JP2004318844A - Position detection system and position detection device - Google Patents

Position detection system and position detection device Download PDF

Info

Publication number
JP2004318844A
JP2004318844A JP2004076523A JP2004076523A JP2004318844A JP 2004318844 A JP2004318844 A JP 2004318844A JP 2004076523 A JP2004076523 A JP 2004076523A JP 2004076523 A JP2004076523 A JP 2004076523A JP 2004318844 A JP2004318844 A JP 2004318844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
transmission
position detection
position indicator
transmission coil
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
Application number
JP2004076523A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4364685B2 (en
Inventor
Yasuo Oda
康雄 小田
Toshihiko Horie
利彦 堀江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacom Co Ltd filed Critical Wacom Co Ltd
Priority to JP2004076523A priority Critical patent/JP4364685B2/en
Priority to CN 200410030918 priority patent/CN1534307B/en
Publication of JP2004318844A publication Critical patent/JP2004318844A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4364685B2 publication Critical patent/JP4364685B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an area of undetectable positions of a position pointing unit in an electromagnetic coupling type position detection system. <P>SOLUTION: In a position detection device 100, a transmission selection part 104, in the control of a control part 101, selects either of a plurality of concentrically arranged transmission coils 111 and 112 in dependence on the position of the position pointing unit 120, and outputs a position detecting signal generated by a transmission signal generation part 102 to the selected transmission coil. The selected transmission coil transmits the position detecting signal to the position pointing unit 120. A reception selection part 108 sequentially selects a plurality of sensor coils 113, which receive a position pointing signal from the position pointing unit 120 as a detection signal. The position pointing signal sequentially received by the sensor coils 113 is output via a reception amplifier 109 to a detection part 110, which detects the pointing position of the position detection unit 120 according to the detection signals. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、CAD(Computer Aided Design)、コンピュータ、携帯情報端末(PDA)等の入力装置等として使用され電磁結合によって位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置、前記位置指示器及び位置検出装置を用いた位置検出システムに関する。   The present invention relates to a position detection device which is used as an input device of a CAD (Computer Aided Design), a computer, a personal digital assistant (PDA), etc., and detects a position indicated by a position indicator by electromagnetic coupling, the position indicator, and position detection. The present invention relates to a position detection system using a device.

従来から、CADの入力装置やコンピュータの入力装置等として、位置指示器と位置検出装置間で電磁結合により信号を送受信し、前記位置指示器の指示位置を前記位置検出装置で検出するように構成した電磁結合方式の位置検出システムが利用されている。
例えば、特許文献1に記載された発明のように、位置検出装置におけるセンサ領域の外周部に送信コイルを配設する方式においては、1つの送信コイルを配設するように構成している。
Conventionally, as an input device of a CAD or an input device of a computer, a signal is transmitted and received between a position indicator and a position detecting device by electromagnetic coupling, and a position indicated by the position indicator is detected by the position detecting device. The electromagnetic coupling type position detection system described above is used.
For example, in a system in which a transmission coil is provided on an outer peripheral portion of a sensor region in a position detection device as in the invention described in Patent Literature 1, one transmission coil is provided.

図10は、前記特許文献1に記載された位置検出装置のセンサ部の概略構成を示す図である。図10において、複数のセンサコイル1002の外周部には、1つの送信コイル1001が配設されている。尚、図を簡略化するために、センサコイル1002はX方向のセンサコイルのみを示しており、Y方向のセンサコイルは省略している。   FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a sensor unit of the position detecting device described in Patent Document 1. In FIG. 10, one transmission coil 1001 is arranged on the outer periphery of a plurality of sensor coils 1002. Note that, for simplification of the drawing, only the sensor coil in the X direction is shown as the sensor coil 1002, and the sensor coil in the Y direction is omitted.

図10において、送信コイル1001から位置検出用信号を電磁結合によって位置指示器(図示せず)に送信し、次に、複数のセンサコイル1002を順次選択駆動することにより、前記位置指示器からの位置指示信号を電磁結合によって複数のセンサコイル1002で順次受信し、複数のセンサコイル1002で受信した検出信号に基づいて前記位置指示器の位置を検出する。
このように、前記特許文献1に記載された位置検出システムでは、1つの送信コイル1001を使用することにより、位置検出に使用する位置検出用信号の送信回路が簡単になるという利点がある。
特開平5−88811号公報
In FIG. 10, a position detection signal is transmitted from a transmission coil 1001 to a position indicator (not shown) by electromagnetic coupling, and then a plurality of sensor coils 1002 are sequentially selected and driven. The position indication signal is sequentially received by the plurality of sensor coils 1002 by electromagnetic coupling, and the position of the position indicator is detected based on the detection signals received by the plurality of sensor coils 1002.
As described above, the position detection system described in Patent Document 1 has an advantage that the use of one transmission coil 1001 simplifies the transmission circuit of the position detection signal used for position detection.
JP-A-5-88811

しかしながら、前記位置検出システムにおいては、送信コイル1001の真上に前記位置指示器の中心が位置する場合には、前記位置検出用信号では前記位置指示器を励振することができないため位置検出が不可能になってしまうという問題がある。   However, in the position detection system, when the center of the position indicator is located directly above the transmission coil 1001, the position indicator cannot be excited by the position detection signal, so that position detection is not possible. There is a problem that it becomes possible.

これを防止する方法として、送信コイル1001を受信センサコイル1002よりも外側に巻回配設することが考えられる。これによって、前記位置指示器を励振できずに位置検出不能になるという問題は解消可能である。
しかしながら、受信センサコイル1002が存在しないために前記位置指示器の位置が検出不能な領域、即ち、送信コイル1001と受信センサコイル1002との間の無効エリア1003が大きくなってしまうという問題がある。
As a method for preventing this, it is conceivable to arrange the transmission coil 1001 so as to be wound outside the reception sensor coil 1002. This can solve the problem that the position indicator cannot be excited and the position cannot be detected.
However, there is a problem that an area where the position of the position indicator cannot be detected because the receiving sensor coil 1002 does not exist, that is, an invalid area 1003 between the transmitting coil 1001 and the receiving sensor coil 1002 increases.

本発明は、電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることを課題としている。
本発明は、電磁結合方式の位置検出装置において、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることを課題としている。
An object of the present invention is to reduce a region in which the position of a position indicator cannot be detected in an electromagnetic coupling type position detection system.
An object of the present invention is to reduce a region where the position of a position indicator cannot be detected in an electromagnetic coupling type position detecting device.

本発明によれば、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器と、電磁結合によって前記位置指示器との間で信号の送受信を行うことにより前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置とを有する位置検出システムにおいて、前記位置検出装置は、前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出システムが提供される。   According to the present invention, a position indicator having at least one coil for indicating a position, and transmitting and receiving a signal between the position indicator by electromagnetic coupling to thereby indicate a position indicated by the position indicator. In the position detection system having a position detection device for detecting, the position detection device, a plurality of transmission coils for transmitting a signal for position detection to the position indicator, and for receiving a signal from the position indicator A plurality of sensor coils and a signal for selecting one of the plurality of transmission coils according to the position of the position indicator and driving the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal Transmitting means; receiving means for sequentially selecting the plurality of sensor coils to receive a signal from the position indicator; and a finger of the position indicator based on the signal received by the receiving means. Position detection system, characterized by comprising a position detecting means for detecting the position is provided.

信号送信手段は、位置指示器の位置に応じて複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する。受信手段は、複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する。位置検出手段は、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する。   The signal transmission means selects one of the plurality of transmission coils according to the position of the position indicator, and drives the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal. The receiving means sequentially selects a plurality of sensor coils and receives a signal from the position indicator. The position detecting means detects a position indicated by the position pointing device based on the signal received by the receiving means.

ここで、前記複数の送信コイルは同心状に配設されているように構成してもよい。
また、前記信号送信手段は、前記複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、前記位置指示器が位置する前記領域において前記位置指示器に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより前記位置検出用信号を供給するように構成してもよい。
また、前記各送信コイルとともに直列共振回路を構成するコンデンサを備えて成るように構成してもよい。
また、前記コンデンサは、前記複数の送信コイルに共通接続されてた単一のコンデンサであるように構成してもよい。
また、前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動するように構成してもよい。
Here, the plurality of transmitting coils may be configured to be concentrically arranged.
Further, the signal transmitting means divides a sensor area in which the plurality of transmitting coils are arranged into a plurality of areas, and detects the largest position detection relative to the position indicator in the area where the position indicator is located. The position detection signal may be supplied by selecting and driving a transmission coil capable of supplying a signal.
Further, a configuration may be adopted in which a capacitor constituting a series resonance circuit is provided together with each of the transmission coils.
Further, the capacitor may be configured to be a single capacitor commonly connected to the plurality of transmission coils.
In addition, the signal transmission unit reverses the phase of the position detection signal supplied to the position indicator based on the position of the position indicator detected by the position detection unit and the relative positional relationship of the selected transmission coil. The selected transmission coil may be configured to be driven so as not to perform the transmission.

また、前記信号送信手段は、前記位置指示器が、送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信するように構成してもよい。
また、前記複数の送信コイルは、第1の送信コイルと、前記第1の送信コイルの外側に同心状に配設された第2の送信コイルによって構成されて成るようにしてもよい。
Further, the signal transmitting means reverses the phase of a signal for driving the transmission coil depending on whether the position indicator is located inside or outside the transmission coil and always keeps the position indicator in phase with the position indicator. May be configured to transmit the position detection signal.
Further, the plurality of transmission coils may be constituted by a first transmission coil and a second transmission coil arranged concentrically outside the first transmission coil.

また、前記位置指示器の位置を検出可能なセンサ領域を、前記位置検出用信号を第1の位相で送信したときに前記第1の送信コイルが前記第2の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第1領域、前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信したときに前記第2の送信コイルが前記第1の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第2領域、前記位置検出用信号を前記第1の位相を逆転した第2の位相で送信したときに前記第1の送信コイルが前記第2の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第3領域に区分し、
前記信号送信手段は、前記位置指示器が前記第1領域に位置するときは前記第1の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第2領域に位置するときは前記第2の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第3領域に位置するときは前記第1の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第2の位相で送信するように構成してもよい。
Further, when the position detection signal is transmitted in a first phase in a sensor area where the position of the position indicator can be detected, the position of the first transmission coil is higher than that of the second transmission coil. A first area in which a signal for detection can be transmitted, the second transmission coil transmits a position detection signal having a level larger than that of the first transmission coil when the position detection signal is transmitted in the first phase; A second area in which transmission is possible, wherein the position of the first transmission coil is higher than that of the second transmission coil when the position detection signal is transmitted in a second phase inverted from the first phase. Signal is divided into a third area that can be transmitted,
The signal transmitting means transmits the position detection signal at the first phase from the first transmission coil when the position indicator is located in the first area, and the position indicator is When the position indicator is located in the second region, the position detection signal is transmitted at the first phase from the second transmission coil, and when the position indicator is located in the third region, the first position detection signal is transmitted. The transmission coil may transmit the position detection signal at the second phase.

また、前記受信手段は、前記位置指示器が前記第1領域に位置するときは前記第1領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第2領域に位置するときは前記第2領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第3領域に位置するときは前記第3領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信するように構成してもよい。   Further, when the position indicator is located in the first area, the receiving means sequentially selects a plurality of predetermined sensor coils disposed in the first area and the periphery thereof, and receives a signal from the position indicator. When the signal is received and the position indicator is located in the second area, a predetermined plurality of sensor coils disposed in the second area and the periphery thereof are sequentially selected to output a signal from the position indicator. Receiving, when the position indicator is located in the third area, sequentially selecting a plurality of predetermined sensor coils disposed in the third area and the periphery thereof and receiving a signal from the position indicator It may be configured as follows.

また、本発明によれば、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器との間で電磁結合によって信号の送受信を行うことにより前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置において、前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出装置が提供される。
信号送信手段は、位置指示器の位置に応じて複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する。受信手段は、複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する。位置検出手段は、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する。
Further, according to the present invention, position detection for detecting a position indicated by the position indicator by performing transmission and reception of signals by electromagnetic coupling with a position indicator having at least one coil for indicating a position. In the device, a plurality of transmission coils for transmitting a position detection signal to the position indicator, a plurality of sensor coils for receiving a signal from the position indicator, and according to a position of the position indicator A signal transmission unit that selects any one of the plurality of transmission coils and drives the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal; and sequentially selects the plurality of sensor coils to determine the position. It is characterized by comprising receiving means for receiving a signal from an indicator, and position detecting means for detecting an indicated position of the position indicator based on a signal received by the receiving means.置検 out device is provided.
The signal transmission means selects one of the plurality of transmission coils according to the position of the position indicator, and drives the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal. The receiving means sequentially selects a plurality of sensor coils and receives a signal from the position indicator. The position detecting means detects a position indicated by the position pointing device based on the signal received by the receiving means.

