JP2003196015A - ３次元情報検出装置、３次元情報検出センサ装置及び３次元情報指示装置 - Google Patents
３次元情報検出装置、３次元情報検出センサ装置及び３次元情報指示装置Info
- Publication number
- JP2003196015A JP2003196015A JP2001394997A JP2001394997A JP2003196015A JP 2003196015 A JP2003196015 A JP 2003196015A JP 2001394997 A JP2001394997 A JP 2001394997A JP 2001394997 A JP2001394997 A JP 2001394997A JP 2003196015 A JP2003196015 A JP 2003196015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- indicating
- dimensional information
- coil
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元空間における指示装置の位置や方向を
検出できるようにすること。 【解決手段】 ３次元情報センサ装置１０２のセンサコ
イル１０９を制御部２１０によって順次選択すると共
に、３次元情報指示装置１０１の指示コイル１０３〜１
０５とセンサコイル１０９との間で電磁結合によって信
号の送受信を行い、選択したセンサコイルで受信した信
号を検出部２０２で検出し、検出部２０２で検出した検
出信号から、３次元空間における指示装置１０１の位置
及び方向制御部２１０で算出する。
検出できるようにすること。 【解決手段】 ３次元情報センサ装置１０２のセンサコ
イル１０９を制御部２１０によって順次選択すると共
に、３次元情報指示装置１０１の指示コイル１０３〜１
０５とセンサコイル１０９との間で電磁結合によって信
号の送受信を行い、選択したセンサコイルで受信した信
号を検出部２０２で検出し、検出部２０２で検出した検
出信号から、３次元空間における指示装置１０１の位置
及び方向制御部２１０で算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元情報指示装
置及び３次元情報センサ装置を用いて、前記３次元情報
指示装置の３次元空間における座標や方向に関する３次
元情報を検出する３次元情報検出装置に関し、特に、電
磁結合を用いて３次元情報を検出するための３次元情報
検出装置、３次元情報センサ装置および３次元情報指示
装置に関する。
置及び３次元情報センサ装置を用いて、前記３次元情報
指示装置の３次元空間における座標や方向に関する３次
元情報を検出する３次元情報検出装置に関し、特に、電
磁結合を用いて３次元情報を検出するための３次元情報
検出装置、３次元情報センサ装置および３次元情報指示
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、指示装置及びセンサ装置を用
いて、前記指示装置とセンサ装置間の電磁結合を利用す
ることにより前記指示装置の姿勢を検出する姿勢検出装
置が開発されている。例えば、特開２０００−９９２５
９号公報には、指示コイルを有する球体状の指示装置
と、センサコイルを有するセンサ装置とから成る検出装
置を用いて、前記指示装置の姿勢を前記センサ装置で検
出するように構成している。
いて、前記指示装置とセンサ装置間の電磁結合を利用す
ることにより前記指示装置の姿勢を検出する姿勢検出装
置が開発されている。例えば、特開２０００−９９２５
９号公報には、指示コイルを有する球体状の指示装置
と、センサコイルを有するセンサ装置とから成る検出装
置を用いて、前記指示装置の姿勢を前記センサ装置で検
出するように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載された検出装置では、指示装置の傾きや水平方
向位置は検出することが可能であるが、３次元空間にお
ける座標は検出できないという問題があった。
報に記載された検出装置では、指示装置の傾きや水平方
向位置は検出することが可能であるが、３次元空間にお
ける座標は検出できないという問題があった。
【０００４】本発明は、３次元空間における指示装置の
位置や方向を検出できるようにすることを課題としてい
る。
位置や方向を検出できるようにすることを課題としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも一つの指示コイルを有する指示手段と、相互に交差
するように検出面にそって配設され前記指示コイルと電
磁的に結合する複数のセンサコイルと、前記センサコイ
ルを切り換え選択する選択手段と、前記指示コイルと選
択された前記センサコイル間で電磁的結合により送受す
る信号を発生する信号発生手段と、前記選択されたセン
サコイル又は前記指示コイルで受信した信号を検出する
信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出した検
出信号から、３次元空間における前記指示手段の位置及
び方向を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴と
する３次元情報検出装置が提供される。信号検出手段
は、選択手段によって選択されたセンサコイル又は指示
手段の指示コイルで受信した信号を検出する。算出手段
は、前記信号検出手段によって検出した検出信号から、
３次元空間における前記指示手段の位置及び方向を算出
する。
とも一つの指示コイルを有する指示手段と、相互に交差
するように検出面にそって配設され前記指示コイルと電
磁的に結合する複数のセンサコイルと、前記センサコイ
ルを切り換え選択する選択手段と、前記指示コイルと選
択された前記センサコイル間で電磁的結合により送受す
る信号を発生する信号発生手段と、前記選択されたセン
サコイル又は前記指示コイルで受信した信号を検出する
信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出した検
出信号から、３次元空間における前記指示手段の位置及
び方向を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴と
する３次元情報検出装置が提供される。信号検出手段
は、選択手段によって選択されたセンサコイル又は指示
手段の指示コイルで受信した信号を検出する。算出手段
は、前記信号検出手段によって検出した検出信号から、
３次元空間における前記指示手段の位置及び方向を算出
する。
【０００６】ここで、前記算出手段は、前記検出手段で
検出した検出信号中のピーク値近傍の少なくとも３点の
信号に基づいて、前記指示手段のＸ軸座標及びＹ軸座標
を算出すると共に、前記検出信号の所定レベル値におけ
る座標の幅から前記指示手段の高さを得るように構成し
てもよい。また、前記算出手段は、前記検出手段で検出
した検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び方
位角φを得るように構成してもよい。また、前記指示手
段は前記指示コイルとして２本の縦巻きコイルを有し、
前記算出手段は前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信
号の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように
構成してもよい。
検出した検出信号中のピーク値近傍の少なくとも３点の
信号に基づいて、前記指示手段のＸ軸座標及びＹ軸座標
を算出すると共に、前記検出信号の所定レベル値におけ
る座標の幅から前記指示手段の高さを得るように構成し
てもよい。また、前記算出手段は、前記検出手段で検出
した検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び方
位角φを得るように構成してもよい。また、前記指示手
段は前記指示コイルとして２本の縦巻きコイルを有し、
前記算出手段は前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信
号の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように
構成してもよい。
【０００７】また、前記算出手段は、前記検出信号のサ
ブ信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように構
成してもよい。また、前記算出手段は、前記検出信号の
左右片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得るよ
うに構成してもよい。また、前記算出手段は、検出した
Ｘ軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方
位角φを用いて補正するように構成してもよい。また、
前記指示手段は、１つの指示コイルを有するように構成
してもよい。また、前記指示手段は、複数の指示コイル
を有しているように構成してもよい。また、前記複数の
指示コイルの中心軸は相互に直交するように配設した構
成としてもよい。
ブ信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように構
成してもよい。また、前記算出手段は、前記検出信号の
左右片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得るよ
うに構成してもよい。また、前記算出手段は、検出した
Ｘ軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方
位角φを用いて補正するように構成してもよい。また、
前記指示手段は、１つの指示コイルを有するように構成
してもよい。また、前記指示手段は、複数の指示コイル
を有しているように構成してもよい。また、前記複数の
指示コイルの中心軸は相互に直交するように配設した構
成としてもよい。
【０００８】また、前記複数の指示コイルの中心位置が
同一になるように配設した構成としてもよい。また、前
記複数の指示コイルの中の少なくとも一つの指示コイル
の中心位置は他の指示コイルの中心位置からずれて配設
するように構成してもよい。また、前記指示手段は球体
を有し、前記指示コイルは前記球体内に配設されている
ように構成してもよい。また、前記指示コイルのうちの
少なくとも一つはフェライトコア又はその他の磁性材料
に巻回されているように構成してもよい。
同一になるように配設した構成としてもよい。また、前
記複数の指示コイルの中の少なくとも一つの指示コイル
の中心位置は他の指示コイルの中心位置からずれて配設
するように構成してもよい。また、前記指示手段は球体
を有し、前記指示コイルは前記球体内に配設されている
ように構成してもよい。また、前記指示コイルのうちの
少なくとも一つはフェライトコア又はその他の磁性材料
に巻回されているように構成してもよい。
【０００９】また、前記信号発生手段は前記指示コイル
に対応する複数の周波数の信号を発生し、前記各指示コ
イルと前記選択されたセンサコイルとの間では異なる周
波数の信号を送受信するように構成してもよい。また、
前記信号発生手段から前記指示コイルに電流を供給する
ことによって前記指示コイルから信号を送信し、前記検
出手段は前記センサコイルで生じた信号を検出するよう
に構成してもよい。また、前記信号発生手段から前記セ
ンサコイルに電流を供給することによって前記センサコ
イルから信号を送信し、前記検出手段は前記指示コイル
で生じた信号を検出するように構成してもよい。
に対応する複数の周波数の信号を発生し、前記各指示コ
イルと前記選択されたセンサコイルとの間では異なる周
波数の信号を送受信するように構成してもよい。また、
前記信号発生手段から前記指示コイルに電流を供給する
ことによって前記指示コイルから信号を送信し、前記検
出手段は前記センサコイルで生じた信号を検出するよう
に構成してもよい。また、前記信号発生手段から前記セ
ンサコイルに電流を供給することによって前記センサコ
イルから信号を送信し、前記検出手段は前記指示コイル
で生じた信号を検出するように構成してもよい。
【００１０】また、前記信号発生手段から前記センサコ
イルに電流を供給することによって前記センサコイルか
ら信号を送信し、前記指示コイルは前記信号を受信した
後に前記センサコイルに返送し、前記検出手段は前記セ
ンサコイルで受信した信号を検出するように構成しても
よい。また、前記算出手段は、前記指示手段の延長線が
前記検出面に交差する点を算出するように構成してもよ
い。また、相互に交差すると共に、前記センサコイルに
交差するように配設された複数の斜めセンサコイルを備
えて成るように構成してもよい。
イルに電流を供給することによって前記センサコイルか
ら信号を送信し、前記指示コイルは前記信号を受信した
後に前記センサコイルに返送し、前記検出手段は前記セ
ンサコイルで受信した信号を検出するように構成しても
よい。また、前記算出手段は、前記指示手段の延長線が
前記検出面に交差する点を算出するように構成してもよ
い。また、相互に交差すると共に、前記センサコイルに
交差するように配設された複数の斜めセンサコイルを備
えて成るように構成してもよい。
【００１１】また、本発明によれば、相互に交差するよ
うに検出面にそって配設され指示手段の指示コイルと電
磁的に結合する複数のセンサコイルと、前記センサコイ
ルを切り換え選択する選択手段と、前記指示コイルと選
択された前記センサコイル間で電磁的結合により送受す
る信号を発生する信号発生手段と、前記選択されたセン
サコイル又は前記指示コイルで受信した前記信号発生手
段からの信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出
手段によって検出した信号から前記指示手段の位置及び
方向を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴とす
る３次元情報センサ装置が提供される。信号検出手段
は、選択手段によって選択されたセンサコイル又は指示
手段の指示コイルで受信した信号発生手段からの信号を
検出する。算出手段は、前記信号検出手段によって検出
した信号から前記指示手段の位置及び方向を算出する。
うに検出面にそって配設され指示手段の指示コイルと電
磁的に結合する複数のセンサコイルと、前記センサコイ
ルを切り換え選択する選択手段と、前記指示コイルと選
択された前記センサコイル間で電磁的結合により送受す
る信号を発生する信号発生手段と、前記選択されたセン
サコイル又は前記指示コイルで受信した前記信号発生手
段からの信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出
手段によって検出した信号から前記指示手段の位置及び
方向を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴とす
る３次元情報センサ装置が提供される。信号検出手段
は、選択手段によって選択されたセンサコイル又は指示
手段の指示コイルで受信した信号発生手段からの信号を
検出する。算出手段は、前記信号検出手段によって検出
した信号から前記指示手段の位置及び方向を算出する。
【００１２】ここで、前記算出手段は、前記検出手段で
検出した検出信号中のピーク値近傍の少なくとも３点の
信号に基づいて、前記指示手段のＸ軸座標及びＹ軸座標
を得ると共に、前記検出信号の所定レベル値における座
標の幅から前記指示手段の高さを得るように構成しても
よい。また、前記算出手段は、前記検出手段で検出した
検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び方位角
φを得るように構成してもよい。また、前記指示手段は
前記指示コイルとして２本の縦巻きコイルを有し、前記
算出手段は、前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信号
の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように構
成してもよい。
検出した検出信号中のピーク値近傍の少なくとも３点の
信号に基づいて、前記指示手段のＸ軸座標及びＹ軸座標
を得ると共に、前記検出信号の所定レベル値における座
標の幅から前記指示手段の高さを得るように構成しても
よい。また、前記算出手段は、前記検出手段で検出した
検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び方位角
φを得るように構成してもよい。また、前記指示手段は
前記指示コイルとして２本の縦巻きコイルを有し、前記
算出手段は、前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信号
の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように構
成してもよい。
【００１３】また、前記算出手段は、前記検出信号のサ
ブ信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように構
成してもよい。また、前記算出手段は、前記検出信号の
左右片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得るよ
うに構成してもよい。また、前記算出手段は、検出した
Ｘ軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方
位角φを用いて補正するように構成してもよい。また、
相互に交差すると共に、前記センサコイルに交差するよ
うに配設された複数の斜めセンサコイルを備えて成るよ
うに構成してもよい。
ブ信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように構
成してもよい。また、前記算出手段は、前記検出信号の
左右片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得るよ
うに構成してもよい。また、前記算出手段は、検出した
Ｘ軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方
位角φを用いて補正するように構成してもよい。また、
相互に交差すると共に、前記センサコイルに交差するよ
うに配設された複数の斜めセンサコイルを備えて成るよ
うに構成してもよい。
【００１４】また、本発明によれば、複数のセンサコイ
ルとの間で電磁結合により信号の受け渡しを行う複数の
指示コイルを備えた３次元情報指示装置であって、前記
複数の指示コイルは２本の指示コイルによって構成さ
れ、前記各指示コイルの中心位置は相互にずれた位置に
配設されると共に、前記各指示コイルの中心軸は相互に
直交するように配設されて成ることを特徴とする３次元
情報指示装置が提供される。２本の指示コイルの中心位
置は相互にずれた位置に配設されると共に、前記各指示
コイルの中心軸は相互に直交するように配設されてい
る。
ルとの間で電磁結合により信号の受け渡しを行う複数の
指示コイルを備えた３次元情報指示装置であって、前記
複数の指示コイルは２本の指示コイルによって構成さ
れ、前記各指示コイルの中心位置は相互にずれた位置に
配設されると共に、前記各指示コイルの中心軸は相互に
直交するように配設されて成ることを特徴とする３次元
情報指示装置が提供される。２本の指示コイルの中心位
置は相互にずれた位置に配設されると共に、前記各指示
コイルの中心軸は相互に直交するように配設されてい
る。
【００１５】ここで、前記各指示コイルは磁性材料に巻
回されているように構成してもよい。また、前記各指示
コイルに接続されて各々異なる周波数の共振回路を構成
する複数の共振用コンデンサを備えて成るように構成し
てもよい。また、前記各共振回路に直列接続され対応す
る共振回路と同一の共振周波数を有する複数の直列共振
回路を備えて成るように構成してもよい。また、送信信
号出力回路を備え、前記送信信号出力回路の出力信号
を、前記直列共振回路を介して、前記直列共振回路に対
応する指示コイルから出力するように構成してもよい。
また、前記送信信号出力回路に駆動電力を供給する電池
を備えて成るように構成してもよい。
回されているように構成してもよい。また、前記各指示
コイルに接続されて各々異なる周波数の共振回路を構成
する複数の共振用コンデンサを備えて成るように構成し
てもよい。また、前記各共振回路に直列接続され対応す
る共振回路と同一の共振周波数を有する複数の直列共振
回路を備えて成るように構成してもよい。また、送信信
号出力回路を備え、前記送信信号出力回路の出力信号
を、前記直列共振回路を介して、前記直列共振回路に対
応する指示コイルから出力するように構成してもよい。
また、前記送信信号出力回路に駆動電力を供給する電池
を備えて成るように構成してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。尚、各図において、同一部
分には同一符号を付している。図１は、本発明の第１の
実施の形態に係る３次元情報検出装置の構成を概念的に
示す斜視図である。本第１の実施の形態に係る３次元情
報検出装置１００は、３次元情報である３次元空間にお
けるＸＹＺ座標や方向を指示するための３次元情報指示
装置１０１及び３次元空間における３次元情報指示装置
１０１の３次元情報（ＸＹＺ座標や方向）を検出するた
めの３次元情報センサ装置１０２とを備えている。
て、図面を用いて説明する。尚、各図において、同一部
分には同一符号を付している。図１は、本発明の第１の
実施の形態に係る３次元情報検出装置の構成を概念的に
示す斜視図である。本第１の実施の形態に係る３次元情
報検出装置１００は、３次元情報である３次元空間にお
けるＸＹＺ座標や方向を指示するための３次元情報指示
装置１０１及び３次元空間における３次元情報指示装置
１０１の３次元情報（ＸＹＺ座標や方向）を検出するた
めの３次元情報センサ装置１０２とを備えている。
【００１７】３次元情報指示装置１０１は指示手段を構
成しており、第１のコイルとしての複数の指示コイル１
０３〜１０５を備えている。複数の指示コイル１０３〜
１０５は、その少なくとも一つの指示コイル（第１の指
示コイル）１０３の中心位置は他の指示コイル（第２の
指示コイル）１０４及び指示コイル（第３の指示コイ
ル）１０５の中心位置からずれると共に、各指示コイル
１０３〜１０５の中心軸が直交して配設された構成とな
っている。また、指示コイル１０３（以下、必要に応じ
てペンコイルと称し又、指示コイル１０３から受信して
得られた検出信号を必要に応じてペン信号と称する。）
の中心位置は、指示コイル１０４（以下、必要に応じて
第１の円柱コイルあるいは縦巻コイルと称し又、指示コ
イル１０４からの信号を受信して得られた検出信号を必
要に応じて第１の円柱信号と称する。）、指示コイル１
０５（以下、必要に応じて第２の円柱コイルあるいは縦
巻コイルと称し又、指示コイル１０５からの信号を受信
して得られた検出信号を必要に応じて第２の円柱信号と
称する。）の中心位置からずれた位置に配設され、指示
コイル１０４、１０５は中心位置が同一位置に配設さ
れ、指示コイル１０３〜１０５の中心を通る中心軸は相
互に直交するように構成されている。
成しており、第１のコイルとしての複数の指示コイル１
０３〜１０５を備えている。複数の指示コイル１０３〜
１０５は、その少なくとも一つの指示コイル（第１の指
示コイル）１０３の中心位置は他の指示コイル（第２の
指示コイル）１０４及び指示コイル（第３の指示コイ
ル）１０５の中心位置からずれると共に、各指示コイル
１０３〜１０５の中心軸が直交して配設された構成とな
っている。また、指示コイル１０３（以下、必要に応じ
てペンコイルと称し又、指示コイル１０３から受信して
得られた検出信号を必要に応じてペン信号と称する。）
の中心位置は、指示コイル１０４（以下、必要に応じて
第１の円柱コイルあるいは縦巻コイルと称し又、指示コ
イル１０４からの信号を受信して得られた検出信号を必
要に応じて第１の円柱信号と称する。）、指示コイル１
０５（以下、必要に応じて第２の円柱コイルあるいは縦
巻コイルと称し又、指示コイル１０５からの信号を受信
して得られた検出信号を必要に応じて第２の円柱信号と
称する。）の中心位置からずれた位置に配設され、指示
コイル１０４、１０５は中心位置が同一位置に配設さ
れ、指示コイル１０３〜１０５の中心を通る中心軸は相
互に直交するように構成されている。
【００１８】指示コイル１０３は磁性材料によって構成
されたコア１０６に巻回され、指示コイル１０４、１０
５は磁性材料によって構成されたコア１０７に巻回され
ている。また、指示コイル１０３〜１０５は各々、後述
するように、信号ケーブル１０８を介してセンサ装置１
０２を構成する回路要素に接続されている。また、指示
装置１０１はペン形の容器に収容され、手で把持した状
態で操作されるように構成されている（以下、ペン形容
