JPH02155020A

JPH02155020A - 位置指示器

Info

Publication number: JPH02155020A
Application number: JP63309256A
Authority: JP
Inventors: Azuma Murakami; 東村上; Yasuhiro Fukuzaki; 康弘福崎; Yukiyoshi Nakayama; 中山　幸義
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1990-06-14
Also published as: WO1990006549A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、同調回路を備え、電波により位置検出装置と
の間で信号の授受を行なう位置指示器に関するものであ
る。

（従来の技術）この出願に先立ち、出願人は特願昭６１−２１５６９６
号（昭和６１年９月１６日出願）（以下、先願１と称す
。）において、タブレットと位置指示器との間で電波を
やりとりすることにより位置指示器の状態、例えば入力
すべき座標を指定した位置指示器の状態を識別（検出）
する方式について提案し、また、特願昭６１−２１３９
７０号（昭和６１年９月１２日出願）（以下、先願２と
称す。）においで、タブレットと位置指示器との間で電
波をやりとりすることにより位置指示器の指示位置を検
出するどともにその状態を識別する位置検出装置につい
て提案した。

先願１の内容を簡単に説明すると、タブレットの位置検
出範囲の周囲に設けたアンテナコイルに所定の周波数の
信号を加えて電波を発信させ、該電波を位置指示器に設
けた同調回路に受信させ、この時、共振（同調）した前
記同調回路のコイルより発信される電波を、前記信号の
供給を停止したアンテナコイルに受信させる。これによ
って、該アンテナコイルに誘導電圧を発生させるととも
に、前記同調回路の同調周波数を位置指示器の状態の変
化に伴ってわずかに変化させるようになし、該同調回路
の同調周波数の変化を前記誘導電圧の位相の変化として
検出し、位置指示器の状態を識別するようになしたもの
である。

また、先願２の内容を簡単に説明すると、多数のループ
コイルを位置検出方向に並設してなるタブレットのうち
の−のループコイルに所定の周波数の信号を加えて該−
のループコイルより電波を発信させ、該電波を位置指示
器に設けた同調回路に受信させ、この時、共振（同調）
した前記同調回路のコイルより発信される電波を、前記
信号の供給を停止した前記−のループコイルに受信させ
る。これによって、該−のループコイルに誘導電圧を発
生させ、これらを前記多数のループコイルの全てに対し
て繰返し、各ループコイルに発生した多数の誘導電圧よ
りその電圧値が最大となる位置、即ち位置指示器の指定
位置を検出するとともに、前記同調回路の同調周波数を
位置指示器の状態の変化に伴ってわずかに変化させるよ
うになし、該同調回路の同調周波数の変化を前記誘導電
圧の位相の変化として検出し、位置指示器の状態を識別
するようになしたものである。

前記同調回路の同調周波数を変化させる場合、周波数を
高くする場合と、周波数を低くする場合とがあり、いず
れの場合でも該周波数の変化を誘導電圧の位を目の変化
、即ち周波数が高くなることを位相の進みとして、また
、周波数が低くなることを位相の遅れとして検出し、位
置指示器の状態を識別することが可能である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、前述した状態識別方式や位置検出装置の位置
指示器は１つの位置指示器が前述した位相の変化範囲の
全てを含んでいた。

このため、複数の指示内容、例えば入力位置、消去位置
、表示色、表示画面の背景色等がある場合、前記位置指
示器を用いて指示内容を選択した上で、さらに該位置指
示器を用いて指示内容を特定しなければならず、作業に
手間がかかるという問題点があった。

本発明の目的は上記問題点に鑑み、複数の指示内容のい
ずれを指示するものであるかを特定でき、作業を効率良
く行なうことのできる位置指示器を提供することにある
。

（課題を解決するための手段）本発明では前記目的を達成するため、同調回路と、該同
調回路を収納する筐体とを有し、位置検出装置との間で
電波により信号を授受し、前記位置検出装置に対して位
置等を指示する位置指示器において、筐体の外形を指示
する内容に関連付けるとともに、同調回路より送出する
信号の範囲を前記指示内容に関連付けた所定の範囲とな
した位置指示器と、同調回路と、該同調回路を収納する
筐体とを有し、位置検出装置との間で電波により信号を
授受し、前記位置検出装置に対して位置等を指示する位
置指示器において、筐体の被保持部を保持したことを検
出して同調回路を動作させるセンサ回路を設けた位置指
示器と、同調回路と、該同調回路を収納する筐体とを有
し、位置検出装置との間で電波により信号を授受し、前
記位置検出装置に対して位置等を指示する位置指示器に
おいて、筐体の外形を指示する内容に関連付けるととも
に、同調回路より送出する信号の範囲を前記指示内容に
関連付けた所定の範囲となし、さらに筐体の被保持部を
保持したことを検出して同調回路を動作させるセンサ回
路を設けた位置指示器とを提案する。

（作　用）本発明によれば、指示内容に対応した外形を育する位置
指示器を用いると、該指示内容に関連付けられた信号の
範囲内で位置検出装置と信号の授受が行なわれ、これに
よって、指示内容の種類が特定される。

