JP2007166147A - Coil drive method, coil driver, and position detection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、指示器のコイルと磁気的に結合し該コイルに信号を送信するコイルを駆動するのに適したコイル駆動方法、前記コイル駆動方法に用いるコイル駆動装置、及び、前記コイル駆動装置を用いると共に、CAD(Computer Aided Design)、コンピュータ、携帯情報端末(PDA)、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)等の入力装置等として使用され、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための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指示器による指示位置を検出する位置検出装置に関する。 The present invention relates to a coil driving method suitable for driving a coil that is magnetically coupled to a coil of an indicator and transmits a signal to the coil, a coil driving device used in the coil driving method, and the coil driving device. Used as an input device for CAD (Computer Aided Design), computer, personal digital assistant (PDA), mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), etc., and has at least one coil for indicating the position The present invention relates to a position detection device that detects a position indicated by the indicator by transmitting and receiving signals to and from the indicator by electromagnetic coupling.
従来から、CADの入力装置やコンピュータの入力システム等として、指示器との間で電磁結合により信号を送受信し、前記指示器の指示位置を検出するようにした位置検出装置が利用されている(例えば、特許文献1、2参照)。
位置指示器は少なくとも1つのコイルを有している。位置検出装置は、位置指示器に位置検出用信号を送信するコイルと、前記コイルを駆動するためのコイル駆動装置を備えている。
Conventionally, as a CAD input device, a computer input system, or the like, a position detection device that transmits and receives signals by electromagnetic coupling with an indicator and detects the indication position of the indicator has been used ( For example, see
The position indicator has at least one coil. The position detection device includes a coil for transmitting a position detection signal to the position indicator, and a coil driving device for driving the coil.
位置検出装置側において、コイル駆動装置がコイルを駆動することによって、前記コイルから位置検出用信号を送信する。位置指示器側において、前記位置検出用信号を電磁結合によって受信して、位置指示用信号を返信する。位置検出装置は、前記位置指示用信号を受信する。位置検出装置は、前記動作を所定回数行った後、所定の演算処理を行うことにより、位置指示器による指示位置を算出する。 On the position detecting device side, the coil driving device drives the coil to transmit a position detection signal from the coil. On the position indicator side, the position detection signal is received by electromagnetic coupling and a position indication signal is returned. The position detecting device receives the position indicating signal. The position detection device calculates the indicated position by the position indicator by performing a predetermined calculation process after performing the above operation a predetermined number of times.
しかしながら、前記従来のコイル駆動装置では、回路構成が複雑な正負2電源構成でないとダイナミックレンジを広げられなく、単電源で低電圧駆動しようとするとダイナミックレンジが狭くなってしまうという問題がある。また、ダイナミックレンジを必要とするような場合、特に大電流送信の場合が困難という問題がある。 However, the conventional coil driving device has a problem that the dynamic range cannot be expanded unless the circuit configuration is a complicated positive / negative two power supply configuration, and the dynamic range is narrowed when driving at a low voltage with a single power source. Further, when a dynamic range is required, there is a problem that it is particularly difficult to transmit a large current.
本発明は、コイル駆動方法においてダイナミックレンジを大きくすることを課題としている。また、本発明は、コイル駆動方法において、簡単に駆動することができるようにすることを課題としている。
本発明は、コイル駆動装置のダイナミックレンジを大きくすることを課題としている。また、本発明は、コイル駆動装置の構成を簡単にすることを課題としている。
本発明は、位置検出装置において、ダイナミックレンジを大きくすることを課題としている。また、本発明は、位置検出装置において、構成を簡単にすることを課題としている。
An object of the present invention is to increase the dynamic range in a coil driving method. Another object of the present invention is to enable easy driving in a coil driving method.
An object of the present invention is to increase the dynamic range of a coil drive device. Moreover, this invention makes it the subject to simplify the structure of a coil drive device.
An object of the present invention is to increase a dynamic range in a position detection device. Moreover, this invention makes it a subject to simplify a structure in a position detection apparatus.
本発明によれば、第1コイル手段に駆動電流を供給することにより、電磁結合によって前記第1コイル手段から第2コイル手段に信号を送信するコイル駆動方法において、前記第1コイル手段が第1領域及び第2領域を有するように構成し、駆動手段が、前記第1領域と第2領域を駆動信号で相互に切り換えて駆動することを特徴とするコイル駆動方法が提供される。
第1コイル手段が第1領域及び第2領域を有するように構成し、駆動手段が、前記第1領域と第2領域を駆動信号で相互に切り換えて駆動する。
According to the present invention, in the coil driving method of transmitting a signal from the first coil means to the second coil means by electromagnetic coupling by supplying a driving current to the first coil means, the first coil means is the first coil means. There is provided a coil driving method which is configured to have a region and a second region, and wherein the driving means switches between the first region and the second region by a drive signal and drives them.