器に収容した指示装置を必要に応じて「３Ｄペン」と称
する。）。一方、３次元情報センサ装置１０２は、セン
サ装置１０２の平坦な上面である検出面（指示装置１０
１側の面）の全域にわたって、相互に直交するよう（本
第１の実施の形態ではＸ軸方向及びＹ軸方向）に配設さ
れた第２のコイルとしての複数のセンサコイル１０９を
備えている。
されたコア１０６に巻回され、指示コイル１０４、１０
５は磁性材料によって構成されたコア１０７に巻回され
ている。また、指示コイル１０３〜１０５は各々、後述
するように、信号ケーブル１０８を介してセンサ装置１
０２を構成する回路要素に接続されている。また、指示
装置１０１はペン形の容器に収容され、手で把持した状
態で操作されるように構成されている（以下、ペン形容
器に収容した指示装置を必要に応じて「３Ｄペン」と称
する。）。一方、３次元情報センサ装置１０２は、セン
サ装置１０２の平坦な上面である検出面（指示装置１０
１側の面）の全域にわたって、相互に直交するよう（本
第１の実施の形態ではＸ軸方向及びＹ軸方向）に配設さ
れた第２のコイルとしての複数のセンサコイル１０９を
備えている。
【００１９】図２は、図１に示した３次元情報検出装置
１００のブロック図である。図２において、複数のセン
サコイル１０９は、Ｘ軸方向に並設された複数のセンサ
コイル（Ｘセンサコイル）とＹ軸方向に並設された複数
のセンサコイル（Ｙセンサコイル）とから構成されてお
り、増幅回路を有する受信回路２０１を介して、信号検
出手段を構成する検出部２０２に接続されている。検出
部２０２は、受信した信号を検波するための複数種類の
周波数信号（本第１の実施の形態では周波数ｆｕ、ｆ
ｖ、ｆｗ）を生成する発振回路２０３や検波回路（図示
せず）を備えている。
１００のブロック図である。図２において、複数のセン
サコイル１０９は、Ｘ軸方向に並設された複数のセンサ
コイル（Ｘセンサコイル）とＹ軸方向に並設された複数
のセンサコイル（Ｙセンサコイル）とから構成されてお
り、増幅回路を有する受信回路２０１を介して、信号検
出手段を構成する検出部２０２に接続されている。検出
部２０２は、受信した信号を検波するための複数種類の
周波数信号（本第１の実施の形態では周波数ｆｕ、ｆ
ｖ、ｆｗ）を生成する発振回路２０３や検波回路（図示
せず）を備えている。
【００２０】信号発生手段を構成する送信制御部２０６
は、複数種類の周波数信号（本第１の実施の形態では周
波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗ）を生成する発振回路を有する送
信信号発生回路２０７、送信信号発生回路２０７で生成
した信号を所定タイミングで選択的に切り換えて送信回
路２０９に出力するセレクタ回路２０８を備えている。
送信回路２０９は増幅回路を有し、その出力部は各々、
複数の信号ケーブルによって構成された信号ケーブル１
０８を介して指示装置１０１の対応するコイル１０３〜
１０５に接続されている。検出部２０２と送信制御部２
０６は同期をとるために接続されている。また、検出部
２０２及び送信制御部２０６は、これらを制御するため
の制御部２１０に接続されている。
は、複数種類の周波数信号（本第１の実施の形態では周
波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗ）を生成する発振回路を有する送
信信号発生回路２０７、送信信号発生回路２０７で生成
した信号を所定タイミングで選択的に切り換えて送信回
路２０９に出力するセレクタ回路２０８を備えている。
送信回路２０９は増幅回路を有し、その出力部は各々、
複数の信号ケーブルによって構成された信号ケーブル１
０８を介して指示装置１０１の対応するコイル１０３〜
１０５に接続されている。検出部２０２と送信制御部２
０６は同期をとるために接続されている。また、検出部
２０２及び送信制御部２０６は、これらを制御するため
の制御部２１０に接続されている。
【００２１】制御部２１０は、後述するような各種テー
ブルや処理プログラムを予め記憶したメモリ２０４、メ
モリ２０４に記憶したプログラムを実行することによ
り、前記テーブルを参照して指示装置１０１の３次元座
標や方向の算出処理、センサコイル１０９の選択制御処
理、検出部２０２及び送信制御部２０６の同期制御処理
等の各種処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０５を備
えている。センサコイル１０９、受信回路２０１、検出
部２０２、送信制御部２０６、送信回路２０９及び制御
部２１０はセンサ装置１０２に備えられている。ここ
で、制御部２１０は処理手段を構成し、メモリ２０４は
記憶手段を構成し、ＣＰＵ２０５はセンサコイル１０９
の選択制御処理を行う選択手段、指示装置１０１の３次
元情報を算出する算出手段、検出部２０２及び送信制御
部２０６の同期制御を行う同期制御手段を構成してい
る。
ブルや処理プログラムを予め記憶したメモリ２０４、メ
モリ２０４に記憶したプログラムを実行することによ
り、前記テーブルを参照して指示装置１０１の３次元座
標や方向の算出処理、センサコイル１０９の選択制御処
理、検出部２０２及び送信制御部２０６の同期制御処理
等の各種処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）２０５を備
えている。センサコイル１０９、受信回路２０１、検出
部２０２、送信制御部２０６、送信回路２０９及び制御
部２１０はセンサ装置１０２に備えられている。ここ
で、制御部２１０は処理手段を構成し、メモリ２０４は
記憶手段を構成し、ＣＰＵ２０５はセンサコイル１０９
の選択制御処理を行う選択手段、指示装置１０１の３次
元情報を算出する算出手段、検出部２０２及び送信制御
部２０６の同期制御を行う同期制御手段を構成してい
る。
【００２２】図３は、指示装置１０１の構成を示すブロ
ック図である。指示装置１０１は、指示コイル１０３〜
１０５が各々含まれる３つの信号出力回路３０６〜３０
８を備えている。図３において、信号出力回路３０６に
ついて説明すると、磁性材料のコアに巻回された指示コ
イル１０３に対して並列にコンデンサ３０１が接続され
ている。指示コイル１０３とコンデンサ３０１は、共振
周波数ｆｕの並列共振回路を構成している。指示コイル
１０３とコンデンサ３０１からなる並列共振回路には、
直列に、コイル３０２及びコンデンサ３０３によって構
成された共振周波数ｆｕの直列共振回路３０４が信号ケ
ーブル１０８を介して接続されている。直列共振回路３
０４及びインピーダンス整合用のバッファ回路３０５か
ら成るフィルタ回路３０９は送信回路２０９に含まれて
いる。
ック図である。指示装置１０１は、指示コイル１０３〜
１０５が各々含まれる３つの信号出力回路３０６〜３０
８を備えている。図３において、信号出力回路３０６に
ついて説明すると、磁性材料のコアに巻回された指示コ
イル１０３に対して並列にコンデンサ３０１が接続され
ている。指示コイル１０３とコンデンサ３０１は、共振
周波数ｆｕの並列共振回路を構成している。指示コイル
１０３とコンデンサ３０１からなる並列共振回路には、
直列に、コイル３０２及びコンデンサ３０３によって構
成された共振周波数ｆｕの直列共振回路３０４が信号ケ
ーブル１０８を介して接続されている。直列共振回路３
０４及びインピーダンス整合用のバッファ回路３０５か
ら成るフィルタ回路３０９は送信回路２０９に含まれて
いる。
【００２３】信号出力回路３０７、３０８は、信号出力
回路３０６と同様の構成であるが、指示コイル１０４を
有する信号出力回路３０７においては、共振周波数ｆｖ
の並列共振回路を構成するように指示コイル１０４に対
して並列にコンデンサが接続されている点で信号出力回
路３０６と相違している。また、指示コイル１０５を有
する信号出力回路３０８においては共振周波数ｆｗの並
列共振回路を構成するように指示コイル１０５に対して
並列にコンデンサが接続されている点で信号出力回路３
０６と相違している。また、フィルタ回路３１０、３１
１はフィルタ回路３０９と同様の構成であるが、フィル
タ回路３１０は共振周波数ｆｖの直列共振回路を有する
点でフィルタ回路３０９と相違しており又、フィルタ回
路３１１は共振周波数ｆｗの直列共振回路を有する点で
フィルタ回路３０９と相違している。フィルタ回路３１
０、３１１も、フィルタ回路３０９と同様に送信回路２
０９に含まれており、各々、信号ケーブル１０８を介し
て出力回路３０７、３０８に接続されている。尚、フィ
ルタ回路３０９〜３１１は、送信回路２０９に設けず
に、指示装置１０１に設けるようにしてもよい。
回路３０６と同様の構成であるが、指示コイル１０４を
有する信号出力回路３０７においては、共振周波数ｆｖ
の並列共振回路を構成するように指示コイル１０４に対
して並列にコンデンサが接続されている点で信号出力回
路３０６と相違している。また、指示コイル１０５を有
する信号出力回路３０８においては共振周波数ｆｗの並
列共振回路を構成するように指示コイル１０５に対して
並列にコンデンサが接続されている点で信号出力回路３
０６と相違している。また、フィルタ回路３１０、３１
１はフィルタ回路３０９と同様の構成であるが、フィル
タ回路３１０は共振周波数ｆｖの直列共振回路を有する
点でフィルタ回路３０９と相違しており又、フィルタ回
路３１１は共振周波数ｆｗの直列共振回路を有する点で
フィルタ回路３０９と相違している。フィルタ回路３１
０、３１１も、フィルタ回路３０９と同様に送信回路２
０９に含まれており、各々、信号ケーブル１０８を介し
て出力回路３０７、３０８に接続されている。尚、フィ
ルタ回路３０９〜３１１は、送信回路２０９に設けず
に、指示装置１０１に設けるようにしてもよい。
【００２４】図４は、本第１の実施の形態の動作を説明
するためのタイミング図である。尚、図４では、センサ
コイル１０９が、Ｘ軸方向に並設した１０３本のＸセン
サコイル、及び、これらに直交するＹ軸方向に並設した
７８本のＹセンサコイルを有する例を示している。ま
た、前記Ｘ、Ｙセンサコイルに対して所定角度回転して
配設した斜めセンサコイル（第３のコイル）のタイミン
グも併記しているが、前記斜めセンサコイルの動作につ
いては、後述する他の実施の形態の動作で説明するもの
とし、本第１の実施の形態においては前記斜めセンサコ
イルは存在しないものとして説明する。先ず、図４にお
ける動作の概要を説明すると、３次元情報センサ装置１
０２は、３次元情報指示装置１０１の３次元空間におけ
る位置及び方向を検出するために、各指示コイル１０３
〜１０５の共振周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに対応する周波
数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの信号を送信信号発生回路２０７で
生成し、セレクタ回路２０８によって所定タイミングで
切り換え選択して、送信回路２０９及び信号ケーブル１
０８を介して前記周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに対応する信
号出力回路３０６〜３０８に出力する。
するためのタイミング図である。尚、図４では、センサ
コイル１０９が、Ｘ軸方向に並設した１０３本のＸセン
サコイル、及び、これらに直交するＹ軸方向に並設した
７８本のＹセンサコイルを有する例を示している。ま
た、前記Ｘ、Ｙセンサコイルに対して所定角度回転して
配設した斜めセンサコイル（第３のコイル）のタイミン
グも併記しているが、前記斜めセンサコイルの動作につ
いては、後述する他の実施の形態の動作で説明するもの
とし、本第１の実施の形態においては前記斜めセンサコ
イルは存在しないものとして説明する。先ず、図４にお
ける動作の概要を説明すると、３次元情報センサ装置１
０２は、３次元情報指示装置１０１の３次元空間におけ
る位置及び方向を検出するために、各指示コイル１０３
〜１０５の共振周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに対応する周波
数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの信号を送信信号発生回路２０７で
生成し、セレクタ回路２０８によって所定タイミングで
切り換え選択して、送信回路２０９及び信号ケーブル１
０８を介して前記周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに対応する信
号出力回路３０６〜３０８に出力する。
【００２５】これにより、指示装置１０１では、各指示
コイル１０３〜１０５に対して、各指示コイルの共振周
波数に対応する信号が供給され、送信期間中は当該指示
コイルから対応する周波数の信号が出力される。センサ
装置１０２から受信した信号の周波数がｆｕの場合には
指示コイル１０３から信号が出力され、センサ装置１０
２から受信した信号の周波数がｆｖの場合には指示コイ
ル１０４から信号が出力され、センサ装置１０２から受
信した信号の周波数がｆｗの場合には指示コイル１０５
から信号が出力される。各指示コイル１０３〜１０５か
ら信号が出力されると、電磁結合により、センサコイル
１０９に信号が発生する。前記送信期間内における受信
期間において、センサコイル１０９のＸセンサコイル及
びＹセンサコイルを所定タイミングで走査することによ
り、指示装置１０１に近いセンサコイルからは大きな検
出信号が得られ、指示装置１０１から離れるほど小さな
検出信号が得られる。
コイル１０３〜１０５に対して、各指示コイルの共振周
波数に対応する信号が供給され、送信期間中は当該指示
コイルから対応する周波数の信号が出力される。センサ
装置１０２から受信した信号の周波数がｆｕの場合には
指示コイル１０３から信号が出力され、センサ装置１０
２から受信した信号の周波数がｆｖの場合には指示コイ
ル１０４から信号が出力され、センサ装置１０２から受
信した信号の周波数がｆｗの場合には指示コイル１０５
から信号が出力される。各指示コイル１０３〜１０５か
ら信号が出力されると、電磁結合により、センサコイル
１０９に信号が発生する。前記送信期間内における受信
期間において、センサコイル１０９のＸセンサコイル及
びＹセンサコイルを所定タイミングで走査することによ
り、指示装置１０１に近いセンサコイルからは大きな検
出信号が得られ、指示装置１０１から離れるほど小さな
検出信号が得られる。
【００２６】前記動作を図４に従って説明すると、図４
（ａ）に示すように、先ず送信期間において、送信制御
部２０６から、送信回路２０９及び信号ケーブル１０８
を介して、共振周波数ｆｕに対応する周波数ｆｕの信号
を指示装置１０１に送出する。指示装置１０１では、共
振周波数ｆｕの共振回路を構成する指示コイル１０３か
ら信号が出力される。尚、前記送信は前記受信期間も含
めて前記送信期間全体にわたって行われるが、前記受信
期間以外では、センサ装置１０２は受信動作を行わな
い。次に、前記受信期間において、電磁結合によって、
指示コイル１０３から出力された信号を、制御部２１０
の選択制御によって選択したＸセンサコイル中の１つの
センサコイルで受信する。前記センサコイルで受信した
信号は受信回路２０１で増幅された後、検出部２０２で
検波されて信号レベルの検出が行われる。前記送信動作
及び受信動作を、１つのＸセンサコイルあたり４回繰り
返して行って（図４（ｂ））、得られた各検出信号レベ
ルを図示しないバッファメモリに一端記憶し、その合計
値を当該センサコイルで検出した検出信号レベルとし、
前記検出信号レベルのデータを前記検出したセンサコイ
ルに対応付けてメモリ２０４に記憶する。
（ａ）に示すように、先ず送信期間において、送信制御
部２０６から、送信回路２０９及び信号ケーブル１０８
を介して、共振周波数ｆｕに対応する周波数ｆｕの信号
を指示装置１０１に送出する。指示装置１０１では、共
振周波数ｆｕの共振回路を構成する指示コイル１０３か
ら信号が出力される。尚、前記送信は前記受信期間も含
めて前記送信期間全体にわたって行われるが、前記受信
期間以外では、センサ装置１０２は受信動作を行わな
い。次に、前記受信期間において、電磁結合によって、
指示コイル１０３から出力された信号を、制御部２１０
の選択制御によって選択したＸセンサコイル中の１つの
センサコイルで受信する。前記センサコイルで受信した
信号は受信回路２０１で増幅された後、検出部２０２で
検波されて信号レベルの検出が行われる。前記送信動作
及び受信動作を、１つのＸセンサコイルあたり４回繰り
返して行って（図４（ｂ））、得られた各検出信号レベ
ルを図示しないバッファメモリに一端記憶し、その合計
値を当該センサコイルで検出した検出信号レベルとし、
前記検出信号レベルのデータを前記検出したセンサコイ
ルに対応付けてメモリ２０４に記憶する。
【００２７】前記動作を、周波数ｆｕに関して、全ての
Ｘセンサコイル（本実施の形態では１０３本）、全ての
Ｙセンサコイル（本実施の形態では７８本）について行
う（図４（ｃ））。前記動作に続いて、周波数ｆｖ、ｆ
ｗの信号に関しても前記同様の動作を行う。この場合、
指示装置１０１では、周波数ｆｖの信号は指示コイル１
０４から出力され又、周波数ｆｗの信号は指示コイル１
０５から出力されることになる。前述のようにして、周
波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに関する動作を行うことにより、
一サイクルの動作が完了する（図４（ｄ））。尚、本実
施の形態では、指示装置１０１から送信期間全体にわた
って信号の送信を行うと共に、前記送信期間内における
受信期間に、センサ装置１０２で受信するように構成し
ているが、指示装置から信号真相を完了した後にセンサ
装置１０２で受信動作を行うように構成して、指示装置
１０１からの送信動作とセンサ装置１０２での受信動作
を交互に行うようにしてもよい。
Ｘセンサコイル（本実施の形態では１０３本）、全ての
Ｙセンサコイル（本実施の形態では７８本）について行
う（図４（ｃ））。前記動作に続いて、周波数ｆｖ、ｆ
ｗの信号に関しても前記同様の動作を行う。この場合、
指示装置１０１では、周波数ｆｖの信号は指示コイル１
０４から出力され又、周波数ｆｗの信号は指示コイル１
０５から出力されることになる。前述のようにして、周
波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに関する動作を行うことにより、
一サイクルの動作が完了する（図４（ｄ））。尚、本実
施の形態では、指示装置１０１から送信期間全体にわた
って信号の送信を行うと共に、前記送信期間内における
受信期間に、センサ装置１０２で受信するように構成し
ているが、指示装置から信号真相を完了した後にセンサ
装置１０２で受信動作を行うように構成して、指示装置
１０１からの送信動作とセンサ装置１０２での受信動作
を交互に行うようにしてもよい。
【００２８】図５及び図６は、本第１の実施の形態に係
る３次元情報検出装置における処理を示すフローチャー
トである。図７は、本第１の実施の形態の動作を説明す
るための模式図で、指示装置１０１のＸＹＺ座標及び方
向（鉛直線からの傾き角θ及びＸ軸を基準とする方位角
φ）を示す図である。以下、図１乃至図７を用いて、本
第１の実施の形態の動作を説明する。先ず、制御部２１
０のメモリ２０４、ＣＰＵ２０５、送信制御部２０６、
制御部２１０及び検出部２０２内に設けられた前記バッ
ファメモリの初期化処理を行う（図５のステップＳ１
１）。
る３次元情報検出装置における処理を示すフローチャー
トである。図７は、本第１の実施の形態の動作を説明す
るための模式図で、指示装置１０１のＸＹＺ座標及び方
向（鉛直線からの傾き角θ及びＸ軸を基準とする方位角
φ）を示す図である。以下、図１乃至図７を用いて、本
第１の実施の形態の動作を説明する。先ず、制御部２１
０のメモリ２０４、ＣＰＵ２０５、送信制御部２０６、
制御部２１０及び検出部２０２内に設けられた前記バッ
ファメモリの初期化処理を行う（図５のステップＳ１
１）。
【００２９】次に、図４で説明したように、センサ装置
１０２側から指示装置１０１側へ所定タイミングで周波
数の異なる信号を順次送信すると共に、センサ装置１０
２側で電磁結合によって、指示装置１０１からの信号を
受信し検出する処理を行う。即ち、先ず、送信制御部２
０６のセレクタ２０８を切り換えることにより、指示装
置１０１に送信する信号の周波数を選択する（ステップ
Ｓ１２）。前記周波数の選択は、図４（ｄ）に示すよう
に、所定タイミングで、周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの順で
繰り返し行うため、先ず周波数ｆｕの信号を出力するよ
うにセレクタ２０８の接続が選択される。次に、指示装
置１０１からの信号を電磁結合で受信するセンサコイル
１０９を切換えて選択する（ステップＳ１３）。
１０２側から指示装置１０１側へ所定タイミングで周波
数の異なる信号を順次送信すると共に、センサ装置１０
２側で電磁結合によって、指示装置１０１からの信号を
受信し検出する処理を行う。即ち、先ず、送信制御部２
０６のセレクタ２０８を切り換えることにより、指示装
置１０１に送信する信号の周波数を選択する（ステップ
Ｓ１２）。前記周波数の選択は、図４（ｄ）に示すよう
に、所定タイミングで、周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの順で
繰り返し行うため、先ず周波数ｆｕの信号を出力するよ
うにセレクタ２０８の接続が選択される。次に、指示装
置１０１からの信号を電磁結合で受信するセンサコイル
１０９を切換えて選択する（ステップＳ１３）。
【００３０】この状態で、送信制御部２０６から信号ｆ
ｕの信号を指示装置１０１に出力し、前記選択したセン
サコイル１０９で受信し、検出部２０２でレベル検出を
行う。センサコイル１０９の全Ｘセンサコイル及び全Ｙ
センサコイルを所定タイミングで順次選択することによ
り、前記検出動作（グローバルスキャン）を行う（ステ
ップＳ１４）。３種類の周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの信号
について前記動作を行ったか否かを判断し、周波数ｆ
ｕ、ｆｖ、ｆｗの信号全てについて前記動作が完了して
いないと判断した場合にはステップＳ１２へ戻り、周波
数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの信号全てについての動作が完了し
たと判断した場合には、ステップＳ１６に移行する（ス
テップＳ１５）。
ｕの信号を指示装置１０１に出力し、前記選択したセン
サコイル１０９で受信し、検出部２０２でレベル検出を
行う。センサコイル１０９の全Ｘセンサコイル及び全Ｙ
センサコイルを所定タイミングで順次選択することによ
り、前記検出動作（グローバルスキャン）を行う（ステ
ップＳ１４）。３種類の周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの信号
について前記動作を行ったか否かを判断し、周波数ｆ
ｕ、ｆｖ、ｆｗの信号全てについて前記動作が完了して
いないと判断した場合にはステップＳ１２へ戻り、周波
数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗの信号全てについての動作が完了し
たと判断した場合には、ステップＳ１６に移行する（ス
テップＳ１５）。
【００３１】上記処理により、指示装置１０１から受信
した信号の検出レベル及び該検出レベルに対応するセン
サコイルのデータが、各周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗ毎に、
メモリ２０４に記憶される。ステップＳ１６では、メモ
リ２０４に予め記憶した受信レベルに関するテーブルを
参照して、センサコイル１０９の受信レベルに対して、
ステップＳ１２〜Ｓ１５におけるセンサコイル１０９の
受信レベルのバラツキを補正する（ステップＳ１６）。
前記レベル補正は全ての周波数信号ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに
ついて行う。また、ステップＳ１６では、Ｙセンサコイ
ルで検出した信号レベルのピークを、Ｘコイルセンサで
検出した信号レベルのピークに一致するように補正す
る。
した信号の検出レベル及び該検出レベルに対応するセン
サコイルのデータが、各周波数ｆｕ、ｆｖ、ｆｗ毎に、
メモリ２０４に記憶される。ステップＳ１６では、メモ
リ２０４に予め記憶した受信レベルに関するテーブルを
参照して、センサコイル１０９の受信レベルに対して、
ステップＳ１２〜Ｓ１５におけるセンサコイル１０９の
受信レベルのバラツキを補正する（ステップＳ１６）。
前記レベル補正は全ての周波数信号ｆｕ、ｆｖ、ｆｗに
ついて行う。また、ステップＳ１６では、Ｙセンサコイ
ルで検出した信号レベルのピークを、Ｘコイルセンサで
検出した信号レベルのピークに一致するように補正す
る。
【００３２】図８〜図１１は、ステップＳ１６における
レベル補正を説明するための特性図であり、メモリ２０
