JPH0675683A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出精度に悪影響を与えることなく無効
エリアを少なくできる位置検出装置を提供する。 【構成】 多数のループコイルを複数のブロックに分
け、各ブロック内の相対位置が同一のループコイル同士
を互いに直列に接続して複数の直列ループコイル２−１
〜２−４を構成し、前記多数のループコイルを少なくと
も２つ含む大きさを有するループコイルを前記各ブロッ
クに対して少なくとも１つ対応する如く配置して複数の
ブロックループコイル３−１〜３−５を構成することに
より、選択すべきループコイルの数を減らして無効エリ
アを少なくし、また、ブロックループコイルより電波を
発生するとともに直列ループコイルを選択して誘導電圧
を検出することにより、位置指示器１が置かれる場所に
よってその共振回路１５に到達する電磁エネルギーや誘
導電圧の大きさ、位相に不規則な偏りが生じないように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、共振回路を有する位置
指示器の指示位置を検出する位置検出装置の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この出願に先立ち、出願人は特願昭６１
−２１３９７０号（特開昭６３−７０３２６号公報参
照）において、共振回路のみを有し且つどこにも接続さ
れない位置指示器の指示位置を検出し得る位置検出装置
を提案した。

【０００３】前記装置の内容を簡単に説明すると、位置
検出方向に並設してなる多数のループコイルより一のル
ープコイルを選択し、これに所定の周波数の交流信号を
供給して電波を発信させ、該電波を位置指示器に設けた
共振回路に受信させる。この際、該電波によるエネルギ
ーを受けた共振回路から発生される電波を前記一のルー
プコイルに受信させ、誘導電圧を発生させる。これを多
数のループコイルについて順次切替えて繰返し、各ルー
プコイルに発生した誘導電圧の大きさに基づいて共振回
路の位置、即ち指示位置の座標値を求める如くなしたも
のである。

【０００４】しかしながら、前記装置では多数のループ
コイルの周囲に、これらを１つずつ選択するための回路
（マルチプレクサ）を複数配置しなければならず、位置
検出可能な領域（位置検出エリア）の周囲に位置検出で
きない領域（無効エリア）がかなりの範囲に亘って生じ
てしまうという問題があった。

【０００５】そこで、出願人は特願平１−２８２８５２
号（特開平３−１４７０１２号公報参照）において、多
数のループコイルを複数のグループに分け、各グループ
内の一のループコイルをそれぞれ他のグループ内のルー
プコイルと直列に接続することによって選択すべきルー
プコイルの数、いいかえればマルチプレクサの数を減ら
して無効エリアを少なくするとともに、この際、互いに
接続されるループコイルの各グループ内における相対位
置が所定数以上各グループ内及びグループ同士に跨って
同一又は対称とならないようにすることによって、得ら
れる誘導電圧のパターンから位置指示器がいずれのグル
ープ上に位置しているかを識別可能とし、さらに前記同
様に誘導電圧の大きさに基づいて指示位置の座標値を求
める如くなしたものを提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記装
置では不規則な順序で配置された複数のコイルから同時
に電波が発信されるとともに受信されることになるた
め、位置指示器が置かれる場所によってその共振回路に
到達する電磁エネルギーに不規則な偏りが生じたり、誘
導電圧の大きさや位相に不規則な偏りを生じ、この結
果、高精度な位置検出が難しいという問題があった。

【０００７】本発明は前記従来の問題点に鑑み、位置検
出精度に悪影響を与えることなく無効エリアを少なくで
きる位置検出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項１では、共振回路を有する位置指示
器と、位置検出方向に並設されたループコイルとの間で
電波を授受することにより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、位置検出方向に並設された
多数のループコイルを複数のブロックに分け、各ブロッ
ク内の相対位置が同一のループコイル同士を互いに直列
に接続してなる複数の直列ループコイルと、該複数の直
列ループコイルを構成する多数のループコイルを少なく
とも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロックに対して
少なくとも１つ対応する如く配置された複数のブロック
ループコイルと、前記位置指示器の共振回路を励振する
電波を発生するための交流信号を供給する交流信号供給
手段と、ループコイルに発生する誘導電圧のレベルを検
出する誘導電圧検出手段と、前記複数のブロックループ
コイルより一のブロックループコイルを順次選択して前
記交流信号供給手段に接続する第１の選択手段と、前記
複数のブロックループコイルのうちの一のブロックルー
プコイルが選択されている間、前記複数の直列ループコ
イルより一の直列ループコイルを順次選択して前記誘導
電圧検出手段に接続する第２の選択手段と、前記複数の
直列ループコイルに一定レベル以上の誘導電圧が発生し
た際のブロックループコイルの位置から前記位置指示器
の概略位置を求める概略位置決定手段と、前記複数の直
列ループコイルにそれぞれ発生する誘導電圧のレベルに
基づいて前記位置指示器の詳細な指示位置を求める詳細
位置決定手段とを備えた位置検出装置を提案する。