The first coil means is configured to have a first area and a second area, and the driving means drives the first area and the second area by switching between them with a drive signal.
ここで、前記第1領域は第1方向に巻回されたコイルによって構成され、前記第2領域は前記第1方向とは逆方向の第2方向に巻回されたコイルによって構成されて成るように構成してもよい。
また、前記駆動手段は吸い込み回路を有し、前記第1領域と第2領域の境界を正電源電圧でプルアップして、前記吸い込み回路により、前記第1領域及び第2領域を相互に切り換えて駆動するように構成してもよい。
Here, the first region is constituted by a coil wound in a first direction, and the second region is constituted by a coil wound in a second direction opposite to the first direction. You may comprise.
Further, the driving means has a suction circuit, and pulls up the boundary between the first region and the second region with a positive power supply voltage, and the first region and the second region are switched to each other by the suction circuit. You may comprise so that it may drive.
また、前記駆動手段は吐き出し回路を有し、前記第1領域と第2領域の境界を基準電位にプルダウンして、前記吐き出し回路により、前記第1領域及び第2領域を相互に切り換えて駆動するように構成してもよい。
また、前記駆動手段は前記第1コイル手段に電流を供給するためのトランジスタを有し、前記トランジスタは前記第1コイル手段に直接接続されて成るように構成してもよい。
また、前記第1コイル手段は相互に交差する複数のコイルによって構成されて成り、前記コイル駆動手段は前記複数のコイルの対応する領域を各々同時に駆動するように構成してもよい。
Further, the driving means has a discharge circuit, pulls down the boundary between the first region and the second region to a reference potential, and drives the first region and the second region by switching to each other by the discharge circuit. You may comprise as follows.
The driving means may include a transistor for supplying a current to the first coil means, and the transistor may be directly connected to the first coil means.
The first coil means may be constituted by a plurality of coils intersecting each other, and the coil driving means may be configured to simultaneously drive corresponding regions of the plurality of coils.
また、本発明によれば、第1コイル手段に駆動電流を供給することにより、電磁結合によって前記第1コイル手段から第2コイル手段に信号を送信するコイル駆動装置において、前記第1コイル手段が第1領域及び第2領域を有するように構成すると共に、前記第1領域と第2領域を駆動信号で相互に切り換えて駆動する駆動手段を備えて成ることを特徴とするコイル駆動装置が提供される。
駆動手段が第1コイル手段の第1領域と第2領域を駆動信号で相互に切り換えて駆動する。
Further, according to the present invention, in the coil driving apparatus for transmitting a signal from the first coil means to the second coil means by electromagnetic coupling by supplying a driving current to the first coil means, the first coil means There is provided a coil drive device comprising a drive means configured to have a first area and a second area, and to switch and drive the first area and the second area with a drive signal. The
The driving means drives the first area and the second area of the first coil means by switching between them with a drive signal.
ここで、前記第1領域は第1方向に巻回されたコイルによって構成され、前記第2領域は前記第1方向とは逆方向の第2方向に巻回されたコイルによって構成されて成るように構成してもよい。
また、前記駆動手段は吸い込み回路を有し、前記第1領域と第2領域の境界を正電源電圧でプルアップして、前記吸い込み回路により、前記第1領域及び第2領域を相互に切り換えて駆動するように構成してもよい。
Here, the first region is constituted by a coil wound in a first direction, and the second region is constituted by a coil wound in a second direction opposite to the first direction. You may comprise.
Further, the driving means has a suction circuit, and pulls up the boundary between the first region and the second region with a positive power supply voltage, and the first region and the second region are switched to each other by the suction circuit. You may comprise so that it may drive.
また、前記駆動手段は吐き出し回路を有し、前記第1領域と第2領域の境界を基準電位にプルダウンして、前記吐き出し回路により、前記第1領域及び第2領域を相互に切り換えて駆動するように構成してもよい。
また、前記駆動手段は前記第1コイル手段に電流を供給するためのトランジスタを有し、前記トランジスタは前記第1コイル手段に直接接続されて成るように構成してもよい。
また、前記第1コイル手段は相互に交差する複数のコイルによって構成されて成り、前記コイル駆動手段は前記複数のコイルの対応する領域を各々同時に駆動するように構成してもよい。
Further, the driving means has a discharge circuit, pulls down the boundary between the first region and the second region to a reference potential, and drives the first region and the second region by switching to each other by the discharge circuit. You may comprise as follows.
The driving means may include a transistor for supplying a current to the first coil means, and the transistor may be directly connected to the first coil means.
The first coil means may be constituted by a plurality of coils intersecting each other, and the coil driving means may be configured to simultaneously drive corresponding regions of the plurality of coils.