４に予め記憶されたレベル補正テーブルを示す図であ
る。図８は、指示装置１０１の先端部Ａが前記検出面か
ら所定距離離間した位置（本実施の形態では前記検出面
の上方１００ｍｍの位置）にすると共に指示装置１０１
を垂直（傾き角θ＝０度）にした状態で、一端のＸセン
サコイルから他端のＸセンサコイルまでＸ軸方向に移動
させながら、各Ｘセンサコイル及び各Ｙセンサコイルで
検出した信号レベルのピーク信号ＬＵxm、ＬＵymをプロ
ットした図である。尚、図８縦軸のペン信号とは、ペン
コイル１０３から出力された信号を各センサコイル１０
９で検出した信号のレベルであることを意味している。
レベル補正を説明するための特性図であり、メモリ２０
４に予め記憶されたレベル補正テーブルを示す図であ
る。図８は、指示装置１０１の先端部Ａが前記検出面か
ら所定距離離間した位置（本実施の形態では前記検出面
の上方１００ｍｍの位置）にすると共に指示装置１０１
を垂直（傾き角θ＝０度）にした状態で、一端のＸセン
サコイルから他端のＸセンサコイルまでＸ軸方向に移動
させながら、各Ｘセンサコイル及び各Ｙセンサコイルで
検出した信号レベルのピーク信号ＬＵxm、ＬＵymをプロ
ットした図である。尚、図８縦軸のペン信号とは、ペン
コイル１０３から出力された信号を各センサコイル１０
９で検出した信号のレベルであることを意味している。
【００３３】図９は、前記の如くして検出した各ピーク
信号ＬＵxm、ＬＵymを原点（検出面の中央部）付近のピ
ーク信号のレベルに一致させて検出レベルを平坦化する
ために、各ピーク信号ＬＵxm、ＬＵymに掛け合わせるた
めの補正係数（Ｘ軸方向補正係数）を示す図である。
尚、図９に示したＸ軸方向補正係数は、補正係数テーブ
ルとして、予めメモリ２０４に記憶されている。図１０
は、指示装置１０１の先端部が前記検出面から所定距離
離間した位置（本実施の形態では前記検出面の上方１０
０ｍｍの位置）にすると共に指示装置１０１を垂直（傾
き角θ＝０度）にした状態で、一端のＹセンサコイルか
ら他端のＹセンサコイルまでＹ軸方向に移動させなが
ら、各Ｘセンサコイル及び各Ｙセンサコイルで検出した
信号レベルのピーク信号ＬＵxm、ＬＵymをプロットした
図である。
信号ＬＵxm、ＬＵymを原点（検出面の中央部）付近のピ
ーク信号のレベルに一致させて検出レベルを平坦化する
ために、各ピーク信号ＬＵxm、ＬＵymに掛け合わせるた
めの補正係数（Ｘ軸方向補正係数）を示す図である。
尚、図９に示したＸ軸方向補正係数は、補正係数テーブ
ルとして、予めメモリ２０４に記憶されている。図１０
は、指示装置１０１の先端部が前記検出面から所定距離
離間した位置（本実施の形態では前記検出面の上方１０
０ｍｍの位置）にすると共に指示装置１０１を垂直（傾
き角θ＝０度）にした状態で、一端のＹセンサコイルか
ら他端のＹセンサコイルまでＹ軸方向に移動させなが
ら、各Ｘセンサコイル及び各Ｙセンサコイルで検出した
信号レベルのピーク信号ＬＵxm、ＬＵymをプロットした
図である。
【００３４】図１１は、前記の如くして検出した各ピー
ク信号ＬＵxm、ＬＵymを原点（検出面の中央部）付近の
ピーク信号のレベルに一致させて検出レベルを平坦化す
るために、各ピーク信号ＬＵxm、ＬＵymに掛け合わせる
ための補正係数（Ｙ軸方向補正係数）を示す図である。
尚、図１１に示したＹ軸方向補正係数は、補正係数テー
ブルとして、予めメモリ２０４に記憶されている。ステ
ップＳ１６では、周波数信号ｆｕ、ｆｖ、ｆｗについ
て、前記補正係数テーブル（図９、図１１参照）を参照
して、センサコイル１０９の受信レベルのバラツキを補
正し又、Ｙセンサコイルで検出した信号レベルのピーク
を、Ｘコイルセンサで検出した信号レベルのピークに一
致するように補正する。
ク信号ＬＵxm、ＬＵymを原点（検出面の中央部）付近の
ピーク信号のレベルに一致させて検出レベルを平坦化す
るために、各ピーク信号ＬＵxm、ＬＵymに掛け合わせる
ための補正係数（Ｙ軸方向補正係数）を示す図である。
尚、図１１に示したＹ軸方向補正係数は、補正係数テー
ブルとして、予めメモリ２０４に記憶されている。ステ
ップＳ１６では、周波数信号ｆｕ、ｆｖ、ｆｗについ
て、前記補正係数テーブル（図９、図１１参照）を参照
して、センサコイル１０９の受信レベルのバラツキを補
正し又、Ｙセンサコイルで検出した信号レベルのピーク
を、Ｘコイルセンサで検出した信号レベルのピークに一
致するように補正する。
【００３５】次に、ＣＰＵ２０５は、指示コイル１０３
から受信して検出した検出信号（ペン信号ｆｕ）の中の
最大の検出信号レベルと、前記最大の検出信号レベル点
の両側近傍の２点の検出信号レベルとに基づいて、放物
線近似を用いた周知の方法により、最大信号レベル点の
Ｘ座標及び該座標におけるレベルを最大信号レベルＸｕ
として算出し又、Ｙ軸方向における最大レベル点のＹ座
標及び該Ｙ座標点のレベルを最大信号レベルＹｕとして
算出する（ステップＳ１７）。メイン信号のピーク信号
座標は指示装置１０１の先端（ペン先）位置を表してい
るため、メイン信号の最大信号レベルＸｕ、Ｙｕに対応
するＸ座標、Ｙ座標は指示装置１０１のペン先の座標を
表すことになる。次に、ＣＰＵ２０５は、信号Ｘｕ又は
信号Ｙｕに基づいて、ペン信号ｆｕの最大信号レベルの
半値幅を算出する（ステップＳ１８）。次に、ＣＰＵ２
０５は、円柱信号ｆｖ、ｆｗの検出信号レベルＬＶ、Ｌ
Ｗの自乗和平方根を計算して合成二子山信号（円柱合成
信号）ＬＶＷを算出する（ステップＳ１９）。このとき
の円柱合成信号ＬＶＷは、ＬＶＷ＝√（ＬＶ２＋Ｌ
Ｗ２）で表される。次に、ＣＰＵ２０５は、円柱合成信
号ＬＶＷの２つのレベルピークのうち、高いレベルの座
標と信号レベルを、前述したような放物線近似で算出す
る（ステップＳ２１）。
から受信して検出した検出信号（ペン信号ｆｕ）の中の
最大の検出信号レベルと、前記最大の検出信号レベル点
の両側近傍の２点の検出信号レベルとに基づいて、放物
線近似を用いた周知の方法により、最大信号レベル点の
Ｘ座標及び該座標におけるレベルを最大信号レベルＸｕ
として算出し又、Ｙ軸方向における最大レベル点のＹ座
標及び該Ｙ座標点のレベルを最大信号レベルＹｕとして
算出する（ステップＳ１７）。メイン信号のピーク信号
座標は指示装置１０１の先端（ペン先）位置を表してい
るため、メイン信号の最大信号レベルＸｕ、Ｙｕに対応
するＸ座標、Ｙ座標は指示装置１０１のペン先の座標を
表すことになる。次に、ＣＰＵ２０５は、信号Ｘｕ又は
信号Ｙｕに基づいて、ペン信号ｆｕの最大信号レベルの
半値幅を算出する（ステップＳ１８）。次に、ＣＰＵ２
０５は、円柱信号ｆｖ、ｆｗの検出信号レベルＬＶ、Ｌ
Ｗの自乗和平方根を計算して合成二子山信号（円柱合成
信号）ＬＶＷを算出する（ステップＳ１９）。このとき
の円柱合成信号ＬＶＷは、ＬＶＷ＝√（ＬＶ２＋Ｌ
Ｗ２）で表される。次に、ＣＰＵ２０５は、円柱合成信
号ＬＶＷの２つのレベルピークのうち、高いレベルの座
標と信号レベルを、前述したような放物線近似で算出す
る（ステップＳ２１）。
【００３６】図１２は、ステップＳ１７〜Ｓ２１によっ
て算出した各信号レベルの波形を示す図で、Ｘ軸方向成
分を示している。図１２において、ＬＵxmはペン信号ｆ
ｕのＸ軸成分ＬＵxの最大信号レベル、ＬＶＷxは円柱合
成信号ＬＶＷのＸ軸成分である。また、ＬＶＷx_righ
t、ＬＶＷx_leftは、各々、円柱合成信号ＬＶＷのＸ成
分ＬＶＷxの右側ピーク、左側ピークである。ステップ
Ｓ１８における半値幅は、ペン信号のＸ軸成分ＬＵxの
半値幅Ｘwidthである。次に、ＣＰＵ２０５は、メモリ
２０４に予め記憶した方位角テーブル（図１３参照）を
参照して、水平方位角φを暫定的に、円柱合成信号ＬＶ
ＷのＸ軸成分であるＬＶＷxとＹ軸成分であるＬＶＷyの
左右の信号比から求める（ステップＳ２２）。
て算出した各信号レベルの波形を示す図で、Ｘ軸方向成
分を示している。図１２において、ＬＵxmはペン信号ｆ
ｕのＸ軸成分ＬＵxの最大信号レベル、ＬＶＷxは円柱合
成信号ＬＶＷのＸ軸成分である。また、ＬＶＷx_righ
t、ＬＶＷx_leftは、各々、円柱合成信号ＬＶＷのＸ成
分ＬＶＷxの右側ピーク、左側ピークである。ステップ
Ｓ１８における半値幅は、ペン信号のＸ軸成分ＬＵxの
半値幅Ｘwidthである。次に、ＣＰＵ２０５は、メモリ
２０４に予め記憶した方位角テーブル（図１３参照）を
参照して、水平方位角φを暫定的に、円柱合成信号ＬＶ
ＷのＸ軸成分であるＬＶＷxとＹ軸成分であるＬＶＷyの
左右の信号比から求める（ステップＳ２２）。
【００３７】図１３は、前記方位角テーブルを示す図
で、円柱合成信号ＬＶＷの左右の山の比の方位角φ依存
性を示すデータである。尚、図１３における記号の意味
は次の通りである。 ΔＬＶＷx＝ＬＶＷx_right−ＬＶＷx_left ＳＬＶＷx＝ＬＶＷx_right＋ＬＶＷx_left ΔＬＶＷy＝ＬＶＷy_right−ＬＶＷy_left ＳＬＶＷy＝ＬＶＷy_right＋ＬＶＷy_left とし、また、 ratio_x＝ΔＬＶＷx／ＳＬＶＷx ratio_y＝ΔＬＶＷy／ＳＬＶＷy とすると、 ratio＝√（ratio_x２＋ratio_y２） ratio_y/x＝ratio_y／ratio_x である。
で、円柱合成信号ＬＶＷの左右の山の比の方位角φ依存
性を示すデータである。尚、図１３における記号の意味
は次の通りである。 ΔＬＶＷx＝ＬＶＷx_right−ＬＶＷx_left ＳＬＶＷx＝ＬＶＷx_right＋ＬＶＷx_left ΔＬＶＷy＝ＬＶＷy_right−ＬＶＷy_left ＳＬＶＷy＝ＬＶＷy_right＋ＬＶＷy_left とし、また、 ratio_x＝ΔＬＶＷx／ＳＬＶＷx ratio_y＝ΔＬＶＷy／ＳＬＶＷy とすると、 ratio＝√（ratio_x２＋ratio_y２） ratio_y/x＝ratio_y／ratio_x である。
【００３８】図１３の方位角テーブルを参照して、算出
した円柱合成信号ＬＶＷの左右の山の比ratio_y/xに対
応する方位角φ０（＝ｔａｎ−１（ratio_y/x）＊１８
０／π（度））を暫定的に方位角φ０とする。次に、ペ
ン信号のＸ軸成分信号ＬＵx及びＹ軸成分信号ＬＵyのレ
ベルデータのうち、いずれのレベルデータが半値幅の算
出に使用可能かを判断し、半値幅が算出可能な軸のデー
タの方を選択する（ステップＳ２３）。例えば、ＬＵxm
とＬＵymのうち、いずれの信号レベルが大きいかを判断
し、信号レベルの大きい方が信頼性が高いため、信号レ
ベルの大きい方の信号レベルデータを使用する。次に、
選択した軸のレベルデータのピークレベル信号ＬＵxm又
はＬＵymの半値幅から、予めメモリ２０４に記憶した半
値幅テーブル（図１４参照）を参照してＺ軸座標Ｚuを
算出する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。即ち、ステップ
Ｓ２３においてＸ軸のレベルデータＬＵxを選択した場
合にはピークレベル信号ＬＵxmの半値幅ＸwidthからＺ
軸座標Ｚuを算出し（ステップＳ２４）、ステップＳ２
３においてＹ軸のレベルデータＬＵyを選択した場合に
はピークレベル信号ＬＵymの半値幅ＹwidthからＺ軸座
標Ｚuを算出する（ステップＳ２５）。尚、ステップＳ
２４、Ｓ２５で得られるＺ軸座標Ｚｕは指示装置１０１
のペン先の座標である。
した円柱合成信号ＬＶＷの左右の山の比ratio_y/xに対
応する方位角φ０（＝ｔａｎ−１（ratio_y/x）＊１８
０／π（度））を暫定的に方位角φ０とする。次に、ペ
ン信号のＸ軸成分信号ＬＵx及びＹ軸成分信号ＬＵyのレ
ベルデータのうち、いずれのレベルデータが半値幅の算
出に使用可能かを判断し、半値幅が算出可能な軸のデー
タの方を選択する（ステップＳ２３）。例えば、ＬＵxm
とＬＵymのうち、いずれの信号レベルが大きいかを判断
し、信号レベルの大きい方が信頼性が高いため、信号レ
ベルの大きい方の信号レベルデータを使用する。次に、
選択した軸のレベルデータのピークレベル信号ＬＵxm又
はＬＵymの半値幅から、予めメモリ２０４に記憶した半
値幅テーブル（図１４参照）を参照してＺ軸座標Ｚuを
算出する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。即ち、ステップ
Ｓ２３においてＸ軸のレベルデータＬＵxを選択した場
合にはピークレベル信号ＬＵxmの半値幅ＸwidthからＺ
軸座標Ｚuを算出し（ステップＳ２４）、ステップＳ２
３においてＹ軸のレベルデータＬＵyを選択した場合に
はピークレベル信号ＬＵymの半値幅ＹwidthからＺ軸座
標Ｚuを算出する（ステップＳ２５）。尚、ステップＳ
２４、Ｓ２５で得られるＺ軸座標Ｚｕは指示装置１０１
のペン先の座標である。
【００３９】図１４は、信号ＬＵxmの半値幅Ｘwidthと
指示装置１０１の先端部の高さ（Ｚ軸座標）との関係を
示すデータで、選択した信号がＸ軸のレベルデータＬＵ
xの場合を示している。前記のようにして算出した半値
幅Ｘwidthに対応する高さが指示装置１０１先端部のＺ
軸座標になる。尚、選択した信号がＹ軸のレベルデータ
ＬＵyの場合にも半値幅テーブルは図１４と同様の特性
データとなり、該データの半値幅テーブルも予めメモリ
２０４に記憶されているため、ステップＳ２３でＹ軸の
レベルデータを選択した場合には、ステップＳ２５では
該Ｙ軸用の半値幅テーブルを参照してＺ軸座標を算出す
る。次に、ＣＰＵ２０５は、円柱合成信号ＬＶＷのＸ軸
成分の２つのピーク値の大小関係と、Ｙ軸成分の２つの
ピーク値の大小関係とから、予めメモリ２０４に記憶し
た図１５の象限判定テーブルを参照して、方位角φの象
限を判定する（ステップＳ２６）。図１５に示すよう
に、方位角φは、ratio_xが正でratio_yが正のときは第
１象限、ratio_xが負でratio_yが正のときは第２象限、
ratio_xが負でratio_yが負のときは第３象限、ratio_x
が正でratio_yが負のときは第４象限と判断する。
指示装置１０１の先端部の高さ（Ｚ軸座標）との関係を
示すデータで、選択した信号がＸ軸のレベルデータＬＵ
xの場合を示している。前記のようにして算出した半値
幅Ｘwidthに対応する高さが指示装置１０１先端部のＺ
軸座標になる。尚、選択した信号がＹ軸のレベルデータ
ＬＵyの場合にも半値幅テーブルは図１４と同様の特性
データとなり、該データの半値幅テーブルも予めメモリ
２０４に記憶されているため、ステップＳ２３でＹ軸の
レベルデータを選択した場合には、ステップＳ２５では
該Ｙ軸用の半値幅テーブルを参照してＺ軸座標を算出す
る。次に、ＣＰＵ２０５は、円柱合成信号ＬＶＷのＸ軸
成分の２つのピーク値の大小関係と、Ｙ軸成分の２つの
ピーク値の大小関係とから、予めメモリ２０４に記憶し
た図１５の象限判定テーブルを参照して、方位角φの象
限を判定する（ステップＳ２６）。図１５に示すよう
に、方位角φは、ratio_xが正でratio_yが正のときは第
１象限、ratio_xが負でratio_yが正のときは第２象限、
ratio_xが負でratio_yが負のときは第３象限、ratio_x
が正でratio_yが負のときは第４象限と判断する。
【００４０】次に、ＣＰＵ２０５は、円柱合成信号ＬＶ
Ｗのレベル比から、傾き角θのＸ軸成分θxを、予めメ
モリ２０４に記憶した図１６の傾き角テーブルを参照し
て算出する（ステップＳ２７）。図１６は、傾き角θの
Ｘ軸成分θxと、ＬＵx、ＬＶＷx_left、ＬＶＷx_righ
t、ratio_xの関係を示す図である。信号比ratio_xは単
調増加するため、信号比ratio_xを算出し、該信号比rat
io_xに対応するＸ軸方向の傾き角θxが求めるＸ軸方向
傾き角θxである。尚、メモリ２０４には、傾き角θの
Ｙ軸方向成分θyを算出するために図１６と同様の傾き
角テーブルが記憶されている。即ち、傾き角θのＹ軸成
分θyと、ＬＵy、ＬＶＷy_left、ＬＶＷy_right、ratio
_yの関係を示すデータがテーブルとして記憶されてい
る。傾き角θxの場合と同様に、信号比ratio_yは単調増
加するため、ＣＰＵ２０５は、信号比ratio_yを算出し
た後にテーブル参照することにより、Ｙ軸方向の傾き角
θyが算出される（ステップＳ２８）。
Ｗのレベル比から、傾き角θのＸ軸成分θxを、予めメ
モリ２０４に記憶した図１６の傾き角テーブルを参照し
て算出する（ステップＳ２７）。図１６は、傾き角θの
Ｘ軸成分θxと、ＬＵx、ＬＶＷx_left、ＬＶＷx_righ
t、ratio_xの関係を示す図である。信号比ratio_xは単
調増加するため、信号比ratio_xを算出し、該信号比rat
io_xに対応するＸ軸方向の傾き角θxが求めるＸ軸方向
傾き角θxである。尚、メモリ２０４には、傾き角θの
Ｙ軸方向成分θyを算出するために図１６と同様の傾き
角テーブルが記憶されている。即ち、傾き角θのＹ軸成
分θyと、ＬＵy、ＬＶＷy_left、ＬＶＷy_right、ratio
_yの関係を示すデータがテーブルとして記憶されてい
る。傾き角θxの場合と同様に、信号比ratio_yは単調増
加するため、ＣＰＵ２０５は、信号比ratio_yを算出し
た後にテーブル参照することにより、Ｙ軸方向の傾き角
θyが算出される（ステップＳ２８）。
【００４１】次に、ＣＰＵ２０５は、次式により、方位
角φを算出する（ステップＳ２９）。 φ０＝ｔａｎ−１（ratio_y/x）＊１８０／π （度） 但し、暫定方位角φ０は、−９０度≦φ０≦９０度の範
囲で暫定的に定めた方位角φである。次に、ＣＰＵ２０
５は、Ｘ軸方向傾き角θｘ及びＹ軸方向傾き角θｙか
ら、指示装置１０１の傾き角θを算出する（ステップＳ
３０）。次に、Ｚ軸座標（高さ）Ｚｕを用いると共に、
予めメモリ２０４に記憶した図１７の傾き角補正テーブ
ルを参照して、傾き角θを補正する（ステップＳ３
１）。図１７に示した傾き角補正テーブルの例は、傾き
角θを４５度に保持した状態で高さを変化させた場合
に、指示装置１０１の先端高さＺｕが１００ｍｍの状態
のratio_xとratio_xとの信号比対高さの関係を表すデー
タを示しているが、前記傾き角補正テーブルには他の傾
き角θについてのデータも格納されている。高さが高く
なると前記信号比が小さくなり、傾き角θが小さめに検
出されてしまうので、検出信号比ratio_xに、前記テー
ブルの逆数を補正係数として掛けることにより補正し、
正確なθxを得る。
角φを算出する（ステップＳ２９）。 φ０＝ｔａｎ−１（ratio_y/x）＊１８０／π （度） 但し、暫定方位角φ０は、−９０度≦φ０≦９０度の範
囲で暫定的に定めた方位角φである。次に、ＣＰＵ２０
５は、Ｘ軸方向傾き角θｘ及びＹ軸方向傾き角θｙか
ら、指示装置１０１の傾き角θを算出する（ステップＳ
３０）。次に、Ｚ軸座標（高さ）Ｚｕを用いると共に、
予めメモリ２０４に記憶した図１７の傾き角補正テーブ
ルを参照して、傾き角θを補正する（ステップＳ３
１）。図１７に示した傾き角補正テーブルの例は、傾き
角θを４５度に保持した状態で高さを変化させた場合
に、指示装置１０１の先端高さＺｕが１００ｍｍの状態
のratio_xとratio_xとの信号比対高さの関係を表すデー
タを示しているが、前記傾き角補正テーブルには他の傾
き角θについてのデータも格納されている。高さが高く
なると前記信号比が小さくなり、傾き角θが小さめに検
出されてしまうので、検出信号比ratio_xに、前記テー
ブルの逆数を補正係数として掛けることにより補正し、
正確なθxを得る。
【００４２】θyについても、図１７と同様の検出信号
比ratio_yに関する傾き角補正テーブルがメモリ２０４
に記憶されているので、θxと同様に前記傾き角補正テ
ーブルを参照して補正し、正確なθyを得る。次に、Ｃ
ＰＵ２０５は、補正後のθx、θyから合成方位角φ（＝
ｔａｎ−１（ｔａｎθy／ｔａｎθx）＊１８０／π
（度））を算出する（ステップＳ３３）。次に、ＣＰＵ
２０５は、円柱合成信号ＬＶＷのレベル比から、ステッ
プＳ２６と同様にして、前記象限判定テーブルを参照し
て、補正後の方位角φの象限を改めて判定する（ステッ
プＳ３４）。これにより、正確な方位角φが得られる。
比ratio_yに関する傾き角補正テーブルがメモリ２０４
に記憶されているので、θxと同様に前記傾き角補正テ
ーブルを参照して補正し、正確なθyを得る。次に、Ｃ
ＰＵ２０５は、補正後のθx、θyから合成方位角φ（＝
ｔａｎ−１（ｔａｎθy／ｔａｎθx）＊１８０／π
（度））を算出する（ステップＳ３３）。次に、ＣＰＵ
２０５は、円柱合成信号ＬＶＷのレベル比から、ステッ
プＳ２６と同様にして、前記象限判定テーブルを参照し
て、補正後の方位角φの象限を改めて判定する（ステッ
プＳ３４）。これにより、正確な方位角φが得られる。
【００４３】次に、ＣＰＵ２０５は、傾き角θのＸ軸成
分θx及びＹ軸成分θyに基づいて、メモリ２０４に予め
記憶した図１８の半値幅傾き角依存性テーブルを参照し
てＺ軸座標を補正する（ステップＳ３５）。図１８は、
ペン信号の半値幅の傾き角θ依存性を示すデータで、指
示装置１０１の先端を１００ｍｍに保持して傾き角θを
変化させた場合の信号の半値幅の変化を示している。傾
き角θが大きくなると、高さ検出の誤差が大きくなるた
め、検出信号の半値幅に、補正係数を掛けることによ
り、正確なＺ軸座標を得る。前記補正係数は、図１８に
おいて、傾き角θ＝０度のときの半値幅を、前記傾き角
θのときの半値幅で除算した値である。尚、このとき得
られるＺ座標は指示装置１０１のペン先の座標である。
分θx及びＹ軸成分θyに基づいて、メモリ２０４に予め
記憶した図１８の半値幅傾き角依存性テーブルを参照し
てＺ軸座標を補正する（ステップＳ３５）。図１８は、
ペン信号の半値幅の傾き角θ依存性を示すデータで、指
示装置１０１の先端を１００ｍｍに保持して傾き角θを
変化させた場合の信号の半値幅の変化を示している。傾
き角θが大きくなると、高さ検出の誤差が大きくなるた
め、検出信号の半値幅に、補正係数を掛けることによ
り、正確なＺ軸座標を得る。前記補正係数は、図１８に
おいて、傾き角θ＝０度のときの半値幅を、前記傾き角
θのときの半値幅で除算した値である。尚、このとき得
られるＺ座標は指示装置１０１のペン先の座標である。
【００４４】次に、ＣＰＵ２０５は、傾き角θのＸ軸成
分θx及びＹ軸成分θyに基づいて、メモリ２０４に予め
記憶した図１９の座標補正テーブルを参照して、Ｘ軸座
標及びＹ軸座標を補正する（ステップＳ３６）。図１９
の座標補正テーブルには、ΔＸの傾き角θ及び高さｈ依
存性を示すデータが格納されている。ここで、ΔＸは、
ペンコイル１０３からの信号を検出したＸセンサコイル
のピーク値のＸ座標Ｘｍから、傾き角θが０度のときの
ピーク値のＸ座標を引いた値である。図１９に示すよう
に、傾き角θを一定にすると、高さｈとΔＸは、高さｈ
の増加にともないΔＸが減少する関係にあるため、前記
のようにして求めた傾き角θ及び高さｈに基づいてΔＸ
が求められる。この関係を利用して、図１９のテーブル
を参照してΔＸを求め、負のΔＸを加算することによっ
てＸ軸座標を補正して正確なＸ座標を得る。同様にして
Ｙ座標も補正することにより正確なＹ座標を得る。尚、
このとき得られるＸ座標、Ｙ座標は指示装置１０１のペ
ン先の座標である。前記処理を繰り返すことにより、指
示装置１０１の３次元空間におけるＸＹＺ座標、方位角
φ及び傾き角θを検出することが可能になる。以上のよ
うにして、２本の縦巻きコイル１０４、１０５からの信
号を検出して得られた合成二子山信号の左右比から傾き
角θ及び方位角φを得ることが可能になる。尚、前記処
理によって指示装置１０１のペン先の位置が求められる
ため、後述する図２０の関係に基づいて、指示装置１０
１のペンコイル１０３の３次元重心座標（ＸGG，ＹGG，
ＺC）は、ペン先Ｂの３次元座標（ＸG，ＹG，Ｚ）から
幾何学的に算出することができる。
分θx及びＹ軸成分θyに基づいて、メモリ２０４に予め
記憶した図１９の座標補正テーブルを参照して、Ｘ軸座
標及びＹ軸座標を補正する（ステップＳ３６）。図１９
の座標補正テーブルには、ΔＸの傾き角θ及び高さｈ依
存性を示すデータが格納されている。ここで、ΔＸは、
ペンコイル１０３からの信号を検出したＸセンサコイル
のピーク値のＸ座標Ｘｍから、傾き角θが０度のときの
ピーク値のＸ座標を引いた値である。図１９に示すよう
に、傾き角θを一定にすると、高さｈとΔＸは、高さｈ
の増加にともないΔＸが減少する関係にあるため、前記
のようにして求めた傾き角θ及び高さｈに基づいてΔＸ
が求められる。この関係を利用して、図１９のテーブル
を参照してΔＸを求め、負のΔＸを加算することによっ
てＸ軸座標を補正して正確なＸ座標を得る。同様にして
Ｙ座標も補正することにより正確なＹ座標を得る。尚、
このとき得られるＸ座標、Ｙ座標は指示装置１０１のペ
ン先の座標である。前記処理を繰り返すことにより、指
示装置１０１の３次元空間におけるＸＹＺ座標、方位角
φ及び傾き角θを検出することが可能になる。以上のよ
うにして、２本の縦巻きコイル１０４、１０５からの信
号を検出して得られた合成二子山信号の左右比から傾き
角θ及び方位角φを得ることが可能になる。尚、前記処
理によって指示装置１０１のペン先の位置が求められる
ため、後述する図２０の関係に基づいて、指示装置１０
