JPH07109577B2 - Position detector - Google Patents

Position detector

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JPH07109577B2
JPH07109577B2 JP61255268A JP25526886A JPH07109577B2 JP H07109577 B2 JPH07109577 B2 JP H07109577B2 JP 61255268 A JP61255268 A JP 61255268A JP 25526886 A JP25526886 A JP 25526886A JP H07109577 B2 JPH07109577 B2 JP H07109577B2
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frequency
predetermined frequency
circuit
loop coil
loop
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嗣也 山並
孝彦 舟橋
聡明 仙田
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Wacom Co Ltd
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Wacom Co Ltd
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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、複数のコードレスの位置指示器を同時に使用
可能な位置検出装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a position detection device capable of simultaneously using a plurality of cordless position pointing devices.

(従来の技術) 従来の位置検出装置としては、磁歪伝達媒体の一端又は
位置指示器の先端に設けた駆動コイルにパルス電流を印
加して前記磁歪伝達媒体に磁歪振動波を生起させた時点
より、位置指示器の先端又は磁歪伝達媒体の一端に設け
た検出コイルに前記磁歪振動波に基づく誘導電圧を検出
するまでの時間を処理装置等で測定し、これより位置指
示器の指定位置を算出する如くなしたものがあった。ま
た、従来の他の位置検出装置としては、複数の駆動線と
検出線とを互いに直交して配置し、駆動線に順次、電流
を流すとともに検出線を順次選択して誘導電圧を検出
し、フェライトのような磁性体を有する位置指示器で指
定した位置を大きな誘導電圧が誘起された検出線の位置
より検出するようになしたものがあった。
(Prior Art) As a conventional position detecting device, a pulse current is applied to a drive coil provided at one end of a magnetostrictive transmission medium or at the tip of a position indicator to generate a magnetostrictive vibration wave in the magnetostrictive transmission medium. , The time until it detects the induced voltage based on the magnetostrictive vibration wave in the detection coil provided at the tip of the position indicator or one end of the magnetostrictive transmission medium is measured by a processing device, etc., and the designated position of the position indicator is calculated from this. There was something I did. Further, as another conventional position detection device, a plurality of drive lines and a detection line are arranged orthogonal to each other, and the induced voltage is detected by sequentially passing a current through the drive lines and sequentially selecting the detection lines, There has been a device in which a position designated by a position indicator having a magnetic material such as ferrite is detected from the position of a detection line in which a large induced voltage is induced.

(発明が解決しようとする問題点) 前者の装置では位置検出精度は比較的良好であるが、タ
イミング信号等を授受するために位置指示器と処理装置
等との間にコードを必要とし、その取扱いが著しく制限
されるとともに、位置指示器を磁歪伝達媒体に対して垂
直に保持し、且つかなり近接させて使用しなければなら
なかった。また、後者の装置では位置指示器をコードレ
スとすることはできるが、座標位置の分解能が線の間隔
で決まり、分解能を上げるために線の間隔を小さくする
とSN比および安定度が悪くなり、従って分解能を上げる
ことが困難であり、また、駆動線と検出線の交点の真上
の位置検出が困難であり、さらに位置指示器を線に極く
接近させなければならなかった。また、前述したいずれ
の装置でも2つ又はそれ以上の位置指示器を同時に用い
て、その指定位置を検出することができないという問題
点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) Although the former device has relatively good position detection accuracy, a code is required between the position indicator and the processing device in order to send and receive timing signals and the like. The handling was severely limited and the position indicator had to be held perpendicular to the magnetostrictive transmission medium and used in close proximity. Also, in the latter device, the position indicator can be made cordless, but the resolution of the coordinate position is determined by the line spacing, and if the line spacing is reduced in order to increase the resolution, the SN ratio and stability deteriorate, so It was difficult to increase the resolution, and it was difficult to detect the position directly above the intersection of the drive line and the detection line, and the position indicator had to be brought very close to the line. Further, in any of the above-mentioned devices, there is a problem that it is not possible to detect the designated position by using two or more position indicators at the same time.

本発明はこのような従来の問題点を改善したものであ
り、位置指示器がどこにも接続されず操作性が良く、且
つ複数の位置指示器を同時に用いることができ、しかも
高精度な位置検出が可能な装置を提供することを目的と
する。
The present invention has improved the above-mentioned conventional problems. The position indicator is not connected to anywhere and the operability is good, and a plurality of position indicators can be used simultaneously, and highly accurate position detection is possible. It is an object of the present invention to provide a device capable of

(問題点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、所定の周波数およびそのn(=2,3,……)次
高調波の周波数のうちの一の周波数を同調周波数とする
複数の同調回路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、前記所定の周波数の
電波を発生する電波発生手段並びに前記複数の同調回路
から反射される前記所定の周波数又はそのn次高調波の
周波数とほぼ同一周波数の電波を前記所定の周波数およ
びそのn次高調波の周波数毎に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前記所定
の周波数およびそのn次高調波の周波数毎の複数の誘導
電圧より、前記複数のループコイルの配設間隔より細か
い精度で複数の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を備えた位置検出装
置を提案する。
(Means for Solving Problems) In the present invention, in order to achieve the above object, a signal is exchanged between a position indicator and a tablet, and a coordinate value on the tablet indicated by the position indicator is detected. A plurality of position indicators having a plurality of tuning circuits each having a predetermined frequency and one of n (= 2, 3, ...) Harmonics of the predetermined frequency as a tuning frequency. When,
A radio wave generating unit configured to generate a radio wave having the predetermined frequency and a radio wave having substantially the same frequency as the predetermined frequency or the frequency of the nth harmonic thereof reflected from the plurality of tuning circuits are formed of a plurality of loop coils. A tablet having a radio wave detecting means for detecting each of a predetermined frequency and its nth harmonic, and the predetermined frequency and its nth harmonic induced by the reflection in a plurality of loop coils constituting the radio wave detecting means. Position detection including coordinate calculation means for obtaining coordinate values of pointing positions of the plurality of position pointing devices on the tablet with precision smaller than the arrangement intervals of the plurality of loop coils from a plurality of induced voltages for each frequency of the wave. Suggest a device.

(作用) 本発明によれば、複数のループコイルから構成される電
波発生手段より所定の周波数の電波が発生すると、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
各同調回路に同調、即ち受信されるが、該電波を受信し
た複数の同調回路は前記所定の周波数又はそのn次高調
波の周波数とほぼ同一周波数の電波をそれぞれ発信、即
ち反射する。該反射された所定の周波数又はそのn次高
調波の周波数とほぼ同一周波数の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前記所
定の周波数およびそのn次高調波の周波数毎に検出さ
れ、さらに座標算出手段によって前記複数の位置指示器
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。
(Operation) According to the present invention, when a radio wave having a predetermined frequency is generated by the radio wave generating means composed of a plurality of loop coils, the radio wave is transmitted to each tuning circuit of a plurality of position pointing devices for performing position designation on the tablet. Although tuned, that is, received, a plurality of tuning circuits that have received the radio waves emit, or reflect, radio waves having substantially the same frequency as the predetermined frequency or the frequency of the nth harmonic thereof. The reflected radio wave having the same frequency as the predetermined frequency or the frequency of the nth harmonic thereof is detected by the radio wave detecting means composed of a plurality of loop coils of the tablet for each of the predetermined frequency and the frequency of the nth harmonic thereof. The coordinate values of the detected position of the plurality of position indicators on the tablet are calculated by the coordinate calculation means with a finer precision than the arrangement intervals of the plurality of loop coils.