また、本発明によれば、第1コイル手段と、前記第1コイル手段を駆動するコイル駆動装置とを有し、前記コイル駆動装置により前記第1コイル手段を駆動して、少なくとも1つのコイルから成る第2コイル手段を有する位置指示器に対して電磁結合によって信号の送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、前記コイル駆動装置として、前記いずれか一に記載のコイル駆動装置を用いて成ることを特徴とする位置検出装置が提供される。 Further, according to the present invention, the first coil means and a coil driving device for driving the first coil means are provided, and the first coil means is driven by the coil driving device so that at least one coil is used. In the position detection device for detecting the indicated position of the position indicator by transmitting a signal by electromagnetic coupling to the position indicator having the second coil means, any one of the above as the coil driving device. There is provided a position detecting device comprising the coil driving device described above.
ここで、前記第1コイル手段は、位置検出用信号を送信するための送信専用コイルであるように構成してもよい。
また、前記第2コイル手段によって受信した前記第1コイル手段からの信号に基づいて、前記位置指示器の指示位置を検出する検出手段を備えて成るように構成してもよい。
また、前記第1コイル手段は、位置検出用信号の送信用と前記位置指示器からの位置指示信号の検出用とを兼ねたコイルであるように構成してもよい。
Here, the first coil means may be configured to be a transmission-dedicated coil for transmitting a position detection signal.
Further, it may be configured to include detection means for detecting an indication position of the position indicator based on a signal from the first coil means received by the second coil means.
In addition, the first coil means may be configured to be a coil that serves both for transmitting a position detection signal and for detecting a position instruction signal from the position indicator.
本発明によれば、コイル駆動方法においてダイナミックレンジを大きくすることが可能になる。また、コイル駆動方法において、簡単に駆動することが可能になる。
また、本発明によれば、コイル駆動装置のダイナミックレンジを大きくすることが可能になる。また、コイル駆動装置の構成を簡単にすることが可能になる。
また、本発明によれば、位置検出装置において、ダイナミックレンジを大きくすることが可能になる。また、位置検出装置の構成を簡単にすることが可能になるという効果を奏する。
According to the present invention, the dynamic range can be increased in the coil driving method. In addition, in the coil driving method, it is possible to drive easily.
Further, according to the present invention, it is possible to increase the dynamic range of the coil driving device. In addition, the configuration of the coil driving device can be simplified.
Further, according to the present invention, it is possible to increase the dynamic range in the position detection device. In addition, there is an effect that the configuration of the position detection device can be simplified.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る位置検出装置に使用するコイル駆動装置のブロック図である。
図1において、コイル駆動装置は、一端側が端子101に並列接続された複数の開閉スイッチ102a〜102cを有する第1スイッチ回路102、各スイッチ102a〜102cの他端側に接続された複数のドライブ回路103a〜103cを有する第1駆動回路103、各接続端子104a〜104cを介してそれらの一端側がドライブ回路103a〜103cに接続された複数のコイル105〜107、各接続端子104d〜104fを介して複数のコイル105〜107の他端側に接続された複数のドライブ回路116a〜116cを有する第2駆動回路116、それらの他端側が各ドライブ回路116a〜116cに接続された複数の開閉スイッチ115a〜115cを有する第2スイッチ回路115を備えている。各スイッチ115a〜115cの一端側は端子117に並列接続されている。
FIG. 1 is a block diagram of a coil driving device used in the position detection device according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the coil drive device includes a
コイル105〜107の中央部114a〜114cは、所定電圧の正電源(+V)にプルアップ接続されている。コイル105〜107は、中央部114a〜114cによって、複数の領域(本実施の形態では第1領域108〜110と第2領域111〜113)に分割されている。
コイル105〜107の第1領域108〜110は第1方向(時計方向又は反時計方向)に巻回されたコイルによって構成し、第2領域111〜113は前記第1方向とは逆方向の第2方向(反時計方向又は時計方向)に巻回されたコイルによって構成している。また、前記第1領域108〜110、第2領域111〜113を構成するコイルは、各々、第1方向、第2方向にn(正数)回巻回されている。
スイッチ102a〜102c、115a〜115cは、図示しない制御手段によって開閉制御される。
The central portions 114a to 114c of the
The
The switches 102a to 102c and 115a to 115c are controlled to be opened and closed by control means (not shown).