１のペンコイル１０３の３次元重心座標（ＸGG，ＹGG，
ＺC）は、ペン先Ｂの３次元座標（ＸG，ＹG，Ｚ）から
幾何学的に算出することができる。
【００４５】次に、指示装置１０１の延長線が前記検出
面に交差する点（的：まと）targetを算出する場合の処
理を説明する。図２０は、前記まとtargetのＸＹ座標を
算出する場合の処理を説明するための図である。図２０
において、指示装置１０１はペン形容器Ｃ内に収容され
ており、指示装置１０１の先端にはペン先が設けられて
いる。指示コイル１０３の重心位置のＸＹ座標を（ＸG
G，ＹGG）、Ｚ座標をＺc、指示装置１０１のペン先Ｂの
Ｘ、Ｙ座標を（ＸG，ＹG）、Ｚ座標をＺ、指示コイル１
０３の重心位置とペン先の距離をＬ、まとtargetのＸ、
Ｙ座標を（Ｘtar，Ｙtar）として、下記式を用いて前記
まとtargetのＸＹ座標を算出する。 ＸG＝ＸGG−（Ｌ・ｃｏｓθ）・ｔａｎθ・ｃｏｓθ ＹG＝ＹGG−（Ｌ・ｃｏｓθ）・ｔａｎθ・ｓｉｎθ Ｚ＝ＺＣ−（Ｌ・ｃｏｓθ） Ｘtar＝ＸG−Ｚ・ｔａｎθ・ｃｏｓφ Ｙtar＝ＹG−Ｚ・ｔａｎθ・ｓｉｎφ これにより、まとtargetの位置を求めることが可能にな
る。
面に交差する点（的：まと）targetを算出する場合の処
理を説明する。図２０は、前記まとtargetのＸＹ座標を
算出する場合の処理を説明するための図である。図２０
において、指示装置１０１はペン形容器Ｃ内に収容され
ており、指示装置１０１の先端にはペン先が設けられて
いる。指示コイル１０３の重心位置のＸＹ座標を（ＸG
G，ＹGG）、Ｚ座標をＺc、指示装置１０１のペン先Ｂの
Ｘ、Ｙ座標を（ＸG，ＹG）、Ｚ座標をＺ、指示コイル１
０３の重心位置とペン先の距離をＬ、まとtargetのＸ、
Ｙ座標を（Ｘtar，Ｙtar）として、下記式を用いて前記
まとtargetのＸＹ座標を算出する。 ＸG＝ＸGG−（Ｌ・ｃｏｓθ）・ｔａｎθ・ｃｏｓθ ＹG＝ＹGG−（Ｌ・ｃｏｓθ）・ｔａｎθ・ｓｉｎθ Ｚ＝ＺＣ−（Ｌ・ｃｏｓθ） Ｘtar＝ＸG−Ｚ・ｔａｎθ・ｃｏｓφ Ｙtar＝ＹG−Ｚ・ｔａｎθ・ｓｉｎφ これにより、まとtargetの位置を求めることが可能にな
る。
【００４６】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。指示装置が単一の指示コイルしか有しない場
合等は、指示装置が水平（前記検出面と平行）に位置す
ると共に、Ｘセンサコイル又はＹセンサコイルと平行に
位置した場合、指示装置と平行になったＸセンサコイル
又はＹセンサコイルは指示コイルと電磁結合できないた
め検出信号を得ることができない。本第２の実施の形態
は、係る問題が発生しないようにした例である。図２１
は、本第２の実施の形態に係る３次元情報検出装置のブ
ロック図で、図２と同一機能を有する部分には同一符号
を付している。
説明する。指示装置が単一の指示コイルしか有しない場
合等は、指示装置が水平（前記検出面と平行）に位置す
ると共に、Ｘセンサコイル又はＹセンサコイルと平行に
位置した場合、指示装置と平行になったＸセンサコイル
又はＹセンサコイルは指示コイルと電磁結合できないた
め検出信号を得ることができない。本第２の実施の形態
は、係る問題が発生しないようにした例である。図２１
は、本第２の実施の形態に係る３次元情報検出装置のブ
ロック図で、図２と同一機能を有する部分には同一符号
を付している。
【００４７】図２１のセンサ装置と図２のセンサ装置の
主な相違点は、センサコイル１０９と同一構成のセンサ
コイルを検出面内で所定角度（本実施の形態では４５
度）回転させた斜めセンサコイル２００２を、センサコ
イル１０９に重ねて配設している点である。センサコイ
ル１０９はＸ軸方向（φ＝０度）に並設された複数のＸ
センサコイル及びＹ軸方向（φ＝９０度）に並設された
複数のＹセンサコイルを備え、又、斜めセンサコイル２
００２は、前記Ｘ軸方向から４５度回転したＸ’軸方向
（φ＝４５度）に並設された複数のＸ’センサコイル及
びＸ’センサコイルに直交するＹ’軸方向（φ＝１３５
度）に並設された複数のＹ’センサコイルを備えてい
る。
主な相違点は、センサコイル１０９と同一構成のセンサ
コイルを検出面内で所定角度（本実施の形態では４５
度）回転させた斜めセンサコイル２００２を、センサコ
イル１０９に重ねて配設している点である。センサコイ
ル１０９はＸ軸方向（φ＝０度）に並設された複数のＸ
センサコイル及びＹ軸方向（φ＝９０度）に並設された
複数のＹセンサコイルを備え、又、斜めセンサコイル２
００２は、前記Ｘ軸方向から４５度回転したＸ’軸方向
（φ＝４５度）に並設された複数のＸ’センサコイル及
びＸ’センサコイルに直交するＹ’軸方向（φ＝１３５
度）に並設された複数のＹ’センサコイルを備えてい
る。
【００４８】尚、指示装置は図２の指示装置１０１を使
用することも可能であるが、本第２の実施の形態では、
磁性材料によって構成したコア２００４に巻回した単一
の指示コイルのみを有する指示装置を使用している。図
２４は、本第２の実施の形態の動作を説明するための模
式図で、３次元情報指示装置２００１のＸＹＺ座標及び
方向（傾き角θ及びＸ軸を基準とする方位角φ）を示す
図である。指示装置２００１は、コア２００４に巻回し
た単一の指示コイル２００３（必要に応じてペンコイル
と称する。）を有する構成となっている。また、本第２
の実施の形態では、図４（ｃ）、（ｄ）において、周波
数ｆｖ、ｆｗの信号は使用せずに周波数ｆｕの信号のみ
を用いて、指示コイル２００３からの信号を電磁結合に
より、センサコイル１０９及び斜めセンサコイル２００
２で受信し検出するように動作する。
用することも可能であるが、本第２の実施の形態では、
磁性材料によって構成したコア２００４に巻回した単一
の指示コイルのみを有する指示装置を使用している。図
２４は、本第２の実施の形態の動作を説明するための模
式図で、３次元情報指示装置２００１のＸＹＺ座標及び
方向（傾き角θ及びＸ軸を基準とする方位角φ）を示す
図である。指示装置２００１は、コア２００４に巻回し
た単一の指示コイル２００３（必要に応じてペンコイル
と称する。）を有する構成となっている。また、本第２
の実施の形態では、図４（ｃ）、（ｄ）において、周波
数ｆｖ、ｆｗの信号は使用せずに周波数ｆｕの信号のみ
を用いて、指示コイル２００３からの信号を電磁結合に
より、センサコイル１０９及び斜めセンサコイル２００
２で受信し検出するように動作する。
【００４９】図２２及び図２３は、本第２の実施の形態
に係る３次元情報検出装置における処理を示すフローチ
ャートである。以下、図４、図２１乃至図２４を用い
て、本第２の実施の形態の動作を説明する。先ず、セン
サ装置２０００の制御２１０に設けられたメモリ２０４
及びＣＰＵ２０５、送信制御部２０６、制御部２１０及
び検出部２０２内に設けられたバッファメモリの初期化
処理を行う（図２２のステップＳ２１１）。
に係る３次元情報検出装置における処理を示すフローチ
ャートである。以下、図４、図２１乃至図２４を用い
て、本第２の実施の形態の動作を説明する。先ず、セン
サ装置２０００の制御２１０に設けられたメモリ２０４
及びＣＰＵ２０５、送信制御部２０６、制御部２１０及
び検出部２０２内に設けられたバッファメモリの初期化
処理を行う（図２２のステップＳ２１１）。
【００５０】次に、センサ装置２０００側から指示装置
２００１側へ周波数ｆｕの信号を送信すると共に、セン
サ装置２０００側で電磁結合によって、指示装置２００
１からの信号を受信し検出する処理を行う。即ち、先
ず、送信制御部２０６のセレクタ２０８を切り換えるこ
とにより、指示装置２００１に送信する信号の周波数を
選択する（ステップＳ２１２）。尚、本第２の実施の形
態の場合には１種類の周波数ｆｕのみを使用しているた
め、複数の周波数信号を選択するためのセレクタスイッ
チ及びステップ２１２は不要であるが、図１に示したよ
うな複数の指示コイルを有する指示装置を使用すること
が可能なように、セレクタスイッチ２０８及びステップ
２１２を使用した説明としている。
２００１側へ周波数ｆｕの信号を送信すると共に、セン
サ装置２０００側で電磁結合によって、指示装置２００
１からの信号を受信し検出する処理を行う。即ち、先
ず、送信制御部２０６のセレクタ２０８を切り換えるこ
とにより、指示装置２００１に送信する信号の周波数を
選択する（ステップＳ２１２）。尚、本第２の実施の形
態の場合には１種類の周波数ｆｕのみを使用しているた
め、複数の周波数信号を選択するためのセレクタスイッ
チ及びステップ２１２は不要であるが、図１に示したよ
うな複数の指示コイルを有する指示装置を使用すること
が可能なように、セレクタスイッチ２０８及びステップ
２１２を使用した説明としている。
【００５１】次に、図４に関して説明したように、指示
装置２００１からの信号を電磁結合で受信するセンサコ
イル１０９及び斜めセンサコイル２００２を順次切換え
て選択する（ステップＳ２１３）。この状態で、指示装
置２００１から出力される信号をセンサコイル１０９及
び斜めセンサコイル２００２で順次受信してレベル検出
を行うグローバルスキャンを行う（ステップＳ２１
４）。前記グローバルスキャンでは、送信制御部２０６
は周波数ｆｕの信号を送信回路２０９に出力する。送信
回路２０９は送信制御部２０６から入力された周波数ｆ
ｕの信号を、信号ケーブル１０８を介して指示装置２０
０１に供給する。選択されたセンサコイル１０９及び斜
めセンサコイル２００２は、電磁結合により指示装置２
００１からの信号を受信する。検出部２０２は受信回路
２０１を介して、前記センサコイル１００９及び斜めセ
ンサコイル２００２で受信した信号を受信し、前記信号
のレベルを検出し、指示装置２００１から受信した信号
の検出レベル及び該検出レベルに対応するセンサコイル
１０９、２００２のデータをメモリ２０４に記憶する。
装置２００１からの信号を電磁結合で受信するセンサコ
イル１０９及び斜めセンサコイル２００２を順次切換え
て選択する（ステップＳ２１３）。この状態で、指示装
置２００１から出力される信号をセンサコイル１０９及
び斜めセンサコイル２００２で順次受信してレベル検出
を行うグローバルスキャンを行う（ステップＳ２１
４）。前記グローバルスキャンでは、送信制御部２０６
は周波数ｆｕの信号を送信回路２０９に出力する。送信
回路２０９は送信制御部２０６から入力された周波数ｆ
ｕの信号を、信号ケーブル１０８を介して指示装置２０
０１に供給する。選択されたセンサコイル１０９及び斜
めセンサコイル２００２は、電磁結合により指示装置２
００１からの信号を受信する。検出部２０２は受信回路
２０１を介して、前記センサコイル１００９及び斜めセ
ンサコイル２００２で受信した信号を受信し、前記信号
のレベルを検出し、指示装置２００１から受信した信号
の検出レベル及び該検出レベルに対応するセンサコイル
１０９、２００２のデータをメモリ２０４に記憶する。
【００５２】次に、全てのコイルセンサ１０９及び斜め
センサコイル２００２について前記動作を行ったか否か
を判断し、全てのセンサコイル１０９、２００２につい
て前記動作が完了していなければステップＳ２１２へ戻
り、全てのセンサコイル１０９、２００２についての動
作が完了したと判断した場合には、ステップＳ２１６に
移行する（ステップＳ２１５）。ステップＳ２１６で
は、前記第１の実施の形態において図８〜図１１のテー
ブルを使用してセンサコイルのレベル補正を行ったのと
同様にして、メモリ２０４に予め記憶したテーブルを参
照して、センサコイル１０９のＸセンサコイル及びＹセ
ンサコイル、斜めセンサコイル２００２のＸ’センサコ
イル及びＹ’センサコイルの受信レベルのバラツキを補
正する（ステップＳ２１６）。また、ステップＳ２１６
では、傾き角θ＝０度の状態で、Ｙセンサコイル、Ｘ’
センサコイル、Ｙ’センサコイルで検出した信号レベル
のピーク値を、Ｘコイルセンサで検出した信号レベルの
ピーク値に一致するように補正する。
センサコイル２００２について前記動作を行ったか否か
を判断し、全てのセンサコイル１０９、２００２につい
て前記動作が完了していなければステップＳ２１２へ戻
り、全てのセンサコイル１０９、２００２についての動
作が完了したと判断した場合には、ステップＳ２１６に
移行する（ステップＳ２１５）。ステップＳ２１６で
は、前記第１の実施の形態において図８〜図１１のテー
ブルを使用してセンサコイルのレベル補正を行ったのと
同様にして、メモリ２０４に予め記憶したテーブルを参
照して、センサコイル１０９のＸセンサコイル及びＹセ
ンサコイル、斜めセンサコイル２００２のＸ’センサコ
イル及びＹ’センサコイルの受信レベルのバラツキを補
正する（ステップＳ２１６）。また、ステップＳ２１６
では、傾き角θ＝０度の状態で、Ｙセンサコイル、Ｘ’
センサコイル、Ｙ’センサコイルで検出した信号レベル
のピーク値を、Ｘコイルセンサで検出した信号レベルの
ピーク値に一致するように補正する。
【００５３】次に、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、
Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイルの各々について、
各センサコイルの検出信号の最大レベル点の検出信号レ
ベルと前記最大レベル点の両側近傍の２点の検出信号レ
ベルとに基づいて、放物線近似を用いた周知の方法によ
り、Ｘセンサコイルにおける最大レベル点のＸ座標及び
該座標におけるレベルを最大信号レベルＸｕとして算出
し又、Ｙセンサコイルにおける最大レベル点のＹ座標及
び該座標における最大信号レベルＹｕとして算出し、
Ｘ’センサコイルにおける最大レベル点のＸ座標及び該
座標におけるレベルを最大信号レベルＸｕ’として算出
し又、Ｙ’センサコイルにおける最大レベル点のＹ座標
及び該座標における最大信号レベルＹｕ’として算出す
る（ステップＳ２１７）。尚、信号レベルＸｕ、Ｙｕ、
Ｘｕ’、Ｙｕ’に対応する座標は、指示装置１０１のペ
ン先の座標である。図２５は、前記動作により、Ｘセン
サコイルで検出した信号の特性を示す図である。
Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイルの各々について、
各センサコイルの検出信号の最大レベル点の検出信号レ
ベルと前記最大レベル点の両側近傍の２点の検出信号レ
ベルとに基づいて、放物線近似を用いた周知の方法によ
り、Ｘセンサコイルにおける最大レベル点のＸ座標及び
該座標におけるレベルを最大信号レベルＸｕとして算出
し又、Ｙセンサコイルにおける最大レベル点のＹ座標及
び該座標における最大信号レベルＹｕとして算出し、
Ｘ’センサコイルにおける最大レベル点のＸ座標及び該
座標におけるレベルを最大信号レベルＸｕ’として算出
し又、Ｙ’センサコイルにおける最大レベル点のＹ座標
及び該座標における最大信号レベルＹｕ’として算出す
る（ステップＳ２１７）。尚、信号レベルＸｕ、Ｙｕ、
Ｘｕ’、Ｙｕ’に対応する座標は、指示装置１０１のペ
ン先の座標である。図２５は、前記動作により、Ｘセン
サコイルで検出した信号の特性を示す図である。
【００５４】次に、前記第１の実施の形態と同様にし
て、ペン信号ｆｕの最大信号レベルの半値幅を算出する
（ステップＳ２１８）。次に、下記の如くして、Ｘセン
サコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’セ
ンサコイルの座標による信号強度による重み平均をとっ
て重心座標を求め、正確な重心座標を得る（ステップＳ
２１９）。このとき、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイ
ル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイルのうち、３つ
のセンサコイルから独立に同じＸ座標（又はＹ座標）を
得ることができるが、これらの３つの信号は信号強度が
異なる。信号強度が小さいほど信号ジッタ等による誤差
が大きくなり、信号強度が大きいほど信頼性の高いデー
タが得られるため、単純平均よりも、信号強度に応じて
重み平均をとることにより正確な重心座標を得るように
している。
て、ペン信号ｆｕの最大信号レベルの半値幅を算出する
（ステップＳ２１８）。次に、下記の如くして、Ｘセン
サコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’セ
ンサコイルの座標による信号強度による重み平均をとっ
て重心座標を求め、正確な重心座標を得る（ステップＳ
２１９）。このとき、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイ
ル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイルのうち、３つ
のセンサコイルから独立に同じＸ座標（又はＹ座標）を
得ることができるが、これらの３つの信号は信号強度が
異なる。信号強度が小さいほど信号ジッタ等による誤差
が大きくなり、信号強度が大きいほど信頼性の高いデー
タが得られるため、単純平均よりも、信号強度に応じて
重み平均をとることにより正確な重心座標を得るように
している。
【００５５】先ず、常にサブ信号の大きい方の信号の座
標が必要なためＬＵｘｓ１＜ＬＵｘｓ２の場合に、各Ｙ
センサコイル、Ｘ’センサコイル及びＹ’センサコイル
で検出した信号レベルに所定の係数をかけて、Ｘセンサ
コイルの信号レベルに合わせる。尚、前記所定の係数
は、例えば、センサ装置１０２の検出面中央部で、高さ
１００ｍｍ、傾き角θでデータをとり、各Ｙセンサコイ
ル、Ｘ’センサコイル及びＹ’センサコイルの検出信号
レベルがＸセンサコイルの信号レベルに合致するような
係数を予め得ておくようにする。前記所定の係数として
は、例えば、ＬＵx＝１＊ＬＵx、ＬＵx’＝１．４５５
＊ＬＵx’、ＬＵy＝１．１２３＊ＬＵy、ＬＵy’＝１．
３２５＊ＬＵy’のように選定する。次に、大小判定し
て、ＬＵx_med及びＬＵx_minを得る。ＬＵx_medは、Ｌ
Ｕxs1、ＬＵxm及びＬＵxs２の中の中間の大きさの値
（ＬＵx_med＝Ｍｅｄｉａｎ（ＬＵxs1，ＬＵxm，ＬＵxs
2））、又は、ＬＵxs1及びＬＵxs2の中の大きい方の値
（ＬＵx_med＝Ｍａｘ（ＬＵxs1，ＬＵxs2））である。
また、ＬＵx_minは、ＬＵxs1、ＬＵxm及びＬＵxs2の中
の最小の値（ＬＵx_min＝Ｍｉｎ（ＬＵxs1，ＬＵxm，Ｌ
Ｕxs2））、又は、ＬＵxs1及びＬＵxs2の中の小さい方
の値（ＬＵx_min＝Ｍｉｎ（ＬＵxs1，ＬＵxs2））であ
る。
標が必要なためＬＵｘｓ１＜ＬＵｘｓ２の場合に、各Ｙ
センサコイル、Ｘ’センサコイル及びＹ’センサコイル
で検出した信号レベルに所定の係数をかけて、Ｘセンサ
コイルの信号レベルに合わせる。尚、前記所定の係数
は、例えば、センサ装置１０２の検出面中央部で、高さ
１００ｍｍ、傾き角θでデータをとり、各Ｙセンサコイ
ル、Ｘ’センサコイル及びＹ’センサコイルの検出信号
レベルがＸセンサコイルの信号レベルに合致するような
係数を予め得ておくようにする。前記所定の係数として
は、例えば、ＬＵx＝１＊ＬＵx、ＬＵx’＝１．４５５
＊ＬＵx’、ＬＵy＝１．１２３＊ＬＵy、ＬＵy’＝１．
３２５＊ＬＵy’のように選定する。次に、大小判定し
て、ＬＵx_med及びＬＵx_minを得る。ＬＵx_medは、Ｌ
Ｕxs1、ＬＵxm及びＬＵxs２の中の中間の大きさの値
（ＬＵx_med＝Ｍｅｄｉａｎ（ＬＵxs1，ＬＵxm，ＬＵxs
2））、又は、ＬＵxs1及びＬＵxs2の中の大きい方の値
（ＬＵx_med＝Ｍａｘ（ＬＵxs1，ＬＵxs2））である。
また、ＬＵx_minは、ＬＵxs1、ＬＵxm及びＬＵxs2の中
の最小の値（ＬＵx_min＝Ｍｉｎ（ＬＵxs1，ＬＵxm，Ｌ
Ｕxs2））、又は、ＬＵxs1及びＬＵxs2の中の小さい方
の値（ＬＵx_min＝Ｍｉｎ（ＬＵxs1，ＬＵxs2））であ
る。
【００５６】次に、Ｘセンサ（φ＝０度）上の座標を次
式から求める。Ｘmは最大値ＬＵxmをとるときのＸ座標
値、Ｘ_medは中間値ＬＵx_medをとるときのＸ座標値で
ある。 ＸG＝（（ＬＵxm−ＬＵx_min）＊Ｘm＋（ＬＵx_med−Ｌ
Ｕx_min）＊Ｘ_med）／（ＬＵxm−２＊ＬＵx_min＋ＬＵ
x_med） 同様にして、Ｘ’センサ（φ＝４５度）上の座標を次式
から求める。次に、Ｘセンサ（φ＝０度）上の座標を次
式から求める。Ｘ’mは最大値ＬＵx’mをとるときの
Ｘ’座標値、Ｘ’_medは中間値ＬＵx’_medをとるとき
のＸ’座標値である。 Ｘ’G＝（（ＬＵx’m−ＬＵx’_min）＊Ｘ’m＋（ＬＵ
x’_med−ＬＵx’_min）＊Ｘ’_med）／（ＬＵx’m−２
＊ＬＵx’_min＋ＬＵx’_med） 次に、Ｙセンサ（φ＝９０度）上の座標を次式から求め
る。 ＹG＝（（ＬＵym−ＬＵy_min）＊Ｙm＋（ＬＵy_med−Ｌ
Ｕy_min）＊Ｙ_med）／（ＬＵx’m−２＊ＬＵx’_min＋
ＬＵx’_med） 最後にＹ’センサ（φ＝１３５度）上の座標を次式から
求める。 Ｙ’G＝（（ＬＵy’m−ＬＵy’_min）＊Ｙ’m＋（ＬＵ
y’_med−ＬＵy’_min）＊Ｙ’_med）／（ＬＵy’m−２
＊ＬＵx’_min＋ＬＵx’_med） すなわち、ＬＵxs1及びＬＵxs2のうち、大きい方をＬＵ
x_med、小さい方をＬＵxminにする。
式から求める。Ｘmは最大値ＬＵxmをとるときのＸ座標
値、Ｘ_medは中間値ＬＵx_medをとるときのＸ座標値で
ある。 ＸG＝（（ＬＵxm−ＬＵx_min）＊Ｘm＋（ＬＵx_med−Ｌ
Ｕx_min）＊Ｘ_med）／（ＬＵxm−２＊ＬＵx_min＋ＬＵ
x_med） 同様にして、Ｘ’センサ（φ＝４５度）上の座標を次式
から求める。次に、Ｘセンサ（φ＝０度）上の座標を次
式から求める。Ｘ’mは最大値ＬＵx’mをとるときの
Ｘ’座標値、Ｘ’_medは中間値ＬＵx’_medをとるとき
のＸ’座標値である。 Ｘ’G＝（（ＬＵx’m−ＬＵx’_min）＊Ｘ’m＋（ＬＵ
x’_med−ＬＵx’_min）＊Ｘ’_med）／（ＬＵx’m−２
＊ＬＵx’_min＋ＬＵx’_med） 次に、Ｙセンサ（φ＝９０度）上の座標を次式から求め
る。 ＹG＝（（ＬＵym−ＬＵy_min）＊Ｙm＋（ＬＵy_med−Ｌ
Ｕy_min）＊Ｙ_med）／（ＬＵx’m−２＊ＬＵx’_min＋
ＬＵx’_med） 最後にＹ’センサ（φ＝１３５度）上の座標を次式から
求める。 Ｙ’G＝（（ＬＵy’m−ＬＵy’_min）＊Ｙ’m＋（ＬＵ
y’_med−ＬＵy’_min）＊Ｙ’_med）／（ＬＵy’m−２
＊ＬＵx’_min＋ＬＵx’_med） すなわち、ＬＵxs1及びＬＵxs2のうち、大きい方をＬＵ
x_med、小さい方をＬＵxminにする。
【００５７】各Ｘ、Ｙ、Ｘ’、Ｙ’センサコイルの原点
（本実施の形態では、センサコイル１０９及び斜めセン
サコイル２００２の中央部）を、ＸO、Ｘ’O、ＹO、
Ｙ’Oとすると、重み平均で、コイル重心座標（ＸGG，
ＹGG）は下記のようになる。 ΔＸG＝ＸG−ＸO ΔＸ’G＝Ｘ’G−Ｘ’O ΔＹG＝ＹG−ＹO ΔＹ’G＝Ｙ’G−Ｙ’O ＸGG＝ＸO＋（ＬＵxm＊ΔＸG＋ＬＵx’m＊（ΔＸ’G／
√２）−ＬＵy’m＊（ΔＹ’G／√２））／（ＬＵxm＋
ＬＵx’m＋ＬＵy’m） ＹGG＝ＹO＋（ＬＵx’m＊（ΔＸ’G／√２）＋ＬＵym＊
ΔＹG＋ＬＵy’m＊（ΔＹ’G／√２））／（ＬＵx’m＋
ＬＵym＋ＬＵy’m）
（本実施の形態では、センサコイル１０９及び斜めセン
サコイル２００２の中央部）を、ＸO、Ｘ’O、ＹO、
Ｙ’Oとすると、重み平均で、コイル重心座標（ＸGG，
ＹGG）は下記のようになる。 ΔＸG＝ＸG−ＸO ΔＸ’G＝Ｘ’G−Ｘ’O ΔＹG＝ＹG−ＹO ΔＹ’G＝Ｙ’G−Ｙ’O ＸGG＝ＸO＋（ＬＵxm＊ΔＸG＋ＬＵx’m＊（ΔＸ’G／
√２）−ＬＵy’m＊（ΔＹ’G／√２））／（ＬＵxm＋
ＬＵx’m＋ＬＵy’m） ＹGG＝ＹO＋（ＬＵx’m＊（ΔＸ’G／√２）＋ＬＵym＊
ΔＹG＋ＬＵy’m＊（ΔＹ’G／√２））／（ＬＵx’m＋
ＬＵym＋ＬＵy’m）
【００５８】次に、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、
Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイルで検出した検出信
号の最小信号レベルＬＵxmin、中間信号レベルＬＵxmed
を判定する（ステップＳ２２０）。次に、Ｘセンサコイ
ル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコ
イルで検出した検出信号のピーク信号レベルの平均値Ｌ
Ｕm_av、最小信号レベルの平均値ＬＵmin_av、中間信号
レベルの平均値ＬＵmed_avを下記式から求める（ステッ
プＳ２２１）。 ＬＵm_av＝（ＬＵxm＋ＬＵx’m＋ＬＵym＋ＬＵy’m）／
４ ＬＵmin_av＝（ＬＵxmin＋ＬＵx’min＋ＬＵymin＋ＬＵ
y’min）／４ ＬＵmed_av＝（ＬＵxmed＋ＬＵx’med＋ＬＵymed＋ＬＵ
y’med）／４ ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルのピーク信号レベルをＬＵx