【０００９】また、請求項２では、共振回路を有する位
置指示器と、位置検出方向に並設されたループコイルと
の間で電波を授受することにより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、位置検出方向に並設
された多数のループコイルを複数のブロックに分け、各
ブロック内の相対位置が同一のループコイル同士を互い
に直列に接続してなる複数の直列ループコイルと、該複
数の直列ループコイルを構成する多数のループコイルを
少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロックに
対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数のブ
ロックループコイルと、前記位置指示器の共振回路を励
振する電波を発生するための交流信号を供給する交流信
号供給手段と、ループコイルに発生する誘導電圧のレベ
ルを検出する誘導電圧検出手段と、前記複数のブロック
ループコイルより一のブロックループコイルを順次選択
して前記交流信号供給手段と前記誘導電圧検出手段とに
交互に接続する第１の選択手段と、一定レベル以上の誘
導電圧が発生した際のブロックループコイルの位置から
前記位置指示器の概略位置を求める概略位置決定手段
と、前記複数のブロックループコイルのうちの前記一定
レベル以上の誘導電圧が得られたブロックループコイル
を選択して前記交流信号供給手段に接続するとともに、
前記複数の直列ループコイルより一の直列ループコイル
を順次選択して前記誘導電圧検出手段に接続する第２の
選択手段と、前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発
生する誘導電圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳
細な指示位置を求める詳細位置決定手段とを備えた位置
検出装置を提案する。

【００１０】また、請求項３では、共振回路を有する位
置指示器と、位置検出方向に並設されたループコイルと
の間で電波を授受することにより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、位置検出方向に並設
された多数のループコイルを複数のブロックに分け、各
ブロック内の相対位置が同一のループコイル同士を互い
に直列に接続してなる複数の直列ループコイルと、該複
数の直列ループコイルを構成する多数のループコイルを
少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロックに
対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数のブ
ロックループコイルと、前記位置指示器の共振回路を励
振する電波を発生するための交流信号を供給する交流信
号供給手段と、ループコイルに発生する誘導電圧のレベ
ルを検出する誘導電圧検出手段と、ループコイルに発生
する誘導電圧から前記位置指示器の状態を識別する状態
識別手段と、前記複数のブロックループコイルより一の
ブロックループコイルを順次選択して前記交流信号供給
手段と前記状態識別手段とに交互に接続する第１の選択
手段と、前記複数のブロックループコイルのうちの一の
ブロックループコイルが選択されている間、前記複数の
直列ループコイルより一の直列ループコイルを順次選択
して前記誘導電圧検出手段に接続する第２の選択手段
と、前記複数の直列ループコイルに一定レベル以上の誘
導電圧が発生した際のブロックループコイルの位置から
前記位置指示器の概略位置を求める概略位置決定手段
と、前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発生する誘
導電圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳細な指示
位置を求める詳細位置決定手段とを備えた位置検出装置
を提案する。

【００１１】また、請求項４では、共振回路を有する位
置指示器と、位置検出方向に並設されたループコイルと
の間で電波を授受することにより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、位置検出方向に並設
された多数のループコイルを複数のブロックに分け、各
ブロック内の相対位置が同一のループコイル同士を互い
に直列に接続してなる複数の直列ループコイルと、該複
数の直列ループコイルを構成する多数のループコイルを
少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロックに
対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数のブ
ロックループコイルと、前記位置指示器の共振回路を励
振する電波を発生するための交流信号を供給する交流信
号供給手段と、ループコイルに発生する誘導電圧のレベ
ルを検出する誘導電圧検出手段と、ループコイルに発生
する誘導電圧から前記位置指示器の状態を識別する状態
識別手段と、前記複数のブロックループコイルより一の
ブロックループコイルを順次選択して前記交流信号供給
手段と前記誘導電圧検出手段及び状態識別手段とに交互
に接続する第１の選択手段と、一定レベル以上の誘導電
圧が発生した際のブロックループコイルの位置から前記
位置指示器の概略位置を求める概略位置決定手段と、前
記複数のブロックループコイルのうちの前記一定レベル
以上の誘導電圧が得られたブロックループコイルを選択
して前記交流信号供給手段に接続するとともに、前記複
数の直列ループコイルより一の直列ループコイルを順次
選択して前記誘導電圧検出手段に接続する第２の選択手
段と、前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発生する
誘導電圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳細な指
示位置を求める詳細位置決定手段とを備えた位置検出装
置を提案する。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１によれば、規則的に配置され
た複数のブロックループコイルのうちの一のブロックル
ープコイルから電波が発生され、また、位置指示器から
反射された電波は規則的に配置された多数のループコイ
ルを一定の順序で直列に接続した複数の直列ループコイ
ルにて受信されるため、位置指示器が置かれる場所によ
ってその共振回路に到達する電磁エネルギーに不規則な
偏りが生じたり、誘導電圧の大きさや位相に不規則な偏
りを生じることがなくなり、従って、位置検出精度が悪
化することがなく、また、選択すべきループコイルの数
は前述した直列接続によって減ることになるため、無効
エリアを少なくできる。