また、本発明によれば、センサ回路により、位置指示器
の筐体の被保持部を保持したことが検出され、この検出
結果に基づいて、位置指示器の同調回路が動作し、座標
入力装置との間で信号の授受を行う。位置指示器の被保
持部を保持していない時は前記同調回路は動作せず、座
標入力装置との間での信号の授受は行われない。

また、本発明によれば、指示内容に対応した外形を有す
る位置指示器の筐体の非保持部を保持した時のみ、該指
示内容に関連付けられた信号の範囲内で位置検出装置と
信号の授受が行なわれ、これによって、指示内容の種類
が特定される。

（実施例）第１図は本発明の位置指示器の電気回路の一実施例を示
すものである。図において、１１０は同調回路、１２０
はセンサ回路である。

前記同調回路１１０は、コイル１１１、コンデンサ１１
２，１１３、抵抗器１１４及びモーメンタリの押しボタ
ンスイッチ（以下、スイッチと称す。）１１５からなっ
ている。コイル１１１の一端側は、コンデンサ１１２，
１１３及び抵抗器１１４の一端側にそれぞれ接続されて
いる。コンデンサ１１３の他端側はスイッチ１１５の一
端側に接続されている。また、コンデンサ１１２、抵抗
器１１４、スイッチ１１５のそれぞれの他端側は後述す
るセンサ回路１２０のリレー１２８の常開接点に、コイ
ル１１１の他端側はリレー１２８の接片にそれぞれ接続
されている。

前記センサ回路１２０は、薄いアルミニウムの板からな
る検出板１２１、抵抗器］２２ａ〜１２２ｃ、ＮＯＴ回
路１２３ａ　〜１２３ｃ、コンデンサ１２４、可変抵抗
器１２５、ＮＰＮ型のトランジスタ１２６、電解コンデ
ンサ１２７、リレー１２８及び電池１２９からなってい
る。検出板１２１は抵抗器１２２ａとコンデンサ１２４
の一端側にそれぞれ接続され、コンデンサ１２４の他端
側は抵抗器１２２ｂの一端側とＮＯＴ回路１２３ａの入
力側に接続されている。抵抗器１２２ｂの他端側はＮＯ
Ｔ回路１２３ａの出力側と可変抵抗器１２５の一端側に
接続され、可変抵抗器１２５の可動端子はＮＯＴ回路１
２３ｂの入力側に接続されている。ＮＯＴ回路１２３ｂ
の出力側はＮＯＴ回路１２３ｃの入力端に接続され、Ｎ
ＯＴ回路１２３ｃの出力側は抵抗器１２２ｃを介してト
ランジスタ１２６のベースに接続されている。電解コン
デンサ１２７とリレー１２８の駆動部は並列に接続され
、電解コンデンサ１２７の負極はトランジスタ１２６の
コレクタに、電解コンデンサ１２７の正極は電池１２９
の正極にそれぞれ接続されている。また、抵抗器１２２
ａと可変抵抗器１２５のそれぞれの他端側とトランジス
タ１２６のエミッタはそれぞれ電池１２９の負極に接続
されている。

次に前記同調回路１１０及びセンサ回路１２０の動作を
説明する。

検出板１２１に人体が触れていないときは、ＮＯＴ回路
１２３ａの出力側及びＮＯＴ回路１２３ｂの入力側は可
変抵抗器１２５を介して電池１２９の負極に接続されて
いるため、ローレベルに保たれている。このため、ＮＯ
Ｔ回路１２３ｂの出力はハイレベルになり、また、ＮＯ
Ｔ回路１２３Ｃの出力はローレベルになる。ＮＯＴ回路
１２３Ｃの出力信号は抵抗器１２２ｃを介してトランジ
スタ１２６のベースに入力される。従って、トランジス
タ１２６はオフの状態になりリレー１２８の駆動部に電
流が流れないため、リレー１２８はオフの状態になり、
同調回路１１０は動作しない。

検出板１２１に人体が触れると、電灯線を流れている交
流１００Ｖ電圧の誘導電圧が人体を通して検出板１２１
に誘起される。ＮＯＴ回路１２３ａは、その人出力を抵
抗器１２２ｂによって接続され、出力レベルは不安定な
状態になっている。

このＮＯＴ回路１２３ａの入力側に検出板１２１に誘起
された誘導電圧がコンデンサ１２４を介して入力される
。ＮＯＴ回路１２３ａの出力側には前記誘導電圧に対応
した交流信号が出力され、この交流信号はＮＯＴ回路１
２３ｂ、１２３ｃにより、矩形波信号に変換された後、
抵抗器］、２２ｃを介してトランジスタ１２６のベース
に入力される。これによりトランジスタ１２６はオン・
オフを繰り返す。トランジスタ１２６がオンのときは、
電解コンデンサ１２７が充電されると共に、リレー１２
８の駆動部に電流が流れ、リレー１２８はオンになる。