本発明によれば、電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、検出誤差を抑制することが可能になる。
また、本発明によれば、電磁結合方式の位置検出装置において、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、検出誤差を抑制することが可能になる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the position detection system of an electromagnetic coupling system, it becomes possible to make small the area which cannot detect the position of a position indicator. Further, it is possible to suppress a detection error.
Further, according to the present invention, it is possible to reduce a region in which the position of the position indicator cannot be detected in the electromagnetic coupling type position detecting device. Further, it is possible to suppress a detection error.

以下、本発明の実施の形態に係る位置検出システム及び位置検出装置について、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位置検出システムの構成を示すブロック図である。
本第1の実施の形態に係る位置検出システムは、位置を指示するための位置指示器120及び位置指示器120の位置を検出するための位置検出装置100を備えている。
Hereinafter, a position detection system and a position detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the position detection system according to the first embodiment of the present invention.
The position detection system according to the first embodiment includes a position indicator 120 for indicating a position and a position detection device 100 for detecting the position of the position indicator 120.

位置指示器120は、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための装置であり、前記コイルにはコンデンサが接続されており、前記コイル及びコンデンサによって共振回路が構成されている。
位置検出装置100は、制御部101、位置検出用信号を生成する送信信号発生部102、ドライバ103、位置検出用信号を供給する送信コイルを選択し駆動する送信選択部104、センサ領域であるセンサ部105、コンデンサ106、抵抗107、受信選択部108、受信アンプ109、検出部110を備えている。
尚、制御部101は信号送信手段、受信手段及び検出手段を構成し、送信信号発生部102、ドライバ103、及び送信選択部104は信号送信手段を構成し、受信選択部108及び受信アンプ109は受信手段を構成し、検出部109は検出手段を構成している。
The position indicator 120 is a device for indicating a position having at least one coil. A capacitor is connected to the coil, and a resonance circuit is configured by the coil and the capacitor.
The position detection device 100 includes a control unit 101, a transmission signal generation unit 102 for generating a position detection signal, a driver 103, a transmission selection unit 104 for selecting and driving a transmission coil for supplying a position detection signal, and a sensor serving as a sensor area. It includes a unit 105, a capacitor 106, a resistor 107, a reception selection unit 108, a reception amplifier 109, and a detection unit 110.
Note that the control unit 101 constitutes a signal transmission unit, a reception unit, and a detection unit, the transmission signal generation unit 102, the driver 103, and the transmission selection unit 104 constitute a signal transmission unit, and the reception selection unit 108 and the reception amplifier 109 The detecting unit 109 forms a receiving unit, and the detecting unit 109 forms a detecting unit.

制御部101は、位置検出装置100全体を制御すると共に、送信信号発生部102、ドライバ103、送信選択部104、受信選択部108、受信アンプ109、検出部110を制御する。
送信信号発生部102は、制御部102の制御の下、位置指示器120の指示位置を検出するための位置検出用信号を生成する。ドライバ103は、送信信号発生部102からの位置検出用信号を増幅して信号選択部104に出力する。送信選択部104は、制御部101の制御により複数の送信コイル111、112の中から1つを選択し、該選択した送信コイルに位置検出用信号を供給して駆動する。
The control unit 101 controls the entire position detection device 100 and controls the transmission signal generation unit 102, the driver 103, the transmission selection unit 104, the reception selection unit 108, the reception amplifier 109, and the detection unit 110.
The transmission signal generator 102 generates a position detection signal for detecting the position indicated by the position indicator 120 under the control of the controller 102. The driver 103 amplifies the position detection signal from the transmission signal generator 102 and outputs the amplified signal to the signal selector 104. The transmission selection unit 104 selects one of the plurality of transmission coils 111 and 112 under the control of the control unit 101, and supplies a position detection signal to the selected transmission coil to drive it.

本第1の実施の形態では、複数の送信コイルとして2つの送信コイル111、112を有している。複数の送信コイル111、112は、相互に重ならないように並設されており、各送信コイル111、112の中心が略同一位置になるように(同心状に)配設されている。外側(センサ領域105の外周側)の送信コイル111は、内側(センサ領域105の中央側)の送信コイル112の外側に配設されている。また、外側送信コイル111はセンサ部105の外周部に配設されている。
複数の送信コイル111、112には、単一のコンデンサ106が共通接続されている。コンデンサ106は各送信コイル111、112とともに直列共振回路を構成する。即ち、コンデンサ106と送信コイル111は直列共振回路を構成し又、コンデンサ106と送信コイル112は直列共振回路を構成している。前記各直列共振回路の共振周波数は、送信選択部104を介して送信コイル111、112に入力される信号の周波数に等しくなるように設定されている。このように、送信コイル111、112とコンデンサ106が各々、直列共振回路を構成しているため、少ない電力で、送信コイル111、112から位置指示器120に信号を送信することが可能になる。尚、前記各直列共振回路の共振周波数は、送信コイル111、112に入力される信号の周波数と完全に等しい必要はなく、略(例えば、±20%の誤差範囲内で)等しければよい。
In the first embodiment, two transmission coils 111 and 112 are provided as a plurality of transmission coils. The plurality of transmission coils 111 and 112 are juxtaposed so as not to overlap each other, and are arranged (concentrically) such that the centers of the respective transmission coils 111 and 112 are substantially at the same position. The outer (outer peripheral side of the sensor area 105) transmitting coil 111 is disposed outside the inner (central side of the sensor area 105) transmitting coil 112. Further, the outer transmission coil 111 is provided on the outer periphery of the sensor unit 105.
A single capacitor 106 is commonly connected to the plurality of transmission coils 111 and 112. The capacitor 106 forms a series resonance circuit with the transmission coils 111 and 112. That is, the capacitor 106 and the transmission coil 111 constitute a series resonance circuit, and the capacitor 106 and the transmission coil 112 constitute a series resonance circuit. The resonance frequency of each series resonance circuit is set to be equal to the frequency of a signal input to the transmission coils 111 and 112 via the transmission selection unit 104. As described above, since the transmission coils 111 and 112 and the capacitor 106 each constitute a series resonance circuit, it is possible to transmit a signal from the transmission coils 111 and 112 to the position indicator 120 with small power. Note that the resonance frequency of each series resonance circuit does not need to be completely equal to the frequency of the signal input to the transmission coils 111 and 112, and may be substantially equal (for example, within an error range of ± 20%).

センサ部105は、複数の送信コイル111、112、複数のセンサコイルを有する受信部113を備えている。受信部113は、X方向に並設された複数のセンサコイル(X方向センサコイル)114及び、X方向に直交するY方向に並設された複数のセンサコイル(Y方向センサコイル)115によって構成されている。
尚、外側送信コイル111及び内側送信コイル112は、少なくとも一方をセンサコイル114、115の外側に配設するように構成してもよい。また、外側送信コイル111及び内側送信コイル112は、いずれもセンサコイル114、115の外側に配設しないように構成してもよい、即ち、いずれもセンサコイル114、115と重なるように配設してもよい。
The sensor unit 105 includes a plurality of transmitting coils 111 and 112 and a receiving unit 113 having a plurality of sensor coils. The receiving unit 113 includes a plurality of sensor coils (X direction sensor coils) 114 arranged in the X direction and a plurality of sensor coils (Y direction sensor coils) 115 arranged in the Y direction orthogonal to the X direction. Have been.
Note that at least one of the outer transmission coil 111 and the inner transmission coil 112 may be arranged outside the sensor coils 114 and 115. Also, neither the outer transmission coil 111 nor the inner transmission coil 112 may be configured to be disposed outside the sensor coils 114 and 115, that is, both are disposed so as to overlap the sensor coils 114 and 115. May be.

受信選択部108は、制御部101の制御により、複数のセンサコイル114、115を順次選択して走査し、選択したセンサコイル114、115で検出した検出信号を受信アンプ109へ出力する。受信アンプ109は制御部101の制御により、受信選択部108からの検出信号を増幅して検出部110に出力する。検出部110は、受信アンプ109からの検出信号に基づいて、位置指示器120のX座標位置及びY座標位置(XY座標)を算出し、制御部101に出力する。制御部101は、検出部110で検出した位置指示器120のXY座標位置に応じて、後述するように、送信信号発生部102が出力する信号の位相の制御、送信選択部104による送信コイル111、112の選択制御等の各種制御を行う。   Under the control of the control unit 101, the reception selection unit 108 sequentially selects and scans the plurality of sensor coils 114 and 115, and outputs a detection signal detected by the selected sensor coils 114 and 115 to the reception amplifier 109. The reception amplifier 109 amplifies the detection signal from the reception selection unit 108 and outputs the signal to the detection unit 110 under the control of the control unit 101. The detecting unit 110 calculates an X coordinate position and a Y coordinate position (XY coordinates) of the position indicator 120 based on the detection signal from the receiving amplifier 109, and outputs the X coordinate position and the Y coordinate position to the control unit 101. The control unit 101 controls the phase of the signal output by the transmission signal generation unit 102 according to the XY coordinate position of the position indicator 120 detected by the detection unit 110 and controls the transmission coil 111 by the transmission selection unit 104 as described later. , 112 and the like.

図2は、本第1の実施の形態に係る位置検出システムの動作を示すタイミング図である。本第1の実施の形態では、X方向センサコイル114の走査(スキャン)を完了した後に、Y方向センサコイル115の走査を行うことにより、位置指示器120の位置を検出するようにしている。
図3は、本第1の実施の形態に係る位置検出システムにおける送信コイル111、112の選択、駆動動作を説明するための説明図である。尚、図3には、X方向センサコイル114のみ示しているが、Y方向センサコイル115についても同様の選択、駆動動作が行われる。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the position detection system according to the first embodiment. In the first embodiment, the position of the position indicator 120 is detected by scanning the Y-direction sensor coil 115 after the scanning (scanning) of the X-direction sensor coil 114 is completed.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining selection and driving operations of the transmission coils 111 and 112 in the position detection system according to the first embodiment. Although only the X-direction sensor coil 114 is shown in FIG. 3, the same selection and driving operation is performed for the Y-direction sensor coil 115.

図3において、K1〜K10は、図1に示したX方向センサコイルK1〜K10である。信号301は、外側送信コイル111を駆動することによって外側送信コイル111から放出される交番磁界の信号レベルを示している。また、信号302は、内側送信コイル112を駆動することによって内側送信コイル112から放出される交番磁界の信号レベルを示している。   3, K1 to K10 are the X-direction sensor coils K1 to K10 shown in FIG. The signal 301 indicates the signal level of the alternating magnetic field emitted from the outer transmission coil 111 by driving the outer transmission coil 111. The signal 302 indicates the signal level of the alternating magnetic field emitted from the inner transmission coil 112 by driving the inner transmission coil 112.

図3に示すように、センサ領域は領域1〜領域3の3つの領域に区分されている。第1領域1は、位置検出信号の位相が正相(第1の位相)の場合に内側送信コイル112の出力レベルが外側送信コイル111の出力レベルよりも大きい領域である。第2領域2は、位置検出信号の位相が正相(第1の位相)の場合に外側送信コイル111の出力レベルが内側送信コイル112の出力レベルよりも大きい領域である。また、第3領域3は、位置検出信号の位相が前記正相を反転した逆相(第2の位相)の場合に内側送信コイル112の出力レベルが外側送信コイル111の出力レベルよりも大きい領域である。
図4〜図6は、本第1の実施の形態に係る位置検出システムにおける送信コイル111、112の選択切換動作を説明するための説明図である。
As shown in FIG. 3, the sensor area is divided into three areas, area 1 to area 3. The first area 1 is an area where the output level of the inner transmission coil 112 is higher than the output level of the outer transmission coil 111 when the phase of the position detection signal is positive (first phase). The second area 2 is an area where the output level of the outer transmission coil 111 is higher than the output level of the inner transmission coil 112 when the phase of the position detection signal is positive (first phase). Further, the third region 3 is a region where the output level of the inner transmission coil 112 is larger than the output level of the outer transmission coil 111 when the phase of the position detection signal is the opposite phase (second phase) obtained by inverting the positive phase. It is.
FIGS. 4 to 6 are explanatory diagrams for explaining the selection switching operation of the transmission coils 111 and 112 in the position detection system according to the first embodiment.

以下、図1〜図6を用いて、本第1の実施の形態の動作を詳細に説明する。
先ず、電源投入時等、位置検出装置100が位置指示器120の位置を把握していない場合の検出動作(オールスキャン動作)を説明する。
オールスキャン動作を概略説明すると、位置検出装置100は、制御部101の制御の下、受信選択部108が一端部側のセンサコイルK1から他端部側センサコイルK10まで順次走査すると共に、位置指示器120が位置する領域において最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイル111、112を正相又は逆相で選択駆動し、位置指示器のX方向における位置を検出する。Y方向についても同様にして、Y方向センサコイル115を一端部側から他端部側へ順次走査すると共に、位置指示器120が位置する領域において最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイル111、112を正相又は逆相で選択駆動し、位置指示器120のY方向における位置を検出する。これにより、位置指示器120のXY座標を検出する。
Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
First, a detection operation (all scan operation) when the position detection device 100 does not know the position of the position indicator 120, such as when the power is turned on, will be described.
The position detection apparatus 100 will be briefly described below. Under the control of the control unit 101, the reception selecting unit 108 sequentially scans from the sensor coil K1 on one end side to the sensor coil K10 on the other end side, and performs position indication. The transmission coils 111 and 112 capable of supplying the largest position detection signal in the region where the device 120 is located are selectively driven in the normal phase or the negative phase to detect the position of the position indicator in the X direction. Similarly, in the Y direction, the transmission coil 111 that can sequentially scan the Y direction sensor coil 115 from one end to the other end and supply the largest position detection signal in the area where the position indicator 120 is located. , 112 are selectively driven in the normal phase or the negative phase, and the position of the position indicator 120 in the Y direction is detected. Thus, the XY coordinates of the position indicator 120 are detected.

