directions, 52a and 52b are drive circuits in the X and Y directions, 601a and 601b are X and Y
Directional amplifiers, each having the same configuration as the selection circuit 2, transmission / reception switching circuit 3, drive circuit 52, and amplifier 601 in the first embodiment.

53はXY切替回路であり、タイミング回路51から低域フ
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52a又は52b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、613は受信タ
イミング切替回路であり、増幅器601a又は601b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603に加えるためのものである。また、7
aは処理装置であり、XY切替回路53及び受信タイミング
切替回路613を制御し、X方向及びY方向の位置検出を
交互に行なわせるようにした点を除いて、前記処理装置
7と同様である。なお、処理装置7a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9
図に示す。
Reference numeral 53 denotes an XY switching circuit which applies a sine wave signal input from the timing circuit 51 via a low-pass filter (not shown) to one of the driving circuits 52a and 52b and selects a direction for position detection. belongs to. Reference numeral 613 denotes a reception timing switching circuit for selecting a reception timing together with a direction in which a reception signal from the amplifier 601a or 601b is detected and adding the reception timing to the bandpass filter 603. Also, 7
a is a processing device, which is the same as the processing device 7 except that the XY switching circuit 53 and the reception timing switching circuit 613 are controlled so that position detection in the X direction and the Y direction is performed alternately. . Note that the timing of the second and subsequent position detection operations and state identification operations in the
Shown in the figure.

このように本実施例によれば、ペン4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。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily detect the positions (coordinates) of the pen 4 in the two directions of the X direction and the Y direction. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

なお、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
7又は7a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、また、第
2の実施例において、処理装置7a又はその上位装置に文
字認識機能を持たせて、手書き文字入力用のタブレット
として使用することもできる。
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 7 or 7a with a voice recognition function, various instructions can be performed by voice. In the second embodiment, the processing device 7a Alternatively, a higher-level device having a character recognition function can be used as a tablet for inputting handwritten characters.