また、トランジスタ１２６がオフのときは電解コンデン
サ１２７に充電された電荷が放電されて、リレー１２８
はオンになる。従って、検出板１２１に人体が触れてい
る間は、リレー１２８はオンの状態に保持される。これ
により、同調回路１１０が動作する。

同調回路１１０は、スイッチ１１５がオフのときはコイ
ル１１１とコンデンサ１１２の値で決まる同調周波数を
有し、スイッチ１１５がオンのときは、コンデンサ１１
３がコンデンサ１１２に並列に接続されて前記同調周波
数がややずらされるようになっている。これにより位置
指示器の状態が変化する。

第２図（ａ）〜（ｄ）は前述した同調回路１１０及びセ
ンサ回路１２０を設けた位置指示器の例を示す概略構成
図である。

第２図（ａ）は、−旦入力した座標を消去するイレーザ
１０の概略構成図である。このイレーザ１０は、合成樹
脂等の非金属材料からなり、一般に知られているイレー
ザ（消しゴム）の形状をした筐体１１の周囲側面に前記
検出板１２１が設けられている。また、筐体１１内には
同調回路１１０とセンサ回路１２０が設けられている。

さらに、筐体１１内の後端部に前記スイッチ１１５が配
設され、中空の円筒状のフェライトコア１２の周囲に巻
回されたコイル１１１の中心を貫通する磁性材からなる
支軸１３により、筐体１１の先端が押されたときにスイ
ッチ１１５がオンになるよう１こなっている。このイレ
ーザ１０による指示位置は筐体１１の先端となる。

第２図（ｂ）は、入力ペンにより入力する座標のデイス
プレィ表示色を指示するカーソル２０の概略構成である
。このカーソル２０は、合成樹脂等の非金属材料からな
り、一般に知られているインク壷の形状をした筐体２１
の周囲側面に前記検出板１２１が設けられている。また
、筐体２１内には同調回路１１０とセンサ回路１２０が
設けられている。さらに前記コイル１１１は、その中心
軸が筺体２１の底面に垂直になるように配設され、筐体
２１の本体と蓋との間にはスイッチ１１５が配設され、
蓋を押すことによりスイッチ１１５をオン・オフできる
ようになっている。

第２図（ｃ）は、デイスプレィの背景色を指示するカー
ソル３０の概略構成図である。このカーソル３０は、合
成樹脂等の非金属材料からなり、小箱の前面に引出しを
備えたような形状をした筐体３１の側面、背面及び上面
に亘って前記検出板１２１が設けられている。また、筺
体３１内には同調回路１１０とセンサ回路１２０が設け
られている。さらに前記コイル１１１は、その中心軸が
筐体３１の底面に垂直になるように配設され、筐体３１
の前面にはスイッチ１１５が配設されている。

第２図（ｄ）は、デイスプレィ画面の消去を指示するカ
ーソル４０の概略構成図である。このカーソル４０は、
合成樹脂等の非金属材料からなり、一般に知られている
円筒形のゴミ箱の形状をした筐体４１の周囲側面に前記
検出板１２１が設けられている。また、筐体４１内には
同調回路１１０とセンサ回路１２０が設けられている。

さらに前記コイル１１１は、その中心軸が筐体４１の底
面に垂直になるように配設され、筺体４１の上部にはス
イッチ１１５が配設され、蓋を押すことによりスイッチ
１１５をオン・オフできるようになっている。

なお、前述したイレーザ１０、カーソル２０゜３０．４
０におけるコンデンサ１１２及び１１３の値はスイッチ
１１５がオフ並びにオンの時の周波数が所定の周波数ｆ
Ｏに対して、前述した各指示内容に対応して予め設定さ
れた複数の位相の範囲内に該当する如く、それぞれ選択
される。なお、各指示内容に対応して設定した位相の範
囲の例を第３図に示す。

第４図は前記位置指示器１０〜４０を用いる座標入力装
置の一実施例を示すもので、図中、２２０はタブレット
、２３０は制御回路、２３１は信号発生回路、２３２及
び２３３はＸ方向及びＹ方向の選択回路、２３４，２３
５は送受切替回路、２３６はＸＹ切替回路、２３７は受
信タイミング切替回路、２３８は帯域フィルタ（ＢＰＦ
）　、２３９は検波器、２４０は低域フィルタ（Ｌ　Ｐ
　Ｆ）、２４１．２４２は位相検波器（ＰＳＤ）　、２
４３゜２４４は低域フィルタ（ＬＰＦ）　、２４５，２
４６は駆動回路、２４７，２４８は増幅器、２４９はホ
ストコンピュータ、２５０は表示装置である。

なお、第４図では位置指示器としてイレーザ１０のみを
示しているが、該イレーザ１０中の符号１１０．１２０
は第１図に示す同調回路１１０及びセンサ回路１２０を
表わすものとする。