次に、オールスキャンによる前記位置検出動作を詳述すると、送信信号発生部102は制御部101の制御により、位置検出用信号を出力する。ドライバ103は制御部101の制御により、前記位置検出用信号を増幅して出力する。送信選択部104は制御部101の制御により、複数の送信コイル111、112の中のいずれか1つの送信コイルを選択し、ドライバ103からの前記位置検出用信号を該選択した送信コイルに出力する。
送信コイル111、112の選択動作を、図3を参照して説明すると、領域3内のセンサコイルK1、K2、K9、K10を選択して位置指示器120からの位置指示信号を受信する場合には、内側送信コイル112から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合、送信信号発生部102は制御部101の制御により、位置検出用信号として位相が逆相の信号を送信する。
Next, the position detection operation by the all scan will be described in detail. The transmission signal generation unit 102 outputs a position detection signal under the control of the control unit 101. The driver 103 amplifies and outputs the position detection signal under the control of the control unit 101. The transmission selection unit 104 selects one of the plurality of transmission coils 111 and 112 under the control of the control unit 101 and outputs the position detection signal from the driver 103 to the selected transmission coil. .
The selection operation of the transmission coils 111 and 112 will be described with reference to FIG. 3. When the sensor coils K1, K2, K9 and K10 in the area 3 are selected and a position indication signal from the position indicator 120 is received. Transmits a position detection signal from the inner transmission coil 112 to perform the position detection operation of the position indicator 120. In this case, under the control of the control unit 101, the transmission signal generation unit 102 transmits a signal having an opposite phase as the position detection signal.

領域2内のセンサコイルK3、K4、K7、K8で位置指示器120からの位置信号を受信する場合には、外側送信コイル111から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合、送信信号発生部102は制御部101の制御により、位置検出用信号として位相が正相の信号を送信する。
また、領域1内のセンサコイルK5、・・・、K6で位置指示器120からの位置信号を受信する場合には、内側送信コイル112から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合には、送信信号発生部102は制御部101の制御により、位置検出用信号として位相が正相の信号を送信する。
When the position signals from the position indicator 120 are received by the sensor coils K3, K4, K7, and K8 in the area 2, the position detection operation of the position indicator 120 is performed by transmitting the position detection signal from the outer transmission coil 111. I do. In this case, under the control of the control unit 101, the transmission signal generation unit 102 transmits a signal having a positive phase as a position detection signal.
When the position signals from the position indicator 120 are received by the sensor coils K5,..., K6 in the area 1, the position detection signal is transmitted from the inner transmission coil 112 and the position of the position indicator 120 is Perform detection operation. In this case, under the control of the control unit 101, the transmission signal generation unit 102 transmits a signal having a positive phase as the position detection signal.

送信選択部104で選択した送信コイル(例えば送信コイル111)からは、図2に示すように、位置検出用信号201aが出力される。位置指示器120は、選択した送信コイル111からの位置検出用信号201aを電磁結合によって受信し、位置指示用信号202aを位置検出装置100に対して返送する。
位置検出装置100側では、制御部101は、受信選択部108がX方向センサコイル114を一端部側から他端部側(K1からK10側)へ順次選択して走査するように、受信選択部109を制御する。これにより、先ず第1番目のX方向センサコイルK1が位置指示用信号202aを受信する。尚、この場合、位置指示用信号202aを受信するのは、領域3に配設されたX方向センサコイルK1であるため、前記位置指示用信号202aを出力する送信コイルは内側送信コイル112である。
From the transmission coil (for example, the transmission coil 111) selected by the transmission selection unit 104, a position detection signal 201a is output as shown in FIG. The position indicator 120 receives the position detection signal 201a from the selected transmission coil 111 by electromagnetic coupling, and returns the position instruction signal 202a to the position detection device 100.
On the position detection device 100 side, the control unit 101 controls the reception selection unit 108 so that the reception selection unit 108 sequentially selects and scans the X-direction sensor coil 114 from one end to the other end (K1 to K10). 109 is controlled. As a result, first, the first X-direction sensor coil K1 receives the position indicating signal 202a. In this case, since the X-direction sensor coil K1 disposed in the area 3 receives the position instruction signal 202a, the transmission coil that outputs the position instruction signal 202a is the inner transmission coil 112. .

X方向センサコイルK1で受信した前記位置指示用信号は、X方向検出信号として、受信選択部108を介して受信アンプ109に出力される。前記X方向検出信号は受信アンプ109で増幅された後、検出部110に出力される。検出部110は前記検出信号のレベルを、検出部110の内部に設けられている記憶手段としてのメモリ(図示せず)に一旦記憶する。
X方向センサコイルK1について前記動作を4回行い、検出部110内の前記メモリに記憶する。検出部110は、検出部110内の前記メモリに記憶した前記4回分のデータの平均値をX方向センサコイルK1のX方向検出信号レベルとして、前記メモリに記憶する。
The position instruction signal received by the X-direction sensor coil K1 is output to the reception amplifier 109 via the reception selection unit 108 as an X-direction detection signal. The X direction detection signal is amplified by the reception amplifier 109 and then output to the detection unit 110. The detection unit 110 temporarily stores the level of the detection signal in a memory (not shown) serving as storage means provided inside the detection unit 110.
The above operation is performed four times for the X-direction sensor coil K1 and stored in the memory in the detection unit 110. The detection unit 110 stores the average value of the four data stored in the memory in the detection unit 110 as the X-direction detection signal level of the X-direction sensor coil K1 in the memory.

前記動作を全X方向センサコイル114についてセンサコイルK1からセンサコイルK10まで順次行うことによって、検出部110は、全X方向センサコイルK1〜K10の検出信号レベル(X方向検出信号レベル)を取得して、前記メモリに記憶する。尚、前述したように、位置指示器120の属する領域1〜3に応じて、位置指示器120に最大の位置検出用信号を供給可能な送信コイル111又は送信コイル112が選択されると共に、位置検出信号の位相が逆転しないように選択された送信コイル111又は送信コイル112が駆動され、常に正相の信号が位置検出用信号として位置指示器120に送信される。
検出部110は、全X方向センサコイルK1〜K10の検出信号レベルのうちの上位3点を選択し、前記3点の検出レベルを用いて放物線近似により、最大レベル点を算出する。前記最大レベル点の座標が、位置指示器120のX座標に相当する。
By sequentially performing the operation from the sensor coil K1 to the sensor coil K10 for all the X-direction sensor coils 114, the detection unit 110 acquires the detection signal levels (X-direction detection signal levels) of all the X-direction sensor coils K1 to K10. And store it in the memory. As described above, the transmission coil 111 or the transmission coil 112 that can supply the maximum position detection signal to the position indicator 120 is selected according to the regions 1 to 3 to which the position indicator 120 belongs, and The transmission coil 111 or the transmission coil 112 selected so that the phase of the detection signal does not reverse is driven, and a signal of the normal phase is always transmitted to the position indicator 120 as a position detection signal.
The detection unit 110 selects the top three points among the detection signal levels of all the X-direction sensor coils K1 to K10, and calculates the maximum level point by parabolic approximation using the three detection levels. The coordinates of the maximum level point correspond to the X coordinate of the position indicator 120.

次に、位置検出装置100は、前記同様の動作を全Y軸方向センサコイル115について順次行う。
即ち、制御部101は、全Y方向センサコイル115を一端部(コイルL1)側から他端部(コイルL10)側へ順次選択して走査する。検出部110は、X方向センサコイル114について行ったのと同様の方法で、位置指示器120のY座標を算出する。尚、センサ領域はY方向にも図3と同様に3つの領域に区分されており、選択するX方向センサコイル114の属する領域1〜3に応じて送信コイル111、112を選択駆動したのと同様に、選択するY方向センサコイル115の属する領域に応じて、送信選択部104が送信コイル111又は送信コイル112を選択すると共に、位置検出信号の位相が逆転しないように選択された送信コイル111又は送信コイル112が駆動され、常に正相の信号が位置検出用信号として位置指示器120に送信される。
Next, the position detection device 100 sequentially performs the same operation as described above for all the Y-axis direction sensor coils 115.
That is, the control unit 101 sequentially selects and scans all the Y-direction sensor coils 115 from one end (coil L1) to the other end (coil L10). The detection unit 110 calculates the Y coordinate of the position indicator 120 in the same manner as performed for the X-direction sensor coil 114. The sensor area is also divided into three areas in the Y direction similarly to FIG. 3, and the transmission coils 111 and 112 are selectively driven according to the areas 1 to 3 to which the selected X direction sensor coil 114 belongs. Similarly, the transmission selecting unit 104 selects the transmission coil 111 or the transmission coil 112 according to the area to which the Y-direction sensor coil 115 to be selected belongs, and the transmission coil 111 selected so that the phase of the position detection signal does not reverse. Alternatively, the transmission coil 112 is driven, and a positive-phase signal is always transmitted to the position indicator 120 as a position detection signal.

以上のようにして、検出部110は位置指示器120のX座標及びY座標(XY座標)を検出する。
検出部110は、このようにして検出した位置指示器120のXY座標のデータを制御部101に出力する。
制御部101は、一旦、位置指示器120の位置を検出すると、後述するようにして、位置指示器120と複数の送信コイル111、112との相対的な位置関係に応じて、位置指示器120が位置する領域において、位置指示器120に最大の位置検出信号を供給できるよう、複数の送信コイル111、112の中のいずれか一つを選択するように送信選択部104を制御すると共に、位置指示器120に供給する位置検出用信号の位相が常に正相となるよう(逆転しないよう)該選択した送信コイルを正相又は逆相で駆動するように送信信号発生部102を制御する。
同時に、制御部101は、位置指示器120が位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル114、115(例えば、位置指示器120が位置する領域のセンサコイル及び位置指示器120が位置する領域に隣接して配設された他の領域の複数のセンサコイル)を順次選択走査(セクタスキャン)して、位置指示器120の位置検出を行う。
As described above, the detection unit 110 detects the X coordinate and the Y coordinate (XY coordinate) of the position indicator 120.
The detection unit 110 outputs the data of the XY coordinates of the position indicator 120 detected in this way to the control unit 101.
Once detecting the position of the position indicator 120, the control unit 101 determines the position of the position indicator 120 according to the relative positional relationship between the position indicator 120 and the plurality of transmission coils 111 and 112, as described later. In the area where is located, the transmission selection unit 104 is controlled to select one of the plurality of transmission coils 111 and 112 so that the maximum position detection signal can be supplied to the position indicator 120, and the position The transmission signal generation unit 102 is controlled so that the position of the position detection signal supplied to the indicator 120 always becomes the positive phase (does not reverse) and the selected transmission coil is driven in the normal phase or the reverse phase.
At the same time, the control unit 101 transmits a predetermined number of sensor coils 114 and 115 (for example, a sensor coil and a position indicator in an area where the position The position indicator 120 is detected by sequentially selecting and scanning (sector scan) the plurality of sensor coils in other regions arranged adjacent to the region where the position 120 is located.

次に、位置指示器120と送信コイル111、112の相対的位置関係に応じて、複数の送信コイル111、112を選択して正相又は逆相駆動すると共にセクタスキャンする場合の動作を説明する。尚、位置指示器120が、選択駆動する送信コイルの内側に位置するかあるいは外側に位置するかに応じて、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し位置指示器120に常に同相の位置検出用信号を送信するようにしている。
図3において、送信選択部104は、複数の送信コイル111、112の中から送信コイルを選択する場合、位置指示器120が位置する領域において位置指示器120に最も強い信号を送信可能な送信コイルを選択する。
即ち、位置指示器120が領域1に存在する場合には、内側送信コイル112から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合には、位置指示器120は、選択した送信コイル112の内側(センサ領域105の中央側)に位置するため、送信信号発生部102が送信コイル112側へ出力する位置検出用信号の位相は正相である。
Next, an operation in the case where a plurality of transmission coils 111 and 112 are selected in accordance with the relative positional relationship between the position indicator 120 and the transmission coils 111 and 112 to drive them in positive or negative phase and to perform sector scan will be described. . It should be noted that, depending on whether the position indicator 120 is located inside or outside the transmission coil to be selectively driven, the phase of the signal for driving the transmission coil is reversed, and the position indicator 120 always has the same phase. The detection signal is transmitted.
In FIG. 3, when a transmission coil is selected from a plurality of transmission coils 111 and 112, a transmission coil capable of transmitting the strongest signal to position indicator 120 in an area where position indicator 120 is located. Select
That is, when the position indicator 120 is present in the area 1, the position detection signal is transmitted from the inner transmission coil 112 to perform the position detection operation of the position indicator 120. In this case, since the position indicator 120 is located inside the selected transmission coil 112 (the center side of the sensor area 105), the phase of the position detection signal output from the transmission signal generation unit 102 to the transmission coil 112 side. Is positive phase.