(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は接続
切替回路、4,5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 connection switching circuit, and 4 and 5 are positions. An indicator, 6 is a 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複数、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。
In the position detecting unit 1, a plurality of, for example, 48 loop coils 11-1, 11-2, ... 11-48 having conductors parallel to each other are arranged in the direction of arrow a in the figure (hereinafter referred to as a position detecting direction). ) Are installed side by side. Also, each loop coil 11-1 to 11-
The 48's are arranged parallel to each other and overlapping.
Although each loop coil 11-1 to 11-48 has one turn here, it may have a plurality of turns if necessary.

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、前記複
数のループコイルとなしたものを用いることができる。
As the position detector 1, use is made of a plurality of loop coils formed by connecting a large number of parallel conductors formed by, for example, etching a known printed circuit board with jumper wires or the like. You can

選択回路2は、前記複数のループコイル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、およ
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。
The selection circuit 2 includes a plurality of loop coils 11-1 to 11-48.
One of the loop coils is sequentially selected, 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, respectively. ing. 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 the information from the processing device 8 to select one loop coil.

該選択回路2は、周知のマルチプレクサを多数組合せる
ことによって実現できる。
The selection circuit 2 can be realized by combining a number of well-known multiplexers.

接続切替回路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および受信回路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お
よび24は、選択接点31および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3
4,36に接続されている。前記端子33,34に対応する選択
接点31、および端子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
信および受信を切替える如くなっている。
The connection switching circuit 3 alternately connects one loop coil selected by the selection circuit 2 to the transmission circuit 6 and the reception circuit 7. The selection contacts 23 and 24 of the selection circuit 2 are the selection contacts 31. And 32 respectively. Also, 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 3 and 35.
It is connected to 4,36. The selection contact 31 corresponding to the terminals 33 and 34 and the selection contact 32 corresponding to the terminals 35 and 36 are interlocked with each other and operate based on a transmission / reception switching signal described later to switch between transmission and reception.

なお、該接続切替回路3も周知のマルチプレクサによっ
て実現される。
The connection switching circuit 3 is also realized by a known multiplexer.

位置指示器(以下、入力ペンと称す。)4および位置指
示器(以下、カーソルと称す。)5は、コイルとコンデ
ンサを含む同調回路41および51をそれぞれ内蔵してい
る。
The position indicator (hereinafter referred to as an input pen) 4 and the position indicator (hereinafter referred to as a cursor) 5 have tuning circuits 41 and 51 including a coil and a capacitor, respectively.

第2図は入力ペン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および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 input pen 4. Inside the pen shaft 42 made of a non-metallic material such as synthetic resin, a core body 43 such as a ballpoint pen and the core body 43 are slid from the tip side thereof. A ferrite core 44 having a through hole that can be accommodated movably, a coil spring 45, a switch 411, a coil 412 wound around the ferrite core 44, and a tuning circuit 41 including capacitors 413 and 414 are integrally formed. It is assembled and incorporated, and a cap 46 is attached to the rear end thereof.

前記コイル412とコンデンサ413は、第4図にも示すよう
に互いに並列に接続され、周知の並列共振回路を構成す
る如くなっており、該コイル412およびコンデンサ413の
数値は後述する交流信号の周波数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を介してコイル
412およびコンデンサ413の両端に接続されており、スイ
ッチ411がオンした時、前述した並列共振回路における
電流の位相を所定角度、例えば90゜遅らせる作用を行な
う。なお、スイッチ411は、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、該芯
体43をペン軸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、オンする如くなっている。
The coil 412 and the capacitor 413 are connected in parallel to each other as shown in FIG. 4 so as to form a well-known parallel resonance circuit, and the numerical values of the coil 412 and the capacitor 413 are the frequency of an AC signal described later. At f0, the voltage and current phases are set to a value that causes resonance (tuning) in the same phase. Further, the capacitor 414 is a coil via the switch 411.
It is connected to both ends of 412 and the capacitor 413, and when the switch 411 is turned on, it acts to delay the phase of the current in the parallel resonant circuit described above by a predetermined angle, for example, 90 °. The switch 411 presses the tip of the core body 43 against the input surface (not shown) of the position detection unit 1 to push the core body 43 into the pen shaft 42, and the coil spring 45 is pushed by the rear end of the core body 43. It is pressed through and is turned on.

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円柱
体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、前記円柱体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および514が内蔵されている。なお、図面
上、コイル512が2ターンのコイルで示されているが、
実際には数百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および514から同調回
路51が構成される。
FIG. 3 shows a detailed structure of the cursor 5, which is a transparent columnar body 53 made of plastic or the like having a bottom surface provided with an index “+” at one end of a housing 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 cylindrical body 53 so as to surround the cylindrical body 53, and capacitors 513 and 514 are further incorporated therein. Although the coil 512 is shown as a two-turn coil in the drawing,
Actually, it consists of several hundred turns of coil. The tuning circuit 51 is composed of the switch 511, the coil 512, and the 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
に互いに並列に接続され、周知の並列共振回路を構成す
る如くなっており、該コイル512およびコンデンサ513の
数値は交流信号の周波数f0のn(=2,3,……)倍、例え
ば3倍の周波数において、電圧と電流の位相が同相で共
振(同調)にする値に設定されている。また、コンデン
サ514はスイッチ511を介してコイル512およびコンデン
サ513の両端に接続されており、スイッチ511がオンした
時、前述した並列共振回路における電流の位相を所定角
度、例えば90゜遅らせる作用を行なう。
The coil 512 and the capacitor 513 are connected in parallel to each other as shown in FIG. 4 so as to form a well-known parallel resonance circuit. The numerical values of the coil 512 and the capacitor 513 are the frequency f0 of the AC signal. At a frequency of n (= 2, 3, ...) Multiples, for example, triple, the voltage and the current are set to a value that causes resonance (tuning) in phase. The capacitor 514 is connected to both ends of the coil 512 and the capacitor 513 via the switch 511, and when the switch 511 is turned on, the capacitor 514 acts to delay the phase of the current in the parallel resonant circuit by a predetermined angle, for example, 90 °. .