第５図はタブレット２２０を構成するＸ方向のループコ
イル群２２１及びＹ方向のループコイル群２２２の詳細
を示すものである。Ｘ方向のループコイル群２２］はＸ
方向に沿って互いに平行で且つ重なり合う如く配置され
た多数、例えば４８本のループコイル２２１−１，２２
１−２、・・・・・・２２１−４８からなり、また、Ｙ
方向のループコイル群２２２はＹ方向に沿って互いに平
行で且つ重なり合う如く配置された多数、同じく４８本
のループコイル２２２−１，２２２−２．・・・・・・
２２２−４８からなり、該Ｘ方向のループコイル群２２
１とＹ方向のループコイル群２２２とは互いに密接して
重ね合わされ（但し、図面では理解し易いように両者を
離して描いている。）、さらに図示しない非金属素材か
らなるケースに収容されている。なお、ここでは各ルー
プコイルを１ターンで構成したが、必要に応じて複数タ
ーンとなしても良い。

次に前記装置の動作をその構成とともに説明するが、ま
ず、タブレット２２０とオペレータによって保持された
イレーザ１０との間で電波が送受信されるようす並びに
この際、得られる信号について、第６図に従って説明す
る。

前記制御回路２３０は周知のマイクロプロセッサ等より
構成され、信号発生回路２３１を制御するとともに、第
７図に示すフローチャートに従って選択回路２３２及び
２３３を介してタブレット２２０の各ループコイルの切
替を制御し、また、ＸＹ切替回路２３６及び受信タイミ
ング切替回路２３７に対して座標検出方向の切替を制御
し、さらにまた、低域フィルタ２４０，２４３，２４４
からの出力値をアナログ拳ディジタル（Ａ／Ｄ）変換し
、後述する演算処理を実行してイレーザ１０による入力
座標を求め、さらに受信信号の位相を検出し、スイッチ
１１５の操作状態、即ちイレーザ１０の状態を識別し、
これらをホストコンピュータ２４９に送出する。

選択回路２３２は前記Ｘ方向のループコイル群２２１よ
り一のループコイルを順次選択するものであり、また、
選択回路２３３は前記Ｙ方向のループコイル群２２２よ
り−のループコイルを順次選択するものであり、それぞ
れ制御回路２３０からの情報に従って動作する。

送受切替回路２３４は前記選択されたＸ方向の−のルー
プコイルを駆動回路２４５並びに増幅器２４７に交互に
接続するものであり、また、送受切替回路２３５は前記
選択されたＹ方向の−のループコイルを駆動回路２４６
並びに増幅器２４８に交互に接続するものであり、これ
らは後述する送受切替信号に従って動作する。

信号発生回路２３１は前記周波数ｆＯ１例えば５００ｋ
Ｈｚの矩形波信号Ａ、該規矩形波信号の位相を９０″遅
らせた信号Ｂ１所定の周波数ｆｋ。

例えば１５．６２５ｋ　Ｈｚの送受切替信号Ｃ及び受信
タイミング信号りを発生する。前記矩形波信号Ａはその
まま位相検波器２４１に送出されるとともに、図示しな
い低域フィルタにより正弦波信号Ｅに変換され、さらに
ＸＹ切替回路２３６を介して駆動回路２４５又は２４６
のいずれか一方に送出され、また、矩形波信号Ｂは位相
検波器２４２に送出され、また、送受切替信号Ｃは送受
切替回路２３４及び２３５に送出され、さらにまた、受
信タイミング信号りは受信タイミング切替回路２３７に
送出される。

今、制御回路２３０よりＸ方向を選択する情報がＸＹ切
替回路２３６及び受信タイミング切替回路２３７に入力
されているとすると、前記正弦波信号Ｅは駆動回路２４
５に送出され平衡信号に変換され、さらに送受切替回路
２３４に送出されるが、該送受切替回路２３４は送受切
替信号Ｃに基づいて駆動回路２４５又は増幅器２４７の
いずれか一方を切替接続するため、送受切替回路２３４
より選択回路２３２に出力される信号は時間Ｔ（−１／
２ｆｋ）、ここでは３２μｓｅｃ毎に５００ｋＨｚの信
号を出したり出さなかったりする信号Ｆとなる。

前記信号Ｆは選択回路２３２を介してタブレット２２０
のＸ方向の−のループコイル２２１−ｉ（ｉ−１，２，
・・・・・・４８）に送出されるが、該ループコイル２
２１−Ｌは前記信号Ｆに基づく電波を発生する。

この際、タブレット２２０上に位置するイレーザ１０の
筐体の被保持部がオペレータによって保持されていると
、該電波はイレーザ１０のコイル１１１を励振し、その
同調回路１１０に前記信号Ｆに同期した誘導電圧Ｇを発
生させる。

その後、信号Ｆにおいて信号無しの期間、即ち受信期間
に入るとともにループコイル２２１−ｉが増幅器２４７
側に切替えられると、該ループコイル２２１−ｉよりの
電波は直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｇは同調回路１
１０内の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｇに基づいて同調回路１１０を流れ
る電流はコイル１１１より電波を発信させる。該電波は
増幅器２４７に接続されたループコイル２２１−ｉを逆
に励振するため、該ループコイル２２１−Ｌにはコイル
１１１からの電波による誘導電圧が発生する。該誘導電
圧は受信期間の間のみ送受切替回路２３４より増幅器２
４７に送出され増幅されて受信信号Ｈとなり、さらに受
信タイミング切替回路２３７に送出される。