m、ＬＵx’m、ＬＵym、ＬＵy’m、最小信号レベルをＬ
Ｕxmin、ＬＵx’min、ＬＵymin、ＬＵy’min、中間信号
レベルをＬＵxmed、ＬＵx’med、ＬＵymed、ＬＵy’med
で表している。
Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイルで検出した検出信
号の最小信号レベルＬＵxmin、中間信号レベルＬＵxmed
を判定する（ステップＳ２２０）。次に、Ｘセンサコイ
ル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコ
イルで検出した検出信号のピーク信号レベルの平均値Ｌ
Ｕm_av、最小信号レベルの平均値ＬＵmin_av、中間信号
レベルの平均値ＬＵmed_avを下記式から求める（ステッ
プＳ２２１）。 ＬＵm_av＝（ＬＵxm＋ＬＵx’m＋ＬＵym＋ＬＵy’m）／
４ ＬＵmin_av＝（ＬＵxmin＋ＬＵx’min＋ＬＵymin＋ＬＵ
y’min）／４ ＬＵmed_av＝（ＬＵxmed＋ＬＵx’med＋ＬＵymed＋ＬＵ
y’med）／４ ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルのピーク信号レベルをＬＵx
m、ＬＵx’m、ＬＵym、ＬＵy’m、最小信号レベルをＬ
Ｕxmin、ＬＵx’min、ＬＵymin、ＬＵy’min、中間信号
レベルをＬＵxmed、ＬＵx’med、ＬＵymed、ＬＵy’med
で表している。
【００５９】次に、下記式を用いて、Ｘセンサコイル、
Ｙセンサコイル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイル
で検出した検出信号のピーク信号レベル、最小信号レベ
ル、中間信号レベルの前記各平均値からの偏差を算出す
る（ステップＳ２２２）。 ＬＵxm_dev＝ＬＵxm−ＬＵm_av ＬＵx’m_dev＝ＬＵx’m−ＬＵm_av ＬＵym_dev＝ＬＵym−ＬＵm_av ＬＵy’m_dev＝ＬＵy’m−ＬＵm_av ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルの最大値信号レベルの偏差を
各々、ＬＵxm_dev、ＬＵx’m_dev、ＬＵym_dev、ＬＵ
y’m_devで表している。
Ｙセンサコイル、Ｘ’センサコイル、Ｙ’センサコイル
で検出した検出信号のピーク信号レベル、最小信号レベ
ル、中間信号レベルの前記各平均値からの偏差を算出す
る（ステップＳ２２２）。 ＬＵxm_dev＝ＬＵxm−ＬＵm_av ＬＵx’m_dev＝ＬＵx’m−ＬＵm_av ＬＵym_dev＝ＬＵym−ＬＵm_av ＬＵy’m_dev＝ＬＵy’m−ＬＵm_av ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルの最大値信号レベルの偏差を
各々、ＬＵxm_dev、ＬＵx’m_dev、ＬＵym_dev、ＬＵ
y’m_devで表している。
【００６０】また、
ＬＵxmin_dev＝ＬＵxmin−ＬＵmin_av
ＬＵx’min_dev＝ＬＵx’min−ＬＵmin_av
ＬＵymin_dev＝ＬＵymin−ＬＵmin_av
ＬＵy’min_dev＝ＬＵy’min−ＬＵmin_av
ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルの最小値信号レベルの偏差を
各々、ＬＵxmin_dev、ＬＵx’min_dev、ＬＵymin_dev、
ＬＵy’min_devで表している。また、 ＬＵxmed_dev＝ＬＵxmed−ＬＵmed_av ＬＵx’med_dev＝ＬＵx’med−ＬＵmed_av ＬＵymed_dev＝ＬＵymed−ＬＵmed_av ＬＵy’med_dev＝ＬＵy’med−ＬＵmed_av ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルの中間値信号レベルの偏差を
各々、ＬＵxmed_dev、ＬＵx’med_dev、ＬＵymed_dev、
ＬＵy’med_devで表している。
コイル、Ｙ’センサコイルの最小値信号レベルの偏差を
各々、ＬＵxmin_dev、ＬＵx’min_dev、ＬＵymin_dev、
ＬＵy’min_devで表している。また、 ＬＵxmed_dev＝ＬＵxmed−ＬＵmed_av ＬＵx’med_dev＝ＬＵx’med−ＬＵmed_av ＬＵymed_dev＝ＬＵymed−ＬＵmed_av ＬＵy’med_dev＝ＬＵy’med−ＬＵmed_av ここで、Ｘセンサコイル、Ｙセンサコイル、Ｘ’センサ
コイル、Ｙ’センサコイルの中間値信号レベルの偏差を
各々、ＬＵxmed_dev、ＬＵx’med_dev、ＬＵymed_dev、
ＬＵy’med_devで表している。
【００６１】次に、下記式を用いて、前記各偏差の２乗
和平方根を算出する（ステップＳ２２３）。 ＬＵm_am＝√（（ＬＵxm_dev２＋ＬＵx’m_dev２＋ＬＵ
ym_dev２＋ＬＵy’m_dev ２）／２） ＬＵmin_am＝√（（ＬＵxmin_dev２＋ＬＵx’min_dev２
＋ＬＵymin_dev２＋ＬＵy’min_dev２）／２） ＬＵmed_am＝√（（ＬＵxmed_dev２＋ＬＵx’med_dev２
＋ＬＵymed_dev２＋ＬＵy’med_dev２）／２） ここで、ピーク信号、最小信号、中間信号の偏差の２乗
和平方根を各々、ＬＵm_am、ＬＵmin_am、ＬＵmed_amで
表している。次に、下記式を用いて、ピーク信号、最小
信号、中間信号の包絡線を求める（ステップＳ２２
４）。 ＬＵm_en＝ＬＵm_av＋ＬＵm_am ＬＵmin_en＝ＬＵmin_av＋ＬＵmin_am ＬＵmed_en＝ＬＵmed_av＋ＬＵmed_am ここで、ピーク信号、最小信号、中間信号の包絡線を各
々、ＬＵm_en、ＬＵmin_en、ＬＵmed_enで表している。
和平方根を算出する（ステップＳ２２３）。 ＬＵm_am＝√（（ＬＵxm_dev２＋ＬＵx’m_dev２＋ＬＵ
ym_dev２＋ＬＵy’m_dev ２）／２） ＬＵmin_am＝√（（ＬＵxmin_dev２＋ＬＵx’min_dev２
＋ＬＵymin_dev２＋ＬＵy’min_dev２）／２） ＬＵmed_am＝√（（ＬＵxmed_dev２＋ＬＵx’med_dev２
＋ＬＵymed_dev２＋ＬＵy’med_dev２）／２） ここで、ピーク信号、最小信号、中間信号の偏差の２乗
和平方根を各々、ＬＵm_am、ＬＵmin_am、ＬＵmed_amで
表している。次に、下記式を用いて、ピーク信号、最小
信号、中間信号の包絡線を求める（ステップＳ２２
４）。 ＬＵm_en＝ＬＵm_av＋ＬＵm_am ＬＵmin_en＝ＬＵmin_av＋ＬＵmin_am ＬＵmed_en＝ＬＵmed_av＋ＬＵmed_am ここで、ピーク信号、最小信号、中間信号の包絡線を各
々、ＬＵm_en、ＬＵmin_en、ＬＵmed_enで表している。
【００６２】次に、下記式を用いて、包絡線比ratioか
ら傾き角θを算出する（ステップＳ２２５）。 ratio＝（ＬＵmed_en−ＬＵmin_en）／（ＬＵm_en−Ｌ
Ｕmin_en） θ＝ratio＊１８０／π （度） 次に、下記式を用いて、ピーク信号、ｃｏｓ（２φ）、
ｓｉｎ（２φ）から、フーリエ変換（ＤＦＴ（Discrete
Fourier Transformation））により、方位角φ０（−
９０度≦φ０≦９０度の範囲で代表させた暫定的なφの
値）を算出する（ステップＳ２２６）。尚、下式は、一
例として所定の数値を代入して計算した式を示してい
る。 （ＬＵxm＊ｓｉｎ（２＊０°）＋ＬＵx’m＊ｓｉｎ（２＊４５°）＋ＬＵym＊ｓ ｉｎ（２＊９０°）＋ＬＵy’m＊ｓｉｎ（２＊１３５°））／（ＬＵxm＊ｃｏｓ （２＊Ｏ°）＋ＬＵx’m＊ｃｏｓ（２＊４５°）＋ＬＵym＊ｃｏｓ（２＊９０° ）＋ＬＵy’m＊ｃｏｓ（２＊１３５°）） ＝（ＬＵxm＊０＋ＬＵx’m＊１＋ＬＵym＊０＋ＬＵy’m＊（−１））／（ＬＵxm ＊１＋ＬＵx’m＊０＋ＬＵym＊（−１）十ＬＵy’m＊０） ＝（ＬＵx’m−ＬＵy’m）／（ＬＵxm−ＬＵym） ＝（２６０７４−２０６９１）／（２３５５２−２４１４９） ＝５３８３／（−５９７） ＝−９．０１６７５ φ０＝（１／２）＊ｔａｎ−１（（ＬＵx’m−ＬＵy’m）／（ＬＵxm−ＬＵym） ）＊１８０／π（度） ＝（１／２）＊ｔａｎ−１（−９．０１６７５）＊１８０／π（度） ＝（１／２）＊（−１．４６０３４）＊１８０／π（度） ＝０．７３０１７＊１８０／π（度） ＝−４１．８（度）
ら傾き角θを算出する（ステップＳ２２５）。 ratio＝（ＬＵmed_en−ＬＵmin_en）／（ＬＵm_en−Ｌ
Ｕmin_en） θ＝ratio＊１８０／π （度） 次に、下記式を用いて、ピーク信号、ｃｏｓ（２φ）、
ｓｉｎ（２φ）から、フーリエ変換（ＤＦＴ（Discrete
Fourier Transformation））により、方位角φ０（−
９０度≦φ０≦９０度の範囲で代表させた暫定的なφの
値）を算出する（ステップＳ２２６）。尚、下式は、一
例として所定の数値を代入して計算した式を示してい
る。 （ＬＵxm＊ｓｉｎ（２＊０°）＋ＬＵx’m＊ｓｉｎ（２＊４５°）＋ＬＵym＊ｓ ｉｎ（２＊９０°）＋ＬＵy’m＊ｓｉｎ（２＊１３５°））／（ＬＵxm＊ｃｏｓ （２＊Ｏ°）＋ＬＵx’m＊ｃｏｓ（２＊４５°）＋ＬＵym＊ｃｏｓ（２＊９０° ）＋ＬＵy’m＊ｃｏｓ（２＊１３５°）） ＝（ＬＵxm＊０＋ＬＵx’m＊１＋ＬＵym＊０＋ＬＵy’m＊（−１））／（ＬＵxm ＊１＋ＬＵx’m＊０＋ＬＵym＊（−１）十ＬＵy’m＊０） ＝（ＬＵx’m−ＬＵy’m）／（ＬＵxm−ＬＵym） ＝（２６０７４−２０６９１）／（２３５５２−２４１４９） ＝５３８３／（−５９７） ＝−９．０１６７５ φ０＝（１／２）＊ｔａｎ−１（（ＬＵx’m−ＬＵy’m）／（ＬＵxm−ＬＵym） ）＊１８０／π（度） ＝（１／２）＊ｔａｎ−１（−９．０１６７５）＊１８０／π（度） ＝（１／２）＊（−１．４６０３４）＊１８０／π（度） ＝０．７３０１７＊１８０／π（度） ＝−４１．８（度）
【００６３】また、信号の右サブ信号ＬＵs2の３点近似
法によるピーク信号の方向で象限を判定し、φ０から一
般の方位角φを算出する（ステップＳ２２７）。図２６
は、方位角φを算出するための方位角テーブルを示す図
であり、メモリ２０４に予め記憶されている。図２７及
び図２８は、前記方位角テーブルで使用している記号を
説明するための図である。前記方位角テーブルから、方
位領域が２であることが得られる。例えば、図２７のよ
うな信号が得られる場合には、一般の方位角φは、 φ＝φ０＋９０（度）＝−４１．８＋９０（度）＝４
８．２（度） となる。前記処理を繰り返すことにより、指示装置２０
０１の３次元空間におけるＸＹＺ座標、方位角φ及び傾
き角θを検出することが可能になる。尚、ここで得られ
るＸＹＺ座標は指示装置２００１のコイル２００３の重
心座標であるが、図２０を用いて、指示装置２００１の
ペン先のＸＹＺ座標を幾何学的に求めることができる。
以上のようにして、検出信号のサブ信号比から傾き角θ
及び方位角φを得ることが可能になる。尚、本第２の実
施の形態においても、図６の処理ステップＳ３５、Ｓ３
６を行うことにより、ＸＹＺ座標の補正処理を行うよう
にしてもよい。
法によるピーク信号の方向で象限を判定し、φ０から一
般の方位角φを算出する（ステップＳ２２７）。図２６
は、方位角φを算出するための方位角テーブルを示す図
であり、メモリ２０４に予め記憶されている。図２７及
び図２８は、前記方位角テーブルで使用している記号を
説明するための図である。前記方位角テーブルから、方
位領域が２であることが得られる。例えば、図２７のよ
うな信号が得られる場合には、一般の方位角φは、 φ＝φ０＋９０（度）＝−４１．８＋９０（度）＝４
８．２（度） となる。前記処理を繰り返すことにより、指示装置２０
０１の３次元空間におけるＸＹＺ座標、方位角φ及び傾
き角θを検出することが可能になる。尚、ここで得られ
るＸＹＺ座標は指示装置２００１のコイル２００３の重
心座標であるが、図２０を用いて、指示装置２００１の
ペン先のＸＹＺ座標を幾何学的に求めることができる。
以上のようにして、検出信号のサブ信号比から傾き角θ
及び方位角φを得ることが可能になる。尚、本第２の実
施の形態においても、図６の処理ステップＳ３５、Ｓ３
６を行うことにより、ＸＹＺ座標の補正処理を行うよう
にしてもよい。
【００６４】次に、傾き角θ及び方位角φを検出するた
めの他の例として、検出信号の左右片の比から傾き角θ
及びφ方位角を検出する方法を、第３の実施の形態とし
て説明する。本第３の実施の形態に係る３次元情報検出
装置と前記第１の実施の形態との相違点は、ＣＰＵ２０
５による傾き角θ及び方位角φの算出方法が異なる点で
あり、それ以外の構成は前記第１の実施の形態と同一で
ある。以下、主として傾き角θ及び方位角φの算出方法
について説明する。図２９は、Ｘセンサコイルで検出し
たペンコイル信号ＬＵｘを示す図である。図２９に示す
ように、検出信号のメイン信号の山のピーク値のＸ座標
Ｘmを境にして、メイン信号の左の片側半値幅をＸwidth
50_left、右の片側半値幅をＸwidth50_rightとする。ま
た、メイン信号の左の片側２５％値幅をＸwidth25_lef
t、右の片側２５％値幅をＸwidth25_rightとする。
めの他の例として、検出信号の左右片の比から傾き角θ
及びφ方位角を検出する方法を、第３の実施の形態とし
て説明する。本第３の実施の形態に係る３次元情報検出
装置と前記第１の実施の形態との相違点は、ＣＰＵ２０
５による傾き角θ及び方位角φの算出方法が異なる点で
あり、それ以外の構成は前記第１の実施の形態と同一で
ある。以下、主として傾き角θ及び方位角φの算出方法
について説明する。図２９は、Ｘセンサコイルで検出し
たペンコイル信号ＬＵｘを示す図である。図２９に示す
ように、検出信号のメイン信号の山のピーク値のＸ座標
Ｘmを境にして、メイン信号の左の片側半値幅をＸwidth
50_left、右の片側半値幅をＸwidth50_rightとする。ま
た、メイン信号の左の片側２５％値幅をＸwidth25_lef
t、右の片側２５％値幅をＸwidth25_rightとする。
【００６５】先ず、各幅と各比率を算出する場合、５０
％値片側幅Ｘwidth50_left、Ｘwidth50_rightを算出す
る。次に、２５％値片側幅Ｘwidth25_left，Ｘwidth25_
rightを算出する。次に、５０％値左右片側幅比Ｘwidth
50_left/right＝Ｘwidth50_left／Ｘwidth50_rightを算
出する。次に、２５％値左右片側幅比Ｘwidth25_left/r
ight＝Ｘwidth25_left／Ｘwidth25_rightを算出する。
次に、傾斜角θの検出を行う。Ｘセンサコイルの５０％
値左右片側幅比と２５％値左右片側幅比を、方位角φ＝
０度方向に傾けたとき、傾斜角θに対してプロットする
と、図３０に示すグラフのようになる。図３０に示す片
側幅比率の傾斜角依存性テーブルは予めメモリ２０４に
記憶されている。２５％値左右片側幅比の方が滑らかに
変化しているので、２５％値左右片側幅比を使用する。
図３０の片側幅比率の傾斜角依存性テーブルを用いて、
このグラフの縦軸（（Ｘwidth25_left/right）−１）が
解れば、傾き角θを検出できる。
％値片側幅Ｘwidth50_left、Ｘwidth50_rightを算出す
る。次に、２５％値片側幅Ｘwidth25_left，Ｘwidth25_
rightを算出する。次に、５０％値左右片側幅比Ｘwidth
50_left/right＝Ｘwidth50_left／Ｘwidth50_rightを算
出する。次に、２５％値左右片側幅比Ｘwidth25_left/r
ight＝Ｘwidth25_left／Ｘwidth25_rightを算出する。
次に、傾斜角θの検出を行う。Ｘセンサコイルの５０％
値左右片側幅比と２５％値左右片側幅比を、方位角φ＝
０度方向に傾けたとき、傾斜角θに対してプロットする
と、図３０に示すグラフのようになる。図３０に示す片
側幅比率の傾斜角依存性テーブルは予めメモリ２０４に
記憶されている。２５％値左右片側幅比の方が滑らかに
変化しているので、２５％値左右片側幅比を使用する。
図３０の片側幅比率の傾斜角依存性テーブルを用いて、
このグラフの縦軸（（Ｘwidth25_left/right）−１）が
解れば、傾き角θを検出できる。
【００６６】次に、方位角φの検出を行う。この場合、
先ず、Ｙセンサコイルの２５％値左右片側幅比の算出を
行う。Ｙセンサコイルの検出信号ＬＵｙも使用し、同様
にして、２５％値左右片側幅比（（Ｙwidth25_left/rig
ht）−１）を算出する。例えば、傾斜角θ＝４５度のま
ま、方位角φを１回転（０〜３６０度）させて、ＸとＹ
の２５％値左右片側幅比を方位角φに関してプロットす
ると、図３１ようになる。尚、図３１に示す２５％値の
片側幅比率の傾斜角依存性テーブルは予めメモリ２０４
に記憶されている。次に、方位角φの算出を行う場合、
先ず、暫定的な方位角φ０を次式で算出する。 φ０＝ｔａｎ−１（（（Ｙwidth25_left/right）−１）
／（（Ｘwidth25_left/right）−１））＊１８０／π
（度）
先ず、Ｙセンサコイルの２５％値左右片側幅比の算出を
行う。Ｙセンサコイルの検出信号ＬＵｙも使用し、同様
にして、２５％値左右片側幅比（（Ｙwidth25_left/rig
ht）−１）を算出する。例えば、傾斜角θ＝４５度のま
ま、方位角φを１回転（０〜３６０度）させて、ＸとＹ
の２５％値左右片側幅比を方位角φに関してプロットす
ると、図３１ようになる。尚、図３１に示す２５％値の
片側幅比率の傾斜角依存性テーブルは予めメモリ２０４
に記憶されている。次に、方位角φの算出を行う場合、
先ず、暫定的な方位角φ０を次式で算出する。 φ０＝ｔａｎ−１（（（Ｙwidth25_left/right）−１）
／（（Ｘwidth25_left/right）−１））＊１８０／π
（度）
【００６７】この暫定的な方位角φ０を方位角φに対し
てデータを取ると、図３２の表のようになる。図３２
は、（メイン信号の２５％値の左右の片側幅の比率−
１）、（（Ｘwidth25_left/right）−１）の符号ｓｉｇ
ｎ（（Ｘwidth25_left/right）−１）および（（Ｙwidt
h25_left/right）−１）の符号ｓｉｇｎ（（Ｙwidth25_
left/right）−１）から象限を判定して、一般方位角φ
を求めた例（高さ１００ｍｍ、傾斜角φ＝４５度）であ
る。尚、図３２に示す象限判定テーブルは予めメモリ２
０４に記憶されている。Ｘセンサコイルの検出信号ＬＵ
xとＹセンサコイルの検出信号ＬＵyの左右サブ信号の大
小関係から、一般の方位角φを算出する。以上のように
して、検出信号の左右片側幅の比から傾き角θ及び方位
角φを得ることが可能になる。
てデータを取ると、図３２の表のようになる。図３２
は、（メイン信号の２５％値の左右の片側幅の比率−
１）、（（Ｘwidth25_left/right）−１）の符号ｓｉｇ
ｎ（（Ｘwidth25_left/right）−１）および（（Ｙwidt
h25_left/right）−１）の符号ｓｉｇｎ（（Ｙwidth25_
left/right）−１）から象限を判定して、一般方位角φ
を求めた例（高さ１００ｍｍ、傾斜角φ＝４５度）であ
る。尚、図３２に示す象限判定テーブルは予めメモリ２
０４に記憶されている。Ｘセンサコイルの検出信号ＬＵ
xとＹセンサコイルの検出信号ＬＵyの左右サブ信号の大
小関係から、一般の方位角φを算出する。以上のように
して、検出信号の左右片側幅の比から傾き角θ及び方位
角φを得ることが可能になる。
【００６８】次に、指示装置の他実施の形態について説
明する。図３３〜図４１は、本発明の実施の形態に係る
３次元情報指示装置の他の実施の形態を示す図である。
前記第１、第２の実施の形態に示した指示装置も含め
て、各指示装置は、大別して、複数の指示コイルを有す
るもの（図７、図３３〜図４１）と、単一の指示コイル
を有するもの（図２４、図４０、図４１）に分けられ
る。また、複数のコイルを有する指示装置は、少なくと
も一つの指示コイルの中心位置が他の指示コイルの中心
位置からずれて配設された構成のもの（図７、図３３〜
図３５）と、複数の指示コイルが全て同一中心位置に配
設された構成のもの（図３６〜図３９）とに分けられ
る。
明する。図３３〜図４１は、本発明の実施の形態に係る
３次元情報指示装置の他の実施の形態を示す図である。
前記第１、第２の実施の形態に示した指示装置も含め
て、各指示装置は、大別して、複数の指示コイルを有す
るもの（図７、図３３〜図４１）と、単一の指示コイル
を有するもの（図２４、図４０、図４１）に分けられ
る。また、複数のコイルを有する指示装置は、少なくと
も一つの指示コイルの中心位置が他の指示コイルの中心
位置からずれて配設された構成のもの（図７、図３３〜
図３５）と、複数の指示コイルが全て同一中心位置に配
設された構成のもの（図３６〜図３９）とに分けられ
る。
【００６９】図３３〜図３５に示す指示装置は、複数の
指示コイルを有し、その少なくとも一つの指示コイルの
中心位置が他の指示コイルの中心位置からずれて配設さ
れると共に、前記各指示コイルの中心軸が直交して配設
された指示装置の例である。指示コイルの中心位置がず
れて配設されているため、センサ装置と指示装置間の信
号の同期をとらなくとも、指示装置の表裏検出（指示装
置がセンサ装置側を向いているのかセンサ装置の反対側
を向いているのかの検出）が可能になる。図３３におい
て、３次元情報指示装置は、磁性材料によって構成した
複数の円柱形のコア２６０４〜２６０６に各々複数の指
示コイル２６０１〜２６０３を巻回した構成となってお
り、各指示コイル２６０１〜２６０３は中心位置がずれ
ると共に中心軸が直交するように配設されている。
指示コイルを有し、その少なくとも一つの指示コイルの
中心位置が他の指示コイルの中心位置からずれて配設さ
れると共に、前記各指示コイルの中心軸が直交して配設
された指示装置の例である。指示コイルの中心位置がず
れて配設されているため、センサ装置と指示装置間の信
号の同期をとらなくとも、指示装置の表裏検出（指示装
置がセンサ装置側を向いているのかセンサ装置の反対側
を向いているのかの検出）が可能になる。図３３におい
て、３次元情報指示装置は、磁性材料によって構成した
複数の円柱形のコア２６０４〜２６０６に各々複数の指
示コイル２６０１〜２６０３を巻回した構成となってお
り、各指示コイル２６０１〜２６０３は中心位置がずれ
ると共に中心軸が直交するように配設されている。
【００７０】図３４において、３次元情報指示装置は、
磁性材料によって構成した単一の円柱形のコア２７０３
の両端に複数（２つ）の指示コイル２７０１、２７０２
を巻回した構成となっており、各指示コイル２７０１、
２７０２は中心位置がずれると共に中心軸が一致するよ
うに配設されている。図３５において、３次元情報指示
装置は、磁性材料によって構成した小径円柱形のコア２
８０３、磁性材料によって構成した大径円柱形のコア２
８０４に各々１つの指示コイル２８０１、２８０２を巻
回した構成となっており、各指示コイル２８０１、２８
０２は中心位置がずれると共に中心軸が直交するように
配設されている。
磁性材料によって構成した単一の円柱形のコア２７０３
の両端に複数（２つ）の指示コイル２７０１、２７０２
を巻回した構成となっており、各指示コイル２７０１、
２７０２は中心位置がずれると共に中心軸が一致するよ
うに配設されている。図３５において、３次元情報指示
装置は、磁性材料によって構成した小径円柱形のコア２
８０３、磁性材料によって構成した大径円柱形のコア２
８０４に各々１つの指示コイル２８０１、２８０２を巻
回した構成となっており、各指示コイル２８０１、２８
０２は中心位置がずれると共に中心軸が直交するように
配設されている。
【００７１】図３６〜図３９に示す３次元情報指示装置
は、複数の指示コイルを有し、全ての指示コイルの中心
位置が同一位置に配設されると共に、各指示コイルの中
心軸が直交して配設された指示装置の例である。各指示
コイルの中心位置が同一位置に配設されているため、セ
ンサ装置と指示装置間の信号の同期をとらない場合に
は、指示装置の表裏検出ができない。図３６において、
３次元情報指示装置は、磁性材料によって構成した円柱
形のコア２９０４に複数（３つ）の指示コイル２９０１
〜２９０３を巻回した構成となっており、各指示コイル
２９０１〜２９０３は中心位置が一致すると共に中心軸
が直交するように配設されている。
は、複数の指示コイルを有し、全ての指示コイルの中心
位置が同一位置に配設されると共に、各指示コイルの中
心軸が直交して配設された指示装置の例である。各指示
コイルの中心位置が同一位置に配設されているため、セ
ンサ装置と指示装置間の信号の同期をとらない場合に
は、指示装置の表裏検出ができない。図３６において、
３次元情報指示装置は、磁性材料によって構成した円柱