図4は、位置指示器120が領域1に存在する場合の送信コイル111、112の駆動動作を示している。図4に示すように、位置指示器120が領域1に存在する場合には、外側送信コイル111は駆動せずに、内側送信コイル112のみを正相で駆動する。内側送信コイル112に矢印方向(正相)の電流を流して、正相の位置検出信号を交番磁界で発生させる。位置指示器120は、電磁結合によって正相の位置検出信号で励振される。   FIG. 4 shows a driving operation of the transmission coils 111 and 112 when the position indicator 120 is located in the area 1. As shown in FIG. 4, when the position indicator 120 exists in the area 1, the outer transmission coil 111 is not driven, and only the inner transmission coil 112 is driven in the normal phase. A current in the direction of the arrow (positive phase) is caused to flow through the inner transmission coil 112 to generate a positive-phase position detection signal with an alternating magnetic field. The position indicator 120 is excited by a positive-phase position detection signal by electromagnetic coupling.

位置指示器120が領域2に存在する場合には、外側送信コイル111から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器120は、選択した送信コイル111の内側に位置するため、送信信号発生部102が送信コイル111側へ出力する位置検出用信号の位相は正相である。
図5は、位置指示器120が領域2に存在する場合の送信コイル111、112の駆動動作を示している。図5に示すように、位置指示器120が領域2に存在する場合には、内側送信コイル112は駆動せずに、外側送信コイル111のみを正相で駆動する。外側送信コイル111に矢印方向(正相)の電流を流して、正相の位置検出信号を交番磁界で発生させる。位置指示器120は、電磁結合によって正相の位置検出信号で励振される。
When the position indicator 120 is present in the area 2, a position detection signal is transmitted from the outer transmission coil 111 to perform the position detection operation of the position indicator 120. Also in this case, since the position indicator 120 is located inside the selected transmission coil 111, the phase of the position detection signal output by the transmission signal generation unit 102 to the transmission coil 111 is positive.
FIG. 5 shows a driving operation of the transmission coils 111 and 112 when the position indicator 120 is located in the area 2. As shown in FIG. 5, when the position indicator 120 exists in the area 2, the inner transmission coil 112 is not driven, and only the outer transmission coil 111 is driven in the normal phase. A current in the direction of the arrow (positive phase) is caused to flow through the outer transmission coil 111 to generate a positive-phase position detection signal with an alternating magnetic field. The position indicator 120 is excited by a positive-phase position detection signal by electromagnetic coupling.

また、位置指示器120が領域3に存在する場合には、内側送信コイル112から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合には、位置指示器120は、選択した送信コイル112の外側(センサ領域115の周辺側)に位置するため、送信信号発生部102が送信コイル111側へ出力する位置検出用信号の位相は逆相である。
図6は、位置指示器120が領域3に存在する場合の送信コイル111、112の駆動動作を示している。図6に示すように、位置指示器120が領域3に存在する場合には、外側送信コイル111は駆動せずに、内側送信コイル112のみを逆相で駆動する。内側送信コイル112に矢印方向(逆相)の電流を流して、正相の位置検出用信号を交番磁界で発生させる。この場合も、位置指示器120は、電磁結合によって正相の信号で励振される。
When the position indicator 120 exists in the area 3, the position detection signal is transmitted from the inner transmission coil 112 to perform the position detection operation of the position indicator 120. In this case, since the position indicator 120 is located outside the selected transmission coil 112 (around the sensor area 115), the phase of the position detection signal output from the transmission signal generation unit 102 to the transmission coil 111 side is selected. Are in opposite phases.
FIG. 6 shows a driving operation of the transmission coils 111 and 112 when the position indicator 120 exists in the area 3. As shown in FIG. 6, when the position indicator 120 exists in the area 3, the outer transmission coil 111 is not driven, and only the inner transmission coil 112 is driven in the opposite phase. A current in the direction indicated by the arrow (opposite phase) is caused to flow through the inner transmitting coil 112 to generate a positive-phase position detection signal with an alternating magnetic field. Also in this case, the position indicator 120 is excited by a positive-phase signal by electromagnetic coupling.

以上のように、前記信号送信手段は、前記複数の送信コイル111、112が配設されたセンサ領域105を複数の領域1〜3に区分し、位置指示器120が位置する領域において位置指示器120に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより位置指示器120に位置検出用信号を供給するように構成している。
また、位置指示器120が、駆動する送信コイルの内側(センサ領域の中央側)に位置するか、あるいは、駆動するコイルの外側(センサ領域の周辺側)に位置するかによって、該送信コイルを駆動する位置検出用信号の位相を逆転させている。したがって、位置指示器120は常に同相(正相)の信号で励振されることになる。
一旦位置指示器120のコイルが励磁されると、励磁が停止しても、発生した誘導電圧は徐々に減少するが、次の励磁までに全てが消滅する訳ではなく、位置指示器120には残留誘導電圧が存在する。位置検出装置120の位置を検出するときには、前記残留誘導電圧を考慮して計算を行うが、位置指示器120の位置によって逆相の励磁が行われると、前記残留誘導電圧が打ち消されてしまうことになる。これにより、位置指示信号が本来の強度とならず、その結果、位置指示器120の検出位置に誤差が生じることになる。本実施の形態のように、送信コイルから送出される位置検出信号を常に同一極性(同相)にすることにより、前記残留誘導電圧の影響によって生じる位置検出誤差を抑制することが可能になる。
As described above, the signal transmission unit divides the sensor area 105 in which the plurality of transmission coils 111 and 112 are disposed into a plurality of areas 1 to 3 and, in the area where the position indicator 120 is located, A position detection signal is supplied to the position indicator 120 by selecting and driving a transmission coil capable of supplying the largest position detection signal to the position indicator 120.
Further, depending on whether the position indicator 120 is located inside the driving transmission coil (the center side of the sensor area) or outside the driving coil (the peripheral side of the sensor area), the transmission coil is determined. The phase of the position detection signal to be driven is reversed. Therefore, the position indicator 120 is always excited by the in-phase (positive-phase) signal.
Once the coil of the position pointer 120 is excited, even if the excitation is stopped, the induced voltage generated gradually decreases, but not all disappears by the next excitation. There is a residual induced voltage. When detecting the position of the position detecting device 120, the calculation is performed in consideration of the residual induced voltage. However, if the phase of the position indicator 120 is reversed, the residual induced voltage is canceled. become. As a result, the position pointing signal does not have the original strength, and as a result, an error occurs in the detection position of the position pointing device 120. As in the present embodiment, by always making the position detection signals transmitted from the transmission coil have the same polarity (in phase), it is possible to suppress a position detection error caused by the influence of the residual induced voltage.

前記の如く送信コイル111、112を選択駆動すると共に、これに同期して、制御部101は、位置指示器120が位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル114、115(例えば、位置指示器120が位置する領域のセンサコイル及び位置指示器120が位置する領域に隣接して配設された他の領域の複数のセンサコイル)を順次選択走査(セクタスキャン)して、位置指示器120の位置検出を行う。
以後、前記動作を繰り返すことにより、位置指示器120の位置を検出する。
As described above, the transmission coils 111 and 112 are selectively driven, and in synchronization with this, the control unit 101 controls the predetermined number of sensor coils 114 and 115 disposed in the area where the position indicator 120 is located and the surrounding area. (E.g., a sensor coil in an area where the position indicator 120 is located and a plurality of sensor coils in other areas disposed adjacent to the area where the position indicator 120 is located) are sequentially selectively scanned (sector scan). , The position of the position indicator 120 is detected.
Thereafter, the position of the position indicator 120 is detected by repeating the above operation.

図7は、本発明の第2の実施の形態に係る位置検出システムの構成を示すブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付している。
本第2の実施の形態に係る位置検出システムは、位置を指示するための位置指示器120及び位置指示器120の位置を検出するための位置検出装置700を備えている。
位置指示器120は、前記第1の実施の形態と同様に、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための装置であり、前記コイルにはコンデンサが接続されており、前記コイル及びコンデンサによって共振回路が構成されている。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the position detection system according to the second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
The position detection system according to the second embodiment includes a position indicator 120 for indicating a position and a position detection device 700 for detecting the position of the position indicator 120.
The position indicator 120 is a device for indicating a position having at least one coil, as in the first embodiment, and a capacitor is connected to the coil. A resonance circuit is configured.

位置検出装置700は、制御部101、位置検出用信号を生成する送信信号発生部102、ドライバ103、位置検出用信号を供給する送信コイルを選択する送信選択部104、センサ部105、コンデンサ106、抵抗107、受信選択部108、第1受信アンプ701、第1検出部702、第2受信アンプ703、第2検出部704を備えている。
尚、制御部101は信号送信手段、受信手段及び検出手段を構成し、送信信号発生部102、ドライバ103、及び送信選択部104は信号送信手段を構成し、受信選択部108及び受信アンプ701、703は受信手段を構成し、検出部702、704は検出手段を構成している。
制御部101は、位置検出装置700全体を制御すると共に、送信信号発生部102、ドライバ103、送信選択部104、受信選択部108、第1受信アンプ701、第1検出部702、第2受信アンプ703、第2検出部704を制御する。
The position detection device 700 includes a control unit 101, a transmission signal generation unit 102 for generating a position detection signal, a driver 103, a transmission selection unit 104 for selecting a transmission coil for supplying a position detection signal, a sensor unit 105, a capacitor 106, It includes a resistor 107, a reception selection unit 108, a first reception amplifier 701, a first detection unit 702, a second reception amplifier 703, and a second detection unit 704.
Note that the control unit 101 constitutes a signal transmission unit, a reception unit, and a detection unit, and the transmission signal generation unit 102, the driver 103, and the transmission selection unit 104 constitute a signal transmission unit, and the reception selection unit 108, the reception amplifier 701, Reference numeral 703 constitutes a receiving unit, and the detecting units 702 and 704 constitute a detecting unit.
The control unit 101 controls the entire position detection device 700, and also includes a transmission signal generation unit 102, a driver 103, a transmission selection unit 104, a reception selection unit 108, a first reception amplifier 701, a first detection unit 702, and a second reception amplifier. 703 and the second detection unit 704 are controlled.

送信信号発生部102は、制御部101の制御の下、位置指示器120の指示位置を検出するための位置検出用信号を生成する。ドライバ103は、送信信号発生部102からの位置検出用信号を増幅して信号選択部104に出力する。送信選択部104は、制御部101の制御により複数の送信コイル111、112の中から1つを選択して位置検出用信号を供給する。
本第2の実施の形態では、前記第1の実施の形態と同様に、複数の送信コイルとして2つの送信コイル111、112を有している。複数の送信コイル111、112は、相互に重ならないように並設されており、各送信コイル111、112の中心が略同一位置になるように(同心状に)配設されている。外側の送信コイル111は、内側の送信コイル112の外側に配設されている。また、外側送信コイル111はセンサ部105の外周部に配設されている。
The transmission signal generator 102 generates a position detection signal for detecting the position indicated by the position indicator 120 under the control of the controller 101. The driver 103 amplifies the position detection signal from the transmission signal generator 102 and outputs the amplified signal to the signal selector 104. The transmission selection unit 104 selects one of the transmission coils 111 and 112 under the control of the control unit 101 and supplies a position detection signal.
In the second embodiment, as in the first embodiment, two transmission coils 111 and 112 are provided as a plurality of transmission coils. The plurality of transmission coils 111 and 112 are juxtaposed so as not to overlap each other, and are arranged (concentrically) such that the centers of the respective transmission coils 111 and 112 are substantially at the same position. The outer transmission coil 111 is provided outside the inner transmission coil 112. Further, the outer transmission coil 111 is provided on the outer periphery of the sensor unit 105.

センサ部105は、複数の送信コイル111、112、複数のセンサコイルを有する受信部113を備えている。受信部113は、X方向に並設された複数のセンサコイル(X方向センサコイル)114及び、X方向に直交するY方向に並設された複数のセンサコイル(Y方向センサコイル)115によって構成されている。
尚、外側送信コイル111及び内側送信コイル112は、少なくとも一方をセンサコイル114、115の外側に配設するように構成してもよい。また、外側送信コイル111及び内側送信コイル112は、いずれもセンサコイル114、115の外側に配設しないように構成してもよい、即ち、いずれもセンサコイル114、115と重なるように配設してもよい。
The sensor unit 105 includes a plurality of transmitting coils 111 and 112 and a receiving unit 113 having a plurality of sensor coils. The receiving unit 113 includes a plurality of sensor coils (X direction sensor coils) 114 arranged in the X direction and a plurality of sensor coils (Y direction sensor coils) 115 arranged in the Y direction orthogonal to the X direction. Have been.
Note that at least one of the outer transmission coil 111 and the inner transmission coil 112 may be arranged outside the sensor coils 114 and 115. Also, neither the outer transmission coil 111 nor the inner transmission coil 112 may be configured to be disposed outside the sensor coils 114 and 115, that is, both are disposed so as to overlap the sensor coils 114 and 115. May be.