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本発明によれば、タブレットの電
波発生手段より同調周波数の異なる第1及び第2の同調
回路を有する位置指示器に対して該第1及び第2の同調
回路が同調し得る電波を発生し、第1又は第2の同調回
路のうち定常的に閉である第1の同調回路もしくは操作
者の操作によって構成された第2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、電圧保持手段によって前記電波検出手段を
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
圧を該複数のループコイルの切替に同期した所定のタイ
ミングで保持し、さらに座標算出手段によって前記操作
がなされたか否かに拘らず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、同調回路判別手段
によって前記位置指示器から前記タブレットに反射され
た電波が前記第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、例えば誘導電圧が
充分収束しないような短い間隔で各ループコイルを切替
えるような場合でも、各ループコイル毎に一定時間、電
波を検出した時点における電圧値、即ち位置指示器と各
ループコイルとの距離のみに依存した誘導電圧値を得る
ことができ、従って、位置検出精度を悪化させることな
く、位置検出速度を上げることができる。また、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、タブレット上の座標値を
前記操作がなされたか否かに拘らず検出でき、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
出と併せて位置指示器に対する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。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the first and second tunings are performed on the position indicator having the first and second tuning circuits having different tuning frequencies from the radio wave generating means of the tablet. The circuit generates a radio wave that can be tuned, and is reflected from a first tuning circuit that is normally closed among the first or second tuning circuits or a second tuning circuit that is configured by an operation of an operator. Radio waves resulting from the tuning are detected by the radio wave detection means of the tablet, and a plurality of induced voltages induced by the voltage holding means to the plurality of loop coils constituting the radio wave detection means are synchronized with the switching of the plurality of loop coils. And the coordinate value of the position indicated by the position indicator on the tablet regardless of whether the operation is performed by the coordinate calculation means. It is calculated with finer accuracy, and the tuning circuit discriminating means detects whether the radio wave reflected from the position indicator to the tablet is the radio wave reflected from the first or second tuning circuit. Since it detects whether or not the operator's operation has been performed, even if each loop coil is switched at a short interval such that the induced voltage does not sufficiently converge, a radio wave is detected for each loop coil for a certain period of time. A voltage value at that time, that is, an induced voltage value depending only on the distance between the position indicator and each loop coil can be obtained, and therefore, the position detection speed can be increased without deteriorating the position detection accuracy. Also, the position indicator only needs to be provided with a passive element such as a coil or a capacitor for forming a tuning circuit, and the cord is not required. In addition, heavy parts such as batteries and magnets are not required, so that the weight and cost are reduced, the burden of replacing batteries is eliminated, the operability is extremely improved, and the coordinate values on the tablet are reduced. It is possible to detect whether or not the operation has been performed, and to detect whether or not the operator has operated the position indicator together with the detection of the coordinate value based on which tuning circuit has reflected the radio wave. There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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図はスタ
イラスペンの同調回路、送信回路及び受信回路の詳細と
ともに装置全体の構成を示す図、第4図は第3図の各部
の信号波形図、第5図は第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6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7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8図は本発明の第
2の実施例を示す第3図と同様な図、第9図は第2の実
施例における第7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……送信回路、6……受信回路、7……処理
装置、41……同調回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a position detecting device of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a stylus pen, and FIG. 3 is a device together with details of a tuning circuit, a transmitting circuit and a receiving circuit of the stylus pen. FIG. 4 is a signal waveform diagram of each part in FIG. 3, FIG. 5 is a timing chart showing a basic position detecting operation in the first embodiment, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a detection voltage obtained from each loop coil at the time of the position detection operation, FIG. 7 is a timing chart showing the second and subsequent position detection operations and state identification operations, and FIG. 8 is a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a view similar to FIG. 3 showing an example, and FIG. 9 is a view similar to FIG. 7 in the second embodiment. 1. Position detecting unit, 11-1 to 11-48 Loop coil,
2 selection circuit, 3 transmission / reception switching circuit, 4 stylus pen, 5 transmission circuit, 6 reception circuit, 7 processing unit, 41 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 (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】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前記
操作をした状態を通知する第2の同調回路とを有する位
置指示器と、 複数のループコイルから構成され、前記第1と第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及び前
記第1又は第2の同調回路から反射される前記同調に起
因する電波を前記複数のループコイルを順次切替えて検
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を前記切替に同
期した所定のタイミングに保持する電圧保持手段と、 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前記電圧保持手段によって保持さ
れた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操作がなされたか否かに拘
らず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
よって誘導され前記電圧保持手段によって保持された誘
導電圧より、前記位置指示器から前記タブレットに反射
された電波が前記第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、前記操作者の操作が
なされたか否かを検出する同調回路判別手段とを備えた ことを特徴とする位置検出装置。
1. A position detecting device for transmitting and receiving signals between a position indicator and a tablet, and detecting a coordinate value on the tablet indicated by the position indicator, wherein the position detecting device is constantly closed and connected to the tablet. On the other hand, a first tuning circuit for designating the position to be measured and notifying that the operator does not operate, and a tuning frequency different from the first tuning circuit which is constituted by the operation of the operator and which is different from that of the first tuning circuit. A position indicator having a second tuning circuit for designating a position to be performed and notifying the operator of the operation, and a plurality of loop coils, wherein the first and second tuning circuits are tuned. Radio wave generating means for generating a radio wave which can be generated, and radio wave detection for detecting a radio wave caused by the tuning reflected from the first or second tuning circuit by sequentially switching the plurality of loop coils A tablet having a step, voltage holding means for holding a plurality of induced voltages induced by the reflection in a plurality of loop coils constituting the radio wave detection means at a predetermined timing synchronized with the switching, and the radio wave detection means Regardless of whether or not the operation is performed with a finer accuracy than the arrangement interval of the plurality of loop coils, the plurality of induced voltages induced by the reflection in the plurality of loop coils to be configured and held by the voltage holding unit, A coordinate calculating means for obtaining a coordinate value of a pointing position of the position indicator on the tablet; and a position indication based on an induced voltage induced by the reflection in a loop coil constituting the radio wave detecting means and held by the voltage holding means. The radio wave reflected from the device to the tablet is the radio wave reflected from either the first or second tuning circuit. And a tuning circuit discriminating means for detecting whether or not the operator has performed the operation.
【請求項2】電波発生手段及び電波検出手段を交互に動
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項記載の位置検出装置。
2. The position detecting device according to claim 1, wherein the radio wave generating means and the radio wave detecting means are operated alternately.
【請求項3】電波発生手段を構成するループコイルと電
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2項記載の位
置検出装置。
3. The position detecting device according to claim 2, wherein the loop coil constituting the electric wave generating means and the loop coil constituting the electric wave detecting means are used in combination.
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