第4図は同調回路41,51、送信回路6および受信回路7
の詳細とともに装置全体の構成を示すものである。図
中、601は波形整形回路、602は逓倍器、603,604は移相
器、605は駆動回路であり、これらは送信回路6を構成
する。また、701は増幅器、702,703は帯域フィルタ(BP
F)、704,705,706,707は位相検波器(PSD)、708,709,7
10,711は低域フィルタ(LPF)、712,713,714,715はアナ
ログ・ディジタル変換器(ADコンバータ)であり、これ
らは受信回路7を構成する。
FIG. 4 shows tuning circuits 41, 51, transmitting circuit 6 and receiving circuit 7.
2 shows the configuration of the entire apparatus together with the details of FIG. In the figure, 601 is a waveform shaping circuit, 602 is a multiplier, 603 and 604 are phase shifters, and 605 is a drive circuit, which constitute the transmission circuit 6. Further, 701 is an amplifier, and 702 and 703 are bandpass filters (BP
F), 704,705,706,707 are phase detectors (PSD), 708,709,7
Reference numeral 10,711 is a low-pass filter (LPF), and 712,713,714,715 are analog-digital converters (AD converters), 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、交流信号および送受切替信号を発生するとともに、
受信回路7の出力に基づいて各ループコイルの切替を制
御し、複数の同調回路の座標値、即ち複数の位置指示器
の指示位置の座標値を算出する。
The processing device 8 is composed of a well-known microprocessor or the like, generates an AC signal and a transmission / reception switching signal, and
The switching of each loop coil is controlled based on the output of the receiving circuit 7, and the coordinate values of the plurality of tuning circuits, that is, the coordinate values of the indicated positions of the plurality of position indicators are calculated.

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および送信回路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および受信回路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 and the reception circuit 7 are also provided.
Constitutes the radio wave detecting means, and the processing device 8 constitutes the coordinate calculating means.

次に動作について説明するが、まず、位置検出部1と入
力ペン4,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図に従って説
明する。
Next, the operation will be described. First, the manner in which radio waves are transmitted and received between the position detector 1 and the input pen 4 and the cursor 5 and the signals obtained at this time will be described with reference to FIG.

処理装置8は、図示しない発振器からのクロックに基づ
いて周波数f0、例えば500kHzの交流信号、例えば矩形波
信号Aを発生し、また、周波数15.625kHzの送受切替信
号Bを発生する。
The processing device 8 generates an AC signal having a frequency f0, for example, 500 kHz, for example, a rectangular wave signal A, and a transmission / reception switching signal B having a frequency of 15.625 kHz, based on a clock from an oscillator (not shown).

前記矩形波信号Aは波形整形回路601に送出され波形整
形され、さらに逓倍器602および移相器603に送出され
る。逓倍器602は矩形波信号Aの周波数をn、ここでは
3倍の3f0に逓倍した矩形波信号Cを作成して、これを
移相器604に送出する。
The rectangular wave signal A is sent to the waveform shaping circuit 601, the waveform is shaped, and further sent to the multiplier 602 and the phase shifter 603. The frequency multiplier 602 multiplies the frequency of the rectangular wave signal A by n, which is three times 3f0 in this case, to generate a rectangular wave signal C, and sends this to the phase shifter 604.

移相器602は前記矩形波信号Aの位相をそのまま(0
゜)とした信号、および90゜遅らせた信号(図示せず)
を作成し、これらを位相検波器704および705にそれぞれ
送出し、また、移相器603は前期矩形波信号Cの位相を
そのまま(0゜)とした信号、および90゜遅らせた信号
(図示せず)を作成し、これらを位相検波器706および7
07にそれぞれ送出する。
The phase shifter 602 keeps the phase of the rectangular wave signal A (0
Signal) and a signal delayed by 90 ° (not shown)
And sends them to the phase detectors 704 and 705, respectively, and the phase shifter 603 outputs a signal in which the phase of the rectangular wave signal C in the previous period is left unchanged (0 °) and a signal delayed by 90 ° (not shown). ) And create phase detectors 706 and 7
Send to 07 respectively.

また一方、矩形波信号Aは駆動回路605によって平衡信
号に変換され接続切替回路3に送出されるが、該接続切
替回路3は前記信号Bにより切替制御されているため、
接続切替回路3より選択回路2に出力される信号は、32
μsec毎に500kHzのパルス信号を出したり出さなかった
りする信号Dとなる。
On the other hand, the rectangular wave signal A is converted into a balanced signal by the drive circuit 605 and sent to the connection switching circuit 3, but since the connection switching circuit 3 is switch-controlled by the signal B,
The signal output from the connection switching circuit 3 to the selection circuit 2 is 32
It becomes a signal D that outputs or does not output a pulse signal of 500 kHz every μsec.

該信号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、例えば11−i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 one loop coil, for example, 11-i of the position detector 1 through the selection circuit 2, and at this time, the loop coil 11-i generates a radio wave based on the signal D.

この際、位置検出部1のループコイル11−i付近にて入
力ペン4が略直立状態に保持されていると、該電波は入
力ペン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を発生する。
At this time, when the input pen 4 is held in a substantially upright state near the loop coil 11-i of the position detecting section 1, the radio wave excites the coil 412 of the input pen 4 and the tuning circuit 41 receives the signal. An induced voltage E synchronized with D is generated.

ところで、前記電波は矩形波信号Aに基づいて発信され
たものであるため、矩形波信号Aの基本周波数、即ちf0
の成分とともに、その2倍,3倍,……の周波数を有する
高調波の成分を含んでいる。このため、前記信号Dに基
づいてループコイル11−iより発生する電波は、位置検
出部1上の他の位置に置かれたカーソル5のコイル512
を励振し、その同調回路51に前記信号Dの3倍の周波数
の誘導電圧Fを発生する。
By the way, since the radio wave is transmitted based on the rectangular wave signal A, the fundamental frequency of the rectangular wave signal A, that is, f0
In addition to the component of, the harmonic component having the frequency of 2 times, 3 times, ... Therefore, the radio wave generated from the loop coil 11-i based on the signal D is the coil 512 of the cursor 5 placed at another position on the position detection unit 1.
To generate an induced voltage F having a frequency three times that of the signal D in the tuning circuit 51.

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、入力ペン4の同調回路41およびカーソ
ル5の同調回路51においては回路的に変化はないため、
前記誘導電圧EおよびFは徐々に減衰する。
After that, in the signal D, when the loop coil 11-i is switched to the receiving circuit 7 side when the signal-less period, that is, the reception period is entered, the radio wave from the loop coil 11-i immediately disappears, but the input pen 4 Since there is no circuit change in the tuning circuit 41 of and the tuning circuit 51 of the cursor 5,
The induced voltages E and F gradually attenuate.

一方、前記誘導電圧EおよびFに基づいて同調回路41お
よび51を流れる電流は、コイル412および512より電波を
それぞれ発信させる。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、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とコ
イル512からの電波による誘導電圧とが合成された誘導
電圧Gが発生する。
On the other hand, the currents flowing through the tuning circuits 41 and 51 based on the induced voltages E and F cause the coils 412 and 512 to emit radio waves, respectively. Since the radio wave excites the loop coil 11-i connected to the receiving circuit 7 in the opposite direction, the induction voltage of the radio wave from the coil 412 and the induction voltage of the radio wave from the coil 512 are combined in the loop coil 11-i. The induced voltage G generated is generated.