受信選択部108は、制御部101の制御により、複数のセンサコイル114、115の中からX方向センサコイル114及びY方向センサコイル115の双方を同時に順次選択して走査し、選択したX方向センサコイル114で検出したX方向の検出信号を受信アンプ701へ出力すると共に、選択したY方向センサコイル115で検出したY方向の検出信号を受信アンプ703へ出力する。
受信アンプ701は制御部101の制御により、受信選択部108からのX方向検出信号を増幅して検出部702に出力する。検出部702は、受信アンプ701からのX方向検出信号に基づいて、位置指示器120のX座標位置を算出し、制御部101に出力する。
Under the control of the control unit 101, the reception selection unit 108 sequentially selects and scans both the X-direction sensor coil 114 and the Y-direction sensor coil 115 from the plurality of sensor coils 114 and 115 simultaneously, and scans the selected X-direction sensor. The detection signal in the X direction detected by the coil 114 is output to the reception amplifier 701, and the detection signal in the Y direction detected by the selected Y direction sensor coil 115 is output to the reception amplifier 703.
The reception amplifier 701 amplifies the X-direction detection signal from the reception selection unit 108 and outputs the signal to the detection unit 702 under the control of the control unit 101. The detecting unit 702 calculates the X coordinate position of the position indicator 120 based on the X direction detection signal from the receiving amplifier 701, and outputs the X coordinate position to the control unit 101.

また、受信アンプ703は制御部101の制御により、受信選択部108からのY方向検出信号を増幅して検出部704に出力する。検出部704は、受信アンプ703からのY方向検出信号に基づいて、位置指示器120のY座標位置を算出し、制御部101に出力する。
制御部101は、検出部702、704で検出した位置指示器120のX座標位置及びY座標位置に応じて、後述するように、送信信号発生部102が出力する信号の位相の制御、送信選択部104による送信コイル111、112の選択制御等の各種制御を行う。
Also, under the control of the control unit 101, the reception amplifier 703 amplifies the Y direction detection signal from the reception selection unit 108 and outputs the signal to the detection unit 704. The detecting unit 704 calculates the Y coordinate position of the position indicator 120 based on the Y direction detection signal from the receiving amplifier 703, and outputs it to the control unit 101.
The control unit 101 controls the phase of the signal output from the transmission signal generation unit 102 and selects transmission according to the X coordinate position and the Y coordinate position of the position indicator 120 detected by the detection units 702 and 704, as described later. Various controls such as selection control of the transmission coils 111 and 112 by the unit 104 are performed.

図8は、本第2の実施の形態に係る位置検出システムの動作を示すタイミング図である。本第2の実施の形態では、X方向センサコイル114の走査とY方向センサコイル115の走査を並行して行うことにより、位置指示器120の位置を検出するようにしている。
以下、図7、図8を用いて、本第2の実施の形態の動作を詳細に説明する。尚、本第2の実施の形態における送信コイル111、112の選択、駆動動作は、前記第1の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the position detection system according to the second embodiment. In the second embodiment, the position of the position indicator 120 is detected by performing scanning of the X-direction sensor coil 114 and scanning of the Y-direction sensor coil 115 in parallel.
Hereinafter, the operation of the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. Note that the selection and driving operation of the transmission coils 111 and 112 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.

先ず、電源投入時等、位置検出装置700が位置指示器120の位置を把握していない場合の検出動作を説明する。
この場合の動作を概略説明すると、位置検出装置700は、制御部101の制御の下、送信コイル111、112を図3に示すように選択駆動すると共に、これに同期して受信選択部108が、全てのX方向センサコイル114を順次走査することによってX方向の走査を行うと共に、前記X方向の走査と並行して全てのY方向センサコイル115を順次走査することによってY方向の走査(オールスキャン)を行い、位置指示器120の位置を検出する。
First, a detection operation when the position detection device 700 does not grasp the position of the position indicator 120, such as when the power is turned on, will be described.
An outline of the operation in this case is as follows. Under the control of the control unit 101, the position detection device 700 selectively drives the transmission coils 111 and 112 as shown in FIG. The X-direction scanning is performed by sequentially scanning all the X-direction sensor coils 114, and the Y-direction scanning is performed by sequentially scanning all the Y-direction sensor coils 115 in parallel with the X-direction scanning. (Scan) to detect the position of the position indicator 120.

次に、オールスキャンによる前記位置検出動作を詳述すると、送信信号発生部102は制御部101の制御により、位置検出用信号を出力する。ドライバ103は制御部101の制御により、前記位置検出用信号を増幅して出力する。送信選択部104は制御部101の制御により、複数の送信コイル111、112の中のいずれか1つの送信コイルを選択し、ドライバ103からの前記位置検出用信号を該選択した送信コイルに出力する。尚、複数の送信コイル111、112の選択動作が、前記第1の実施の形態と同様にして行われる。   Next, the position detection operation by the all scan will be described in detail. The transmission signal generation unit 102 outputs a position detection signal under the control of the control unit 101. The driver 103 amplifies and outputs the position detection signal under the control of the control unit 101. The transmission selection unit 104 selects one of the plurality of transmission coils 111 and 112 under the control of the control unit 101 and outputs the position detection signal from the driver 103 to the selected transmission coil. . The operation of selecting the plurality of transmission coils 111 and 112 is performed in the same manner as in the first embodiment.

前記選択した送信コイル(例えば送信コイル111)からは、図8に示すように、位置検出用信号201aが出力される。位置指示器120は、前記選択した送信コイル111からの位置検出用信号201aを電磁結合によって受信し、位置指示用信号202aを位置検出装置700に対して返送する。
位置検出装置700側では、制御部101は、受信選択部108がX方向センサコイル114を一端部(コイルK1)側から他端部(コイルK10)側へ順次選択して走査し、同時に、Y方向センサコイル115を一端部(コイルL1)側から他端部(コイルL10)側へ順次選択して走査するように、受信選択部108を制御する。これにより、第1番目のX方向センサコイルK1が位置指示用信号202aを受信すると共に、第1番目のY方向センサコイルL1が位置指示用信号202aを受信する。
From the selected transmission coil (for example, the transmission coil 111), a position detection signal 201a is output as shown in FIG. The position indicator 120 receives the position detection signal 201a from the selected transmission coil 111 by electromagnetic coupling, and returns a position instruction signal 202a to the position detection device 700.
On the position detection device 700 side, the control unit 101 causes the reception selection unit 108 to sequentially select and scan the X-direction sensor coil 114 from one end (coil K1) to the other end (coil K10), and simultaneously, The reception selection unit 108 is controlled so that the direction sensor coil 115 is sequentially selected from one end (coil L1) to the other end (coil L10) for scanning. Thus, the first X-direction sensor coil K1 receives the position indicating signal 202a, and the first Y-direction sensor coil L1 receives the position indicating signal 202a.

X方向センサコイルK1で受信した位置指示用信号は、X方向検出信号として、受信選択部108を介して受信アンプ701に出力される。前記X方向検出信号は受信アンプ701で増幅された後、検出部702に出力される。検出部702は前記検出信号のレベルを、検出部702の内部に設けられている記憶手段としてのメモリ(図示せず)に一旦記憶する。
X方向センサコイルK1について前記動作を4回行い、検出部702内の前記メモリに記憶する。検出部702は、検出部702内の前記メモリに記憶した前記4回分のデータの平均値をX方向センサコイルK1のX方向検出信号レベルとして、前記メモリに記憶する。
The position indication signal received by the X-direction sensor coil K1 is output to the reception amplifier 701 via the reception selection unit 108 as an X-direction detection signal. The X direction detection signal is output to the detection unit 702 after being amplified by the reception amplifier 701. The detection unit 702 temporarily stores the level of the detection signal in a memory (not shown) serving as storage means provided inside the detection unit 702.
The above operation is performed four times for the X-direction sensor coil K1 and stored in the memory in the detection unit 702. The detection unit 702 stores the average value of the four data stored in the memory in the detection unit 702 as the X-direction detection signal level of the X-direction sensor coil K1 in the memory.

同時に、Y方向センサコイルL1で受信した位置指示用信号は、Y方向検出信号として、受信選択部108を介して受信アンプ703に出力される。前記Y方向検出信号は受信アンプ703で増幅された後、検出部704に出力される。検出部704は前記検出信号のレベルを、検出部704の内部に設けられている記憶手段としてのメモリ(図示せず)に一旦記憶する。
Y方向センサコイルL1について前記動作を4回行い、検出部704内の前記メモリに記憶する。検出部704は、検出部704内の前記メモリに記憶した前記4回分のデータの平均値をY方向センサコイルL1のY方向検出信号レベルとして、前記メモリに記憶する。
At the same time, the position indication signal received by the Y-direction sensor coil L1 is output to the reception amplifier 703 via the reception selection unit 108 as a Y-direction detection signal. The Y direction detection signal is output to the detection unit 704 after being amplified by the reception amplifier 703. The detection unit 704 temporarily stores the level of the detection signal in a memory (not shown) serving as storage means provided inside the detection unit 704.
The above operation is performed four times for the Y-direction sensor coil L1 and stored in the memory in the detection unit 704. The detection unit 704 stores the average value of the four data stored in the memory in the detection unit 704 as the Y-direction detection signal level of the Y-direction sensor coil L1 in the memory.

前記動作を全X方向センサコイル114及び全Y方向センサコイル115について順次行うことによって、検出部702は全X方向センサコイルK1〜K10の検出信号レベル(X方向検出信号レベル)を得て前記メモリに記憶すると共に、検出部704は全Y方向センサコイルL1〜L10の検出信号レベル(Y方向検出信号レベル)を得て前記メモリに記憶する。尚、前述したように、選択されるX方向センサコイル114及びY方向センサコイル115の属する領域1〜3に応じて、送信コイル111又は送信コイル112が選択されると共に、常に同相の位置検出信号が位置指示器120に送信されるように、選択した送信コイルを正相又は逆相で駆動する。   By sequentially performing the above operation for all the X-direction sensor coils 114 and all the Y-direction sensor coils 115, the detection unit 702 obtains detection signal levels (X-direction detection signal levels) of all the X-direction sensor coils K1 to K10, and And the detection unit 704 obtains the detection signal levels (Y-direction detection signal levels) of all the Y-direction sensor coils L1 to L10 and stores them in the memory. As described above, the transmission coil 111 or the transmission coil 112 is selected according to the regions 1 to 3 to which the selected X-direction sensor coil 114 and Y-direction sensor coil 115 belong, and the in-phase position detection signal is always selected. Is transmitted to the position indicator 120, the selected transmission coil is driven in the normal phase or the negative phase.

次に、検出部702はメモリに記憶したX方向検出レベルのデータを用いて、全X方向センサコイルK1〜K10の検出信号レベルのうちの上位3点を選択し、前記3点の検出レベルを用いて放物線近似により、最大レベル点を算出する。前記最大レベル点の座標が位置指示器120のX座標に相当する。また同時に、検出部704はメモリに記憶したY方向検出レベルのデータを用いて、全Y方向センサコイルL1〜L10の検出信号レベルのうちの上位3点を選択し、前記3点の検出レベルを用いて放物線近似により、最大レベル点を算出する。前記最大レベル点の座標が位置指示器120のY座標に相当する。以上のようにして、各検出部702、704は位置指示器120のX座標及びY座標(XY座標)を検出する。   Next, using the data of the X-direction detection levels stored in the memory, the detection unit 702 selects the top three points among the detection signal levels of all the X-direction sensor coils K1 to K10, and sets the detection levels of the three points. And the maximum level point is calculated by parabolic approximation. The coordinates of the maximum level point correspond to the X coordinate of the position indicator 120. At the same time, the detection unit 704 selects the upper three points among the detection signal levels of all the Y-direction sensor coils L1 to L10 using the data of the Y-direction detection levels stored in the memory, and changes the detection levels of the three points. And the maximum level point is calculated by parabolic approximation. The coordinates of the maximum level point correspond to the Y coordinates of the position indicator 120. As described above, the detection units 702 and 704 detect the X coordinate and the Y coordinate (XY coordinate) of the position indicator 120.

検出部702、704は、各々、このようにして検出した位置指示器120のX座標データ、Y座標データを制御部101に出力する。制御部101は、一旦、位置指示器120の位置を検出すると、前記第1の実施の形態と同様にして、位置指示器120と複数の送信コイル111、112との相対的な位置関係に応じて、位置指示器120が位置する領域において位置指示器120に最大の位置検出用信号を供給できるよう、複数の送信コイル111、112中からの一つの送信コイルを選択するように送信選択部104を制御し又、該選択した送信コイルから常に正相(同相)の位置検出信号を発生するように送信信号発生部102を制御する。   The detection units 702 and 704 respectively output the X coordinate data and the Y coordinate data of the position indicator 120 detected in this way to the control unit 101. Once the position of the position indicator 120 is detected, the control unit 101 responds to the relative positional relationship between the position indicator 120 and the plurality of transmission coils 111 and 112 in the same manner as in the first embodiment. The transmission selection unit 104 selects one of the plurality of transmission coils 111 and 112 so that the maximum position detection signal can be supplied to the position indicator 120 in the area where the position indicator 120 is located. And the transmission signal generator 102 is controlled so as to always generate a positive-phase (in-phase) position detection signal from the selected transmission coil.