ドライブ回路103a〜103c、116a〜116cはコイル105〜107に電流を供給するためのトランジスタを有し、前記トランジスタはコイル105〜107に直接接続されるように構成されている。
コイル105〜107は、位置検出用信号を送信する送信専用のコイルでもよく又、位置検出用信号の送信用と位置指示器(図示せず)からの位置指示信号の受信用とを兼ねた(送受信兼用)コイルであってもよい。
The drive circuits 103a to 103c and 116a to 116c have transistors for supplying current to the
The
コイル105〜107は、送信専用のコイルの場合には、複数本用いるように構成してもよく又、1本設けるように構成してもよい。
また、コイル105〜107は、送受信兼用コイルの場合には、複数の送受信兼用コイルを相互に直交するように、X方向とY方向に各々複数ずつ配設するようにしてもよい。
尚、図1では、コイル105〜107は、略コ字状に示しているが、複数回巻回した構成とし、その中央部を電源(+V)に接続して2等分して2つの領域に分割するように構成してもよい。
In the case of a transmission-dedicated coil, a plurality of
Further, in the case of the coils for transmitting and receiving, the
In FIG. 1, the
以上のように構成されたコイル駆動装置の動作を詳細に説明する。
先ず、制御手段によって、図示しない位置指示器に位置検出用信号を送信するコイルを選択する。
例えば、コイル105から位置検出用信号を送信する場合、第1スイッチ回路102内のスイッチ102a及び第2スイッチ回路115内のスイッチ115aを閉状態にすると共に他のスイッチ102b、102c、115b、115cを開状態にして、端子101に駆動信号の前半の正の半波信号S1を入力し、又、端子117に駆動信号の後半の正の半波信号S2を入力する。これにより、第1駆動回路103内のドライブ回路103aと第2駆動回路116内のドライブ回路116aが交互に切り換えて駆動される(即ち、ドライブ回路103a、116aのプッシュプル動作が行われる)。
The operation of the coil driving device configured as described above will be described in detail.
First, the control means selects a coil that transmits a position detection signal to a position indicator (not shown).
For example, when a position detection signal is transmitted from the
これにより、駆動信号の前半部分では、電源(+V)から、コイル105の第1領域108、ドライブ回路103aを通って電流が流れ、第1領域108から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。
また、駆動信号の後半部分では、電源(+V)から、コイル105の第2領域111、ドライブ回路116aを通って電流が流れ、コイル105の第2領域111から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。
このようにして、1つのコイルの複数の領域を相互に切り換えて駆動することにより、1つのコイル全体を駆動したのと同様の効果が得られる。
As a result, in the first half of the drive signal, a current flows from the power source (+ V) through the
In the latter half of the drive signal, a current flows from the power source (+ V) through the second region 111 of the
In this way, by switching and driving a plurality of areas of one coil, the same effect as that obtained by driving the entire coil can be obtained.
同様に、コイル106から位置検出用信号を送信する場合、第1スイッチ回路102内のスイッチ102b及び第2スイッチ回路115内のスイッチ115bを閉状態にすると共に他のスイッチ102a、102c、115a、115cを開状態にして、端子101に駆動信号の前半の正の半波信号S1を入力し、又、端子117に駆動信号の後半の正の半波信号S2を入力する。これにより、第1駆動回路103内のドライブ回路103bと第2駆動回路116内のドライブ回路116bが交互に切り換えて駆動される(即ち、ドライブ回路103b、116bのプッシュプル動作が行われる)。
Similarly, when transmitting a position detection signal from the
これにより、駆動信号の前半部分では、電源(+V)から、コイル106の第1領域109、ドライブ回路103bを通って電流が流れ、第1領域109から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。また、駆動信号の後半部分では、電源(+V)から、コイル106の第2領域112、ドライブ回路116bを通って電流が流れ、コイル106の第2領域112から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。
As a result, in the first half of the drive signal, a current flows from the power source (+ V) through the
また、コイル107から位置検出用信号を送信する場合、第1スイッチ回路102内のスイッチ102c及び第2スイッチ回路115内のスイッチ115cを閉状態にすると共に他のスイッチ102a、102b、115a、115bを開状態にして、端子101に駆動信号の前半の正の半波信号S1を入力し、又、端子117に駆動信号の後半の正の半波信号S2を入力する。これにより、第1駆動回路103内のドライブ回路103cと第2駆動回路116内のドライブ回路116cが交互に切り換えて駆動される(即ち、ドライブ回路103c、116cのプッシュプル動作が行われる)。
When transmitting a position detection signal from the
これにより、駆動信号の前半部分では、電源(+V)から、コイル107の第1領域110、ドライブ回路103cを通って電流が流れ、第1領域110から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。また、駆動信号の後半部分では、電源(+V)から、コイル107の第2領域113、ドライブ回路116cを通って電流が流れ、コイル107の第2領域113から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。
Thereby, in the first half of the drive signal, a current flows from the power source (+ V) through the