【００１３】また、請求項２によれば、位置指示器に対
し、当初、複数のブロックループコイルのみから電波が
送受信されてその概略位置を求められるため、複数のブ
ロックループコイルの全てに対して直列ループコイルを
選択する必要がなくなり、その分、１回の位置検出にか
かる時間を短縮することができる。

【００１４】また、請求項３によれば、位置指示器から
反射され、カバーエリアの大きなブロックループコイル
で受信された電波による誘導電圧から状態識別が行われ
るため、より安定で正確な識別結果を得ることができ
る。

【００１５】また、請求項４によれば、ブロックループ
コイルのみを用いた電波の送受信の際の誘導電圧から位
置指示器の状態を識別するようになしたため、識別結果
をより高速に得られるとともに、カバーエリアの大きな
ブロックループコイルで受信された電波による誘導電圧
から状態識別が行われるため、より安定で正確な識別結
果を得ることができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の位置検出装置の第１の実施例
を示すもので、図中、１は位置指示器、２−１，２−
２，２−３，２−４は第１のループコイル、３−１，３
−２，３−３，３−４，３−５は第２のループコイル、
４，５は選択回路、６は交流信号源、７は電流ドライ
バ、８，９は送受切替回路、１０は受信アンプ、１１は
検波器、１２は低域フィルタ（ＬＰＦ）、１３はアナロ
グ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、１４は処理装置
（ＣＰＵ）である。

【００１７】位置指示器１は所定の周波数、例えばｆo
を共振周波数とする共振回路１５を有しており、オペレ
ータの操作に応じて任意の位置に移動し得る如くなって
いる。

【００１８】第１のループコイル２−１〜２−４は所定
間隔を隔てて位置検出方向、例えばｘ方向にほぼ平行に
並設された多数、ここでは１２本のループコイルを複
数、ここでは３つのブロックに分け、各ブロック内の相
対位置が同一のループコイル同士を互いに直列に接続し
てなっており、その各一端は選択回路５に接続され、ま
た、その各他端は共通に接地されている。以下、この第
１のループコイル２−１〜２−４を直列ループコイル２
−１〜２−４と称す。

【００１９】第２のループコイル３−１〜３−５は前記
直列ループコイル２−１〜２−４を構成する多数のルー
プコイルを４つ含む大きさを有し、且つ、互いに重なり
合って前述した各ブロックに対し２つずつ対応する如く
配置されてなっており、その各一端は選択回路４に接続
され、また、その各他端は共通に接地されている。以
下、この第２のループコイル３−１〜３−５をブロック
ループコイル３−１〜３−５と称す。

【００２０】選択回路４及び５は処理装置１４より加え
られる所定の選択信号に従って、ブロックループコイル
３−１〜３−５及び直列ループコイル２−１〜２−４よ
り、それぞれ一のブロックループコイル及び直列ループ
コイルを選択する。

【００２１】交流信号源６は前述した所定の周波数ｆo
の交流信号を発生して、これを電流ドライバ７に送出す
る。電流ドライバ７は前記交流信号を電流に変換して送
受切替回路８へ送出する。送受切替回路８は処理装置１
４より加えられる所定の送受切替信号に従って前記選択
回路４により選択されたブロックループコイル３−１〜
３−５中の一のブロックループコイルを交互に電流ドラ
イバ７に接続し又は開放する。また、送受切替回路９は
受信アンプ１０を交互に、処理装置１４より加えられる
所定の送受切替信号に従って前記選択回路５により選択
された直列ループコイル２−１〜２−４中の一の直列ル
ープコイルに接続し又は接地する。