同時に、制御部101は、位置指示器120の位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル114、115(例えば、位置指示器120が位置する領域のセンサコイル及び位置指示器120が位置する領域に隣接して配設された他の領域の複数のセンサコイル)を順次選択走査(セクタスキャン)して、位置指示器120の位置検出を行う。
以上述べたように、本第2の実施の形態においても、位置指示器120の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、位置指示器120を常に同相の信号で励振させることが可能になる。したがって、位置指示器120に生じる残留誘導電圧の影響で、位置指示器120の検出位置の誤差を抑制することが可能になる。
また、本第2の実施の形態ではX方向センサコイル114の走査とY方向センサコイル115の走査を並行して行うように構成しているため、前記第1の実施の形態と比べてセンサコイルのスキャンレートを2倍にすることが可能になり、短時間での位置検出が可能になる。
At the same time, the control unit 101 determines a predetermined number of sensor coils 114 and 115 (for example, a sensor coil and a position indicator in an area where the position indicator 120 is located) disposed in an area where the position indicator 120 is located and a peripheral area thereof. The position indicator 120 is detected by sequentially selecting and scanning (sector scan) the plurality of sensor coils in other regions arranged adjacent to the region where the position 120 is located.
As described above, also in the second embodiment, the area where the position of the position indicator 120 cannot be detected can be reduced. In addition, it becomes possible to always excite the position indicator 120 with an in-phase signal. Therefore, it is possible to suppress an error in the detection position of the position indicator 120 due to the influence of the residual induced voltage generated in the position indicator 120.
Further, in the second embodiment, since the scanning of the X-direction sensor coil 114 and the scanning of the Y-direction sensor coil 115 are performed in parallel, the sensor coil is compared with the first embodiment. Can be doubled, and the position can be detected in a short time.

次に本発明の第3の実施の形態について説明する。図9は、本発明の第3の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための説明図で、送信コイルの選択駆動動作を示しており、図3に対応する説明図である。
本第3の実施の形態に係る位置検出システムのブロック図は省略するが、前記第1の実施の形態の位置検出装置100が2つの送信コイル111、112を備えているのに対して、本第3の実施の形態の位置検出装置は3つの送信コイル901、902、903を備えている点で相違しているが、その他の構成は図1と同様である。尚、本第3の実施の形態における位置検出装置を、前記第2の実施の形態と同様に、X方向用の受信アンプ及び検出部、Y方向用の受信アンプ及び検出部を用いて、X方向検出信号及びY方向検出信号を並行して検出するように構成してもよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an operation of the position detection system according to the third embodiment of the present invention, showing a selective driving operation of the transmission coil, and is an explanatory diagram corresponding to FIG.
Although a block diagram of the position detection system according to the third embodiment is omitted, the position detection device 100 according to the first embodiment has two transmission coils 111 and 112, whereas The position detecting device according to the third embodiment is different in that it has three transmitting coils 901, 902, and 903, but other configurations are the same as those in FIG. Note that the position detecting device according to the third embodiment uses the receiving amplifier and the detecting unit for the X direction and the receiving amplifier and the detecting unit for the Y direction in the same manner as the second embodiment. You may comprise so that a direction detection signal and a Y direction detection signal may be detected in parallel.

以下、図1を参照しつつ、図9を用いて、本第3の実施の形態の動作を説明する。
図9において、C1〜C18はX方向センサコイルである。信号906は、外側送信コイル901に位置検出用信号を供給した場合に、外側送信コイル901から放出される交番磁界の信号レベルを示している。信号905は、中央側送信コイル902に位置検出用信号を供給した場合に、中央側送信コイル902から放出される交番磁界の信号レベルを示している。また、信号904は、内側送信コイル903に位置検出用信号を供給した場合に、内側送信コイル901から放出される交番磁界の信号レベルを示している。
Hereinafter, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
In FIG. 9, C1 to C18 are X-direction sensor coils. The signal 906 indicates the signal level of the alternating magnetic field emitted from the outer transmission coil 901 when the position detection signal is supplied to the outer transmission coil 901. The signal 905 indicates the signal level of the alternating magnetic field emitted from the center transmission coil 902 when the position detection signal is supplied to the center transmission coil 902. A signal 904 indicates a signal level of an alternating magnetic field emitted from the inner transmission coil 901 when a position detection signal is supplied to the inner transmission coil 903.

図9に示すように、センサ領域は複数(本実施の形態では5つ)の領域に区分されており、領域1は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が正相(第1の位相)の場合に、内側送信コイル903の出力レベルが外側送信コイル901や中央側送信コイル902の出力レベルよりも大きい領域である。領域2は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が正相の場合に、中央側送信コイル902の出力レベルが外側送信コイル901や内側送信コイル903の出力レベルよりも大きい領域である。領域3は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が正相の場合に、外側送信コイル901の出力レベルが中央側送信コイル902や内側送信コイル903の出力レベルよりも大きい領域である。領域4は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が逆相(第2の位相)の場合に、中央側送信コイル902の出力レベルが外側送信コイル901や内側送信コイル903の出力レベルよりも大きい領域である。また、領域5は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が逆相の場合に、外側送信コイル901の出力レベルが中央側送信コイル902や内側送信コイル903の出力レベルよりも大きい領域である。   As shown in FIG. 9, the sensor area is divided into a plurality of areas (five in this embodiment), and in area 1, the position detection signal for driving the transmission coil has a positive phase (first phase). In this case, the output level of the inner transmission coil 903 is larger than the output levels of the outer transmission coil 901 and the center transmission coil 902. Region 2 is a region where the output level of the center side transmission coil 902 is higher than the output level of the outer side transmission coil 901 and the inner side transmission coil 903 when the position detection signal for driving the transmission coil is in the positive phase. Region 3 is a region where the output level of the outer transmission coil 901 is higher than the output level of the center transmission coil 902 or the inner transmission coil 903 when the position detection signal for driving the transmission coil is in the positive phase. In the area 4, when the position detection signal for driving the transmission coil is in the opposite phase (second phase), the output level of the center transmission coil 902 is higher than the output level of the outer transmission coil 901 or the inner transmission coil 903. Area. The area 5 is an area where the output level of the outer transmission coil 901 is higher than the output levels of the center transmission coil 902 and the inner transmission coil 903 when the position detection signals for driving the transmission coils are in opposite phases.

オールスキャン時のX方向センサコイルC1〜C18及びY方向センサコイル(図示せず)の走査、送信コイル901〜902の選択駆動及び正逆相駆動は前記第1、第2の実施の形態と同様に行われる。即ち、制御部の制御の下、受信選択部が選択するX方向センサコイル及びY方向センサコイルに対応して配設された送信コイル901〜903を、位置指示器に常に同相の位置検出用信号が交番磁界で供給されるように正相又は逆相で選択駆動すると共に、これに同期して受信選択部が、全てのX方向センサコイルを順次走査することによってX方向の走査を行った後に、全てのY方向センサコイルを順次走査することによってY方向の走査を行い、位置指示器の位置を検出する。   The scanning of the X-direction sensor coils C1 to C18 and the Y-direction sensor coil (not shown) during the all scan, the selective driving of the transmitting coils 901 to 902, and the normal / reverse phase driving are the same as in the first and second embodiments. Done in That is, under the control of the control unit, the transmission coils 901 to 903 arranged corresponding to the X-direction sensor coil and the Y-direction sensor coil selected by the reception selection unit are always supplied to the position indicator with the same phase detection signal. Is selectively driven in the positive or negative phase so that is supplied in an alternating magnetic field, and in synchronization with this, the reception selecting unit performs scanning in the X direction by sequentially scanning all the X direction sensor coils. , Scanning in the Y direction is performed by sequentially scanning all the Y direction sensor coils to detect the position of the position indicator.

また、セクタスキャンを行う際に複数の送信コイル901〜903の中から送信コイルを選択する場合、制御部は、位置指示器と送信コイル901〜903の相対的位置関係に基づいて、位置指示器が位置する領域において位置指示器に最も強い信号を送信可能な送信コイルを選択するように送信選択部を制御すると共に、位置指示器に常に同相の信号が供給されるよう、前記選択した送信コイルを正相駆動又は逆相駆動するように送信信号発生部を制御する。
また、位置指示器が、選択した送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し、位置指示器に常に同相の位置検出用信号を交番磁界で送信するように構成している。
When a transmission coil is selected from a plurality of transmission coils 901 to 903 when performing a sector scan, the control unit determines a position indicator based on a relative positional relationship between the position indicator and the transmission coils 901 to 903. Controlling the transmission selection unit so as to select a transmission coil capable of transmitting the strongest signal to the position indicator in the area where the position indicator is located, and so that the in-phase signal is always supplied to the position indicator. Of the transmission signal generating unit is controlled so as to drive in the normal or reverse phase.
Further, depending on whether the position indicator is located inside or outside the selected transmission coil, the phase of the signal for driving the transmission coil is reversed, and the position indicator always outputs the same phase detection signal to the position indicator. Are transmitted in an alternating magnetic field.

例えば、位置指示器が領域5に存在する場合には、外側送信コイル901から位置検出用信号を送信して位置指示器120の位置検出動作を行う。この場合、位置指示器は送信コイル901の外側に位置するため、送信信号発生部からは逆相の位置検出用信号が送信コイル901へ供給される。
同時に、制御部は、位置指示器が位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル(例えば、位置指示器が位置する左側の領域5のセンサコイルC1、C2及び位置指示器120が位置する左側の領域5に隣接して配設された他の領域(左側の領域4)の複数のセンサコイルC3、C4)を順次選択走査(セクタスキャン)して、位置指示器の位置検出を行う。
For example, when the position indicator is present in the area 5, a position detection signal is transmitted from the outer transmission coil 901 to perform the position detection operation of the position indicator 120. In this case, since the position indicator is located outside the transmission coil 901, a position detection signal having an opposite phase is supplied to the transmission coil 901 from the transmission signal generation unit.
At the same time, the control unit controls a predetermined number of sensor coils (for example, the sensor coils C1 and C2 and the position indicator A plurality of sensor coils C3 and C4 in another area (left area 4) disposed adjacent to the left area 5 where 120 is located are sequentially selected and scanned (sector scan) to determine the position of the position indicator. Perform detection.

位置指示器が左側の領域4に存在する場合には、中央側送信コイル902から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器は送信コイル902の外側に位置するため、送信信号発生部からは逆相の位置検出用信号が送信コイル902へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、左側の領域4に存在するセンサコイルC3、C4、及び左側の領域4の周辺に配設された複数のセンサコイルC2、C5で行う。
位置指示器が左側の領域3に存在する場合には、外側送信コイル901から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合には、位置指示器は送信コイル901の内側に位置するため、送信信号発生部からは正相の位置検出用信号が送信コイル901へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、左側の領域3に存在するセンサコイルC5、C6及び左側の領域3の周辺に配設されたセンサコイルC4、C7で行う。
位置指示器が左側の領域2に存在する場合には、中央側送信コイル902から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器は送信コイル902の内側に位置するため、送信信号発生部からは正相の位置検出用信号が送信コイル902へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、左側の領域2に配設されたセンサコイルC7、C8及び左側の領域2の周辺に配設された複数のセンサコイルC6、C9で行う。
When the position indicator is present in the left area 4, a position detection signal is transmitted from the center transmission coil 902 to perform the position detection operation of the position indicator. Also in this case, since the position indicator is located outside the transmission coil 902, a position detection signal having an opposite phase is supplied to the transmission coil 902 from the transmission signal generator. The reception of the signal from the position detector is performed by the sensor coils C3 and C4 existing in the left area 4 and a plurality of sensor coils C2 and C5 arranged around the left area 4.
When the position indicator is present in the left region 3, a position detection signal is transmitted from the outer transmission coil 901 to perform a position detection operation of the position indicator. In this case, since the position indicator is located inside the transmission coil 901, a positive-phase position detection signal is supplied from the transmission signal generator to the transmission coil 901. The reception of the signal from the position detector is performed by the sensor coils C5 and C6 existing in the left area 3 and the sensor coils C4 and C7 arranged around the left area 3.
When the position indicator is present in the left area 2, a position detection signal is transmitted from the center transmission coil 902 to perform the position detection operation of the position indicator. Also in this case, since the position indicator is located inside the transmission coil 902, a positive-phase position detection signal is supplied to the transmission coil 902 from the transmission signal generator. The reception of the signal from the position detector is performed by the sensor coils C7 and C8 disposed in the left area 2 and the plurality of sensor coils C6 and C9 disposed around the left area 2.