コイル105〜107が送受信兼用のコイルの場合には、制御手段によってコイル105〜107の中から、位置指示器からの位置指示信号を受信するコイルを選択し、該選択したコイルの両端子104a〜104c、104d〜104f間に差動増幅器(図示せず)の入力部を接続する。これにより、前記差動増幅器からは、位置指示器からの位置指示信号に対応する検出信号が出力される。前記制御手段によって、前記差動増幅器から出力された検出信号制御部に基づいて位置指示器による指示位置を算出し、位置指示器による指示位置を得る。
コイル105〜107が位置検出用信号の送信専用コイルの場合には、別途設けた複数の受信専用コイルを走査することによって位置指示信号を受信し、位置指示器による指示位置を算出処理する。
When the
When the
このように、単電源(+V)、吸い込み回路として機能する複数のドライブ回路103a〜103c、116a〜116cを有する駆動回路103、116、複数のスイッチ102a〜102c、115a〜115cを有するスイッチ回路102、115を設け、コイル105〜107が第1領域108〜110及び第2領域111〜113を有するように構成し、第1領域108〜110と第2領域111〜113を相互に切り換えて交互に駆動するようにしているので、ダイナミックレンジを大きくすることが可能になり、低電圧駆動の場合でも、コイル105〜107を大電流で駆動することが可能になる。また、単電源構成であるため、回路構成が簡単になるという効果がある。
Thus, a single power supply (+ V), a plurality of drive circuits 103a to 103c functioning as a suction circuit, drive
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る位置検出装置に使用するコイル駆動装置のブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付している。
本第2の実施の形態と前記第1の実施の形態の相違点は、前記第1の実施の形態が、各コイル105〜107に対応して、スイッチ102a〜102cとドライブ回路103a〜103cの直列回路、及び、スイッチ115a〜115cとドライブ回路116a〜116cの直列回路を設けているのに対して、各コイル105〜107に対して共通のドライブ回路203、216を設けるように構成している点である。
FIG. 2 is a block diagram of a coil driving device used in the position detecting device according to the second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the switches 102a to 102c and the drive circuits 103a to 103c correspond to the
即ち、図2において、コイル駆動装置は、端子101に接続された第1駆動手段としてのドライブ回路203、一端側がドライブ回路203に並列接続された複数の開閉スイッチ202a〜202cを有する第1スイッチ回路202、それらの一端側が各スイッチ202a〜202cの他端側に接続された複数のコイル105〜107、各コイル105〜107の他端側に接続された複数の開閉スイッチ215a〜215cを有する第2スイッチ回路215、各スイッチ215a〜215cが並列接続された第2駆動手段としてのドライブ回路216を備えている。ドライブ回路216は端子117に接続されている。
That is, in FIG. 2, the coil drive device includes a
位置指示器に位置検出用信号を送信する場合、前記第1の実施の形態と同様に、駆動信号の前半と後半に分けて相互に切り換えて、スイッチ回路202、215に含まれるスイッチ202a〜202c、215a〜215cを、制御手段で選択的に開閉制御することによって、駆動するコイル105〜107の第1領域108〜110、第2領域111〜113を選択し、端子101、117に半波の駆動信号S1、S2を入力する。これにより、選択したコイルから位置検出用信号が出力される。
When transmitting the position detection signal to the position indicator, the switches 202a to 202c included in the
例えば、コイル105から位置検出用信号を送信する場合、スイッチ202a及びスイッチ215aを閉状態にすると共に他のスイッチ202b、202c、215b、215cを開状態にして、端子101に駆動信号の前半の正の半波信号S1を入力し、又、端子117に駆動信号の後半の正の半波信号S2を入力する。これにより、ドライブ回路203とドライブ回路216が交互に切り換えて駆動される(即ち、ドライブ回路203、216のプッシュプル動作が行われる)。
For example, when a position detection signal is transmitted from the
これにより、駆動信号の前半部分では、電源(+V)から、コイル105の第1領域108、スイッチ202aを通ってドライブ回路203に電流が流れ、第1領域108から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。
また、駆動信号の後半部分では、電源(+V)から、コイル105の第2領域111、スイッチ215aを通ってドライブ回路216に電流が流れ、コイル105の第2領域111から位置指示器に対して位置検出用信号が送信される。
このようにして、1つのコイルの複数の領域を相互に切り換えて駆動することにより、1つのコイル全体を駆動したのと同様の効果が得られる。
As a result, in the first half of the drive signal, a current flows from the power source (+ V) to the
In the second half of the drive signal, a current flows from the power source (+ V) to the
In this way, by switching and driving a plurality of areas of one coil, the same effect as that obtained by driving the entire coil can be obtained.
以下同様にして、スイッチ回路202、215を制御することによって駆動するコイルを選択し、該選択したコイルから位置検出用信号を送信する。位置指示器の指示位置の検出は前記第1の実施の形態と同様にして行うことができる。
本第2の実施の形態では、前記第1の実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、ドライブ回路の数を削減できるため、構成が簡単になり又、廉価に構成できるという効果がある。
Similarly, a coil to be driven is selected by controlling the
In the second embodiment, not only the same effect as the first embodiment but also the number of drive circuits can be reduced, so that the configuration can be simplified and the configuration can be made inexpensively. .