受信タイミング切替回路２３７にはＸ方向又はＸ方向の
選択情報のいずれか一方、ここではＸ方向の選択情報と
、実゛質的に送受切替信号Ｃの反転信号である受信タイ
ミング信号りとが入力されており、該信号りがハイ（Ｈ
）レベルの期間は受信信号Ｈを出力し、ロー（Ｌ）レベ
ルの期間は何も出力しないため、その出力には信号■　
（実質的に受信信号Ｈと同一）が得られる。

前記信号Ｉは帯域フィルタ２３８に送出されるが、該帯
域フィルタ２３８は周波数ｆＯを固有の振動数とするセ
ラミックフィルタであり、前記信号■中の周波数ｆＯ酸
成分エネルギーに応じた振幅を有する信号Ｊ（厳密には
、数個の信号Ｉが帯域フィルタ２３８に入力され収束し
た状態において）を検波器２３９及び位相検波器２４１
，２４２に送出する。

前記検波器２３９に入力された信号Ｊは検波・整流され
、信号にとされた後、遮断周波数の充分低い低域フィル
タ２４０にて前記振幅のほぼ１／２に対応する電圧値、
例えばＶＸを有する直流信号Ｍに変換され、制御回路２
３０に送出される。

前記信号Ｍの電圧値ＶＸはイレーザ１０とループコイル
２２１−ｉとの間の距離に依存した値を示し、ループコ
イル２２１−ｉが切替えられると変化するため、制御回
路２３０において、各ループコイル毎に得られる電圧値
Ｖｘをディジタル値に変換【７、これらに後述する演算
処理を実行することにより、イレーザ１０によるＸ方向
の入力座標が求められる。なお、イレーザ１０によるＸ
方向の入力座標についても同様にして求められる。

一方、位相検波器２４１及び２４２には前記矩形波信号
Ａ及びＢが検波信号として入力されており、この時、信
号Ｊの位相が矩形波信号への位相とほぼ一致していると
すると、位相検波器２４１はちょうど信号Ｊを正側に反
転した信号Ｎｌ　　（実質的に信号にと同一）を出力し
、また、位相検波器２４２は正側及び負側に対称な波形
を有する信号Ｎ２を出力する。

前記信号Ｎｌは前記同様の低域フィルタ２４３にて信号
Ｊの振幅のほぼ１／２に対応する電圧値、即ちＶｘを有
する直流信号Ｏｆ　　（実質的に信号Ｍと同一）に変換
され制御回路２３０に送出され、また、信号Ｎ２は同様
の低域フィルタ２４４にて直流信号０２に変換され制御
回路２３０に送出されるが、ここでは位相検波器２４２
の信号Ｎ２において正側及び負側の成分が同一であるた
め、低域フィルタ２４４の出力の電圧値は０［Ｖ］とな
る。

制御回路２３０では低域フィルタ２４３及び２４４の出
力値、ここでは信号Ｏ１及び０２をディジタル値に変換
し、さらにこのディジタル値を用いて下記（１）式の演
算処理を行ない、位相検波器２４１及び２４２に加わっ
た信号、ここではＪと矩形波信号Ａとの位相差θを求め
る。

θ−−ｔａｎ−１（ＶＱ　／ＶＰ　）　　　　　　−（
１）但し、ｖＰは低域フィルタ２４３の出力に対応する
ディジタル値を、また、ｖＱは低域フィルタ２４４の出
力に対応するディジタル値を示す。例えば、前述した信
号Ｊの場合、信号０１の電圧値はＶＸであるが、信号０
２の電圧値は０　［Ｖ］　、即ちＶＱ−０であるから位
相差θ−０″となる。

ところで、前記信号Ｊの位相は各位置指示器の同調回路
１１０における曝調周波数に対応して変化する。即ち、
同調回路１１０における同調周波数が周波数ｆＯである
場合、同調回路１１０には信号の送信期間及び受信期間
とも周波数ｆＯの誘導電圧が発生し、また、これに同期
した誘導電流が流れるため、前記受信信号Ｈ（又はＩ）
の周波数及び位相は矩形波信号Ａと一致することになり
、前記信号Ｊの位相も矩形波信号Ａと一致する。

一方、同調回路１１０における同調周波数が周波数ｆＯ
よりわずかに低い周波数、例えばｆΩの場合、信号の送
信期間において、同調回路１１０には周波数ｆＯの誘導
電圧が発生するが、その時、該同調回路１１０には位相
遅れを伴う誘導電流が流れ、また、信号の受信期間にお
いてはほぼ周波数ｆｌの誘導電圧及びこれに同期した誘
導電流が流れるため、前記受信信号Ｈ（又はＩ）の周波
数は矩形波信号Ａの周波数よりわずかに低く、また、そ
の位相もやや遅れたものとなる。帯域フィルタ２３８に
おいて、その入力信号の低い方への周波数のずれは、前
述した場合とは逆に位相遅れとして出力されることにな
り、従って、前記信号Ｊの位相は受信信号Ｈ（又はＩ）
よりさらに遅れたものとなる。