接続切替回路3は、前記送受切替信号Bにより切替えら
れているため、送信停止期間の間のみ、ループコイル11
−iよりの誘導電圧Gを取入れる。該誘導電圧Gは増幅
器701により増幅され、さらに帯域フィルタ702および70
3に送出される。
Since the connection switching circuit 3 is switched by the transmission / reception switching signal B, the loop coil 11 is operated only during the transmission suspension period.
Take in induced voltage G from -i. The induced voltage G is amplified by the amplifier 701, and the bandpass filters 702 and 70 are further added.
Dispatched to 3.

帯域フィルタ702は周波数f0を中心とする通過帯域を有
するフィルタであるため、その出力Hには信号G中の同
調回路41による誘導電圧成分のみが現われ、また、同様
に帯域フィルタ703は矩形波信号Cの周波数、即ち3f0を
中心とする通過帯域を有するフィルタであるため、その
出力Iには信号G中の同調回路51による誘導電圧成分の
みが現われる。
Since the band-pass filter 702 is a filter having a pass band centered on the frequency f0, only the induced voltage component due to the tuning circuit 41 in the signal G appears in the output H of the band-pass filter 703. Since the filter has a pass band centered on the frequency of C, that is, 3f0, only the induced voltage component in the signal G due to the tuning circuit 51 appears in the output I.

前記信号Hは位相検波器704および705にそれぞれ入力さ
れ、また、信号Iは位相検波器706および707にそれぞれ
入力される。
The signal H is input to the phase detectors 704 and 705, respectively, and the signal I is input to the phase detectors 706 and 707, respectively.

位相検波器704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、信号Hの位相が矩形波信号A
の位相と一致していれば、ちょうど信号Hをプラス側に
反転した信号Jを出力する。該信号Jは遮断周波数の充
分低い低域フィルタ708にて電圧VKの平坦な信号Kに変
換される。
The rectangular wave signal A is input to the phase detector 704 as a detection signal. At this time, the phase of the signal H is the rectangular wave signal A.
If it matches the phase of, the signal J which is just the signal H inverted to the positive side is output. The signal J is converted into a flat signal K having a voltage VK by a low pass filter 708 having a sufficiently low cutoff frequency.

また、位相検波器705には矩形波信号Aの位相を90゜遅
らせた信号A′(図示せず)が検波信号として入力され
ており、この時、信号Hの位相が矩形波信号A′の位相
と一致していれば、前記同様、信号Hをプラス側に反転
した信号を出力する。該信号は前記同様の低域フィルタ
709にて平坦な信号に変換される。
Further, a signal A ′ (not shown) obtained by delaying the phase of the rectangular wave signal A by 90 ° is input to the phase detector 705 as a detection signal, and at this time, the phase of the signal H is the rectangular wave signal A ′. If they match the phase, a signal obtained by inverting the signal H to the plus side is output as in the above. The signal is a low pass filter similar to the above
Converted to flat signal at 709.

一方、位相検波器706には前記矩形波信号Cが検波信号
として入力されており、この時、信号Iの位相が矩形波
信号Cの位相と一致していれば、ちょうど信号Iをプラ
ス側に反転した信号Lを出力する。該信号Lは遮断周波
数の充分低い低域フィルタ710にて電圧VMの平坦な信号
Mに変換される。
On the other hand, the rectangular wave signal C is input to the phase detector 706 as a detection signal. At this time, if the phase of the signal I matches the phase of the rectangular wave signal C, the signal I is just set to the plus side. The inverted signal L is output. The signal L is converted into a flat signal M having a voltage VM by a low-pass filter 710 having a sufficiently low cutoff frequency.

また、位相検波器705には矩形波信号Cの位相を90゜遅
らせた信号C′(図示せず)が検波信号として入力され
ており、この時、信号Iの位相が矩形波信号C′の位相
と一致していれば、前記同様、信号Iをプラス側に反転
した信号を出力する。該信号は前記同様の低域フィルタ
711にて平坦な信号に変換される。
A signal C ′ (not shown) obtained by delaying the phase of the rectangular wave signal C by 90 ° is input to the phase detector 705 as a detection signal. At this time, the phase of the signal I is the rectangular wave signal C ′. If they match the phase, a signal obtained by inverting the signal I to the plus side is output as in the above. The signal is a low pass filter similar to the above
Converted to flat signal at 711.

ここで、入力ペン4およびカーソル5において、スイッ
チ411および511がオフとなっている場合は、前述したよ
うに同調回路41および51の共振周波数における電圧と電
流の位相がそれぞれ一致しており、受信信号HおよびI
と矩形波信号AおよびCの位相もそれぞれ一致する。従
って、この時は低域フィルタ708および710の出力のみに
電圧が現われ、低域フィルタ709および711の出力には電
圧は現われない。
Here, in the input pen 4 and the cursor 5, when the switches 411 and 511 are off, as described above, the phases of the voltage and the current at the resonance frequencies of the tuning circuits 41 and 51 match, and Signals H and I
And the rectangular wave signals A and C also have the same phase. Therefore, at this time, a voltage appears only at the outputs of the low-pass filters 708 and 710, and no voltage appears at the outputs of the low-pass filters 709 and 711.

また、入力ペン4において、スイッチ411がオンとなっ
ている場合は、前述したように同調回路41の共振周波数
における電流の位相が電圧の位相に対して90゜遅れるこ
とになり、受信信号Hの位相も矩形波信号Aの位相に対
して90゜遅れることになる。従って、この時は低域フィ
ルタ709の出力のみに電圧が現われることになる(な
お、この際の位相遅れが90゜未満であれば、低域フィル
タ708および709の出力の両方に、該位相遅れ量に対応し
た値の電圧値が現われることになる。)。
Further, in the input pen 4, when the switch 411 is turned on, the phase of the current at the resonance frequency of the tuning circuit 41 is delayed by 90 ° with respect to the phase of the voltage as described above, and the reception signal H The phase also lags the phase of the rectangular wave signal A by 90 °. Therefore, at this time, a voltage appears only in the output of the low-pass filter 709 (note that, if the phase delay at this time is less than 90 °, the phase-lag appears in both the outputs of the low-pass filters 708 and 709. The voltage value of the value corresponding to the quantity will appear.)

同様にカーソル5において、スイッチ511がオンとなっ
ている場合は、前述したように同調回路51の共振周波数
における電流の位相が電圧の位相に対して90゜遅れるこ
とになり、受信信号Iの位相も矩形波信号Cの位相に対
して90゜遅れることになる。従って、この時は低域フィ
ルタ711の出力のみに電圧が現われることになる(な
お、この際の位相遅れが90゜未満であれば、低域フィル
タ710および711の出力の両方に、該位相遅れ量に対応し
た値の電圧値が現われることになる。)。
Similarly, when the switch 511 is turned on at the cursor 5, the phase of the current at the resonance frequency of the tuning circuit 51 is delayed by 90 ° with respect to the phase of the voltage as described above, and the phase of the received signal I Also lags the phase of the rectangular wave signal C by 90 °. Therefore, at this time, the voltage appears only at the output of the low-pass filter 711 (Note that if the phase delay at this time is less than 90 °, the phase delay is output to both the outputs of the low-pass filters 710 and 711. The voltage value of the value corresponding to the quantity will appear.)