図3は、本発明の実施の形態に係るコイル駆動装置のコイル配置を示す図である。図3の例は、位置検出用信号の送信と位置指示用信号の受信を兼ねた送受信兼用コイルの例である。
図3において、コイル301は、X方向に配設された複数のX方向コイル302と、コイル302と直交するようにY方向に配設された複数のY方向コイル303を有している。前記実施の形態と同様に、各コイル302、303の中央部は単電源に接続され又、各コイル302、303の各端子304はスイッチ回路、ドライブ回路あるいは検出回路等(図示せず)に接続されて使用される。
FIG. 3 is a diagram showing a coil arrangement of the coil driving apparatus according to the embodiment of the present invention. The example of FIG. 3 is an example of a transmission / reception coil that combines transmission of a position detection signal and reception of a position instruction signal.
In FIG. 3, the coil 301 has a plurality of X direction coils 302 disposed in the X direction and a plurality of Y direction coils 303 disposed in the Y direction so as to be orthogonal to the coils 302. As in the previous embodiment, the central portion of each coil 302, 303 is connected to a single power source, and each terminal 304 of each coil 302, 303 is connected to a switch circuit, a drive circuit, a detection circuit or the like (not shown). Have been used.
この場合、X方向コイル302及びY方向コイル303の双方を送受信兼用コイルとして用いてもよく又、X方向コイル302又はY方向コイル303の一方を送受信兼用コイルとして用いると共に他方のコイルを受信専用コイルとして使用する等、種々の変更が可能である。
図4は、位置検出用信号送信コイルと位置指示用信号受信コイルとを各々、専用コイルとして構成した例である。
In this case, both the X direction coil 302 and the Y direction coil 303 may be used as a transmission / reception coil, and one of the X direction coil 302 and the Y direction coil 303 is used as a transmission / reception coil, and the other coil is a reception dedicated coil. It is possible to make various modifications such as
FIG. 4 shows an example in which each of the position detection signal transmission coil and the position instruction signal reception coil is configured as a dedicated coil.
図4において、位置指示器検出領域の周囲には、位置検出用信号送信専用コイル401が配設されている。前記実施において説明したのと同様に、送信専用コイル401の中央部は単電源に接続される。送信専用コイル401は複数回巻回された構成としてもよい。
送信専用コイル401の内側には、位置指示器受信専用コイル402が配設されている。受信専用コイル402は、X方向に配設された複数のX方向コイル403と、コイル403と直交するようにY方向に配設された複数のY方向コイル404を有している。
In FIG. 4, a position detection signal transmission dedicated coil 401 is disposed around the position indicator detection region. As described in the above implementation, the central portion of the transmission-only coil 401 is connected to a single power source. The transmission-dedicated coil 401 may be configured to be wound a plurality of times.
A position indicator reception-dedicated coil 402 is disposed inside the transmission-dedicated coil 401. The reception-only coil 402 includes a plurality of X-direction coils 403 disposed in the X direction and a plurality of Y-direction coils 404 disposed in the Y direction so as to be orthogonal to the coils 403.
送信用コイル401の端子405には、前記実施の形態と同様に、ドライブ回路等が接続されて使用される。また、受信用コイル402の端子406には検出回路等が接続されて使用される。送信コイル401から位置検出用信号を位置指示器へ送信すると、位置指示器から位置指示用信号が返信される。前記位置指示用信号は受信用コイル403、404を順次選択走査することにより受信され、位置指示器による指示位置が算出される。
A drive circuit or the like is connected to the
図5の例も、位置検出用信号送信コイルと位置指示用信号受信コイルとを各々、専用コイルとして構成した例であり、図4と同一部分には同一符号を付している。図4の例では、送信用コイルは1つしか設けなかったが、本例では複数(図5では2つ)の送信用コイルを備えている。
図5において、位置指示器検出領域の周囲には、複数の位置検出用信号送信専用コイル401、501が配設されている。前記実施において説明したのと同様に、送信専用コイル401、501の中央部は、各々、単電源に接続される。送信専用コイル401、501は複数回巻回された構成としてもよい。
The example of FIG. 5 is also an example in which each of the position detection signal transmission coil and the position instruction signal reception coil is configured as a dedicated coil, and the same parts as those in FIG. In the example of FIG. 4, only one transmission coil is provided, but in this example, a plurality (two in FIG. 5) of transmission coils are provided.
In FIG. 5, a plurality of position detection signal transmission coils 401 and 501 are arranged around the position indicator detection region. As described in the above implementation, the central portions of the transmission-only coils 401 and 501 are each connected to a single power source. The transmission-only coils 401 and 501 may be configured to be wound a plurality of times.