形のコア２９０４に複数（３つ）の指示コイル２９０１
〜２９０３を巻回した構成となっており、各指示コイル
２９０１〜２９０３は中心位置が一致すると共に中心軸
が直交するように配設されている。
【００７２】図３７において、３次元情報指示装置は、
球体３００４内に複数の指示コイル３００１〜３００３
を巻回した構成となっており、各指示コイル３００１〜
３００３は中心位置が一致すると共に中心軸が直交する
ように配設されている。図３８において、３次元情報指
示装置は、磁性材料によって構成した単一の円柱形のコ
ア３１０３に複数（２つ）の指示コイル３１０１、３１
０２を巻回した構成となっており、各指示コイル３１０
１、３１０２は中心位置が一致すると共に中心軸が直交
するように配設されている。図３９において、３次元情
報指示装置は、球体３２０３内に複数（２つ）の指示コ
イル３２０１、３２０２を巻回した構成となっており、
各指示コイル３２０１、３２０２は中心位置が一致する
と共に中心軸が直交するように配設されている。
球体３００４内に複数の指示コイル３００１〜３００３
を巻回した構成となっており、各指示コイル３００１〜
３００３は中心位置が一致すると共に中心軸が直交する
ように配設されている。図３８において、３次元情報指
示装置は、磁性材料によって構成した単一の円柱形のコ
ア３１０３に複数（２つ）の指示コイル３１０１、３１
０２を巻回した構成となっており、各指示コイル３１０
１、３１０２は中心位置が一致すると共に中心軸が直交
するように配設されている。図３９において、３次元情
報指示装置は、球体３２０３内に複数（２つ）の指示コ
イル３２０１、３２０２を巻回した構成となっており、
各指示コイル３２０１、３２０２は中心位置が一致する
と共に中心軸が直交するように配設されている。
【００７３】図４０、図４１に示す指示装置は、単一の
指示コイルを有する指示装置の例である。単一の指示コ
イルしか有していないため、センサ装置と指示装置間の
信号の同期をとらない場合には、指示装置の表裏検出が
できない。図４０において、３次元情報指示装置は、磁
性材料によって構成した円柱形のコア３３０２に１つの
の指示コイル３３０１を巻回した構成となっている。図
４１において、３次元情報指示装置は、球体３４０２内
に単一の指示コイル３４０１を巻回した構成となってお
り、指示コイル３４０１の中心位置が球体３４０２の中
心に一致するように配設されている。
指示コイルを有する指示装置の例である。単一の指示コ
イルしか有していないため、センサ装置と指示装置間の
信号の同期をとらない場合には、指示装置の表裏検出が
できない。図４０において、３次元情報指示装置は、磁
性材料によって構成した円柱形のコア３３０２に１つの
の指示コイル３３０１を巻回した構成となっている。図
４１において、３次元情報指示装置は、球体３４０２内
に単一の指示コイル３４０１を巻回した構成となってお
り、指示コイル３４０１の中心位置が球体３４０２の中
心に一致するように配設されている。
【００７４】尚、前記各実施の形態では、方位角φや傾
き角θ等を算出する場合に、メモリ２０４に予め記憶し
たテーブルを参照することにより行ったが、予めメモリ
２０４に、方位角φや傾き角θ等を算出するための計算
式（近似式）をプログラムとして記憶しておき、前記計
算式をＣＰＵ２０５で実行するように構成してもよい。
また、前記各実施の形態では、３次元情報センサ装置の
センサコイルから発生した信号を３次元情報指示装置で
受信し、３次元情報指示装置から３次元情報センサ装置
に信号を返送し、３次元情報指示装置に信号を送信した
センサコイルと同一のセンサコイルで３次元情報指示装
置からの信号を受信し、３次元情報センサ装置側で３次
元情報指示装置の位置や方向を検出するようにしたが、
信号の送信、受信を異なるセンサコイルによって行うこ
とが可能である。
き角θ等を算出する場合に、メモリ２０４に予め記憶し
たテーブルを参照することにより行ったが、予めメモリ
２０４に、方位角φや傾き角θ等を算出するための計算
式（近似式）をプログラムとして記憶しておき、前記計
算式をＣＰＵ２０５で実行するように構成してもよい。
また、前記各実施の形態では、３次元情報センサ装置の
センサコイルから発生した信号を３次元情報指示装置で
受信し、３次元情報指示装置から３次元情報センサ装置
に信号を返送し、３次元情報指示装置に信号を送信した
センサコイルと同一のセンサコイルで３次元情報指示装
置からの信号を受信し、３次元情報センサ装置側で３次
元情報指示装置の位置や方向を検出するようにしたが、
信号の送信、受信を異なるセンサコイルによって行うこ
とが可能である。
【００７５】また、３次元情報指示装置の指示コイル及
び３次元情報センサ装置のセンサコイルが発振回路を構
成し、３次元情報指示装置が存在するとき３次元情報セ
ンサ装置が自己発振するような方式とすることも可能で
ある。さらに、３次元情報指示装置内に電源あるいは他
から電源供給を受ける電源回路を設けると共に、３次元
情報センサ装置との間で送受信するための信号を発生す
る信号発生回路を設けるようにしてもよい。また、３次
元情報指示装置側に、電源若しくは他から電源供給を受
ける電源回路、送受信するための信号を発生する信号発
生回路、前記信号の送受信回路、算出部及び算出結果を
赤外線や電波等の無線で送信する送信回路を内蔵させ、
その一方、３次元情報センサ装置側に、共振回路を構成
する複数のコイルを平面的に配設するように構成し、３
次元情報指示装置側から送信した信号を支持台側で受信
して返送し、これを３次元情報指示装置の送受信回路で
受信して、前記算出部により３次元情報を算出し、該算
出結果を前記送信回路で上位装置等の他の装置に送信す
るように構成してもよい。
び３次元情報センサ装置のセンサコイルが発振回路を構
成し、３次元情報指示装置が存在するとき３次元情報セ
ンサ装置が自己発振するような方式とすることも可能で
ある。さらに、３次元情報指示装置内に電源あるいは他
から電源供給を受ける電源回路を設けると共に、３次元
情報センサ装置との間で送受信するための信号を発生す
る信号発生回路を設けるようにしてもよい。また、３次
元情報指示装置側に、電源若しくは他から電源供給を受
ける電源回路、送受信するための信号を発生する信号発
生回路、前記信号の送受信回路、算出部及び算出結果を
赤外線や電波等の無線で送信する送信回路を内蔵させ、
その一方、３次元情報センサ装置側に、共振回路を構成
する複数のコイルを平面的に配設するように構成し、３
次元情報指示装置側から送信した信号を支持台側で受信
して返送し、これを３次元情報指示装置の送受信回路で
受信して、前記算出部により３次元情報を算出し、該算
出結果を前記送信回路で上位装置等の他の装置に送信す
るように構成してもよい。
【００７６】また、３次元情報指示装置側に、電源若し
くは他から電源供給を受ける電源回路、送受信するため
の信号を発生する信号発生回路、前記信号の送受信部、
受信信号を所定の送信フォーマットに処理する信号処理
部、前記信号処理結果を赤外線や電波等の無線で送信す
る送信回路を内蔵させ、その一方、３次元情報センサ装
置側に、共振回路を構成する複数のセンサコイルを平面
的または曲面的に配設すると共に前記送信回路からの信
号を受けて３次元情報指示装置の位置や方向を算出する
算出部を設けるようにしてもよい。また、３次元情報指
示装置側に、電源若しくは他から電源供給を受ける電源
回路、信号の受信部、受信信号を所定の送信フォーマッ
トに処理する信号処理部、前記信号処理結果を赤外線や
電波等の無線で送信する送信回路を内蔵させ、その一
方、３次元情報センサ装置側に、共振回路を構成する複
数のセンサコイル、前記センサコイルを切替選択する選
択回路、送受信するための信号を発生する信号発生回
路、前記送信回路からの信号を受けて３次元情報指示装
置の３次元情報を算出する算出部を設けるようにしても
良い。
くは他から電源供給を受ける電源回路、送受信するため
の信号を発生する信号発生回路、前記信号の送受信部、
受信信号を所定の送信フォーマットに処理する信号処理
部、前記信号処理結果を赤外線や電波等の無線で送信す
る送信回路を内蔵させ、その一方、３次元情報センサ装
置側に、共振回路を構成する複数のセンサコイルを平面
的または曲面的に配設すると共に前記送信回路からの信
号を受けて３次元情報指示装置の位置や方向を算出する
算出部を設けるようにしてもよい。また、３次元情報指
示装置側に、電源若しくは他から電源供給を受ける電源
回路、信号の受信部、受信信号を所定の送信フォーマッ
トに処理する信号処理部、前記信号処理結果を赤外線や
電波等の無線で送信する送信回路を内蔵させ、その一
方、３次元情報センサ装置側に、共振回路を構成する複
数のセンサコイル、前記センサコイルを切替選択する選
択回路、送受信するための信号を発生する信号発生回
路、前記送信回路からの信号を受けて３次元情報指示装
置の３次元情報を算出する算出部を設けるようにしても
良い。
【００７７】また、３次元情報指示装置側に、電源若し
くは他から電源供給を受ける電源回路、信号の受信部、
３次元情報算出部及び算出結果を赤外線や電波等の無線
で送信する送信回路を内蔵させ、その一方、３次元情報
センサ装置側に、共振回路を構成する複数のセンサコイ
ル及び信号発生回路を配設し、前記センサコイルを切替
選択しながら前記信号発生回路からの信号を前記３次元
情報指示装置に送信し、前記３次元情報指示装置側で３
次元情報を算出して、上位装置等の他の装置に無線送信
するように構成してもよい。また、前記各実施の形態で
は、３次元情報指示装置をペン形の容器に収容した例で
説明したが、球体内に収容するように構成してもよい。
また、指示コイルとセンサコイルの電磁的結合を妨げる
ような、背面（指示装置検出面の裏）の影響を受けない
ように、磁気シールド材を備えるように構成してもよ
い。尚、３次元情報指示装置側に送信回路を設けるよう
な構成とした場合等には、指示コイルは共振回路を形成
しないように構成することが可能である。また、３次元
情報センサ装置側に送信回路を設けるような構成とした
場合等には、センサコイルは共振回路を形成しないよう
に構成することが可能である。さらにまた、指示コイル
や３次元情報センサ装置が共振回路を構成する場合にお
いて、送受信する信号は必ずしも前記共振回路の共振周
波数に完全に一致させる必要はなく、実質的な受信信号
が得られる程度の相違を有する範囲内の信号、即ち、前
記共振周波数に関連する信号で有ればよい。また、指示
装置の位置は、指示装置の使用形態に応じて、ペン先位
置とコイルの重心位置のいずれを求めるようにしてもよ
いが、指示装置をペン形容器に収容して使用する形態で
は、図２０を用いて、最終的にはペン先位置を求めるよ
うにすることが好ましい。
くは他から電源供給を受ける電源回路、信号の受信部、
３次元情報算出部及び算出結果を赤外線や電波等の無線
で送信する送信回路を内蔵させ、その一方、３次元情報
センサ装置側に、共振回路を構成する複数のセンサコイ
ル及び信号発生回路を配設し、前記センサコイルを切替
選択しながら前記信号発生回路からの信号を前記３次元
情報指示装置に送信し、前記３次元情報指示装置側で３
次元情報を算出して、上位装置等の他の装置に無線送信
するように構成してもよい。また、前記各実施の形態で
は、３次元情報指示装置をペン形の容器に収容した例で
説明したが、球体内に収容するように構成してもよい。
また、指示コイルとセンサコイルの電磁的結合を妨げる
ような、背面（指示装置検出面の裏）の影響を受けない
ように、磁気シールド材を備えるように構成してもよ
い。尚、３次元情報指示装置側に送信回路を設けるよう
な構成とした場合等には、指示コイルは共振回路を形成
しないように構成することが可能である。また、３次元
情報センサ装置側に送信回路を設けるような構成とした
場合等には、センサコイルは共振回路を形成しないよう
に構成することが可能である。さらにまた、指示コイル
や３次元情報センサ装置が共振回路を構成する場合にお
いて、送受信する信号は必ずしも前記共振回路の共振周
波数に完全に一致させる必要はなく、実質的な受信信号
が得られる程度の相違を有する範囲内の信号、即ち、前
記共振周波数に関連する信号で有ればよい。また、指示
装置の位置は、指示装置の使用形態に応じて、ペン先位
置とコイルの重心位置のいずれを求めるようにしてもよ
いが、指示装置をペン形容器に収容して使用する形態で
は、図２０を用いて、最終的にはペン先位置を求めるよ
うにすることが好ましい。
【００７８】以上説明したように、前記各実施の形態に
係る３次元情報検出装置は、少なくとも一つの指示コイ
ルを有する指示装置１０１と、相互に交差するように検
出面にそって配設され前記指示コイルと電磁的に結合す
る複数のセンサコイル１０９と、センサコイル１０９を
切り換え選択する選択手段と、前記指示コイルと選択さ
れた前記センサコイル間で電磁的結合により送受する信
号を発生する信号発生手段と、前記選択されたセンサコ
イル又は前記指示コイルで受信した信号を検出する信号
検出手段と、前記信号検出手段によって検出した検出信
号から、３次元空間における前記指示手段の位置及び方
向を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴として
いる。したがって、３次元空間内における指示装置１０
１の位置や方向を検出することが可能になる。
係る３次元情報検出装置は、少なくとも一つの指示コイ
ルを有する指示装置１０１と、相互に交差するように検
出面にそって配設され前記指示コイルと電磁的に結合す
る複数のセンサコイル１０９と、センサコイル１０９を
切り換え選択する選択手段と、前記指示コイルと選択さ
れた前記センサコイル間で電磁的結合により送受する信
号を発生する信号発生手段と、前記選択されたセンサコ
イル又は前記指示コイルで受信した信号を検出する信号
検出手段と、前記信号検出手段によって検出した検出信
号から、３次元空間における前記指示手段の位置及び方
向を算出する算出手段とを備えて成ることを特徴として
いる。したがって、３次元空間内における指示装置１０
１の位置や方向を検出することが可能になる。
【００７９】ここで、検出信号に関する特性データを予
め記憶した記憶手段を備え、前記算出手段は、前記テー
ブルを参照して、検出手段で検出した検出信号に基づい
て、３次元空間内における指示装置１０１の位置や方向
を算出するように構成してもよい。また、検出信号に基
づいて３次元空間内における指示装置１０１の３次元空
間における位置や方向を算出するための近似式を予め記
憶した記憶手段を備え、前記算出手段は、前記近似式を
用いて、検出手段で検出した検出信号に基づいて、３次
元空間内における指示装置１０１の位置や方向を算出す
るように構成してもよい。また、前記算出手段は、前記
検出手段で検出した検出信号中のピーク値近傍の少なく
とも３点の信号に基づいて、指示装置１０１のＸ軸座標
及びＹ軸座標を算出すると共に、前記検出信号の所定レ
ベル値における座標の幅から指示装置１０１の高さを得
るように構成している。
め記憶した記憶手段を備え、前記算出手段は、前記テー
ブルを参照して、検出手段で検出した検出信号に基づい
て、３次元空間内における指示装置１０１の位置や方向
を算出するように構成してもよい。また、検出信号に基
づいて３次元空間内における指示装置１０１の３次元空
間における位置や方向を算出するための近似式を予め記
憶した記憶手段を備え、前記算出手段は、前記近似式を
用いて、検出手段で検出した検出信号に基づいて、３次
元空間内における指示装置１０１の位置や方向を算出す
るように構成してもよい。また、前記算出手段は、前記
検出手段で検出した検出信号中のピーク値近傍の少なく
とも３点の信号に基づいて、指示装置１０１のＸ軸座標
及びＹ軸座標を算出すると共に、前記検出信号の所定レ
ベル値における座標の幅から指示装置１０１の高さを得
るように構成している。
【００８０】また、前記算出手段は、前記検出手段で検
出した検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び
方位角φを得るように構成している。また、前記指示手
段は前記指示コイルとして２本の縦巻きコイルを有し、
前記算出手段は前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信
号の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように
構成している。また、前記算出手段は、前記検出信号の
サブ信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように
構成している。また、前記算出手段は、前記検出信号の
左右片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得るよ
うに構成している。また、前記算出手段は、検出したＸ
軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方位
角φを用いて補正するように構成している。
出した検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び
方位角φを得るように構成している。また、前記指示手
段は前記指示コイルとして２本の縦巻きコイルを有し、
前記算出手段は前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信
号の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように
構成している。また、前記算出手段は、前記検出信号の
サブ信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得るように
構成している。また、前記算出手段は、前記検出信号の
左右片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得るよ
うに構成している。また、前記算出手段は、検出したＸ
軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方位
角φを用いて補正するように構成している。
【００８１】また、前記指示手段は、１つの指示コイル
を有するように構成している。また、指示装置１０１
は、複数の指示コイルを有している。また、前記複数の
指示コイルの中心軸は相互に直交するように配設されて
いる。また、前記複数の指示コイルの中心位置が同一に
なるように配設されている。また、前記複数の指示コイ
ルの中の少なくとも一つの指示コイルの中心位置は他の
指示コイルの中心位置からずれて配設されている。ま
た、前記指示手段は球体を有し、前記指示コイルは前記
球体内に配設されている。また、前記指示コイルのうち
の少なくとも一つはフェライトコア又はその他の磁性材
料に巻回されている。
を有するように構成している。また、指示装置１０１
は、複数の指示コイルを有している。また、前記複数の
指示コイルの中心軸は相互に直交するように配設されて
いる。また、前記複数の指示コイルの中心位置が同一に
なるように配設されている。また、前記複数の指示コイ
ルの中の少なくとも一つの指示コイルの中心位置は他の
指示コイルの中心位置からずれて配設されている。ま
た、前記指示手段は球体を有し、前記指示コイルは前記
球体内に配設されている。また、前記指示コイルのうち
の少なくとも一つはフェライトコア又はその他の磁性材
料に巻回されている。
【００８２】また、前記信号発生手段は前記指示コイル
に対応する複数の周波数の信号を発生し、前記各指示コ
イルと前記選択されたセンサコイルとの間では異なる周
波数の信号を送受信するように構成されている。また、
前記信号発生手段から前記指示コイルに電流を供給する
ことによって前記指示コイルから信号を送信し、前記検
出手段は前記センサコイルで生じた信号を検出するよう
に構成されている。また、前記信号発生手段から前記セ
ンサコイルに電流を供給することによって前記センサコ
イルから信号を送信し、前記検出手段は前記指示コイル
で生じた信号を検出するように構成されている。
に対応する複数の周波数の信号を発生し、前記各指示コ
イルと前記選択されたセンサコイルとの間では異なる周
波数の信号を送受信するように構成されている。また、
前記信号発生手段から前記指示コイルに電流を供給する
ことによって前記指示コイルから信号を送信し、前記検
出手段は前記センサコイルで生じた信号を検出するよう
に構成されている。また、前記信号発生手段から前記セ
ンサコイルに電流を供給することによって前記センサコ
イルから信号を送信し、前記検出手段は前記指示コイル
で生じた信号を検出するように構成されている。
【００８３】また、前記信号発生手段から前記センサコ
イルに電流を供給することによって前記センサコイルか
ら信号を送信し、前記指示コイルは前記信号を受信した
後に前記センサコイルに返送し、前記検出手段は前記セ
ンサコイルで受信した信号を検出するように構成されて
いる。また、前記算出手段は、前記指示手段の延長線が
前記検出面に交差する点を算出するように構成されてい
る。また、相互に交差すると共に、前記センサコイルに
交差するように配設された複数の斜めセンサコイルを備
えて成るように構成されている。
イルに電流を供給することによって前記センサコイルか
ら信号を送信し、前記指示コイルは前記信号を受信した
後に前記センサコイルに返送し、前記検出手段は前記セ
ンサコイルで受信した信号を検出するように構成されて
いる。また、前記算出手段は、前記指示手段の延長線が
前記検出面に交差する点を算出するように構成されてい
る。また、相互に交差すると共に、前記センサコイルに
交差するように配設された複数の斜めセンサコイルを備
えて成るように構成されている。
【００８４】また、本発明の実施の形態に係る３次元情
報検出方法は、選択手段が、少なくとも一つの指示コイ
ルを有する指示手段に対して電磁的に結合すると共に相
互に交差するように検出面にそって配設された複数のセ
ンサコイルを切り換え、信号発生手段が、前記指示コイ
ルと選択された前記センサコイル間で電磁的結合により
送受する信号を発生し、信号検出手段が、前記選択され
たセンサコイル又は前記指示コイルで受信した前記信号
発生手段からの信号を検出し、算出手段が、前記信号検
出手段によって検出した検出信号に基づいて前記指示手
段の位置及び方向を算出することを特徴としている。し
たがって、３次元空間内における指示装置の位置や方向
を検出することが可能になる。
報検出方法は、選択手段が、少なくとも一つの指示コイ
ルを有する指示手段に対して電磁的に結合すると共に相
互に交差するように検出面にそって配設された複数のセ
ンサコイルを切り換え、信号発生手段が、前記指示コイ
ルと選択された前記センサコイル間で電磁的結合により
送受する信号を発生し、信号検出手段が、前記選択され
たセンサコイル又は前記指示コイルで受信した前記信号
発生手段からの信号を検出し、算出手段が、前記信号検
出手段によって検出した検出信号に基づいて前記指示手
段の位置及び方向を算出することを特徴としている。し
たがって、３次元空間内における指示装置の位置や方向
を検出することが可能になる。
【００８５】尚、前記方法において、前記算出手段は、
前記検出手段で検出した検出信号中のピーク値近傍の少
なくとも３点の信号に基づいて、前記指示手段のＸ軸座
標及びＹ軸座標を算出すると共に、前記検出信号の所定
レベル値における座標の幅から前記指示コイルの高さを
得ることを特徴とするように構成してもよい。また、前
記算出手段は、前記検出手段で検出した検出信号の関係
から前記指示手段の傾き角θ及び方位角φを得ることを
特徴とするように構成してもよい。また、前記算出手段
は、前記指示手段は前記指示コイルとして２本の縦巻き
コイルを有し、前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信
号の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを
特徴とするように構成してもよい。また、前記算出手段
は、前記検出信号のサブ信号比から前記傾き角θ及び方
位角φを得ることを特徴とするように構成してもよい。
また、前記算出手段は、前記検出信号の左右片側幅の比
から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを特徴とする
ように構成してもよい。また、前記算出手段は、検出し
たＸ軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと
方位角φを用いて補正することを特徴とするように構成
してもよい。
前記検出手段で検出した検出信号中のピーク値近傍の少
なくとも３点の信号に基づいて、前記指示手段のＸ軸座
標及びＹ軸座標を算出すると共に、前記検出信号の所定
レベル値における座標の幅から前記指示コイルの高さを
得ることを特徴とするように構成してもよい。また、前
記算出手段は、前記検出手段で検出した検出信号の関係
から前記指示手段の傾き角θ及び方位角φを得ることを
特徴とするように構成してもよい。また、前記算出手段