前記低域フィルタ708〜711の出力はそれぞれADコンバー
タ712〜715にてディジタル値に変換され、処理装置8に
送出される。処理装置8は前記ADコンバータ712,713の
出力値、並びにADコンバータ714,715の出力値に対し
て、下記式(1),(2)に示す演算処理を施す。
The outputs of the low-pass filters 708 to 711 are converted into digital values by the AD converters 712 to 715, respectively, and sent to the processing device 8. The processing unit 8 performs arithmetic processing shown in the following equations (1) and (2) on the output values of the AD converters 712 and 713 and the output values of the AD converters 714 and 715.

VR=(VP+VQ1/2 ……(1) Vθ=tan-1(VQ/VP) ……(2) ここで、VPはADコンバータ712(又は714)の出力値、
VQはADコンバータ713(又は715)の出力値である。ま
た、電圧VRは入力ペン4(又はカーソル5)とループ
コイル11−iとの距離に比例した値を示し、電圧Vθ
入力ペン4の同調回路41(又はカーソル5の同調回路5
1)における電圧と電流の位相差に比例した値を示す。
VR = (VP 2 + VQ 2 ) 1/2 (1) V θ = tan -1 (VQ / VP) (2) where VP is the output value of the AD converter 712 (or 714),
VQ is the output value of the AD converter 713 (or 715). The voltage VR shows a value proportional to the distance between the input pen 4 (or the cursor 5) and the loop coil 11-i, and the voltage V θ is the tuning circuit 41 of the input pen 4 (or the tuning circuit 5 of the cursor 5).
The value is proportional to the phase difference between voltage and current in 1).

前記電圧VRの値は、入力ペン4(又はカーソル5)と
電波を送受信するループコイル11−iが切替えられると
変化し、これより後述する如くして入力ペン4(又はカ
ーソル5)の位置が検出される。
The value of the voltage VR changes when the loop coil 11-i that transmits and receives radio waves to and from the input pen 4 (or the cursor 5) is switched, and the position of the input pen 4 (or the cursor 5) is changed as will be described later. To be detected.

前記電圧Vθの値はスイッチ411(又は511)のオン・オ
フのみによって変化するため、該電圧Vθを所定の閾値
電圧と比較することによって、該スイッチ411(又は51
1)のオン・オフが識別される。
Since the value of the voltage V θ changes only by turning on / off the switch 411 (or 511), by comparing the voltage V θ with a predetermined threshold voltage, the switch 411 (or 51)
On / off of 1) is identified.

次に第6図乃至第8図に従って、本発明の装置における
位置検出のようすを説明する。
Next, with reference to FIGS. 6 to 8, the manner of position detection 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を接続切
替回路3に接続する。接続切替回路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
および受信回路7に交互に切替制御する。
First, when the power of the entire apparatus is turned on and the measurement is started, the processing apparatus 8 causes the loop coil 11-1 to
Information for selecting the first loop coil 11-1 out of 11-48 is sent to the selection circuit 2 and the loop coil 11-1 is connected to the connection switching circuit 3. The connection switching circuit 3 connects the loop coil 11-1 to the transmission circuit 6 based on the transmission / reception switching signal B described above.
And the receiving circuit 7 is alternately switched.

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個のパルス信号(な
お、第5図では図面の都合上、そのうちの4個のみを示
している。)を該ループコイル11−1へ送る。前記送信
および受信の切替は第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回繰返される。こ
の7回の送信およ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 displays 16 pulse signals of 500 kHz as shown in FIG. 6 (a) during the transmission period of 32 μsec (only four of them are shown in FIG. 5 for the convenience of the drawing). Is 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の位相検波器704〜707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低域フィルタ708
〜711にて平均化され、ADコンバータ712〜715にてディ
ジタル値に変換され、処理装置8に送出される。この
時、ADコンバータ712,713の出力値は、前記(1)式の
演算処理により、入力ペン4とループコイル11−1との
距離に比例した値、例えばVR1に変換され、一時記憶さ
れる。
At the outputs of the phase detectors 704 to 707 of the receiving circuit 7, an induced voltage is obtained for each loop coil every seven reception periods. This induced voltage is, as described above, low-pass filter 708.
˜711, averaged, converted into digital values by AD converters 712 to 715, and sent to the processing device 8. At this time, the output values of the AD converters 712 and 713 are converted into a value proportional to the distance between the input pen 4 and the loop coil 11-1, for example, VR1, by the arithmetic processing of the equation (1), and temporarily stored.

なお、この際、同時にADコンバータ714,715の出力値は
前記(1)式の演算処理により、カーソル5とループコ
イル11−1との距離に比例した電圧に変換されるが、該
電圧はこの時点では記憶しない。
At this time, at the same time, the output values of the AD converters 714 and 715 are converted into a voltage proportional to the distance between the cursor 5 and the loop coil 11-1 by the arithmetic processing of the equation (1). I don't remember.

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を接続切替回
路3に接続し、入力ペン4とループコイル11−2との距
離に比例した検出電圧VR2を得てこれを記憶し、以後、
同様にループコイル11−3〜11−48を順次接続切替回路
3に接続し、第6図(c)に示すような各ループコイル
毎の入力ペン4との距離に比例した検出電圧VR1〜VR4
8(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 connection switching circuit 3, and determines the distance between the input pen 4 and the loop coil 11-2. A proportional detection voltage VR2 is obtained and stored, and thereafter,
Similarly, the loop coils 11-3 to 11-48 are sequentially connected to the connection switching circuit 3, and the detection voltages VR1 to VR4 proportional to the distance from the input pen 4 for each loop coil as shown in FIG. 6 (c).
8 (however, in FIG. 6 (c), only a part thereof is shown by analog expression) is stored.

実際の検出電圧は、第7図に示すように入力ペン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。
As shown in FIG. 7, the actual detection voltage is obtained only in several loop coils before and after the position (xp) where the input pen 4 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
くして入力ペン4の位置を表わす座標値を算出し、これ
を図示しない記憶部に転送する。
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 input pen 4 from these voltage values, as will be described later, and stores this coordinate value not shown. Forward to department.

次に処理装置8は、前記同様にして選択回路2を切替え
た時にADコンバータ714,715の出力値に前記(1)式の
演算処理を施すことによって得られる各ループコイル毎
のカーソル5との距離に比例した検出電圧を一時記憶
し、カーソル5の位置を表わす座標値を算出し、これを
前記記憶部に転送する。
Next, the processing unit 8 determines the distance between the output value of the AD converters 714, 715 and the cursor 5 for each loop coil obtained by performing the arithmetic processing of the equation (1) when the selection circuit 2 is switched in the same manner as described above. The proportional detected voltage is temporarily stored, the coordinate value representing the position of the cursor 5 is calculated, and this is transferred to the storage unit.