また、逆に同調回路１１０における同調周波数が周波数
ｆＯよりわずかに高い周波数ｆｈの場合、信号の送信期
間において、同調回路１１０には周波数ｆＯの誘導電圧
が発生するが、その時、該同調回路１１０には位相進み
を伴う誘導電流が流れ、また、信号の受信期間において
はほぼ周波数ｆｈの誘導電圧及びこれに同期した誘導電
流が流れるため、前記受信信号Ｈ（又はＩ）の周波数は
矩形波信号Ａの周波数よりわずかに高く、また、その位
相もやや進んだものとなる。前述したように帯域フィル
タ２３８は周波数ｆＯのみを振動数とするものであるか
ら、その入力信号の高い方への周波数のずれは位相進み
として出力されることになり、従って、前記信号Ｊの位
相は受信信号Ｈ（又はＩ）よりさらに進んだものとなる
。

前述したように同調回路１１０の同調周波数は位置指示
器毎、即ちイレーザ１０、カーソル２０゜３０．４０毎
に異なり、さらにスイッチ１１５を操作すると、その同
調周波数がさらに変化するため、前記（１）式により求
められる位相差θも各位置指示器毎並びにそのスイッチ
の状態毎に変化する。

前記位相差θは使用中の位置指示器の種別及びそのスイ
ッチの状態を表わす情報（以下、状態識別情報と称す。

）に変換された上で、Ｘ方向及びＹ方向の座標値ととも
にホストコンピュータ２４９へ送出される。

次に、第７図乃至第１０図に従って座標検出動作及び状
態識別動作を詳細に説明する。

まず、装置全体の電源が投入され、測定開始状態になる
と、制御回路２３０はＸ方向を選択する情報をＸＹ切替
回路２３６及び受信タイミング切替回路２３７に送出す
るとともに、タブレット２２０のＸ方向のループコイル
２２１−１〜２２１−４８のうち、最初のループコイル
２２１−１を選択する情報を選択回路２３２に送り、該
ループコイル２２１−１を送受切替回路２３４に接続す
る。

送受切替回路２３４は前述した送受切替信号Ｃに基づい
て、ループコイル２２１−１を駆動回路２４５並びに増
幅器２４７に交互に接続するが、この際、駆動回路２４
５は３２μＳｅｅの送信期間において、第８図（ａ）に
示すような５００ｋＨｚの１６個の正弦波信号を該ルー
プコイル２２１−１へ送る（なお、第６図では図面の都
合上、そのうちの５個のみを表示している。）。

前記送信及び受信の切替は第８図（ｂ）に示すように−
のループコイル、ここでは２２１−１に対して７回繰返
される。この７回の送信及び受信の繰返し期間が、−の
ループコイルの選択期間（４４８μｓｅｃ　）に相当す
る。

この時、増幅器２４７の出力には−のループコイルに対
して７回の受信期間毎に誘導電圧が得られるが、この誘
導電圧は前述したように受信タイミング切替回路２３７
を介して帯域フィルタ２３８に送出され平均化され、検
波器２３９、位相検波器２４１，２４２及び低域フィル
タ２４０，２４３．２４４を経て制御肌路２３０に送出
される。

制御回路２３０は前記低域フィルタ２４０の出力値をＡ
／Ｄ変換して入力し、位置指示器、例えばイレーザ１０
とループコイル２２１〜１との距離に依存した検出電圧
、例えばＶｘｌとして一時記憶する。

次に、制御回路２３０はループコイル２２１−２を選択
する情報を選択回路２３２に送り、該ループコイル２２
１−２を送受切替回路２３４に接続し、イレーザ１０と
ループコイル２２１−２との距離に比例した検出電圧Ｖ
ｘ２を得てこれを記憶し、以後、同様にループコイル２
２１−３〜２２１−４８を順次、送受切替回路２３４に
接続し、第８図（Ｃ）に示すような各ループコイル毎の
イレーザ１０とのＸ方向の距離に比例した検出電圧ＶＸ
ｌ〜ＶＸ４８　　（但し、第８図（ｃ）にはその一部の
みをアナログ的な表現で示す。）を記憶する。

実際の検出電圧は、第９図に示すようにイレーザ１０が
置かれた位置（ｘｐ　）を中心として、その前後の数本
のループコイルのみに得られる。

制御回路２３０は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定
の検出レベル以上であるか否かをチエツクし、一定の検
出レベル以下であれば、再度、Ｘ方向の各ループコイル
の選択及び電圧検出を繰返し、また、一定の検出レベル
以上であれば、次の処理へ進む。