は、前記指示手段は前記指示コイルとして２本の縦巻き
コイルを有し、前記２本の縦巻きコイルの合成二子山信
号の左右比から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを
特徴とするように構成してもよい。また、前記算出手段
は、前記検出信号のサブ信号比から前記傾き角θ及び方
位角φを得ることを特徴とするように構成してもよい。
また、前記算出手段は、前記検出信号の左右片側幅の比
から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを特徴とする
ように構成してもよい。また、前記算出手段は、検出し
たＸ軸座標、Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと
方位角φを用いて補正することを特徴とするように構成
してもよい。
【００８６】また、本発明の実施の形態に係る３次元情
報センサ装置は、相互に交差するように検出面にそって
配設され指示手段の指示コイルと電磁的に結合する複数
のセンサコイルと、前記センサコイルを切り換え選択す
る選択手段と、前記指示コイルと選択された前記センサ
コイル間で電磁的結合により送受する信号を発生する信
号発生手段と、前記選択されたセンサコイル又は前記指
示コイルで受信した前記信号発生手段からの信号を検出
する信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出し
た信号から前記指示手段の位置及び方向を算出する算出
手段とを備えて成ることを特徴としている。したがっ
て、３次元空間内における指示装置の位置や方向を検出
することが可能になる。
報センサ装置は、相互に交差するように検出面にそって
配設され指示手段の指示コイルと電磁的に結合する複数
のセンサコイルと、前記センサコイルを切り換え選択す
る選択手段と、前記指示コイルと選択された前記センサ
コイル間で電磁的結合により送受する信号を発生する信
号発生手段と、前記選択されたセンサコイル又は前記指
示コイルで受信した前記信号発生手段からの信号を検出
する信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出し
た信号から前記指示手段の位置及び方向を算出する算出
手段とを備えて成ることを特徴としている。したがっ
て、３次元空間内における指示装置の位置や方向を検出
することが可能になる。
【００８７】また、本発明の実施の形態に係る３次元指
示装置は、複数のセンサコイルとの間で電磁結合により
信号の受け渡しを行う複数の指示コイルを備えた３次元
情報指示装置であって、前記複数の指示コイルは２本の
指示コイルによって構成され、前記各指示コイルの中心
位置は相互にずれた位置に配設されると共に、前記各指
示コイルの中心軸は相互に直交するように配設されて成
ることを特徴としている。したがって、３次元空間内に
おける位置や方向を指示することが可能になる。
示装置は、複数のセンサコイルとの間で電磁結合により
信号の受け渡しを行う複数の指示コイルを備えた３次元
情報指示装置であって、前記複数の指示コイルは２本の
指示コイルによって構成され、前記各指示コイルの中心
位置は相互にずれた位置に配設されると共に、前記各指
示コイルの中心軸は相互に直交するように配設されて成
ることを特徴としている。したがって、３次元空間内に
おける位置や方向を指示することが可能になる。
【００８８】
【発明の効果】本発明に係る３次元情報検出装置によれ
ば、３次元空間内における指示装置の位置や方向を検出
することが可能になる。また、本発明に係る３次元情報
センサ装置によれば、３次元空間内における指示装置の
位置や方向を検出することが可能になる。また、本発明
に係る３次元情報情報指示装置によれば、３次元空間内
における位置や方向を指示することが可能になる。
ば、３次元空間内における指示装置の位置や方向を検出
することが可能になる。また、本発明に係る３次元情報
センサ装置によれば、３次元空間内における指示装置の
位置や方向を検出することが可能になる。また、本発明
に係る３次元情報情報指示装置によれば、３次元空間内
における位置や方向を指示することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の全体構成を概略
的に示す構成図である。
的に示す構成図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態のブロック図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に使用する３次元
指示装置のブロック図である。
指示装置のブロック図である。
【図４】 本発明の実施の形態の動作を説明するための
タイミング図である。
タイミング図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態に係るＣＰＵの主
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図６】 本発明の第１の実施の形態に係るＣＰＵの主
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図７】 本発明の第１の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態における特性図で
ある。
ある。
【図９】 本発明の第１の実施の形態における特性図で
ある。
ある。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１１】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１２】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１３】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１４】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１５】 本発明の第１の実施の形態において使用す
る方向判別用テーブル特性図である。
る方向判別用テーブル特性図である。
【図１６】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１７】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１８】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図１９】 本発明の第１の実施の形態における特性図
である。
である。
【図２０】 本発明の第１の実施の形態における動作説
明図である。
明図である。
【図２１】 本発明の第２の実施の形態のブロック図で
ある。
ある。
【図２２】 本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＵの
主処理を示すフローチャートである。
主処理を示すフローチャートである。
【図２３】 本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＵの
主処理を示すフローチャートである。
主処理を示すフローチャートである。
【図２４】 本発明の第２の実施の形態に係る３次元情
報指示装置を示す図である。
報指示装置を示す図である。
【図２５】 本発明の第２の実施の形態における特性図
である。
である。
【図２６】 本発明の第２の実施の形態において使用す
る方向判別用テーブル特性図である。
る方向判別用テーブル特性図である。
【図２７】 本発明の第２の実施の形態における特性図
である。
である。
【図２８】 本発明の第２の実施の形態において３次元
情報指示装置の方向判別処理を説明するための図であ
る。
情報指示装置の方向判別処理を説明するための図であ
る。
【図２９】 本発明の第３の実施の形態における特性図
である。
である。
【図３０】 本発明の第３の実施の形態における特性図
である。
である。
【図３１】 本発明の第３の実施の形態における特性図
である。
である。
【図３２】 本発明の第３の実施の形態において３次元
情報指示装置の方位角を算出した例を示す図である。
情報指示装置の方位角を算出した例を示す図である。
【図３３】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図３４】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図３５】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図３６】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図３７】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図３８】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図３９】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図４０】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
【図４１】 本発明の他の実施の形態に係る３次元情報
指示装置を示す図である。
指示装置を示す図である。
１００・・・３次元情報検出装置
１０１・・・３次元情報指示手段を構成する３次元情報
指示装置 １０２・・・３次元情報検出手段を構成する３次元情報
センサ装置 １０３〜１０５、２００３、２６０１〜２６０３、２７
０１、２７０２、２８０１、２８０２、２９０１〜２９
０３、３００１〜３００３、３１０１、３１０２、３２
０１、３２０２、３３０１・・・３次元情報指示コイル １０６、１０７、２００４、２６０４〜２６０６、２７
０３、２８０３、２８０４、２９０４、３１０３、３３
０２・・・コア １０８・・・信号ケーブル １０９・・・３次元情報センサコイル ２０１・・・受信回路 ２０２・・・信号検出手段を構成する検出部 ２０３・・・発振回路 ２０７・・・送信信号発生回路 ２０４・・・記憶手段を構成するメモリ ２０５・・・選択手段及び算出手段を構成するＣＰＵ ２０６・・・信号発生手段を構成する送信制御部 ２０８・・・セレクタ回路 ２０９・・・送信回路 ２１０・・・制御部 ２００２・・・斜めセンサコイル ３０６、３０７、３０８・・・信号出力回路 ３００４、３２０３、３４０２・・・球体
指示装置 １０２・・・３次元情報検出手段を構成する３次元情報
センサ装置 １０３〜１０５、２００３、２６０１〜２６０３、２７
０１、２７０２、２８０１、２８０２、２９０１〜２９
０３、３００１〜３００３、３１０１、３１０２、３２
０１、３２０２、３３０１・・・３次元情報指示コイル １０６、１０７、２００４、２６０４〜２６０６、２７
０３、２８０３、２８０４、２９０４、３１０３、３３
０２・・・コア １０８・・・信号ケーブル １０９・・・３次元情報センサコイル ２０１・・・受信回路 ２０２・・・信号検出手段を構成する検出部 ２０３・・・発振回路 ２０７・・・送信信号発生回路 ２０４・・・記憶手段を構成するメモリ ２０５・・・選択手段及び算出手段を構成するＣＰＵ ２０６・・・信号発生手段を構成する送信制御部 ２０８・・・セレクタ回路 ２０９・・・送信回路 ２１０・・・制御部 ２００２・・・斜めセンサコイル ３０６、３０７、３０８・・・信号出力回路 ３００４、３２０３、３４０２・・・球体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小田 康雄
埼玉県北埼玉郡大利根町豊野台２丁目510
番地１ 株式会社ワコム内
(72)発明者 堀江 利彦
埼玉県北埼玉郡大利根町豊野台２丁目510
番地１ 株式会社ワコム内
Ｆターム(参考） 5B068 BD07 BE06 CC12 EE06
Claims (34)
- 【請求項１】 少なくとも一つの指示コイルを有する指
示手段と、 相互に交差するように検出面にそって配設され前記指示
コイルと電磁的に結合する複数のセンサコイルと、 前記センサコイルを切り換え選択する選択手段と、 前記指示コイルと選択された前記センサコイル間で電磁
的結合により送受する信号を発生する信号発生手段と、 前記選択されたセンサコイル又は前記指示コイルで受信
した信号を検出する信号検出手段と、 前記信号検出手段によって検出した検出信号から、３次
元空間における前記指示手段の位置及び方向を算出する
算出手段とを備えて成ることを特徴とする３次元情報検
出装置。 - 【請求項２】 前記算出手段は、前記検出手段で検出し
た検出信号中のピーク値近傍の少なくとも３点の信号に
基づいて、前記指示手段のＸ軸座標及びＹ軸座標を算出
すると共に、前記検出信号の所定レベル値における座標
の幅から前記指示手段の高さを得ることを特徴とする請
求項１記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項３】 前記算出手段は、前記検出手段で検出し
た検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び方位
角φを得ることを特徴とする請求項１又は２記載の３次
元情報検出装置。 - 【請求項４】 前記指示手段は前記指示コイルとして２
本の縦巻きコイルを有し、前記算出手段は前記２本の縦
巻きコイルの合成二子山信号の左右比から前記傾き角θ
及び方位角φを得ることを特徴とする請求項３記載の３
次元情報検出装置。 - 【請求項５】 前記算出手段は、前記検出信号のサブ信
号比から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを特徴と
する請求項３記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項６】 前記算出手段は、前記検出信号の左右片
側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを特
徴とする請求項３記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項７】 前記算出手段は、検出したＸ軸座標、Ｙ
軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方位角φを用い
て補正することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか
一に記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項８】 前記指示手段は、１つの指示コイルを有
することを特徴とする請求項１、２、３、５、６又は７
記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項９】 前記指示手段は、複数の指示コイルを有
していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一
に記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１０】 前記複数の指示コイルの中心軸は相互
に直交するように配設されていることを特徴とする請求
項９記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１１】 前記複数の指示コイルの中心位置が同
一になるように配設されていることを特徴とする請求項
１０記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１２】 前記複数の指示コイルの中の少なくと
も一つの指示コイルの中心位置は他の指示コイルの中心
位置からずれて配設されていることを特徴とする請求項
１０記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１３】 前記指示手段は球体を有し、前記指示
コイルは前記球体内に配設されていることを特徴とする
請求項１乃至１２のいずれか一に記載の３次元情報検出
装置。 - 【請求項１４】 前記指示コイルのうちの少なくとも一
つはフェライトコア又はその他の磁性材料に巻回されて
いることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一に
記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１５】 前記信号発生手段は前記指示コイルに
対応する複数の周波数の信号を発生し、前記各指示コイ
ルと前記選択されたセンサコイルとの間では異なる周波
数の信号を送受信することを特徴とする請求項１乃至１
４のいずれか一に記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１６】 前記信号発生手段から前記指示コイル
に電流を供給することによって前記指示コイルから信号
を送信し、前記検出手段は前記センサコイルで生じた信
号を検出することを特徴とする請求項１乃至１５のいず
れか一に記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１７】 前記信号発生手段から前記センサコイ
ルに電流を供給することによって前記センサコイルから
信号を送信し、前記検出手段は前記指示コイルで生じた
信号を検出することを特徴とする請求項１乃至１５のい
ずれか一に記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項１８】 前記信号発生手段から前記センサコイ
ルに電流を供給することによって前記センサコイルから
信号を送信し、前記指示コイルは前記信号を受信した後
に前記センサコイルに返送し、前記検出手段は前記セン
サコイルで受信した信号を検出することを特徴とする請
求項１乃至１５のいずれか一に記載の３次元情報検出装
置。 - 【請求項１９】 前記算出手段は、前記指示手段の延長
線が前記検出面に交差する点を算出することを特徴とす
る請求項１乃至１８のいずれか一に記載の３次元情報検
出装置。 - 【請求項２０】 相互に交差すると共に、前記センサコ
イルに交差するように配設された複数の斜めセンサコイ
ルを備えて成ることを特徴とする請求項１乃至１９のい
ずれか一に記載の３次元情報検出装置。 - 【請求項２１】 相互に交差するように検出面にそって
配設され指示手段の指示コイルと電磁的に結合する複数
のセンサコイルと、 前記センサコイルを切り換え選択する選択手段と、 前記指示コイルと選択された前記センサコイル間で電磁
的結合により送受する信号を発生する信号発生手段と、 前記選択されたセンサコイル又は前記指示コイルで受信
した前記信号発生手段からの信号を検出する信号検出手
段と、 前記信号検出手段によって検出した信号から前記指示手
段の位置及び方向を算出する算出手段とを備えて成るこ
とを特徴とする３次元情報センサ装置。 - 【請求項２２】 前記算出手段は、前記検出手段で検出
した検出信号中のピーク値近傍の少なくとも３点の信号
に基づいて、前記指示手段のＸ軸座標及びＹ軸座標を得
ると共に、前記検出信号の所定レベル値における座標の
幅から前記指示手段の高さを得ることを特徴とする請求
項２１記載の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２３】 前記算出手段は、前記検出手段で検出
した検出信号の関係から前記指示手段の傾き角θ及び方
位角φを得ることを特徴とする請求項２１又は２２記載
の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２４】 前記指示手段は前記指示コイルとして
２本の縦巻きコイルを有し、前記算出手段は、前記２本
の縦巻きコイルの合成二子山信号の左右比から前記傾き
角θ及び方位角φを得ることを特徴とする請求項２３記
載の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２５】 前記算出手段は、前記検出信号のサブ
信号比から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを特徴
とする請求項２４記載の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２６】 前記算出手段は、前記検出信号の左右
片側幅の比から前記傾き角θ及び方位角φを得ることを
特徴とする請求項２４記載の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２７】 前記算出手段は、検出したＸ軸座標、
Ｙ軸座標及び高さを、得られた傾き角θと方位角φを用
いて補正することを特徴とする請求項２３乃至２６のい
ずれか一に記載の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２８】 相互に交差すると共に、前記センサコ
イルに交差するように配設された複数の斜めセンサコイ
ルを備えて成ることを特徴とする請求項２１乃至２７の
いずれか一に記載の３次元情報センサ装置。 - 【請求項２９】 複数のセンサコイルとの間で電磁結合
により信号の受け渡しを行う複数の指示コイルを備えた
３次元情報指示装置であって、 前記複数の指示コイルは２本の指示コイルによって構成
され、前記各指示コイルの中心位置は相互にずれた位置
に配設されると共に、前記各指示コイルの中心軸は相互
に直交するように配設されて成ることを特徴とする３次
元情報指示装置。 - 【請求項３０】 前記各指示コイルは磁性材料に巻回さ
れていることを特徴とする請求項２９記載の３次元情報
指示装置。 - 【請求項３１】 前記各指示コイルに接続されて各々異
なる周波数の共振回路を構成する複数の共振用コンデン
サを備えて成ることを特徴とする請求項２９又は３０記
載の３次元情報指示装置。 - 【請求項３２】 前記各共振回路に直列接続され対応す
る共振回路と同一の共振周波数を有する複数の直列共振
回路を備えて成ることを特徴とする請求項２９記載の３
次元情報指示装置。 - 【請求項３３】 送信信号出力回路を備え、前記送信信
号出力回路の出力信号を、前記直列共振回路を介して、
前記直列共振回路に対応する指示コイルから出力するこ
とを特徴とする請求項３２記載の３次元情報指示装置。 - 【請求項３４】 前記送信信号出力回路に駆動電力を供
給する電池を備えて成ることを特徴とする請求項３３記
載の３次元情報指示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001394997A JP3957505B2 (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | ３次元情報検出装置、３次元情報センサ装置 |
| EP20020028825 EP1333368A3 (en) | 2001-12-26 | 2002-12-21 | Three-dimensional information detecting device, three-dimensional information detecting sensor device, and three-dimensional information indicating device |
| EP02028823A EP1333367A3 (en) | 2001-12-26 | 2002-12-21 | Three-dimensional information detecting device, three-dimensional information detecting sensor device, and three-dimensional information indicating device |
| US10/326,284 US6952201B2 (en) | 2001-12-26 | 2002-12-23 | Three-dimensional information detecting device, three-dimensional information detecting sensor device, and three-dimensional information indicating device |
| CNB021595682A CN100452086C (zh) | 2001-12-26 | 2002-12-25 | 三维信息检测装置、三维信息检测传感器装置及三维信息指示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001394997A JP3957505B2 (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | ３次元情報検出装置、３次元情報センサ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003196015A true JP2003196015A (ja) | 2003-07-11 |