このようにして第1回目の位置検出が終了すると、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
て入力ペン4およびカーソル5に対する位置検出を行な
い、得られた座標値を前記記憶部に転送し、その値を更
新する。
When the first position detection is completed in this way, the processor 8 detects the maximum position among the loop coils 11-1 to 11-48 as the second and subsequent position detections, as shown in FIG. With the loop coil from which the voltage is obtained as the center, a constant value before and after the loop coil, 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 to obtain the input pen 4 and the cursor. The position detection for No. 5 is performed, the obtained coordinate value is transferred to the storage unit, and the value is updated.

なお、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、および最大値の
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座標
計算を停止し、また、次回の検出動作において選択する
ループコイルの中心を設定する。
In FIG. 8, the level check means whether or not the maximum value of the detection voltage has reached the detection level, and which loop coil has the maximum detection voltage. If not reached, the coordinate calculation is stopped, and the center of the loop coil selected in the next detection operation is set.

一方、処理装置8は入力ペン4(又はカーソル5)に対
する前記各検出電圧VR1〜VR48とともに、入力ペン4
の同調回路41(又はカーソル5の同調回路51)における
電圧と電流の位相差に比例した検出電圧Vθを前記
(2)式の演算処理より算出し、該検出電圧Vθを常に
所定の閾値電圧と比較している。従って、この際、入力
ペン4のスイッチ411(又はカーソル5のスイッチ511)
をオンすると、処理装置8は前記比較結果よりこれを検
出し、この時点における前記座標値を指定位置の座標値
として、図示しない他の電子計算機等に送出する。
On the other hand, the processor 8 inputs the detection voltages VR1 to VR48 for the input pen 4 (or the cursor 5) together with the input pen 4
The detection voltage V θ proportional to the phase difference between the voltage and the current in the tuning circuit 41 (or the tuning circuit 51 of the cursor 5) is calculated by the arithmetic processing of the equation (2), and the detection voltage V θ is always set to a predetermined threshold value. Comparing with the voltage. Therefore, at this time, the switch 411 of the input pen 4 (or the switch 511 of the cursor 5)
When is turned on, the processing device 8 detects this from the comparison result, and sends the coordinate value at this time to another electronic computer or the like not shown as the coordinate value of the designated position.

座標値xpを求める算出方法の一つとして、前記検出電圧
VR1〜VR48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 of the calculation methods for obtaining the coordinate value xp, there is a method of approximating the waveforms of the detection voltages VR1 to VR48 near the maximum value 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VR3
と、その両側の検出電圧VR2およびVR4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、 VR2=a(x2−xp)+b ……(3) VR3=a(x3−xp)+b ……(4) VR4=a(x4−xp)+b ……(5) となる。ここでa,bは定数(a<o)である。また、 x3−x2=Δx ……(6) x4−x2=2Δx ……(7) となる。(6),(7)式を(4),(5)式に代入し
て整理すると、 xp=x2+Δx/2{(3VR2−4VR3 +VR4)/(VR2−2VR3+VR4)} ……(8) となる。
For example, in FIG. 6 (c), the maximum detection voltage VR3
And the detected voltages VR2 and VR4 on both sides thereof are approximated by a quadratic function, they 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, VR2 = a (x2-xp) 2 + b ... (3) VR3 = a (x3-xp) 2 + b ... (4) VR4 = a (x4-xp) 2 + b ... … (5) Here, a and b are constants (a <o). Further, x3−x2 = Δx (6) x4−x2 = 2Δx (7) By substituting equations (6) and (7) into equations (4) and (5) and rearranging, xp = x2 + Δx / 2 {(3VR2-4VR3 + VR4) / (VR2-2VR3 + VR4)} (8) .

従って、各検出電圧VR1〜VR48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およびその前後
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(8)式に相当する演算を行な
うことにより、入力ペン4の指定位置の座標値xpを算出
でき、同様にしてカーソル5の指定位置の座標値を算出
できる。
Therefore, from the respective detection voltages VR1 to VR48, the maximum detection voltage obtained at the time of the level check and the detection voltages before and after it are extracted, and these and the loop coil 1 having the maximum detection voltage are extracted. The coordinate value xp of the designated position of the input pen 4 can be calculated by performing the operation corresponding to the above-mentioned equation (8) from the coordinate value (known) of the immediately preceding loop coil, and similarly, the designated position of the cursor 5 can be calculated. The coordinate value of can be calculated.

また、前述したように入力ペン4に対する検出電圧はAD
コンバータ712および713から得られ、カーソルに対する
検出電圧はADコンバータ714および715から得られるた
め、前記レベルチェックと合わせて、入力ペン4又はカ
ーソル5を位置検出部1の位置検出可能な範囲の接近さ
せた時、その接近とともに入力ペン4又はカーソル5の
いずれが接近したのかを検出でき、これを図示しないデ
ィスプレイ等の表示することもできる。
Further, as described above, the detection voltage for the input pen 4 is AD
Since the detection voltage for the cursor obtained from the converters 712 and 713 is obtained from the AD converters 714 and 715, the input pen 4 or the cursor 5 is brought close to the position detectable range of the position detection unit 1 together with the level check. Then, it is possible to detect which of the input pen 4 and the cursor 5 is approaching with the approach, and this can be displayed on a display or the like not shown.

また、位置検出部1にマイクロフォン等を取付けるとと
もに処理装置8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、処理装置8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。
Further, by attaching a microphone or the like to the position detection unit 1 and providing the processing device 8 with a voice recognition function,
Various commands can be given by voice, or the processing device 8 can be provided with a character recognition function to be used as a tablet for inputting handwritten characters.

また、前記実施例において、同調周波数f0で且つ電圧と
電流の位相差0゜の同調回路、同調周波数f0で且つ位相
差90゜の同調回路、同調周波数3f0で且つ位相差0゜の
同調回路、および同調周波数3f0で且つ位相差90゜の同
調回路をそれぞれ有する位置指示器を用意し、処理装置
8において、ADコンバータ712〜715の各出力値毎に前記
(8)式の演算処理を行なうようにすれば、送信回路7
や受信回路8の構成を変更することなく、4つの位置指
示器の位置検出を同時に行なうこともできる。
In the above embodiment, a tuning circuit having a tuning frequency f0 and a phase difference of 0 ° between voltage and current, a tuning circuit having a tuning frequency f0 and a phase difference of 90 °, a tuning circuit having a tuning frequency of 3f0 and a phase difference of 0 °, And position indicators each having a tuning circuit having a tuning frequency of 3f0 and a phase difference of 90 ° are prepared, and the processing device 8 performs the arithmetic processing of the equation (8) for each output value of the AD converters 712 to 715. If so, the transmission circuit 7
It is also possible to detect the positions of the four position indicators at the same time without changing the configuration of the receiver circuit 8 or the receiver circuit 8.