【００２２】受信アンプ１０は前記選択された直列ルー
プコイル２−１〜２−４中の一の直列ループコイルに発
生し、選択回路５及び送受切替回路９を介して送られて
くる誘導電圧を増幅し、これを検波器１１へ送出する。
検波器１１は前記誘導電圧、即ち受信信号を検波・整流
して低域フィルタ１２へ送出する。

【００２３】低域フィルタ１２は前述した周波数ｆo よ
り充分低い遮断周波数を有しており、検波器１１の出力
信号を直流信号に変換し、Ａ／Ｄ変換回路１３へ送出す
る。Ａ／Ｄ変換回路１３は前記低域フィルタ１２の出力
をアナログ・ディジタル変換して処理装置１４へ送出す
る。処理装置１４は前記ディジタル値に変換された直列
ループコイル２−１〜２−４に対応した受信信号の電圧
値に基づいて位置指示器１の位置を算出する。

【００２４】図２は本実施例における処理の流れを示す
もので、以下、これに従ってその動作を説明する。ここ
で、ｍは選択するブロックループコイルの番号を、ま
た、ｎは選択する直列ループコイルの番号を示す。

【００２５】まず、選択回路４によりブロックループコ
イル３−１が選択され、送受切替回路８を介して電流ド
ライバ７に接続され、交流信号源６による所定の周波数
ｆoの交流電流が供給されると、該ブロックループコイ
ル３−１からは所定の周波数ｆo の電波が発生する。こ
の電波は位置指示器１の共振回路１５を励振し、これに
電磁エネルギーを与える。また、この時、選択回路５に
より直列ループコイル２−１が選択されているが、送受
切替回路９が受信アンプ１０の入力を接地しているた
め、該直列ループコイル２−１には何も発生しない。

【００２６】この後、前記ブロックループコイル３−１
が送受切替回路８の切り替えに伴って開放されると、該
ブロックループコイル３−１からの電波の発生は停止す
る。この際、共振回路１５は前記与えられた電磁エネル
ギーに基づいて前記所定の周波数ｆo とほぼ同一周波数
の電波を発生する。

【００２７】一方、前述した送受切替回路８の切り替え
に同期して送受切替回路９が受信アンプ１０の入力を選
択回路５に接続するため、直列ループコイル２−１は前
記共振回路１５からの電波により励振され、前記所定の
周波数ｆo とほぼ同一周波数の誘導電圧が発生する。該
誘導電圧は受信アンプ１０により増幅され、検波器１
１、低域フィルタ１２及びＡ／Ｄ変換回路１３を介して
電圧値として処理装置１４へ送出される。

【００２８】その後、選択回路５により選択される直列
ループコイルが２−２，２−３，２−４と順次切り替え
られるとともに前記同様な電波の送受信が繰り返され、
直列ループコイル２−１〜２−４に発生する誘導電圧の
電圧値が処理装置１４へ送出される。

【００２９】前記直列ループコイル２−１〜２−４より
取出される誘導電圧の電圧値は、共振回路１５がブロッ
クループコイル３−１上にあるか否かによって大きく異
なり、該共振回路１５がブロックループコイル３−１上
にあれば一定レベル以上となるが、なければ著しく小さ
くなる。そこで、得られた誘導電圧の電圧値のレベルを
チェックし、一定レベル以下であれば、選択回路４によ
りブロックループコイルを３−２に切り替え、前記同様
な電波の送受信を繰り返し、以下、一定レベル以上の誘
導電圧が得られるまでブロックループコイルを３−３，
３−４，３−５と順次切り替えて、これを繰り返す。こ
こで、一定レベル以上の誘導電圧が得られた時のブロッ
クループコイルの位置は共振回路１５、即ち位置指示器
１の概略位置を表すことになる。

【００３０】また、直列ループコイル２−１〜２−４よ
り取出される、一定レベル以上の誘導電圧についてさら
に詳細にみると、各電圧値は共振回路１５と直列ループ
コイル２−１〜２−４との距離に依存し、この距離が小
さいほど大きくなる。従って、直列ループコイル２−１
〜２−４より取出される誘導電圧の電圧値は共振回路１
５、即ち位置指示器１の指示位置に最も近い直列ループ
コイルに対応する誘導電圧を最大として、対応する直列
ループコイルが指示位置から離れるに従って徐々に小さ
くなる。

【００３１】前記各誘導電圧の電圧値は処理装置１４に
より演算処理され、電圧値の分布が極大となる位置が求
められ、これと前述した概略位置から位置指示器１の指
示位置の座標値が求められる。