次に、制御回路２３０はＸＹ切替回路２３６及び受信タ
イミング切替回路２３７にＸ方向の選択情報を送出し、
前記同様にして選択回路２３３及び送受切替回路２３５
を切替え、電波を送受信した時の低域フィルタ２４０の
出力値をＡ／Ｄ変換して得られるイレーザ１０とＸ方向
の各ループコイル２２２−１〜２２２−４８との距離に
依存した検出電圧を一時記憶する。この後、前記同様に
レベルチエツクを行ない、一定の検出レベル以下であれ
ば、再度、Ｘ方向の各ループコイルの選択及び電圧検出
へ戻り、また、一定の検出レベル以上であれば、前記記
憶した電圧値より後述する如くして、イレーザ１０のＸ
方向及びＸ方向の座標値を算出する。

次に、制御回路２３０は前記Ｘ方向のループコイル２２
１−１〜２２１−４８　（又はＸ方向のループコイル２
２２−１〜２２２−４８）のうち、最大の検出電圧が得
られたループコイル（ピークコイル）を選択する情報を
選択回路２３２（又は２３３）に送出し、前記電波の送
受信を複数回、例えば７回繰返させ、その時、低域フィ
ルタ２４３及び２４４より得られた出力値をＡ／Ｄ変換
し、前述したようにして位相差θを算出する。

前記位相差θは前述した状態識別情報に変換され、Ｘ方
向及びＸ方向の座標値とともにホストコンピュータ２４
９に転送される。

このようにして第１回目の座標検出動作及び状態識別動
作が終了すると、制御回路２３０は第１Ｏ図に示すよう
に第２回目以降の座標検出動作として、前記Ｘ方向のル
ープコイル２２１−１〜２２１−４８のうち、最大の検
出電圧が得られたループコイルを中心として、その前後
の一定数、例えば１０本のループコイルのみを選択する
情報を選択回路２３２に送出し、また、Ｙ方向のループ
コイル２２２−１〜２２２−４８のうち、最大の検出電
圧が得られたループコイルを中心として、その前後の一
定数、同じく１０本のループコイルのみを選択する情報
を選択回路２３３に送出し、前記同様にして出力値を得
てＸ方向及びＹ方向の座標検出動作並びに状態識別動作
を行ない、得られた座標値及び状態識別情報をホストコ
ンピュータ２４９に転送し、以下、こ−れらを繰返す。

なお、前述したレベルチエツクを詳細に説明すると、検
出電圧の最大値が検出レベルに達しているか否か及び最
大値の検出電圧を有するループコイルがどのループコイ
ルであるかをチエツクし、検出レベルに達していなけれ
ば以後の座標計算等を停止し、また、次回の座標検出動
作及び状Ｂ識別動作において選択するループコイルの中
心を設定する処理である。

Ｘ方向又はＹ方向の座標値、例えば前記座標値ｘｐを求
める算出方法の一つとして、前記検出電圧ＶＸＩ〜Ｖ　
ｘ４８の極大値付近の波形を適当な函数で近似し、その
函数の極大値の座標を求める方法がある。

例えば第８図（Ｃ）において、最大値の検出電圧Ｖｘ３
と、その両側の検出電圧Ｖｘ２及びＶｘ４を２次函数で
近似すると、次のようにして算出することができる（但
し、各ループコイル２２１−１〜２２１−４８の中心位
置の座標値をＸ１〜ｘ４ｇとし、その間隔をΔＸとする
。）。まず、各電圧と座標値より、Ｖｘ２−　ａ　　（ｘ２　−　ｘｐ　）　　２＋　ｂ　
　　　　−１２）Ｖｘ５＝ａ　（ｘ３−ｘｐ　）　２＋
ｂ　　　　・・・−（３）Ｖｘ４−ａ　（ｘ４−ｘｐ　
）　２＋ｂ　　　　−−−−−−（４）となる。ここで
、ａ、ｂは定数（ａ　＜　０）である。

また、ｘ３−ｘ２−ΔＸ　　　　　　　　　　−−−−−−（
５）ｘ４−ｘ２　＝２ΔＸ　　　　　　　　　−・−・
−（６）となる。（５）　、　（６）式を（３）、（４
）式に代入して整理すると、ｘｐ−ｘ２＋Δｘ／　２　　ｆ　（３Ｖｘ２−４　Ｖｘ
３＋　Ｖｘ４）　／　（Ｖｘ２−２　Ｖｘ３＋　Ｖｘ４
）　）・・・・・・（７）となる。

従って、各検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　ｘ４８より、前記レベ
ルチエツクの際に求められた最大値の検出電圧及びその
前後の検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧
が得られたループコイルの１つ前のループコイルの座標
値（既知）とから前述した（７）式に相当する演算を行
なうことにより、位置指示器の座標値ｘｐを算出できる
。

一方、ホストコンピュータ２４９は制御回路２３０より
送出されたデータを一旦、バッファメモリ等に記憶し、
そのうちの状態識別情報の内容に従って所定のデータ処
理を実行し、その結果を表示装置２５０上に表示させる
。

例えば、状態識別情報がスイッチオフのイレーザ１０を
示している場合は該当する座標位置に該イレーザ１０を
示すマーク、例えば「口」を表示し、さらにスイッチオ
ンのイレーザ１０を示せば、該当する座標位置の画像を
消去する。