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, it is needless to say that the number of loop coils and the way of arranging the loop coils in the embodiments are examples, and the present invention is not limited to this.

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方向およびY方向の位置検出を行なう例を示す。即
ち、図中、1aはX方向および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,2bはX方向およびY方向の選択回路、3aおよ
び3bはX方向およびY方向の接続切替回路、605aおよび
605bはX方向および方向の駆動回路、701aおよび701bは
X方向および方向の増幅器で、それぞれ第1の実施例に
おける選択回路2、接続切替回路3、駆動回路605、増
幅器701と同様な構成を有している。また、605はXY切替
回路であって、移相器603からの交流信号を駆動回路605
a又は605bのいずれか一方のみに加えて、検出する方向
を選択するためのものである。また、8aは処理装置で、
X方向および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回目以降の座標検出動作の
タイミングを第10図に示す。このように本実施例によれ
ば、入力ペン4並びにカーソル5に対するX方向および
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。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which an example of position detection in the X and Y directions is shown. That is, in the figure, reference numeral 1a is a position detector in the X and Y directions, which is a set of two position detectors 1 in the first embodiment, which are superposed so that their loop coils are orthogonal to each other.
2a and 2b are selection circuits for the X and Y directions, 3a and 3b are connection switching circuits for the X and Y directions, and 605a and
Reference numeral 605b is a drive circuit in the X direction and direction, and 701a and 701b are amplifiers in the X direction and direction, which have the same configurations as the selection circuit 2, the connection switching circuit 3, the drive circuit 605, and the amplifier 701, respectively, in the first embodiment. is doing. Further, 605 is an XY switching circuit, which drives the AC signal from the phase shifter 603 into the driving circuit 605.
In addition to either a or 605b, it is for selecting the detection direction. Further, 8a is a processing device,
The processing device 8 is the same as the processing device 8 except that the position detection in the X direction and the position detection in the Y direction are performed alternately. The timing of the second and subsequent coordinate detection operations in the processing device 8a is shown in FIG. As described above, according to this embodiment, it is possible to easily detect the position (coordinates) of the input pen 4 and the cursor 5 in the two directions of the X direction and the Y direction. The other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.