【００３２】このように第１の実施例によれば、電波を
発生するループコイル及び電波を受信するループコイル
とも規則的に配置することができたため、位置指示器が
置かれる場所によってその共振回路に到達する電磁エネ
ルギーに不規則な偏りが生じたり、誘導電圧の大きさや
位相に不規則な偏りを生じることがなくなり、従って、
位置検出精度が悪化することがなく、また、詳細な位置
を検出するための多数のループコイルは直列に接続する
ことによってその数を減らすことができたため、これに
よって選択回路の数も少なくて済むことになり、無効エ
リアを少なくできる。

【００３３】図３は本発明の位置検出装置の第２の実施
例を示すもので、ここでは第１の実施例において当初は
ブロックループコイル３−１〜３−５のみを用いて電波
の送受信を行い、位置指示器の概略位置を求めるように
なした例を示す。即ち、図中、１６は選択回路であり、
概略位置を求める際は送受切替回路８を介してブロック
ループコイル３−１〜３−５からの受信信号を送受切替
回路９に送出し、また、詳細な指示位置を求める際は選
択回路５を介して直列ループコイル２−１〜２−４から
の受信信号を送受切替回路９に送出する如くなってい
る。なお、その他の構成は第１の実施例の場合と同様で
あるが、図面の都合上、位置指示器１は省略した。

【００３４】図４は本実施例における処理の流れを示す
もので、以下、これに従ってその動作を説明する。ここ
で、ｋは選択回路１６においてブロックループコイル３
−１〜３−５からの受信信号を選択するか又は直列ルー
プコイル２−１〜２−４からの受信信号を選択するかの
状態（「０」はブロックループコイルからの受信信号を
選択する状態、「１」は直列ループコイルからの受信信
号を選択する状態）を示す。

【００３５】まず、ブロックループコイル３−１〜３−
５からの受信信号が送受切替回路９に送出されるよう、
選択回路１６が切り替えられる。次に、選択回路４によ
りブロックループコイル３−１が選択され、送受切替回
路８を介して電流ドライバ７に接続され、交流信号源６
による所定の周波数ｆo の交流電流が供給されると、該
ブロックループコイル３−１からは所定の周波数ｆo の
電波が発生する。この電波は位置指示器１の共振回路１
５を励振し、これに電磁エネルギーを与える。

【００３６】この後、前記ブロックループコイル３−１
が送受切替回路８の切り替えに伴って選択回路１６に接
続されると、該ブロックループコイル３−１からの電波
の発生は停止する。この際、共振回路１５は前記与えら
れた電磁エネルギーに基づいて前記所定の周波数ｆo と
ほぼ同一周波数の電波を発生する。

【００３７】一方、前述した送受切替回路８の切り替え
に同期して送受切替回路９が受信アンプ１０の入力を選
択回路１６に接続するため、前記ブロックループコイル
３−１は前記共振回路１５からの電波により励振され、
前記所定の周波数ｆo とほぼ同一周波数の誘導電圧が発
生する。該誘導電圧は受信アンプ１０により増幅され、
検波器１１、低域フィルタ１２及びＡ／Ｄ変換回路１３
を介して電圧値として処理装置１４へ送出される。

【００３８】前記ブロックループコイル３−１より取出
される誘導電圧の電圧値は、共振回路１５がブロックル
ープコイル３−１上にあるか否かによって大きく異な
り、該共振回路１５がブロックループコイル３−１上に
あれば一定レベル以上となるが、なければ著しく小さく
なる。そこで、得られた誘導電圧の電圧値のレベルをチ
ェックし、一定レベル以下であれば、選択回路４により
ブロックループコイルを３−２に切り替え、前記同様な
電波の送受信を繰り返し、以下、一定レベル以上の誘導
電圧が得られるまでブロックループコイルを３−３，３
−４，３−５と順次切り替えて、これを繰り返す。ここ
で、一定レベル以上の誘導電圧が得られた時のブロック
ループコイルの位置は共振回路１５、即ち位置指示器１
の概略位置を表すことになる。

【００３９】前述したブロックループコイルのみによる
電波の送受信において一定レベル以上の誘導電圧が得ら
れた場合は、直列ループコイル２−１〜２−４からの受
信信号が送受切替回路９に送出されるよう、選択回路１
６が切り替えられる。

【００４０】以下、前記一定レベル以上の誘導電圧が得
られたブロックループコイルと直列ループコイル２−１
〜２−４との間で、第１の実施例の場合と同様な電波の
送受信が繰り返され、該直列ループコイル２−１〜２−
４に発生する誘導電圧の電圧値が処理装置１４へ送出さ
れ、前記同様に演算処理され、電圧値の分布が極大とな
る位置が求められ、これと前述した概略位置から位置指
示器１の指示位置の座標値が求められる。

【００４１】このように第２の実施例によれば、ブロッ
クループコイル３−１〜３−５のみを用いた電波の送受
信の際の誘導電圧から位置指示器１の概略位置を求め、
その後、該当ブロックループコイルと直列ループコイル
２−１〜２−４との間で電波の送受信を行って詳細位置
を求めるようになしたため、ブロックループコイル３−
１〜３−５の全てに対して直列ループコイル２−１〜２
−４を選択する必要がなくなり、その分、１回の位置検
出にかかる時間を短縮することができる。なお、その他
の効果は第１の実施例と同様である。

【００４２】図５は本発明の位置検出装置の第３の実施
例を示すもので、ここでは第２の実施例においてブロッ
クループコイル３−１〜３−５からの受信信号より、状
態に応じて共振回路の共振周波数が変化する位置指示器
の状態を識別するようになした例を示す。即ち、図中、
１７は位相検波器（ＰＳＤ）、１８は低域フィルタ（Ｌ
ＰＦ）、１９はアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回
路である。また、図示しないが、位置指示器の共振回路
は該位置指示器の状態、例えばペンダウン状態かペンア
ップ状態かによってコイル又はコンデンサの値が変化し
あるいはスイッチ等を介して別のコンデンサ，コイル等
が接続されて、その共振周波数が変化する如くなってい
る。なお、その他の構成は第２の実施例の場合と同様で
ある。

【００４３】図６は本実施例における処理の流れを示す
もので、以下、これに従ってその動作を説明するが、位
置検出にかかわる動作は第２の実施例の場合と同様であ
る。

【００４４】ブロックループコイル３−１〜３−５のみ
による電波の送受信の結果、ブロックループコイルに発
生した誘導電圧は選択回路４及び送受切替回路８を介し
て位相検波器１７にも送出され、交流信号源６からの周
波数ｆo の交流信号を検波信号として位相検波される。
この際、位置指示器がペンアップ状態にあり、共振回路
の共振周波数が所定の周波数ｆo と正確に一致してい
て、前記誘導電圧の位相と交流信号の位相とが一致して
いれば、位相検波器１７の出力信号電圧は０となる。該
位相検波器１７の出力信号は周波数ｆo より充分低い遮
断周波数を有する低域フィルタ１８に送出されるが、該
低域フィルタ１８の出力も０となり、Ａ／Ｄ変換回路１
９からは何も出力されない。処理装置１４は一定レベル
以上の誘導電圧が得られた時のＡ／Ｄ変換回路１９の出
力信号から位置指示器の状態を識別するが、ここでは何
も出力されないことからペンアップ状態であると識別す
る。

【００４５】ここで、位置指示器がペンダウン状態とな
り、その共振回路の共振周波数が周波数ｆo とわずかに
異なる周波数に変化したとすると、前記誘導電圧の位相
と交流信号の位相とは不一致となり、位相検波器１７よ
りその位相差に応じた符号及び値を有する電圧の信号が
出力される。従って、低域フィルタ１８の出力信号も前
記位相差に応じた符号及び値を有するものとなり、該信
号はさらにＡ／Ｄ変換回路１９にてディジタル値に変換
されて処理装置１４に送出され、その符号及び値から位
置指示器がペンダウン状態となったことが識別される。

【００４６】このように第３の実施例によれば、ブロッ
クループコイル３−１〜３−５のみを用いた電波の送受
信の際の誘導電圧から位置指示器の状態を識別するよう
になしたため、識別結果をより高速に得られるととも
に、カバーエリアの大きなブロックループコイルで受信
された電波による誘導電圧から状態識別を行っているた
め、より安定で正確な識別結果を得ることができる。な
お、その他の効果は第２の実施例と同様である。

【００４７】また、前記実施例では位置指示器の状態に
応じて共振回路の共振周波数を変化させ、該共振周波数
の変化を受信信号の位相の変化として検出して状態を識
別するようになしたが、共振回路内部の損失を変化さ
せ、受信信号の減衰率を検出して状態を識別するように
なしても良く、また、信号強度や位相や減衰率の時間変
化を検出して状態を識別することもできる。この場合、
変化量に意味を持たせる方法やディジタルデータを時系
列で送る方法も含まれる。さらにまた、ループコイル側
より発生する電波の周波数を、位置指示器の共振回路の
共振周波数の変化に合わせてこれと一致するように変化
させ、この変化量から状態を識別することもできる。

【００４８】また、これまでの実施例では、直列ループ
コイル及びブロックループコイルとも全て１ターンで構
成したが、２ターン以上で構成しても良く、また、複数
の直列ループコイルを離して配置したが、互いに重なり
合うように配置しても良い。また、ブロックループコイ
ルは互いに半分ずつ重なり合うように配置したが、電波
を発生できない領域が生じなければどのような配置でも
良い。さらにまた、直列ループコイルの数やそれぞれを
構成するループコイルの数、ブロックループコイルの数
は一例であって、任意の数に設定できることはいうまで
もない。

【００４９】また、これまで説明した実施例は一方向の
位置検出を行うものであるが、直列ループコイル及びブ
ロックループコイルと同様なループコイルをこれと直交
する如く配置し、前記同様な選択回路を設けるとともに
他の回路を切り替え使用して交互にその位置検出を行う
ことにより、直交する２方向の指示位置を検出できるこ
とはいうまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、電波を発生するループコイル及び電波を受信す
るループコイルとも規則的に配置することができ、位置
指示器が置かれる場所によってその共振回路に到達する
電磁エネルギーに不規則な偏りが生じたり、誘導電圧の
大きさや位相に不規則な偏りを生じることがなくなり、
従って、位置検出精度が悪化することがなく、また、詳
細な位置を検出するための多数のループコイルは直列に
接続することによってその数を減らすことができ、これ
によって選択回路の数も少なくて済むことになり、無効
エリアを少なくできる。

【００５１】また、本発明の請求項２によれば、複数の
ブロックループコイルの全てに対して直列ループコイル
を選択する必要がなくなり、その分、１回の位置検出に
かかる時間を短縮することができる。

【００５２】また、本発明の請求項３によれば、カバー
エリアの大きなブロックループコイルで受信された電波
による誘導電圧から状態識別を行うことができ、より安
定で正確な識別結果を得ることができる。

【００５３】また、本発明の請求項４によれば、ブロッ
クループコイルのみを用いた電波の送受信の際の誘導電
圧から位置指示器の状態を識別することができ、識別結
果をより高速に得られるとともに、カバーエリアの大き
なブロックループコイルで受信された電波による誘導電
圧から状態識別を行うことができ、より安定で正確な識
別結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置検出装置の第１の実施例を示す構
成図

【図２】第１の実施例における処理の流れ図

【図３】本発明の位置検出装置の第２の実施例を示す構
成図

【図４】第２の実施例における処理の流れ図

【図５】本発明の位置検出装置の第３の実施例を示す構
成図

【図６】第３の実施例における処理の流れ図

【符号の説明】

１…位置指示器、２−１〜２−４…直列ループコイル、
３−１〜３−５…ブロックループコイル、４，５，１６
…選択回路、６…交流信号源、７…電流ドライバ、８，
９…送受切替回路、１０…受信アンプ、１１…検波器、
１２，１８…低域フィルタ、１３，１９…アナログ・デ
ィジタル変換回路、１４…処理装置、１５…共振回路、
１７…位相検波器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共振回路を有する位置指示器と、位置検
   出方向に並設されたループコイルとの間で電波を授受す
   ることにより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、 位置検出方向に並設された多数のループコイルを複数の
   ブロックに分け、各ブロック内の相対位置が同一のルー
   プコイル同士を互いに直列に接続してなる複数の直列ル
   ープコイルと、 該複数の直列ループコイルを構成する多数のループコイ
   ルを少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロッ
   クに対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数
   のブロックループコイルと、 前記位置指示器の共振回路を励振する電波を発生するた
   めの交流信号を供給する交流信号供給手段と、 ループコイルに発生する誘導電圧のレベルを検出する誘
   導電圧検出手段と、 前記複数のブロックループコイルより一のブロックルー
   プコイルを順次選択して前記交流信号供給手段に接続す
   る第１の選択手段と、 前記複数のブロックループコイルのうちの一のブロック
   ループコイルが選択されている間、前記複数の直列ルー
   プコイルより一の直列ループコイルを順次選択して前記
   誘導電圧検出手段に接続する第２の選択手段と、 前記複数の直列ループコイルに一定レベル以上の誘導電
   圧が発生した際のブロックループコイルの位置から前記
   位置指示器の概略位置を求める概略位置決定手段と、 前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発生する誘導電
   圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳細な指示位置
   を求める詳細位置決定手段とを備えたことを特徴とする
   位置検出装置。
2. 【請求項２】 共振回路を有する位置指示器と、位置検
   出方向に並設されたループコイルとの間で電波を授受す
   ることにより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、 位置検出方向に並設された多数のループコイルを複数の
   ブロックに分け、各ブロック内の相対位置が同一のルー
   プコイル同士を互いに直列に接続してなる複数の直列ル
   ープコイルと、 該複数の直列ループコイルを構成する多数のループコイ
   ルを少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロッ
   クに対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数
   のブロックループコイルと、 前記位置指示器の共振回路を励振する電波を発生するた
   めの交流信号を供給する交流信号供給手段と、 ループコイルに発生する誘導電圧のレベルを検出する誘
   導電圧検出手段と、 前記複数のブロックループコイルより一のブロックルー
   プコイルを順次選択して前記交流信号供給手段と前記誘
   導電圧検出手段とに交互に接続する第１の選択手段と、 一定レベル以上の誘導電圧が発生した際のブロックルー
   プコイルの位置から前記位置指示器の概略位置を求める
   概略位置決定手段と、 前記複数のブロックループコイルのうちの前記一定レベ
   ル以上の誘導電圧が得られたブロックループコイルを選
   択して前記交流信号供給手段に接続するとともに、前記
   複数の直列ループコイルより一の直列ループコイルを順
   次選択して前記誘導電圧検出手段に接続する第２の選択
   手段と、 前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発生する誘導電
   圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳細な指示位置
   を求める詳細位置決定手段とを備えたことを特徴とする
   位置検出装置。
3. 【請求項３】 共振回路を有する位置指示器と、位置検
   出方向に並設されたループコイルとの間で電波を授受す
   ることにより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、 位置検出方向に並設された多数のループコイルを複数の
   ブロックに分け、各ブロック内の相対位置が同一のルー
   プコイル同士を互いに直列に接続してなる複数の直列ル
   ープコイルと、 該複数の直列ループコイルを構成する多数のループコイ
   ルを少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロッ
   クに対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数
   のブロックループコイルと、 前記位置指示器の共振回路を励振する電波を発生するた
   めの交流信号を供給する交流信号供給手段と、 ループコイルに発生する誘導電圧のレベルを検出する誘
   導電圧検出手段と、 ループコイルに発生する誘導電圧から前記位置指示器の
   状態を識別する状態識別手段と、 前記複数のブロックループコイルより一のブロックルー
   プコイルを順次選択して前記交流信号供給手段と前記状
   態識別手段とに交互に接続する第１の選択手段と、 前記複数のブロックループコイルのうちの一のブロック
   ループコイルが選択されている間、前記複数の直列ルー
   プコイルより一の直列ループコイルを順次選択して前記
   誘導電圧検出手段に接続する第２の選択手段と、 前記複数の直列ループコイルに一定レベル以上の誘導電
   圧が発生した際のブロックループコイルの位置から前記
   位置指示器の概略位置を求める概略位置決定手段と、 前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発生する誘導電
   圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳細な指示位置
   を求める詳細位置決定手段とを備えたことを特徴とする
   位置検出装置。
4. 【請求項４】 共振回路を有する位置指示器と、位置検
   出方向に並設されたループコイルとの間で電波を授受す
   ることにより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、 位置検出方向に並設された多数のループコイルを複数の
   ブロックに分け、各ブロック内の相対位置が同一のルー
   プコイル同士を互いに直列に接続してなる複数の直列ル
   ープコイルと、 該複数の直列ループコイルを構成する多数のループコイ
   ルを少なくとも２つ含む大きさを有し且つ前記各ブロッ
   クに対して少なくとも１つ対応する如く配置された複数
   のブロックループコイルと、 前記位置指示器の共振回路を励振する電波を発生するた
   めの交流信号を供給する交流信号供給手段と、 ループコイルに発生する誘導電圧のレベルを検出する誘
   導電圧検出手段と、 ループコイルに発生する誘導電圧から前記位置指示器の
   状態を識別する状態識別手段と、 前記複数のブロックループコイルより一のブロックルー
   プコイルを順次選択して前記交流信号供給手段と前記誘
   導電圧検出手段及び状態識別手段とに交互に接続する第
   １の選択手段と、 一定レベル以上の誘導電圧が発生した際のブロックルー
   プコイルの位置から前記位置指示器の概略位置を求める
   概略位置決定手段と、 前記複数のブロックループコイルのうちの前記一定レベ
   ル以上の誘導電圧が得られたブロックループコイルを選
   択して前記交流信号供給手段に接続するとともに、前記
   複数の直列ループコイルより一の直列ループコイルを順
   次選択して前記誘導電圧検出手段に接続する第２の選択
   手段と、 前記複数の直列ループコイルにそれぞれ発生する誘導電
   圧のレベルに基づいて前記位置指示器の詳細な指示位置
   を求める詳細位置決定手段とを備えたことを特徴とする
   位置検出装置。