また、位置指示器が領域1に存在する場合には、内側送信コイル903から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器は送信コイル903の内側に位置するため、送信信号発生部からは正相の位置検出用信号が送信コイル902へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、領域1に存在するセンサコイルC9、・・・、C10及び領域1の周辺に配設された複数のセンサコイルC8、C11で行う。
これにより、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、位置指示器を常に同相の信号で励振することによって位置検出を行うことにより、残留誘導電圧の影響によって生じる検出位置の誤差を抑制することが可能になる。
When the position indicator is present in the area 1, the position detection signal is transmitted from the inner transmission coil 903 to perform the position detection operation of the position indicator. Also in this case, since the position indicator is located inside the transmission coil 903, a positive-phase position detection signal is supplied to the transmission coil 902 from the transmission signal generator. The reception of the signal from the position detector is performed by the sensor coils C9,..., C10 existing in the area 1 and the plurality of sensor coils C8, C11 arranged around the area 1.
This makes it possible to reduce the area where the position of the position indicator cannot be detected. Further, by performing the position detection by always exciting the position indicator with the in-phase signal, it is possible to suppress the error of the detected position caused by the influence of the residual induced voltage.

以上述べたように本発明の実施の形態に係る位置検出システムは、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器と、電磁結合によって前記位置指示器との間で信号の送受信を行うことにより前記位置指示器120の指示位置を検出する位置検出装置とを有する位置検出システムにおいて、位置検出装置100、700は、同心状に配設され位置指示器120に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイル111、112、901〜903と、位置指示器120からの信号を受信するための複数のセンサコイルK1〜K10、L1〜L10、C1〜C18等と、位置指示器120の位置に応じて複数の送信コイル111、112、901〜903のうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段(制御部101、送信信号発生部102、ドライバ103、送信選択部104)と、前記複数のセンサコイルK1〜K10、L1〜L10、C1〜C18等を順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段(制御部101、受信選択部108、受信アンプ109、701、703)と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段(制御部101、検出部110、702、704)とを備えて成るように構成されている。したがって、電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。   As described above, the position detection system according to the embodiment of the present invention includes a position indicator having at least one coil for indicating a position, and transmission and reception of signals between the position indicator by electromagnetic coupling. And a position detecting device having a position detecting device for detecting the position indicated by the position pointing device 120 by performing the above-described operations. The position detecting devices 100 and 700 are provided concentrically and transmit a position detection signal to the position pointing device 120. A plurality of transmission coils 111, 112, 901 to 903 for transmitting, a plurality of sensor coils K1 to K10, L1 to L10, C1 to C18 for receiving signals from the position indicator 120, and a position indicator 120, any one of the plurality of transmission coils 111, 112, 901 to 903 is selected, and the selection is made so as to transmit the position detection signal. The signal transmission means (the control unit 101, the transmission signal generation unit 102, the driver 103, the transmission selection unit 104) for driving the transmission coil thus formed, and the plurality of sensor coils K1 to K10, L1 to L10, C1 to C18, and the like are sequentially arranged. Receiving means (control section 101, reception selecting section 108, receiving amplifiers 109, 701, 703) for selecting and receiving a signal from the position pointing device, and receiving means for the position pointing device based on the signal received by the receiving means. It is configured to include a position detecting means (control unit 101, detecting units 110, 702, 704) for detecting the designated position. Therefore, in the position detection system of the electromagnetic coupling type, it is possible to reduce a region where the position of the position indicator cannot be detected.

また、前記信号送信手段は、位置指示器120が位置する領域において、位置指示器120に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより位置指示器120に対して交番磁界で前記位置検出用信号を供給するように構成しているので、大きな信号を利用でき、耐ノイズ性に優れ、位置検出を高品質で行うことが可能になるという効果を有する。
また、前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動するように構成している。例えば、前記信号送信手段は、前記位置指示器が、選択した送信コイルの内側(センサ領域の中央側)に位置する場合と外側(センサ領域の外周部側)に位置する場合とによって、該選択した送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信するように構成しているため、位置指示器120に生じる残留誘導電圧の影響で、位置指示器120の検出位置に生じる誤差を抑制することが可能になる。
Further, the signal transmitting means selects and drives a transmission coil capable of supplying the largest position detection signal to the position indicator 120 in an area where the position indicator 120 is located, so that the position indicator 120 On the other hand, since the configuration is such that the position detection signal is supplied by an alternating magnetic field, a large signal can be used, noise resistance is excellent, and position detection can be performed with high quality.
In addition, the signal transmission unit reverses the phase of the position detection signal supplied to the position indicator based on the position of the position indicator detected by the position detection unit and the relative positional relationship of the selected transmission coil. It is configured to drive the selected transmission coil so as not to perform it. For example, the signal transmitting means may perform the selection depending on whether the position indicator is located inside (the center side of the sensor area) and outside (the outer peripheral side of the sensor area) the selected transmission coil. Since the phase of the signal for driving the transmission coil is inverted and the position detection signal having the same phase is always transmitted to the position indicator, the position indication is affected by the residual induced voltage generated in the position indicator 120. It is possible to suppress an error occurring at the detection position of the detector 120.

また、本実施の形態に係る位置検出装置100、700は、特に、同心状に配設され位置指示器120に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイル111、112、901〜903と、位置指示器120からの信号を受信するための複数のセンサコイルK1〜K10、L1〜L10、C1〜C18等と、位置指示器120の位置に応じて前記複数の送信コイルK1〜K10、L1〜L10、C1〜C18等のうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えるように構成しているため、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。   In addition, the position detection devices 100 and 700 according to the present embodiment include, in particular, a plurality of transmission coils 111, 112, 901 to 903 that are arranged concentrically and transmit a position detection signal to the position indicator 120. , A plurality of sensor coils K1 to K10, L1 to L10, C1 to C18, etc. for receiving signals from the position indicator 120, and the plurality of transmission coils K1 to K10, L1 according to the position of the position indicator 120. To L10, C1 to C18, and the like, and a signal transmission unit that drives the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal, and sequentially selects the plurality of sensor coils. A receiving unit that receives a signal from the position indicator; and a position detecting unit that detects a position indicated by the position indicator based on the signal received by the receiving unit. Because you are, it is possible to reduce the undetectable region the position of the position indicator.

また、前記信号送信手段は、複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、位置指示器120が位置する前記領域において位置指示器120に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより、位置指示器120に対して電磁結合で前記位置検出用信号を供給するように構成しているので、大きな位置検出用信号を利用でき、耐ノイズ性に優れ、位置検出を高品質で行うことが可能になるという効果を有する。
また、複数の送信コイル111、112は位置検出用信号の送信専用の送信コイルであり又、センサコイル114、115は位置指示信号の受信専用のセンサコイルであるため、センサコイルが送信コイルを兼ねる方式に比べて、送信コイルの本数を少なくすることが可能であり、送信選択部の回路規模を小さくすることが可能になる。
Further, the signal transmitting means divides a sensor area in which a plurality of transmitting coils are arranged into a plurality of areas, and in the area where the position indicator 120 is located, the largest position detection signal with respect to the position indicator 120. By selecting and driving a transmission coil capable of supplying the position detection signal, the position detection signal is supplied to the position indicator 120 by electromagnetic coupling, so that a large position detection signal can be used. It is excellent in noise resistance and has an effect that position detection can be performed with high quality.
In addition, the plurality of transmission coils 111 and 112 are transmission coils dedicated to transmitting position detection signals, and the sensor coils 114 and 115 are sensor coils dedicated to reception of position indication signals, so that the sensor coils also serve as transmission coils. Compared with the method, the number of transmission coils can be reduced, and the circuit size of the transmission selection unit can be reduced.

尚、前記実施の形態では、位置指示器の位置の算出処理等が簡単になるように複数の送信コイルを同心状に配設したが、必ずしも同心状に配設する必要はなく、相互に重なるように複数の送信コイルを配設する等、種々の態様に複数の送信コイルを配設するように構成可能である。
また、前記実施の形態では送信コイルが2つの例と3つの例で説明したが、送信コイルは複数であればいくつでもよい。
また、送信コイル111、112、901〜903は、必ずしもセンサコイル114、115の外側に配設する必要はない。
また、本実施の形態では、位置指示器120を励磁する位置検出用信号の位相が同相になるように駆動したが、同相にする必要がない場合には位相を逆転して同相にする必要はない。
In the above-described embodiment, the plurality of transmission coils are arranged concentrically so as to simplify the calculation process of the position of the position indicator, but it is not always necessary to arrange the transmission coils concentrically, and they overlap each other. It is possible to arrange a plurality of transmission coils in various modes, such as disposing a plurality of transmission coils.
Further, in the above-described embodiment, the example in which the number of the transmission coils is two and the example in which the number of the transmission coils is three have been described.
Further, the transmission coils 111, 112, 901 to 903 need not always be arranged outside the sensor coils 114, 115.
Further, in the present embodiment, the position detection signal for exciting the position indicator 120 is driven so that the phase becomes the same phase. However, when it is not necessary to make the phase identical, it is not necessary to reverse the phase and make the phase the same. Absent.

CAD(Computer Aided Design)、コンピュータ、携帯情報端末(PDA)、携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)等の入力装置、3次元空間における入力装置の位置や姿勢等の3次元情報を検出する検出システム等に利用可能である。   An input device such as a CAD (Computer Aided Design), a computer, a personal digital assistant (PDA), a mobile phone, a PHS (Personal Handyphone System), and a detection system that detects three-dimensional information such as the position and orientation of the input device in a three-dimensional space. And so on.

本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a position detection system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムのタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart of the position detection system according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムの動作説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an operation of the position detection system according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining operation of the position detection system according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining operation of the position detection system according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining operation of the position detection system according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る位置検出システムのブロック図である。It is a block diagram of a position detection system concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る位置検出システムのタイミング図である。FIG. 9 is a timing chart of the position detection system according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る位置検出システムの動作説明図である。It is an operation explanatory view of the position detection system according to the third embodiment of the present invention. 従来の位置検出システムの動作を説明するための概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an operation of a conventional position detection system.

符号の説明Explanation of reference numerals

100、700・・・位置検出装置
120・・・位置指示器
101・・・信号送信手段、受信手段及び検出手段を構成する制御部
102・・・信号送信手段を構成する送信信号発生部
103・・・信号送信手段を構成するドライバ
104・・・信号送信手段を構成する送信選択部
105・・・センサ部
106・・・コンデンサ
108・・・受信手段を構成する受信選択部
109、701、703・・・受信手段を構成する受信アンプ
110、702、704・・・検出手段を構成する検出部
111、112・・・送信コイル
114、115・・・センサコイル
100, 700 ··· Position detection device 120 ··· Position indicator 101 ··· Control unit 102 that constitutes signal transmission means, reception means and detection means ··· Transmission signal generation unit 103 that constitutes signal transmission means Driver 104 constituting signal transmitting means Transmission selecting section 105 constituting signal transmitting means Sensor section 106 Capacitor 108 Receiving selecting sections 109, 701, 703 constituting receiving means ... Receiving amplifiers 110, 702, 704 forming a receiving unit. Detecting units 111, 112 forming a detecting unit.

Claims (20)