送信専用コイル401、501の内側には、位置指示器受信専用コイル402が配設されている。受信専用コイル402は、X方向に配設された複数のX方向コイル403と、コイル403と直交するようにY方向に配設された複数のY方向コイル404を有している。
送信用コイル401、501の端子405、502には、各々、前記実施の形態と同様に、スイッチ回路やドライブ回路等が接続されて使用される。また、受信用コイル402の端子406には検出回路等が接続されて使用される。
A position indicator reception-dedicated coil 402 is disposed inside the transmission-dedicated coils 401 and 501. The reception-only coil 402 includes a plurality of X-direction coils 403 disposed in the X direction and a plurality of Y-direction coils 404 disposed in the Y direction so as to be orthogonal to the coils 403.
Similarly to the above-described embodiment, a switch circuit, a drive circuit, and the like are connected to the
送信コイル401、501を同時に駆動することによってコイル401、501から位置検出用信号を位置指示器へ送信すると、位置指示器から位置指示用信号が返信される。前記位置指示用信号は受信用コイル403、404を順次選択走査することにより受信され、位置指示器による指示位置が算出される。
本実施の形態のように、複数の送信コイルを同時に駆動することにより、低電圧で高エネルギの位置検出用信号を位置指示器に送信することが可能になり、位置検出精度を向上させることが可能になる。
尚、送信コイルコイル401、501は、各々、X方向、Y方向に複数併設するように構成してもよい。
When a position detection signal is transmitted from the coils 401 and 501 to the position indicator by simultaneously driving the transmission coils 401 and 501, a position indication signal is returned from the position indicator. The position indication signal is received by sequentially scanning the receiving coils 403 and 404, and the indication position by the position indicator is calculated.
As in the present embodiment, by simultaneously driving a plurality of transmission coils, it becomes possible to transmit a low-voltage and high-energy position detection signal to the position indicator, thereby improving the position detection accuracy. It becomes possible.
Note that a plurality of transmission coil coils 401 and 501 may be provided in the X direction and the Y direction, respectively.
以上述べたように、本発明の実施の形態に係るコイル駆動装置は、第1コイル手段(コイル105〜107、301、401、501)に駆動電流を供給することにより、電磁結合によって、前記第1コイル手段から、位置指示器が有する少なくとも1つのコイルから成る第2コイル手段に信号を送信するコイル駆動装置において、前記第1コイル手段を第1領域108〜110及び第2領域111〜113に分割し、第1領域108〜110と第2領域111〜113を駆動信号S1、S2で相互に切り換えて交互に駆動する駆動手段(スイッチ回路102、115、駆動回路103、116)を備えて成ることを特徴としている。
As described above, the coil driving apparatus according to the embodiment of the present invention supplies the driving current to the first coil means (
したがって、単電源構成とすることが可能になり、ダイナミックレンジを大きくすることが可能になる。したがって、低電圧駆動でもコイルを大きな電流で駆動することが可能になる。また、単電源構成が可能になるため、構成を簡単にすることが可能になる。
また、第1コイル手段(コイル105〜107、301、401、501)と、前記第1コイル手段を駆動するコイル駆動装置とを有し、前記コイル駆動装置により前記第1コイル手段を駆動して、少なくとも1つのコイルから成る第2コイル手段を有する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、コイル駆動装置として前記コイル駆動装置を用いることにより、ダイナミックレンジを大きくすることが可能になり、したがって、低電圧駆動でもコイルを大きな電流で駆動することが可能になる。また、構成を簡単にすることが可能になる。
Therefore, a single power supply configuration can be achieved, and the dynamic range can be increased. Therefore, the coil can be driven with a large current even when driven at a low voltage. In addition, since a single power supply configuration is possible, the configuration can be simplified.
The first coil means (
尚、前記各実施の形態では、ドライブ回路103、116、203、216を吸い込み回路によって構成したが、負の単電源を用いることにより、吐き出し回路によって構成することが可能である。
即ち、前記各本実施の形態では、駆動手段が吸い込み回路(ドライブ回路103a〜103c、116a〜116c、203、216)を有するように構成し、送信コイル105〜107の第1領域108〜110と第2領域111〜113の境界を正電源電圧(+V))でプルアップして、前記吸い込み回路により、第1領域108〜110及び第2領域111〜113を相互に切り換えて駆動するように構成したが、前記駆動手段が吐き出し回路を有するように構成し、第1領域108〜110と第2領域111〜113の境界を基準電位にプルダウンして、前記吐き出し回路により、第1領域108〜110及び第2領域111〜113を相互に切り換えて駆動するように構成してもよい。前記基準電位には接地電位も含まれるものである。
In each of the above embodiments, the
That is, in each of the above-described embodiments, the driving means is configured to have a suction circuit (drive circuits 103a to 103c, 116a to 116c, 203, 216), and the
また、送信コイルを受信コイルと同様の位置に併設するようにしてもよい。
また、位置検出装置は、指示器は送信コイルからの信号を電磁結合によって受信し、該受信した信号に基づいて位置検出を行うように構成してもよい。
即ち、第1コイル手段と、前記第1コイル手段を駆動するコイル駆動装置とを有し、前記コイル駆動装置により前記第1コイル手段を駆動して、少なくとも1つのコイルから成る第2コイル手段を有する位置指示器に対して電磁結合によって信号の送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、前記コイル駆動装置として前述したいずれかのコイル駆動装置を用いると共に、前記第2コイル手段によって受信した前記第1コイル手段からの信号に基づいて、前記位置指示器の指示位置を検出する検出手段を備えて成るように構成してもよい。この場合、前記検出手段は、必ずしも前記コイル駆動装置側(即ち、位置検出装置本体側)に配設する必要はなく、前記指示器側に配設したり、あるいは、独立した他の構成要素として構成してもよい。
Further, the transmission coil may be provided at the same position as the reception coil.