(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、所定の周波数およびそのn(=2,3,…
…)次高調波の周波数のうちの一の周波数を同調周波数
とする複数の同調回路をそれぞれ有する複数の位置指示
器に対して所定の周波数の電波を発生し、該複数の位置
指示器の各同調回路からそれぞれ反射される所定の周波
数又はそのn次高調波の周波数とほぼ同一周波数の電波
をタブレットの電波検出手段で前記所定の周波数および
そのn次高調波の周波数毎に検出し、さらに座標演算手
段によって前記複数の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
細かい精度で算出するようになしたため、複数の各位置
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、各ループコイルの配設
間隔より細かい精度、即ち高い精度で複数の位置指示器
によるタブレット上の複数の指示位置の座標値を検出で
き、複数の座標値を同時に入力できる。従って、例えば
座標入力範囲の周辺に各種の命令の選択エリアを設けて
図形を入力するような場合、一の位置指示器で図形の形
状を入力しながら、他の位置指示器により線分の種類や
色の指定を行なうことができ、従来のように1つの位置
指示器の位置を、前記各種の指定を行なう度に大きく動
かす必要がなく、操作性の良い装置を実現できる。ま
た、タブレットには特別な部品を必要としないため、大
型化でき、電子黒板等への適用が可能となる。
(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, a predetermined frequency and its n (= 2, 3, ...
...) Generate radio waves of a predetermined frequency to a plurality of position indicators each having a plurality of tuning circuits having one of the frequencies of the second harmonic as a tuning frequency, and each of the plurality of position indicators. Radio waves of a predetermined frequency or the frequency of the nth harmonic thereof reflected from the tuning circuit are detected by the radio wave detecting means of the tablet for each of the predetermined frequency and the frequency of the nth harmonic, and the coordinates are further detected. Since the calculating means calculates the coordinate value of the pointing position on the tablet of the plurality of position pointing devices with a finer precision than the arrangement interval of the plurality of loop coils, a tuning circuit is provided for each of the plurality of position pointing devices. It suffices to provide passive elements such as coils and capacitors for the configuration, eliminating the need for a cord,
Therefore, the cord does not become entangled and obstructed, or the wire is not broken due to fatigue, and heavy parts such as batteries and magnets are not required, which is light and low cost and battery replacement is troublesome. And the operability is extremely improved, and the coordinate values of a plurality of pointing positions on the tablet by a plurality of position pointing devices can be detected with a precision smaller than the arrangement interval of each loop coil, that is, a high precision, and a plurality of coordinates can be detected. You can enter values at the same time. Therefore, for example, when inputting a figure by providing selection areas for various commands around the coordinate input range, while inputting the shape of the figure with one position indicator, the type of line segment can be input with another position indicator. It is possible to specify a color and a color, and it is not necessary to greatly move the position of one position pointing device each time the above-mentioned various types are specified as in the conventional case, and it is possible to realize a device with good operability. Further, since the tablet does not require any special parts, it can be upsized and can be applied to an electronic blackboard or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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図は入力ペンの具体的な構成を示す図、第3
図はカーソルの具体的な構成を示す図、第4図は同調回
路,送信回路および受信回路の詳細な構成を示す図、第
5図は第4図の各部の波形図、第6図(a)(b)
(c)は第1の実施例における基本的な検出動作を示す
タイミング図、第7図は第1回目の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回目以降の検出動作を示すタイミング図、第9図は本
発明の第2の実施例を示す要部構成図、第10図は第2の
実施例における第6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……接続切替回路、4……入力ペ
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 the position detecting device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of an input pen, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of a cursor, FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of a tuning circuit, a transmission circuit and a reception circuit, FIG. 5 is a waveform diagram of each part of FIG. 4, and FIG. ) (B)
(C) is a timing chart showing a basic detection operation in the first embodiment, FIG. 7 is a chart showing a detection voltage obtained from each loop coil in the first detection operation, and FIG. FIG. 9 is a timing diagram showing the second and subsequent detection operations, FIG. 9 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a view similar to FIG. 6 in the second embodiment. 1 ... Position detection unit, 11-1 to 11-48 ... Loop coil,
2 ... selection circuit, 3 ... connection switching circuit, 4 ... input pen, 5 ... cursor, 6 ... transmission circuit, 7 ... reception circuit, 8 ... processing device, 41, 51 ... tuning circuit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[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、 所定の周波数およびそのn(=2,3,……)次高調波の周
波数のうちの一の周波数を同調周波数とする複数の同調
回路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、前記所定の周波数の
電波を発生する電波発生手段並びに前記複数の同調回路
から反射される前記所定の周波数又はそのn次高調波の
周波数とほぼ同一周波数の電波を前記所定の周波数およ
びそのn次高周波の周波数毎に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前記所定の周波数およびそのn
次高調波の周波数毎の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複数の位置指
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 a signal between a position indicator and a tablet to detect a coordinate value on the tablet designated by the position indicator, wherein a predetermined frequency and its n (= 2,3, ...) A plurality of position indicators each having a plurality of tuning circuits with one of the frequencies of the second harmonic as a tuning frequency, and a plurality of loop coils are provided. A radio wave generating means for generating a radio wave and a radio wave having substantially the same frequency as the predetermined frequency or the frequency of the nth harmonic thereof reflected from the plurality of tuning circuits are detected for each of the predetermined frequency and the nth high frequency. A tablet having a radio wave detecting means, and the predetermined frequency and its n induced by the reflection in a plurality of loop coils constituting the radio wave detecting means.
A plurality of induced voltages for each frequency of the next harmonic, and coordinate calculation means for obtaining coordinate values of the pointing positions on the tablet of the plurality of position indicators with a precision finer than the arrangement interval of the plurality of loop coils. A position detecting device characterized by the above.
【請求項2】電波発生手段およ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 electric wave generating means and the electric wave detecting means are alternately operated.
【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とを兼用させるよう
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 forming the electric wave generating means and the loop coil forming the electric wave detecting means are used in common.
【請求項4】複数のループコイルを位置検出方向に並設
してなる位置検出部と、 前記複数のループコイルより一のループコイルを順次選
択する選択回路と、 所定の周波数およびそのn(=2,3,……)次高調波の周
波数のうちの一の周波数を同調周波数とする複数の同調
回路をそれぞれ有する複数の位置指示器と、 前記ループコイルに供給する前記所定の周波数の交流信
号を発生する送信回路と、 前記ループコイルに発生する誘導電圧中、前記所定の周
波数又はそのn次高調波の周波数とほぼ同一周波数の誘
導電圧を前記所定の周波数およびそのn次高調波の周波
数毎に検出する受信回路と、 前記選択された一のループコイルを前記送信回路および
受信回路に交互に接続する接続切替回路と、 各ループコイルに発生する前記所定の周波数およびその
n次高調波の周波数毎の誘導電圧より、前記複数のルー
プコイルの配設間隔より細かい精度で複数の位置指示器
の指示位置の座標値を求める座標算出手段とを備えた 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 section in which a plurality of loop coils are arranged in parallel in a position detecting direction, a selection circuit for sequentially selecting one loop coil from the plurality of loop coils, and a predetermined frequency and its n (= 2,3, ...) A plurality of position indicators each having a plurality of tuning circuits having one of the frequencies of the second harmonic as a tuning frequency, and an AC signal of the predetermined frequency supplied to the loop coil. A transmission circuit that generates a voltage, and an induction voltage having substantially the same frequency as the predetermined frequency or the frequency of the nth harmonic thereof in the induction voltage generated in the loop coil for each of the predetermined frequency and the frequency of the nth harmonic thereof. Detection circuit, a connection switching circuit that alternately connects the selected one loop coil to the transmission circuit and the reception circuit, and the predetermined frequency and the predetermined frequency generated in each loop coil. And coordinate calculating means for obtaining the coordinate value of the indicated position of the plurality of position indicators with a precision smaller than the arrangement interval of the plurality of loop coils from the induced voltage for each frequency of the nth harmonic. The position detecting device according to claim 3.
【請求項5】複数のループコイルをX方向およびY方向
にそれぞれ並設してなるX方向およびY方向の位置検出
部と、 前記X方向およびY方向の複数のループコイルより、X
方向およびY方向の一のループコイルを順次選択するX
方向およびY方向の選択回路と、 所定の周波数およびそのn(=2,3,……)次高調波の周
波数のうちの一の周波数を同調周波数とする複数の同調
回路をそれぞれ有する複数の位置指示器と、 前記X方向およびY方向のループコイルに供給する前記
所定の周波数の交流信号を発生する送信回路と、 前記X方向およびY方向のループコイルに発生する誘導
電圧中、前記所定の周波数又はそのn次高調波の周波数
とほぼ同一周波数の誘導電圧を前記所定の周波数および
そのn次高調波の周波数毎に検出する受信回路と、 前記選択されたX方向およびY方向の一のループコイル
を前記送信回路および受信回路に交互に接続するX方向
およびY方向の接続切替回路と、 X方向およびY方向の各ループコイルに発生する前記所
定の周波数およびそのn次高調波の周波数毎の誘導電圧
より、前記X方向およびY方向の複数のループコイルの
配設間隔より細かい精度で複数の位置指示器のX方向お
よびY方向の指示位置の座標値を求める座標算出手段と
を備えた 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。
5. An X-direction and Y-direction position detection unit, in which a plurality of loop coils are arranged side by side in the X-direction and the Y-direction, respectively, and an X-direction and a Y-direction position detection unit.
X that sequentially selects one loop coil in the Y and Y directions
Direction and Y direction selection circuits, and a plurality of positions each having a plurality of tuning circuits having a predetermined frequency and one of the n (= 2,3, ...) Harmonics as a tuning frequency An indicator, a transmission circuit for generating an AC signal of the predetermined frequency to be supplied to the X and Y direction loop coils, and a predetermined frequency in the induced voltage generated in the X and Y direction loop coils. Alternatively, a receiving circuit for detecting an induced voltage having substantially the same frequency as the frequency of the nth harmonic thereof for each of the predetermined frequency and the frequency of the nth harmonic thereof, and one loop coil for the selected X direction and Y direction. And a connection switching circuit for connecting in the X direction and the Y direction, the predetermined frequency generated in each loop coil in the X direction and the Y direction and its n-th order Coordinate calculation for obtaining coordinate values of designated positions in the X and Y directions of a plurality of position indicators with a precision finer than the arrangement interval of the plurality of loop coils in the X and Y directions from the induced voltage for each harmonic frequency. The position detecting device according to claim 3, further comprising:
【請求項6】所定の周波数およびそのn次高調波の周波
数のうちの一の周波数を同調周波数とし、スイッチ等の
操作によって電圧と電流との位相差が変化する複数の同
調回路をそれぞれ有する複数の位置指示器と、ループコ
イルに発生する前記所定の周波数およびそのn次高調波
の周波数毎の誘導電圧より前記位相差を検出し、複数の
位置指示器における前記スイッチ等の操作状態を検出す
る操作判別手段とを備えたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項乃至第5項いずれか1項記載の位置検出装
置。
6. A plurality of tuning circuits each having a predetermined frequency and one of the frequencies of its nth harmonic as a tuning frequency and each having a plurality of tuning circuits whose phase difference between a voltage and a current is changed by operating a switch or the like. Position detector and the phase difference is detected from the induced voltage generated in the loop coil for each of the predetermined frequency and its nth harmonic, and the operating state of the switches and the like in the plurality of position indicators is detected. The position detection device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an operation determination unit.
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