少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器と、電磁結合によって前記位置指示器との間で信号の送受信を行うことにより前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置とを有する位置検出システムにおいて、
前記位置検出装置は、前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出システム。
A position indicator having at least one coil for indicating a position, and a position detection device for detecting a position indicated by the position indicator by transmitting and receiving signals between the position indicator by electromagnetic coupling. In the position detection system having
The position detection device includes a plurality of transmission coils for transmitting a position detection signal to the position indicator, a plurality of sensor coils for receiving a signal from the position indicator, and a position of the position indicator. And selecting one of the plurality of transmission coils according to the signal transmission means for driving the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal, and sequentially selecting the plurality of sensor coils. Receiving means for receiving a signal from the position pointing device, and position detecting means for detecting a pointing position of the position pointing device based on the signal received by the receiving means. system.
前記複数の送信コイルは同心状に配設されていることを特徴とする請求項1記載の位置検出システム。 The position detection system according to claim 1, wherein the plurality of transmission coils are arranged concentrically. 前記信号送信手段は、前記複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、前記位置指示器が位置する前記領域において前記位置指示器に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより前記位置検出用信号を供給することを特徴とする請求項1又は2記載の位置検出システム。 The signal transmitting unit divides a sensor area in which the plurality of transmission coils are arranged into a plurality of areas, and outputs a largest position detection signal to the position indicator in the area where the position indicator is located. The position detection system according to claim 1 or 2, wherein the position detection signal is supplied by selecting and driving a supply coil that can be supplied. 前記各送信コイルとともに直列共振回路を構成するコンデンサを備えて成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の位置検出システム。 The position detection system according to claim 1, further comprising a capacitor that forms a series resonance circuit together with each of the transmission coils. 前記コンデンサは、前記複数の送信コイルに共通接続されてた単一のコンデンサであることを特徴とする請求項4記載の位置検出システム。 The position detection system according to claim 4, wherein the capacitor is a single capacitor commonly connected to the plurality of transmission coils. 前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載の位置検出システム。 The signal transmission unit is configured to prevent the phase of the position detection signal supplied to the position indicator from being reversed based on the position of the position indicator detected by the position detection unit and the relative positional relationship of the selected transmission coil. 6. The position detection system according to claim 1, wherein the selected transmission coil is driven. 前記信号送信手段は、前記位置指示器が、送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信することを特徴とする請求項6記載の位置検出システム。 The signal transmission means reverses the phase of a signal for driving the transmission coil depending on whether the position indicator is positioned inside or outside the transmission coil, and the position indicator always has the same phase as the position indicator. 7. The position detection system according to claim 6, wherein a detection signal is transmitted. 前記複数の送信コイルは、第1の送信コイルと、前記第1の送信コイルの外側に同心状に配設された第2の送信コイルによって構成されて成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位置検出システム。 The said plurality of transmission coils are comprised by the 1st transmission coil and the 2nd transmission coil arrange | positioned concentrically outside the said 1st transmission coil, The Claims 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. The position detection system according to any one of the above. 前記位置指示器の位置を検出可能なセンサ領域を、前記位置検出用信号を第1の位相で送信したときに前記第1の送信コイルが前記第2の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第1領域、前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信したときに前記第2の送信コイルが前記第1の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第2領域、前記位置検出用信号を前記第1の位相を逆転した第2の位相で送信したときに前記第1の送信コイルが前記第2の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第3領域に区分し、
前記信号送信手段は、前記位置指示器が前記第1領域に位置するときは前記第1の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第2領域に位置するときは前記第2の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第3領域に位置するときは前記第1の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第2の位相で送信するようにすることを特徴とする請求項8記載の位置検出システム。
When the position detection signal is transmitted at a first phase in a sensor area capable of detecting the position of the position indicator, the position of the first transmission coil is higher than that of the second transmission coil. A first area in which a signal can be transmitted, the second transmission coil can transmit a position detection signal at a higher level than the first transmission coil when the position detection signal is transmitted in the first phase. A second area, the position detection signal having a level higher than that of the second transmission coil when the first transmission coil transmits the position detection signal at a second phase obtained by inverting the first phase. Is divided into a third area that can be transmitted,
The signal transmitting means transmits the position detection signal at the first phase from the first transmission coil when the position indicator is located in the first area, and the position indicator is When the position indicator is located in the second region, the position detection signal is transmitted at the first phase from the second transmission coil, and when the position indicator is located in the third region, the first position detection signal is transmitted. The position detection system according to claim 8, wherein the position detection signal is transmitted from the transmission coil at the second phase.
前記受信手段は、前記位置指示器が前記第1領域に位置するときは前記第1領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第2領域に位置するときは前記第2領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第3領域に位置するときは前記第3領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信することを特徴とする請求項9記載の位置検出システム。 When the position indicator is located in the first area, the receiving means sequentially selects a plurality of predetermined sensor coils disposed in the first area and the periphery thereof and outputs a signal from the position indicator. Receiving, when the position indicator is located in the second area, sequentially receiving a signal from the position indicator by sequentially selecting a plurality of predetermined sensor coils disposed in the second area and the periphery thereof; When the position indicator is located in the third area, sequentially selecting a plurality of predetermined sensor coils disposed in the third area and the periphery thereof and receiving a signal from the position indicator. The position detection system according to claim 9, wherein: 少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器との間で電磁結合によって信号の送受信を行うことにより前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置において、
前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出装置。
In a position detection device that detects an indicated position of the position indicator by performing transmission and reception of signals by electromagnetic coupling between the position indicator having at least one coil and indicating a position,
A plurality of transmission coils for transmitting a position detection signal to the position indicator, a plurality of sensor coils for receiving a signal from the position indicator, and the plurality of sensor coils according to the position of the position indicator A signal transmission unit that selects one of the transmission coils and drives the selected transmission coil so as to transmit the position detection signal, and sequentially selects the plurality of sensor coils from the position indicator. A position detecting device comprising: receiving means for receiving a signal of the position indicator; and position detecting means for detecting a position indicated by the position indicator based on the signal received by the receiving means.
前記複数の送信コイルは同心状に配設されていることを特徴とする請求項11記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 11, wherein the plurality of transmission coils are arranged concentrically. 前記信号送信手段は、前記複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、前記位置指示器が位置する前記領域において前記位置指示器に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより前記位置検出用信号を供給することを特徴とする請求項11又は12記載の位置検出装置。 The signal transmitting unit divides a sensor area in which the plurality of transmission coils are arranged into a plurality of areas, and outputs a largest position detection signal to the position indicator in the area where the position indicator is located. 13. The position detection device according to claim 11, wherein the position detection signal is supplied by selecting and driving a supply coil that can be supplied. 前記各送信コイルとともに直列共振回路を構成するコンデンサを備えて成ることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一に記載の位置検出装置。 14. The position detecting device according to claim 11, further comprising a capacitor that forms a series resonance circuit together with each of the transmission coils. 前記コンデンサは、前記複数の送信コイルに共通接続されてた単一のコンデンサであることを特徴とする請求項14記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 14, wherein the capacitor is a single capacitor commonly connected to the plurality of transmission coils. 前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動することを特徴とする請求項11乃至15のいずれか一に記載の位置検出装置。 The signal transmission unit is configured to prevent the phase of the position detection signal supplied to the position indicator from being reversed based on the position of the position indicator detected by the position detection unit and the relative positional relationship of the selected transmission coil. 16. The position detecting device according to claim 11, wherein the selected transmitting coil is driven. 前記信号送信手段は、前記位置指示器が、送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信することを特徴とする請求項16記載の位置検出装置。 The signal transmission means reverses the phase of a signal for driving the transmission coil depending on whether the position indicator is positioned inside or outside the transmission coil, and the position indicator always has the same phase as the position indicator. 17. The position detecting device according to claim 16, wherein a detecting signal is transmitted. 前記複数の送信コイルは、第1の送信コイルと、前記第1の送信コイルの外側に同心状に配設された第2の送信コイルによって構成されて成ることを特徴とする請求項9乃至17のいずれか一に記載の位置検出装置。 18. The transmission coil according to claim 9, wherein the plurality of transmission coils include a first transmission coil and a second transmission coil disposed concentrically outside the first transmission coil. The position detecting device according to any one of the above. 前記位置指示器の位置を検出可能なセンサ領域を、前記位置検出用信号を第1の位相で送信したときに前記第1の送信コイルが前記第2の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第1領域、前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信したときに前記第2の送信コイルが前記第1の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第2領域、前記位置検出用信号を前記第1の位相を逆転した第2の位相で送信したときに前記第1の送信コイルが前記第2の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第3領域に区分し、
前記信号送信手段は、前記位置指示器が前記第1領域に位置するときは前記第1の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第2領域に位置するときは前記第2の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第1の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第3領域に位置するときは前記第1の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第2の位相で送信するようにすることを特徴とする請求項18記載の位置検出装置。
When the position detection signal is transmitted at a first phase in a sensor area capable of detecting the position of the position indicator, the position of the first transmission coil is higher than that of the second transmission coil. A first area in which a signal can be transmitted, the second transmission coil can transmit a position detection signal at a higher level than the first transmission coil when the position detection signal is transmitted in the first phase. A second area, the position detection signal having a level higher than that of the second transmission coil when the first transmission coil transmits the position detection signal at a second phase obtained by inverting the first phase. Is divided into a third area that can be transmitted,
The signal transmitting means transmits the position detection signal at the first phase from the first transmission coil when the position indicator is located in the first area, and the position indicator is When the position indicator is located in the second region, the position detection signal is transmitted at the first phase from the second transmission coil, and when the position indicator is located in the third region, the first position detection signal is transmitted. 19. The position detecting device according to claim 18, wherein the position detecting signal is transmitted at a second phase from a transmitting coil.
前記受信手段は、前記位置指示器が前記第1領域に位置するときは前記第1領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第2領域に位置するときは前記第2領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第3領域に位置するときは前記第3領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信することを特徴とする請求項19記載の位置検出装置。 When the position indicator is located in the first area, the receiving means sequentially selects a plurality of predetermined sensor coils disposed in the first area and the periphery thereof and outputs a signal from the position indicator. Receiving, when the position indicator is located in the second area, sequentially receiving a signal from the position indicator by sequentially selecting a plurality of predetermined sensor coils disposed in the second area and the periphery thereof; When the position indicator is located in the third area, sequentially selecting a plurality of predetermined sensor coils disposed in the third area and the periphery thereof and receiving a signal from the position indicator. 20. The position detecting device according to claim 19, wherein:
JP2004076523A 2003-03-28 2004-03-17 Position detection device Expired - Fee Related JP4364685B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004076523A JP4364685B2 (en) 2003-03-28 2004-03-17 Position detection device
CN 200410030918 CN1534307B (en) 2003-03-28 2004-03-26 Position detecting system and position detecting device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003089615 2003-03-28
JP2004076523A JP4364685B2 (en) 2003-03-28 2004-03-17 Position detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004318844A true JP2004318844A (en) 2004-11-11
JP4364685B2 JP4364685B2 (en) 2009-11-18

Family

ID=33478457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004076523A Expired - Fee Related JP4364685B2 (en) 2003-03-28 2004-03-17 Position detection device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4364685B2 (en)
CN (1) CN1534307B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007128287A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Wacom Co Ltd Method and system for detecting position
JP2009069898A (en) * 2007-09-10 2009-04-02 Wacom Co Ltd Position detection device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8717502B2 (en) 2007-03-19 2014-05-06 Sony Computer Entertainment Inc. Methods and apparatuses for upscaling video
TWI416375B (en) * 2011-01-21 2013-11-21 Sunrex Technology Corp Position detection device
CN102135832B (en) * 2011-02-18 2014-06-11 精元电脑股份有限公司 Position detecting device
JP6008392B2 (en) * 2012-07-24 2016-10-19 株式会社ワコム Indicator position detection device
CN102929411B (en) * 2012-10-15 2015-09-23 贺爱兰 Electromagnetic touch device
FR3013482B1 (en) * 2013-11-20 2017-09-08 Epawn METHOD AND DEVICE FOR LOCATING MOBILE ELEMENTS PROVIDED WITH STANDARD TAGS OF THE NFC TYPE
US9536461B2 (en) 2014-07-01 2017-01-03 Sony Interactive Entertainment Inc. Method and system for use in uprendering multimedia content
EP3206111B1 (en) * 2014-10-06 2018-12-19 Wacom Co., Ltd. Position indicator
KR102366071B1 (en) * 2014-10-06 2022-02-23 가부시키가이샤 와코무 Detection device, input device and detection method
CN113031791B (en) * 2015-01-19 2024-04-16 株式会社和冠 Position indicator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045645A (en) * 1990-05-22 1991-09-03 Calcomp Inc. Digitizer system with passive pointer
US5557076A (en) * 1993-11-12 1996-09-17 Mikron Gesellschaft Fur Cordless position detection apparatus
JP3248716B2 (en) * 1998-09-21 2002-01-21 株式会社ワコム Attitude detection device, attitude detection method, attitude detection sensor device, and attitude instruction device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007128287A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Wacom Co Ltd Method and system for detecting position
JP4619268B2 (en) * 2005-11-04 2011-01-26 株式会社ワコム Position detection method and position detection system
JP2009069898A (en) * 2007-09-10 2009-04-02 Wacom Co Ltd Position detection device
US8154525B2 (en) 2007-09-10 2012-04-10 Wacom Co., Ltd. Position detecting device and position detecting method

Also Published As

Publication number Publication date
CN1534307B (en) 2010-05-05
JP4364685B2 (en) 2009-11-18
CN1534307A (en) 2004-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004318844A (en) Position detection system and position detection device
EP1462919B1 (en) Position detection system
JP5997554B2 (en) Wireless power transmission equipment
JP3957505B2 (en) 3D information detection device, 3D information sensor device
US20050280638A1 (en) Position detecting device
US7656390B2 (en) Position detecting device
JP3517449B2 (en) Position detecting method and device
JPH086700A (en) Position detector and position indicator
US6670561B2 (en) Coordinates input method
JPWO2016056272A1 (en) Detection device, input device, and detection method
JP4266761B2 (en) Position detection system and position detection apparatus
JP4117751B2 (en) Digitizer and position indicator information detection method
CN111134676B (en) Control method of wireless charging system
JP4619268B2 (en) Position detection method and position detection system
JP7448487B2 (en) Position detection device and position detection method
JP3828089B2 (en) Position detection method and apparatus
JPH07113872B2 (en) Position detecting device and position indicator thereof
US20220291021A1 (en) Position detection sensor and position detection device
JPH04109324A (en) Position detector
JP2003330602A (en) Position detecting method and device
JP4128422B2 (en) Position detection device
JPH0675683A (en) Position detecting device
JP2007166147A (en) Coil drive method, coil driver, and position detection apparatus
JPH07129304A (en) Coordinate input device
JPH07200139A (en) Cordless digitizer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090203

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: 20090818

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090819

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4364685

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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: 20120828

Year of fee payment: 3

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: 20120828

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130828

Year of fee payment: 4

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

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