Further, the position detection device may be configured such that the indicator receives a signal from the transmission coil by electromagnetic coupling and performs position detection based on the received signal.
That is, a first coil means and a coil driving device for driving the first coil means, and the first coil means is driven by the coil driving device to form a second coil means comprising at least one coil. In the position detection device for detecting the indicated position of the position indicator by transmitting a signal by electromagnetic coupling to the position indicator having, using any of the coil drive devices described above as the coil drive device, You may comprise so that the detection means which detects the indication position of the said position indicator based on the signal from the said 1st coil means received by the said 2nd coil means may be comprised. In this case, the detecting means is not necessarily arranged on the coil driving device side (that is, the position detecting device main body side), but is arranged on the indicator side or as another independent component. It may be configured.
データ信号や電力信号等の各種信号を磁気結合によって他のコイルに送信するためのコイルを駆動するコイル駆動方法に適用可能である。また、磁気結合によって一方のコイルから他方のコイルに信号を送信する各種のコイル駆動装置に適用可能である。また、CAD(Computer Aided Design)、コンピュータ、携帯情報端末(PDA)、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)等の入力装置等として使用され、少なくとも1つのコイルを有し位置を指示するための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指示器による指示位置を検出する位置検出装置に適用可能である。 The present invention can be applied to a coil driving method for driving a coil for transmitting various signals such as a data signal and a power signal to another coil by magnetic coupling. Further, the present invention can be applied to various coil driving devices that transmit signals from one coil to the other coil by magnetic coupling. In addition, it is used as an input device for CAD (Computer Aided Design), computer, personal digital assistant (PDA), mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), etc., and has an instruction to indicate a position having at least one coil The present invention can be applied to a position detection device that detects a position indicated by the indicator by transmitting / receiving a signal to / from the indicator by electromagnetic coupling.
101、104a〜104f、117、304、405、406、502・・・端子
102・・・駆動手段を構成する第1スイッチ回路
102a〜102c、115a〜115c、202a〜202c、215a〜215c・・・スイッチ
103・・・駆動手段を構成する第1駆動回路
103a〜103c、116a〜116c、203、216・・・ドライブ回路
105〜107、303・・・第1コイル手段としてのコイル
108〜110・・・第1領域
111〜113・・・第2領域
115、215・・・駆動手段を構成する第2スイッチ回路
116・・・駆動手段を構成する第2駆動回路
203、216・・・駆動手段を構成するドライブ回路
401、501・・・第1コイル手段としての送信専用コイル
402・・・受信専用コイル
101, 104a to 104f, 117, 304, 405, 406, 502...
Claims (16)
前記第1コイル手段が第1領域及び第2領域を有するように構成し、駆動手段が、前記第1領域と第2領域を駆動信号で相互に切り換えて駆動することを特徴とするコイル駆動方法。 In a coil driving method for transmitting a signal from the first coil means to the second coil means by electromagnetic coupling by supplying a driving current to the first coil means,
A coil driving method characterized in that the first coil means has a first area and a second area, and the driving means switches the first area and the second area to each other by a driving signal. .
前記第1コイル手段が第1領域及び第2領域を有するように構成すると共に、前記第1領域と第2領域を駆動信号で相互に切り換えて駆動する駆動手段を備えて成ることを特徴とするコイル駆動装置。 In the coil drive device for transmitting a signal from the first coil means to the second coil means by electromagnetic coupling by supplying a drive current to the first coil means,
The first coil means is configured to have a first area and a second area, and includes a driving means for switching the first area and the second area to be driven by a driving signal. Coil drive device.
前記コイル駆動装置として、請求項7乃至12のいずれか一に記載のコイル駆動装置を用いて成ることを特徴とする位置検出装置。 A position having a first coil means and a coil driving device for driving the first coil means, and driving the first coil means by the coil driving device to have a second coil means comprising at least one coil. In the position detection device for detecting the indicated position of the position indicator by transmitting a signal to the indicator by electromagnetic coupling,
A position detection device comprising the coil drive device according to any one of claims 7 to 12 as the coil drive device.
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