また、状態識別情報がスイッチオフのカーソル２０又は
３０を示している場合は複数の色を含むパレットを備え
たメニュー画面を表示するとともに該当する座標位置に
カーソルを示すマーク、例えば「＋」を表示し、さらに
スイッチオンのカーソル２０又は３０を示せば、表示色
又は背景色をパレット中の前記マークの位置に対応する
色に変えて表示する。

さらにまた、状態識別情報がスイッチオフのカーソル４
０を示している場合は「画面消去ＯＫ？Ｊの文字を表示
し、さらにスイッチオンのカーソル４０を示せば、画面
中の全画像を消去する。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、同調回路と、該同
調回路を収納する筐体とを有し、位置検出装置との間で
電波により信号を授受し、前記位置検出装置に対して位
置等を指示する位置指示器において、筐体の外形を指示
する内容に関連付けるとともに、同調回路より送出する
信号の範囲を前記指示内容に関連付けた所定の範囲とな
したため、指示内容に対応した外形ををする位置指示器
を用いるのみで、複数の指示内容のいずれを指示ｌ、よ
うとしているのかを位置検出装置側に特定でき、従って
、効率良く作業を行なうことができる。

また、本発明によれば、同調回路と、該同調回路を収納
する筐体とを有し、位置検出装置との間で電波により信
号を授受し、前記位置検出装置に対して位置等を指示す
る位置指示器において、筐体の被保持部を保持したこと
を検出して同調回路を動作させるセンサ回路を設けたた
め、位置指示器の被保持部を保持しないときは同調回路
が動作せず、被保持部を保持したときのみ同調回路が動
作することになり、位置指示器を使用しない際に該位置
指示器をタブレット上に置いておくことができ、非常に
使い品くなる。

また、本発明によれば、同調回路と、該同調回路を収納
する筐体とを有し、位置検出装置との間で電波により信
号を授受し、前記位置検出装置に対して位置等を指示す
る位置指示器において、筐体の外形を指示する内容に関
連付けるとともに、同調回路より送出する信号の範囲を
前記指示内容に関連付けた所定の範囲となし、さらに筐
体の被保持部を保持したことを検出（７て同調回路を動
作させるセンサ回路を設けたため、指示内容に対応した
外形を有する位置指示器の筐体の非保持部を保持するの
みで、複数の指示内容のいずれを指示しようとしている
のかを位置検出装置側に特定でき、しかもこの際、他の
位置指示器をタブレット上に置いておくことができ、極
めて効率良く作業を行なうことができる等の利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置指示器の同調回路及びセンサ回路
の一実施例を示す図、第２図（ａ）〜（ｄ）は位置指示
器の例を示す概略構成図、第３図は各指示内容に対応し
て設定した位相の範囲の一例を示す説明図、第４図は本
発明の位置指示器を用いる座標入力装置の一実施例を示
す構成図、第５図はタブレットのＸ方向及びＹ方向のル
ープコイル群の詳細な構成図、第６図は第４図の各部の
信号波形図、第７図は制御回路における処理の流れ図、
第８図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は制御回路における基本
的な座標検出動作を示すタイミング図、第９図は第１回
目の座標検出動作の際に各ループコイルより得られる検
出電圧を示す図、第１０図は第２回目以降の座標検出動
作及び状態識別動作を示すタイミング図である。１１．２１，３１．４１・・・筐体、１１０・・・同調
回路、１１１・・・コイル、１１２．１１３・・・コン
デンサ、１１４・・・抵抗器、１１５・・・スイッチ、
１２０・・・センサ回路、１２１・・・検出板、１２２
ａ〜１２２　ｃ−・・抵抗器、１２３　ａ　〜１２３　
ｃ−Ｎ　ＯＴ回路、１２４・・・コンデンサ、１２５・
・・可変抵抗器、１２６・・・トランジスタ、１２７・
・・電解コンデンサ、１２８・・・リレー　１２９・・
・電池。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同調回路と、該同調回路を収納する筐体とを有し
、位置検出装置との間で電波により信号を授受し、前記
位置検出装置に対して位置等を指示する位置指示器にお
いて、筐体の外形を指示する内容に関連付けるとともに、同調回路より送出する信号の範囲を前記指示内容に関連
付けた所定の範囲となしたことを特徴とする位置指示器。
（２）同調回路と、該同調回路を収納する筐体とを有し
、位置検出装置との間で電波により信号を授受し、前記
位置検出装置に対して位置等を指示する位置指示器にお
いて、筐体の被保持部を保持したことを検出して同調回路を動
作させるセンサ回路を設けたことを特徴とする位置指示器。
（３）同調回路と、該同調回路を収納する筐体とを有し
、位置検出装置との間で電波により信号を授受し、前記
位置検出装置に対して位置等を指示する位置指示器にお
いて、筐体の外形を指示する内容に関連付けるとともに、同調回路より送出する信号の範囲を前記指示内容に関連
付けた所定の範囲となし、さらに筐体の被保持部を保持したことを検出して同調回
路を動作させるセンサ回路を設けたことを特徴とする位
置指示器。