| JP3957505B2 JP3957505B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=19188925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001394997A Expired - Fee Related JP3957505B2 (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | ３次元情報検出装置、３次元情報センサ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6952201B2 (ja) |
| EP (2) | EP1333368A3 (ja) |
| JP (1) | JP3957505B2 (ja) |
| CN (1) | CN100452086C (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006118885A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Wacom Co Ltd | ３次元情報検出システム及び３次元情報入力装置 |
| JP2007249669A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Wacom Co Ltd | 位置検出装置、位置入力装置及びコンピュータ |
| JP2014170340A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 情報表示制御装置、情報表示装置および情報表示制御方法 |
| JP2018128712A (ja) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 傾き導出装置及び傾き導出方法 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6928383B2 (en) * | 2002-12-18 | 2005-08-09 | Wacom Co., Ltd. | Three-dimensional information detecting system, three-dimensional information detecting device and input device for three-dimensional information detecting system |
| DE10341092B4 (de) * | 2003-09-05 | 2005-12-22 | Siemens Ag | Anlage zur berührungsfreien Bewegung und/oder Fixierung eines magnetischen Körpers in einem Arbeitsraum unter Verwendung eines Magnetspulensystems |
| JP4266761B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2009-05-20 | 株式会社ワコム | 位置検出システム及び位置検出装置 |
| US6906528B2 (en) * | 2003-09-30 | 2005-06-14 | The Regents Of The University Of California | Electronic non-contacting linear position measuring system |
| EP1548553A3 (en) * | 2003-11-13 | 2006-06-21 | Wacom Co., Ltd. | Three-dimensional information detecting system, three-dimensional information detecting device and input device for three-dimensional information detecting system |
| US6970285B2 (en) * | 2004-03-02 | 2005-11-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Phase change electrophoretic imaging for rewritable applications |
| WO2006070462A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Fujitsu Limited | タグ抽出装置、タグ抽出方法およびタグ抽出プログラム |
| JP4799040B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2011-10-19 | 株式会社ワコム | 位置検出装置、および、位置入力装置 |
| US9294157B2 (en) * | 2007-08-20 | 2016-03-22 | Gui-Yang Lu | Radio-frequency identification system |
| WO2009040815A1 (en) | 2007-09-26 | 2009-04-02 | N-Trig Ltd. | Method for identifying changes in signal frequencies emitted by a stylus interacting with a digitizer sensor |
| TWI453629B (zh) * | 2009-04-29 | 2014-09-21 | Kye Systems Corp | Free battery wireless indicator components of the tablet |
| US20130207893A1 (en) * | 2009-04-29 | 2013-08-15 | Kye Systems Corp. | Positioning input system with wireless charging function, and device |
| JP5430339B2 (ja) | 2009-10-19 | 2014-02-26 | 株式会社ワコム | 位置検出装置及び位置指示器 |
| JP5442479B2 (ja) | 2010-02-05 | 2014-03-12 | 株式会社ワコム | 指示体、位置検出装置及び位置検出方法 |
| US8717430B2 (en) | 2010-04-26 | 2014-05-06 | Medtronic Navigation, Inc. | System and method for radio-frequency imaging, registration, and localization |
| US8917086B2 (en) | 2010-07-20 | 2014-12-23 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Position sensor for linear synchronous motors employing halbach arrays |
| CN102830824B (zh) * | 2011-06-13 | 2017-12-26 | 崔伟 | 一种软笔仿真系统及软笔仿真方法 |
| US8933913B2 (en) * | 2011-06-28 | 2015-01-13 | Microsoft Corporation | Electromagnetic 3D stylus |
| TW201314182A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-01 | li-xin Huang | 帶電體感測系統 |
| JP5892595B2 (ja) | 2012-02-06 | 2016-03-23 | 株式会社ワコム | 位置指示器 |
| US9292136B2 (en) * | 2012-10-02 | 2016-03-22 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Notification system for providing awareness of an interactive surface |
| US9262033B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-02-16 | Blackberry Limited | Stylus location utilizing multiple magnetometers |
| CN104076959A (zh) * | 2013-03-31 | 2014-10-01 | 崔伟 | 位置指针检测装置及位置指针检测方法 |
| CN104199587B (zh) * | 2014-07-22 | 2018-09-07 | 上海天马微电子有限公司 | 电感触摸屏及其驱动检测方法、坐标输入装置 |
| WO2016132627A1 (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-25 | ソニー株式会社 | 情報処理装置および情報処理方法 |
| JP6110585B1 (ja) * | 2015-05-21 | 2017-04-05 | 株式会社ワコム | アクティブスタイラス |
| TWI622902B (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-01 | 宏碁股份有限公司 | 觸控系統與觸控筆裝置的傾斜狀態決定方法 |
| US10928946B2 (en) * | 2019-02-15 | 2021-02-23 | Dell Products L.P. | Touchscreen stylus and display module interface |
| KR20210028389A (ko) * | 2019-09-04 | 2021-03-12 | 삼성전기주식회사 | 회전 감지 장치 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4845503A (en) * | 1988-02-05 | 1989-07-04 | Western Atlas International, Inc. | Electromagnetic digitizer |
| GB8821675D0 (en) * | 1988-09-02 | 1988-10-19 | Craig T R | Rotation & displacement sensing apparatus |
| US5239489A (en) * | 1991-05-06 | 1993-08-24 | International Business Machines Corporation | Pen position and tilt estimators for a digitizer tablet |
| US5425367A (en) * | 1991-09-04 | 1995-06-20 | Navion Biomedical Corporation | Catheter depth, position and orientation location system |
| US5198623A (en) * | 1991-11-27 | 1993-03-30 | Calcomp, Inc. | Method for use in a digitizer for determining pen tilt |
| BE1007126A3 (nl) | 1992-06-24 | 1995-04-04 | Andre Albert Madelein Heerwegh | Werkwijze en inrichting voor het lezen van driedimensionele informatie. |
| DE4300529C2 (de) * | 1993-01-12 | 1995-07-13 | Andreas Zierdt | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines richtungsempfindlichen Magnetfeldsensors |
| DE4407785A1 (de) * | 1994-03-09 | 1995-09-14 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zur Bestimmung der räumlichen Position eines gegenüber einem Bezugselement verschiebbaren Abtastelements |
| JP3272544B2 (ja) * | 1994-07-18 | 2002-04-08 | 株式会社ワコム | 位置検出装置及びその位置指示器 |
| AU691654B2 (en) * | 1994-07-28 | 1998-05-21 | Super Dimension Inc. | Computerized game board |
| US5543711A (en) * | 1994-11-22 | 1996-08-06 | Picker International, Inc. | Multiple quadrature volume coils for magnetic resonance imaging |
| JP2771788B2 (ja) * | 1995-05-18 | 1998-07-02 | 株式会社ワコム | 座標検出装置及び角度情報検出方法 |
| US5640170A (en) * | 1995-06-05 | 1997-06-17 | Polhemus Incorporated | Position and orientation measuring system having anti-distortion source configuration |
| US5825308A (en) * | 1996-11-26 | 1998-10-20 | Immersion Human Interface Corporation | Force feedback interface having isotonic and isometric functionality |
| JP4623765B2 (ja) * | 1996-02-15 | 2011-02-02 | 株式会社アミテック | ３次元操作検出装置 |
| US6144370A (en) * | 1996-05-08 | 2000-11-07 | The University Of North Carolina At Charlotte | Electromagnetic active trackball control system using magnets energized in sequence which cause the trackball to move |
| WO1998058237A1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | Absolute Sensors Limited | Position detector |
| US6201387B1 (en) * | 1997-10-07 | 2001-03-13 | Biosense, Inc. | Miniaturized position sensor having photolithographic coils for tracking a medical probe |
| JP3248716B2 (ja) * | 1998-09-21 | 2002-01-21 | 株式会社ワコム | 姿勢検出装置、姿勢検出方法、姿勢検出センサ装置及び姿勢指示装置 |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001394997A patent/JP3957505B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-12-21 EP EP20020028825 patent/EP1333368A3/en not_active Withdrawn
- 2002-12-21 EP EP02028823A patent/EP1333367A3/en not_active Withdrawn
- 2002-12-23 US US10/326,284 patent/US6952201B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-25 CN CNB021595682A patent/CN100452086C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006118885A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Wacom Co Ltd | ３次元情報検出システム及び３次元情報入力装置 |
| JP4508820B2 (ja) * | 2004-10-19 | 2010-07-21 | 株式会社ワコム | ３次元情報検出システム及び３次元情報入力装置 |
| JP2007249669A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Wacom Co Ltd | 位置検出装置、位置入力装置及びコンピュータ |
| JP4648860B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2011-03-09 | 株式会社ワコム | 位置検出装置及びコンピュータ |
| JP2014170340A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 情報表示制御装置、情報表示装置および情報表示制御方法 |
| JP2018128712A (ja) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 傾き導出装置及び傾き導出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1333367A3 (en) | 2004-09-08 |
| JP3957505B2 (ja) | 2007-08-15 |
| CN100452086C (zh) | 2009-01-14 |
| EP1333367A2 (en) | 2003-08-06 |
| US6952201B2 (en) | 2005-10-04 |
| EP1333368A2 (en) | 2003-08-06 |
| CN1428740A (zh) | 2003-07-09 |
| EP1333368A3 (en) | 2004-07-14 |
| US20030142073A1 (en) | 2003-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003196015A (ja) | ３次元情報検出装置、３次元情報検出センサ装置及び３次元情報指示装置 | |
| JP3721164B2 (ja) | 選択可能なターゲットを有する装置ネットワーク | |
| EP1650641B1 (en) | Three-dimensional-information detecting system and three-dimensional-information inputting device | |
| JP3977018B2 (ja) | 情報入力システム | |
| WO2005006073A2 (en) | Image projector, inclination angle detection method, and projection image correction method | |
| KR20180031188A (ko) | 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 | |
| TWI579738B (zh) | 位置檢測裝置及位置檢測方法 | |
| JPH08278844A (ja) | 位置検出装置及び位置検出方法 | |
| US11656339B2 (en) | System and methods for synchronizing rotation of multiple mirrors | |
| EP1607851A2 (en) | Position detecting device | |
| US7310082B2 (en) | Computer display having display direction control | |
| TWI361271B (en) | Controller for navigation in a navigation system and related controlling method and non-transitory computer readable medium | |
| CN106714297A (zh) | 一种基站网络和定位系统 | |
| JPH07109576B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JP2004318844A (ja) | 位置検出システム及び位置検出装置 | |
| JP3239195B2 (ja) | 位置検出装置および位置検出方法 | |
| US6928383B2 (en) | Three-dimensional information detecting system, three-dimensional information detecting device and input device for three-dimensional information detecting system | |
| JP3273669B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JP2004213620A (ja) | ３次元情報検出システム、３次元情報検出装置及び３次元情報検出用入力装置 | |
| US11725963B2 (en) | Position detection sensor and position detection device | |
| JP2007128287A (ja) | 位置検出方法及び位置検出システム | |
| EP1548553A2 (en) | Three-dimensional information detecting system, three-dimensional information detecting device and input device for three-dimensional information detecting system | |
| JP3383088B2 (ja) | 表示システム | |
| JPH03244085A (ja) | 情報処理システム並びにこれに用いる座標入力装置及び位置指示器 | |
| JP3849994B2 (ja) | 角度情報入力装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040728 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061102 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070409 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070508 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070508 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3957505 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100518 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110518 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120518 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130518 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |