JPH07306745A - Position detecting device - Google Patents
Position detecting deviceInfo
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- JPH07306745A JPH07306745A JP13237494A JP13237494A JPH07306745A JP H07306745 A JPH07306745 A JP H07306745A JP 13237494 A JP13237494 A JP 13237494A JP 13237494 A JP13237494 A JP 13237494A JP H07306745 A JPH07306745 A JP H07306745A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、共振回路を有する位置
指示器による指示位置の座標値を検出する位置検出装置
の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a position detecting device for detecting a coordinate value of a position indicated by a position indicator having a resonance circuit.
【0002】[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
れない位置指示器による指示位置の座標値を検出し得る
位置検出装置を提案した。2. Description of the Prior Art Prior to this application,
No. 213970 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-70326) proposes a position detecting device that has only a resonance circuit and can detect the coordinate value of a position indicated by a position indicator that is not connected to anywhere.
【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複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
供給して電波を送信させ、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。これを複
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。To briefly explain the contents of the device, one loop coil is selected from a plurality of loop coils arranged in parallel in the position detection direction, and an alternating current signal of a predetermined frequency is supplied to this loop coil to transmit radio waves. Then, the radio wave is received by the resonance circuit provided in the position indicator. At this time, the one loop coil receives the radio wave generated from the resonance circuit receiving the energy of the radio wave, and the induced voltage is generated. This is repeated for a plurality of loop coils and repeated, and the position of the resonance circuit, that is, the coordinate value of the indicated position is obtained based on the magnitude of the induced voltage generated in each loop coil.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の位置検出装置では、各ループコイルのターン数が多
い程、効率良く電波を送受信できるが、精度向上、コス
ト削減等の観点から1枚のプリント基板上に形成される
導体パターンによって前述したループコイルを構成する
場合が多く、その場合、全てのループコイルを1枚のプ
リント基板上に互いに密接もしくは重ね合わせて配置し
なければならないため、実際には1つのループコイル当
たり2ターン程度に限定され、そのインピーダンスも数
Ω程度であった。By the way, in the conventional position detecting device of this type, the larger the number of turns of each loop coil, the more efficiently the radio waves can be transmitted and received, but from the viewpoint of accuracy improvement, cost reduction, etc. In many cases, the above-mentioned loop coil is configured by the conductor pattern formed on the printed circuit board, and in that case, all the loop coils must be arranged in close contact with or superposed on one printed circuit board. Actually, each loop coil was limited to about 2 turns, and its impedance was about several Ω.
【0005】一方、従来のこの種の位置検出装置では、
各ループコイルの切り替えにアナログスイッチを用いて
いたが、該アナログスイッチのオン時のインピーダンス
は低いものでも20Ω以上あったため、電波を送信する
際の電力の多くがアナログスイッチで消費され、電力の
利用効率が悪いという問題があった。On the other hand, in this type of conventional position detecting device,
An analog switch was used to switch each loop coil, but the impedance when the analog switch was on was 20Ω or more even though it was low, so most of the electric power when transmitting radio waves was consumed by the analog switch There was a problem of poor efficiency.
【0006】また、このようなアナログスイッチの電源
電圧を下げるとオン時のインピーダンスがさらに高くな
り、さらに効率を悪化させてしまうので、装置の電源電
圧を下げる際の妨げとなっていた。また、このようなア
ナログスイッチは通常、プラス電源の外、マイナス電源
も必要とするため、電源回路の構成が複雑となり、その
規模も大きくなるという問題があった。Further, when the power supply voltage of such an analog switch is lowered, the impedance at the time of turning on is further increased and the efficiency is further deteriorated, which is an obstacle to lowering the power supply voltage of the device. Further, since such an analog switch usually requires a negative power source as well as a positive power source, there is a problem that the configuration of the power source circuit becomes complicated and its scale becomes large.
【0007】さらにまた、この種の位置検出装置では、
装置全体の小型化や製造工程の合理化のため、ループコ
イル以外の部分を集積化して専用のICにしたいという
要求があるが、アナログスイッチの部分は他の回路との
集積化が困難であった。Furthermore, in this type of position detecting device,
In order to downsize the entire device and rationalize the manufacturing process, there is a demand to integrate parts other than the loop coil into a dedicated IC, but it is difficult to integrate the analog switch part with other circuits. .
【0008】本発明の目的は、ループコイルの切替にア
ナログスイッチを必要とせず、ディジタル回路のみで構
成でき、これによって電力の利用効率が良く、装置の電
源電圧を下げることが可能であり、また、単一極性の電
源のみで駆動可能であり、集積化も容易な位置検出装置
を提供することにある。It is an object of the present invention that an analog switch is not required for switching the loop coil, and it can be configured by only a digital circuit, which makes it possible to use power efficiently and lower the power supply voltage of the device. The purpose of the present invention is to provide a position detection device that can be driven only by a single-polarity power supply and that can be easily integrated.
【0009】[0009]
【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、共振回路を有する位置指示器と、位置検出
方向に並設された複数のループコイルとの間で電波を送
受信することにより、位置指示器による指示位置の座標
値を求める位置検出装置において、電波の送信時は位置
指示器の共振回路の共振周波数とほぼ同一周波数の単極
性パルス信号を出力し、電波の受信時はシグナルグラウ
ンドを出力する送信回路と、複数のループコイルの一端
にそれぞれ接続され、該各一端を前記送信回路に接続状
態とするか又は開放状態とするかをそれぞれ任意に切替
可能な複数の第1の切替回路と、複数のループコイルの
他端に共通に接続され、該他端を共通にシグナルグラウ
ンドに接続状態とするか又は開放状態とするかを任意に
切替可能な第2の切替回路と、位置指示器に対して電波
を送信する時は複数の第1の切替回路のうち電波を送信
すべきループコイルに対応する第1の切替回路を送信回
路に接続状態とし残りの第1の切替回路を開放状態とす
るとともに、第2の切替回路をシグナルグラウンドに接
続状態とするよう制御し、また、位置指示器から発生す
る電波を受信する時は複数の第1の切替回路のうち電波
を受信すべきループコイルに対応する第1の切替回路を
送信回路に接続状態とし残りの第1の切替回路を開放状
態とするとともに、第2の切替回路を開放状態とするよ
う制御する切替制御手段と、複数のループコイルの他端
に共通に接続され、ループコイルに発生する誘導電圧を
検出する受信回路と、複数のループコイルにそれぞれ発
生する誘導電圧に基づいて前記位置指示器による指示位
置の座標値を算出する座標算出手段とを備えた位置検出
装置を提案する。In the present invention, in order to achieve the above object, a radio wave is transmitted and received between a position indicator having a resonance circuit and a plurality of loop coils arranged in parallel in a position detection direction. In a position detection device that obtains the coordinate value of the position indicated by the position indicator, it outputs a unipolar pulse signal with a frequency almost the same as the resonance frequency of the resonance circuit of the position indicator when transmitting a radio wave, and outputs a signal when receiving a radio wave. A transmission circuit that outputs a ground and one ends of a plurality of loop coils, respectively, and a plurality of first switches that can arbitrarily switch whether each one end is connected to the transmission circuit or opened. A second circuit that is commonly connected to the switching circuit and the other ends of the plurality of loop coils, and is capable of arbitrarily switching whether the other end is commonly connected to the signal ground or is in an open state. When transmitting a radio wave to the replacement circuit and the position indicator, the first switching circuit corresponding to the loop coil to transmit the radio wave among the plurality of first switching circuits is connected to the transmission circuit and the remaining first switching circuit is connected. The switching circuit of No. 1 is opened and the second switching circuit is controlled to be connected to the signal ground, and when the radio wave generated from the position indicator is received, The first switching circuit corresponding to the loop coil that should receive the radio wave is connected to the transmission circuit, the remaining first switching circuit is opened, and the second switching circuit is opened. A switching control means, a receiving circuit that is commonly connected to the other ends of the plurality of loop coils and detects an induced voltage generated in the loop coils, and the position based on the induced voltages generated in the plurality of loop coils. Suggest position detecting device and a coordinate calculation means for calculating the coordinate values of the position indicated by 示器.
【0010】[0010]
【作用】本発明によれば、電波の送信時、複数のループ
コイルのうち、その一端が対応する第1の切替回路によ
り送信回路に接続され、他端が第2の切替回路によりシ
グナルグラウンドに接続された一のループコイルには送
信回路からの単極性パルス信号に基づく電流がシグナル
グラウンドとの間に流れ、該一のループコイルから位置
指示器の共振回路の共振周波数とほぼ同一周波数の電波
が発生する。この際、複数のループコイルのうちの残り
のループコイルはその一端が対応する各第1の切替回路
により開放状態となり、他端が第1の切替回路によりシ
グナルグラウンドに接続されるので、いずれも電流は流
れず、電波も発生しない。つまり、複数の第1の切替回
路により選択されたループコイルのみから電波を発生さ
せることができる。また、複数のループコイルの他端に
共通に接続された受信回路も該各他端が全てシグナルグ
ラウンドに接続された状態であるので、前述した単極性
パルス信号を検出することはない。According to the present invention, at the time of transmitting radio waves, one end of the plurality of loop coils is connected to the transmitting circuit by the corresponding first switching circuit, and the other end is connected to the signal ground by the second switching circuit. A current based on a unipolar pulse signal from the transmission circuit flows between the connected one loop coil and the signal ground, and a radio wave having the same frequency as the resonance frequency of the resonance circuit of the position indicator is transmitted from the one loop coil. Occurs. At this time, one of the remaining loop coils of the plurality of loop coils is opened by the corresponding first switching circuit, and the other end is connected to the signal ground by the first switching circuit. No current flows and no radio waves are generated. That is, radio waves can be generated only from the loop coils selected by the plurality of first switching circuits. Further, the receiving circuit commonly connected to the other ends of the plurality of loop coils is also in a state in which the other ends are all connected to the signal ground, and therefore the above-mentioned unipolar pulse signal is not detected.
【0011】一方、電波の受信時、複数のループコイル
のうち、その一端が対応する第1の切替回路によりシグ
ナルグラウンドに接続され、他端が第2の切替回路によ
り開放状態とされた一のループコイルには位置指示器の
共振回路から反射される電波に基づく誘導電圧がシグナ
ルグラウンドとの間に発生し、受信回路にて検出され
る。この際、複数のループコイルのうちの残りのループ
コイルはその一端が対応する各第1の切替回路により開
放状態となり、他端が第2の切替回路により開放状態と
されるので、いずれも誘導電圧は発生しない。つまり、
複数の第1の切替回路により選択されたループコイルの
みに発生する誘導電圧を検出することができる。On the other hand, at the time of receiving a radio wave, one end of the plurality of loop coils is connected to the signal ground by the corresponding first switching circuit and the other end is opened by the second switching circuit. An induced voltage based on the radio wave reflected from the resonance circuit of the position indicator is generated between the loop coil and the signal ground and is detected by the reception circuit. At this time, one of the remaining loop coils of the plurality of loop coils is opened by the corresponding first switching circuit and the other end is opened by the second switching circuit. No voltage is generated. That is,
The induced voltage generated only in the loop coil selected by the plurality of first switching circuits can be detected.
【0012】なお、電波の送信時及び受信時における複
数のループコイルの選択切替並びに受信時に検出した誘
導電圧に基づく指示位置の座標値の算出については前述
した先願又はその関連出願の場合と同様である。The selection switching of a plurality of loop coils at the time of transmitting and receiving radio waves and the calculation of the coordinate value of the indicated position based on the induced voltage detected at the time of reception are the same as in the above-mentioned prior application or its related application. Is.
【0013】[0013]
【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はループコイル、3は発振回路、4はNOR
ゲート、5−1,5−2,5−3,6,7は3ステート
ドライバ、8は増幅器、9は検波器、10はピークホー
ルド回路、11はアナログ・ディジタル(A/D)変換
回路、12は処理装置(CPU)、R1,R2は抵抗、
Lはコイル、Cはコンデンサである。1 shows a first embodiment of the position detecting device of the present invention, in which 1 is a position indicator, 2-1 and 2-
2, 2-3 are loop coils, 3 is an oscillation circuit, 4 is NOR
Gates, 5-1, 5-2, 5-3, 6, 7 are 3-state drivers, 8 is an amplifier, 9 is a detector, 10 is a peak hold circuit, 11 is an analog / digital (A / D) conversion circuit, 12 is a processing unit (CPU), R1 and R2 are resistors,
L is a coil and C is a capacitor.
【0014】位置指示器1はコイル及びコンデンサを含
む所定の周波数、例えばfoを共振周波数とする周知の
共振回路からなっており、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。The position indicator 1 is composed of a known resonance circuit having a resonance frequency of a predetermined frequency including a coil and a capacitor, for example, fo, and can be moved to an arbitrary position according to an operation of an operator. .
【0015】ループコイル2−1〜2−3は位置検出方
向に互いにほぼ平行に並設されており、その各一端は3
ステートドライバ5−1〜5−3の出力端子にそれぞれ
接続され、また、その各他端は抵抗R1、コイルL及び
コンデンサCを介して3ステートドライバ6の出力端子
に共通に接続されるとともに抵抗R2を介して増幅器8
に共通に接続されている。The loop coils 2-1 to 2-3 are juxtaposed substantially parallel to each other in the position detecting direction, and one end of each loop coil is 3
The output terminals of the state drivers 5-1 to 5-3 are respectively connected, and the other ends thereof are commonly connected to the output terminals of the 3-state driver 6 via the resistor R1, the coil L and the capacitor C, and the resistors are also connected. Amplifier 8 via R2
Are commonly connected to.
【0016】発振回路3は前述した所定の周波数foの
単極性パルス信号を発生して、これをNORゲート4の
一方の入力端子に送出する。NORゲート4の他方の入
力端子には電波の送信期間及び受信期間を表す送受切替
信号SRが加えられており、電波の送信期間中は出力端
子に前記単極性パルス信号を送出し、電波の受信期間中
はローレベル信号を送出、即ち出力端子をシグナルグラ
ウンド状態とする。The oscillating circuit 3 generates the unipolar pulse signal having the above-mentioned predetermined frequency fo and sends it to one input terminal of the NOR gate 4. The other input terminal of the NOR gate 4 is added with a transmission / reception switching signal SR indicating a transmission period and a reception period of the radio wave, and during the transmission period of the radio wave, the unipolar pulse signal is transmitted to the output terminal to receive the radio wave. During the period, a low level signal is transmitted, that is, the output terminal is set to the signal ground state.
【0017】3ステートドライバ5−1〜5−3の入力
端子はNORゲート4の出力端子に共通に接続され、各
制御(入力)端子にはループコイルの選択信号S1,S
2,S3が入力されている。また、3ステートドライバ
6の入力端子は接地されており、その制御(入力)端子
には前記送受切替信号SRが入力されている。また、3
ステートドライバ7の入力端子は接地されており、その
制御(入力)端子には前記送受切替信号SRが入力さ
れ、出力端子はループコイル2−1〜2−3の他端と増
幅器8との間(厳密には抵抗R2と増幅器8との間)に
接続されている。The input terminals of the three-state drivers 5-1 to 5-3 are commonly connected to the output terminal of the NOR gate 4, and the respective control (input) terminals have loop coil selection signals S1 and S.
2 and S3 are input. Further, the input terminal of the three-state driver 6 is grounded, and the transmission / reception switching signal SR is input to its control (input) terminal. Also, 3
The input terminal of the state driver 7 is grounded, the transmission / reception switching signal SR is input to its control (input) terminal, and the output terminal is between the other end of the loop coils 2-1 to 2-3 and the amplifier 8. (Strictly speaking, between the resistor R2 and the amplifier 8).
【0018】3ステートドライバは、出力端子に通常の
ハイレベル又はローレベルの信号を出力できる外、出力
端子をハイ(高)インピーダンス状態、即ち開放状態に
保持することができる周知のディジタル回路であり、制
御端子にローレベルの信号が入力された時は入力信号を
出力端子にそのまま出力し、制御端子にハイレベルの信
号が入力された時は出力端子を高インピーダンス状態に
保持する。その入力と出力との詳細な関係を図2に示
す。The 3-state driver is a well-known digital circuit that can output a normal high-level or low-level signal to the output terminal, and can also hold the output terminal in a high (high) impedance state, that is, an open state. When a low-level signal is input to the control terminal, the input signal is output as it is to the output terminal, and when a high-level signal is input to the control terminal, the output terminal is kept in a high impedance state. The detailed relationship between the input and output is shown in FIG.
【0019】増幅器8はオペアンプ及び抵抗からなる周
知の加算増幅器であり、後述する如くして選択されるル
ープコイル2−1〜2−3中の一のループコイルに発生
する誘導電圧を増幅し、これを検波器9へ送出する。検
波器9は周知のダイオードからなっており、前記誘導電
圧を検波・整流してピークホールド回路10へ送出す
る。ピークホールド回路10は周知のコンデンサであ
り、検波・整流された誘導電圧のピーク値を保持する如
くなっている。A/D変換回路11は前記ピークホール
ド回路10の出力をアナログ・ディジタル変換して処理
装置12へ送出する。The amplifier 8 is a well-known summing amplifier including an operational amplifier and a resistor, which amplifies an induction voltage generated in one of the loop coils 2-1 to 2-3 selected as described later, This is sent to the wave detector 9. The detector 9 is composed of a well-known diode and detects and rectifies the induced voltage and sends it to the peak hold circuit 10. The peak hold circuit 10 is a known capacitor and holds the peak value of the detected and rectified induced voltage. The A / D conversion circuit 11 converts the output of the peak hold circuit 10 from analog to digital and sends it to the processing device 12.
【0020】処理装置12は送受切替信号SR及びコイ
ル選択信号S1〜S3を発生し、これらを各部に供給す
るとともに、前記ディジタル値に変換されたループコイ
ル2−1〜2−3に対応した誘導電圧の電圧値に基づい
て位置指示器1の共振回路による指示位置の座標値を算
出する。The processing unit 12 generates the transmission / reception switching signal SR and the coil selection signals S1 to S3, supplies them to the respective parts, and guides the loop coils 2-1 to 2-3 converted into the digital values. The coordinate value of the position indicated by the resonance circuit of the position indicator 1 is calculated based on the voltage value of the voltage.
【0021】抵抗R1は電流制限用の抵抗であり、電波
の送信時に3ステートドライバ5−1〜5−3に過剰な
電流が流れるのを防ぐためのものである。また、抵抗2
は電波の送信時に3ステートドライバ7及び増幅器8側
へ流れる電流をなるべく少なくするためのものであり、
R2>>R1に設定される。なお、3ステートドライバ
7は電波の送信時に電流が増幅器8に直接流れないよう
にするためのものであり、必ずしも必要ではない。The resistor R1 is a resistor for limiting the current, and is for preventing an excessive current from flowing through the three-state drivers 5-1 to 5-3 during transmission of radio waves. Also, the resistor 2
Is for reducing the current flowing to the side of the 3-state driver 7 and the amplifier 8 as much as possible during the transmission of radio waves,
It is set to R2 >> R1. The three-state driver 7 is provided so as to prevent current from flowing directly to the amplifier 8 during radio wave transmission, and is not always necessary.
【0022】また、コイルL及びコンデンサCは電波の
送信時に発振回路3で発生する単極性パルス信号の波形
をなまらせ、なるべく正弦波に近い波形の電波を発生さ
せるとともに、該単極性パルス信号がローレベル(グラ
ウンドレベル)の際、その蓄積エネルギーによってルー
プコイルに逆方向の電流を流すためのもので、その値は
該コイルL及びコンデンサCを含む送信時のループの共
振周波数が単極性パルス信号の周波数と一致するように
設定される。Further, the coil L and the capacitor C blunt the waveform of the unipolar pulse signal generated in the oscillation circuit 3 at the time of transmitting the radio wave, generate the radio wave having a waveform as close to a sine wave as possible, and the unipolar pulse signal is At a low level (ground level), the stored energy causes a reverse current to flow in the loop coil, and the value is a unipolar pulse signal in which the resonance frequency of the loop including the coil L and the capacitor C during transmission is a unipolar pulse signal. Is set to match the frequency of.
【0023】なお、前述した発振回路3及びNORゲー
ト4が請求項1でいう送信回路を構成し、また、3ステ
ートドライバ5−1〜5−3が請求項1でいう複数の第
1の切替回路を構成し、また、3ステートドライバ6が
請求項1でいう第2の切替回路を構成し、また、3ステ
ートドライバ7が請求項5でいう第3の切替回路を構成
し、また、増幅器8、検波器9、ピークホールド回路1
0及びA/D変換回路11が請求項1でいう受信回路を
構成し、また、処理装置12が請求項1でいう切替制御
手段及び座標算出手段を構成し、また、コイルL及びコ
ンデンサCが請求項3,4でいうLC回路を構成する。The above-mentioned oscillation circuit 3 and NOR gate 4 constitute the transmission circuit described in claim 1, and the three-state drivers 5-1 to 5-3 are the plurality of first switching circuits described in claim 1. A circuit, the three-state driver 6 constitutes the second switching circuit in claim 1, the three-state driver 7 constitutes the third switching circuit in claim 5, and an amplifier. 8, detector 9, peak hold circuit 1
0 and the A / D conversion circuit 11 constitute the receiving circuit according to claim 1, the processing device 12 constitutes the switching control means and the coordinate calculating means according to claim 1, and the coil L and the capacitor C are included. An LC circuit according to claims 3 and 4 is configured.
【0024】図3は本実施例における各部の信号波形の
一例を示すもので、ここでは位置指示器1がループコイ
ル2−2付近にある場合の例を示す。図中、SRは送受
切替信号、S1,S2,S3はコイル選択信号、
(イ),(ロ),(ハ)はループコイル2−1,2−
2,2−3から送信される電波、(ニ)は位置指示器1
の共振回路に発生する誘導電圧、(ホ)は受信信号、
(ヘ)は受信信号のピークホールド波形である。以下、
これに従って本実施例の動作を説明する。FIG. 3 shows an example of the signal waveform of each part in this embodiment, and here shows an example in which the position indicator 1 is near the loop coil 2-2. In the figure, SR is a transmission / reception switching signal, S1, S2 and S3 are coil selection signals,
(A), (b) and (c) are loop coils 2-1 and 2-
Radio waves transmitted from 2, 2-3, (d) is position indicator 1
Induced voltage generated in the resonance circuit of, (e) is the received signal,
(F) is the peak hold waveform of the received signal. Less than,
The operation of this embodiment will be described in accordance with this.
【0025】まず、送受切替信号SRがローレベルの電
波の送信期間であって、コイル選択信号S1がローレベ
ルでS2,S3がハイレベルであると、NORゲート4
は開き、3ステートドライバ5−1,6,7は入力信号
をそのまま出力し、3ステートドライバ5−2,5−3
は出力端子を高インピーダンス状態、即ち開放状態とす
る。First, when the transmission / reception switching signal SR is in a low-level radio wave transmission period, the coil selection signal S1 is at a low level and S2 and S3 are at a high level, the NOR gate 4
Open, the three-state drivers 5-1 and 6, 7 output the input signals as they are, and the three-state drivers 5-2 and 5-3
Sets the output terminal to a high impedance state, that is, an open state.
【0026】この時、ループコイル2−1にはNORゲ
ート4及び3ステートドライバ5−1を介して発振回路
3からの単極性パルス信号が供給され、該単極性パルス
信号に基づく電流が3ステートドライバ6を介して接続
されるシグナルグラウンドとの間に(少量ではあるが、
3ステートドライバ7を介して接続されるシグナルグラ
ウンドとの間にも)流れ、これによって単極性パルス信
号の周波数に従う電波、即ち位置指示器1の共振回路の
共振周波数に等しい周波数foの電波(イ)が発生す
る。該ループコイル2−1より発生した電波は位置指示
器1の共振回路に同調し、誘導電圧(ニ)を発生させ
る。At this time, the unipolar pulse signal from the oscillation circuit 3 is supplied to the loop coil 2-1 via the NOR gate 4 and the 3-state driver 5-1 and the current based on the unipolar pulse signal is in 3 states. Between the signal ground connected via the driver 6 (although a small amount,
A radio wave follows the frequency of the unipolar pulse signal, that is, a radio wave having a frequency fo equal to the resonance frequency of the resonance circuit of the position indicator 1 (i.e., a signal ground connected via the three-state driver 7). ) Occurs. The radio wave generated from the loop coil 2-1 is tuned to the resonance circuit of the position indicator 1 to generate an induced voltage (d).
【0027】一方、他のループコイル2−2,2−3は
対応する3ステートドライバ5−2,5−3が開放状態
であるから、ループコイル2−1からの電流が流れるこ
ともなく、電波を発生しない(ロ),(ハ)。また、増
幅器8の入力側は3ステートドライバ6,7によってシ
グナルグラウンドに接続されているため、その出力に誘
導電圧は検出されない(ホ)。On the other hand, in the other loop coils 2-2 and 2-3, since the corresponding 3-state drivers 5-2 and 5-3 are in the open state, the current from the loop coil 2-1 does not flow, Does not generate radio waves (b) and (c). Since the input side of the amplifier 8 is connected to the signal ground by the 3-state drivers 6 and 7, no induced voltage is detected at its output (e).
【0028】次に、コイル選択信号S1〜S3はそのま
まで送受切替信号SRがハイレベルの電波の受信期間に
なると、NORゲート4は閉じ、3ステートドライア5
−1は入力信号をそのまま出力し、3ステートドライバ
5−2,5−3,6,7は出力端子を開放状態とする。Next, when the transmission / reception switching signal SR enters the high-level radio wave reception period while the coil selection signals S1 to S3 remain unchanged, the NOR gate 4 is closed and the 3-state driver 5 is closed.
-1 outputs the input signal as it is, and the 3-state drivers 5-2, 5-3, 6, 7 open the output terminals.
【0029】この時、ループコイル2−1の一端は3ス
テートドライバ5−1を介して閉じたNORゲート4の
出力端子、即ちシグナルグラウンドに接続されるが、他
のループコイル2−2,2−3の一端は3ステートドラ
イバ5−2,5−3により開放状態とされ、また、各他
端は全て3ステートドライバ6,7により開放状態とさ
れる。従って、位置指示器1の共振回路に発生した誘導
電圧(ニ)に基づいて該共振回路から発生、即ち反射さ
れる電波はループコイル2−1のみに共振周波数foと
ほぼ同一周波数の誘導電圧(ホ)を発生させる。At this time, one end of the loop coil 2-1 is connected via the three-state driver 5-1 to the output terminal of the closed NOR gate 4, that is, the signal ground, but the other loop coils 2-2 and 2-2. One end of -3 is opened by the three-state drivers 5-2 and 5-3, and the other ends are all opened by the three-state drivers 6 and 7. Therefore, the radio wave generated from the resonance circuit based on the induction voltage (d) generated in the resonance circuit of the position indicator 1, that is, the reflected radio wave is generated only in the loop coil 2-1 by the induced voltage (frequency) substantially equal to the resonance frequency fo. E) is generated.
【0030】前記誘導電圧(ホ)は増幅器8で増幅さ
れ、検波器9で検波・整流され、さらにピークホールド
回路10でそのピーク値が保持され(ヘ)、A/D変換
回路11でディジタル値に変換されて処理装置12へ送
出される。The induced voltage (e) is amplified by the amplifier 8, detected and rectified by the detector 9, the peak value thereof is held by the peak hold circuit 10 (f), and the digital value is obtained by the A / D conversion circuit 11. And is sent to the processing device 12.
【0031】次に、送受切替信号SRがローレベルの電
波の送信期間になるとともに、コイル選択信号S1,S
3がハイレベルでS2がローレベルになると、ループコ
イル2−2のみから電波が発生し、以下、送受切替信号
SR及びコイル選択信号S1〜S3の切替に伴って前記
同様な電波の送受信が繰り返され、各ループコイル2−
1〜2−3に発生する誘導電圧の電圧値が処理装置12
へ送出される。Next, when the transmission / reception switching signal SR is in a low-level radio wave transmission period, the coil selection signals S1, S
When S3 is at a high level and S2 is at a low level, a radio wave is generated only from the loop coil 2-2, and thereafter, the same transmission and reception of the radio wave is repeated with the switching of the transmission / reception switching signal SR and the coil selection signals S1 to S3. Each loop coil 2-
The voltage value of the induced voltage generated in 1-2 is the processing device 12
Sent to.
【0032】前記ループコイル2−1〜2−3に発生す
る誘導電圧の電圧値は、位置指示器1の共振回路と各ル
ープコイル2−1〜2−3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、ループコイル2−1
〜2−3より取出される誘導電圧の電圧値は位置指示器
1の指示位置に最も近い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。前記各誘導電圧の電
圧値は処理装置12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、これより位置指示器1に
よる指示位置の座標値が求められる。The voltage value of the induced voltage generated in the loop coils 2-1 to 2-3 depends on the distance between the resonance circuit of the position indicator 1 and each loop coil 2-1 to 2-3. The smaller is the larger. Therefore, the loop coil 2-1
The voltage value of the induced voltage extracted from ~ 2-3 becomes maximum with the induced voltage corresponding to the loop coil closest to the pointing position of the position indicator 1, and gradually decreases as the corresponding loop coil moves away from the pointing position. The voltage value of each of the induced voltages is arithmetically processed by the processing device 12 to find the position where the distribution of the voltage value is maximum, and from this, the coordinate value of the position pointed by the position pointing device 1 is found.
【0033】このように第1の実施例によれば、3ステ
ートドライバを用いてループコイル2−1〜2−3のう
ちの一のループコイルを選択し、これに単極性パルス信
号を加えて電波を送信できるとともに、位置指示器1の
共振回路から反射される電波を受信して誘導電圧を検出
できるため、従来のアナログスイッチを用いた場合のよ
うに電波の送信時に電力が無駄に消費されることがな
く、電力を効率良く利用することができ、また、装置の
電源電圧を下げることも可能となり、さらにまた、マイ
ナス電源も不要となり、電源回路を簡略化することがで
きる。また、アナログ部分がなくなるため、ループコイ
ル以外の部分を集積化でき、専用IC化が可能となる。
また、ループコイルと直列にLC回路を設けたことによ
り、正弦波に近い波形の電波を発生することができ、高
調波成分の少ない、即ちSN比の良い電波の送受信が可
能となる。また、3ステートドライバ7を設けたことに
より、電波の送信時に増幅器8に直接流れる電流がなく
なり、該増幅器8で余計な電力を消費することがなくな
る。As described above, according to the first embodiment, one of the loop coils 2-1 to 2-3 is selected by using the three-state driver, and a unipolar pulse signal is added to this. Since radio waves can be transmitted and the induced voltage can be detected by receiving the radio waves reflected from the resonance circuit of the position indicator 1, power is wasted when transmitting radio waves as in the case of using a conventional analog switch. Power can be efficiently used, the power supply voltage of the device can be lowered, and a negative power supply is not required, and the power supply circuit can be simplified. Further, since the analog portion is eliminated, the portions other than the loop coil can be integrated, and the dedicated IC can be realized.
Further, by providing the LC circuit in series with the loop coil, it is possible to generate a radio wave having a waveform close to a sine wave, and it is possible to transmit and receive a radio wave with few harmonic components, that is, a good SN ratio. Further, since the 3-state driver 7 is provided, there is no direct current flowing through the amplifier 8 during transmission of radio waves, and the amplifier 8 does not consume extra power.
【0034】図4は第1の実施例における各部の信号波
形の他の例を示すもので、ここでは電波の送信時は所定
のループコイル、通常、共振回路1に最も近いループコ
イル(ここではループコイル2−2)を選択し、受信時
のみループコイルを順次切り替えて選択するようになし
た例を示す。図中、SRは送受切替信号、S1,S2,
S3はコイル選択信号、(ロ)’はループコイル2−2
から送信される電波、(ニ)’は位置指示器1の共振回
路に発生する誘導電圧、(ホ)’は受信信号、(ヘ)’
は受信信号のピークホールド波形である。FIG. 4 shows another example of the signal waveform of each part in the first embodiment, in which a predetermined loop coil is used during transmission of radio waves, usually the loop coil closest to the resonance circuit 1 (here, the loop coil). An example is shown in which the loop coil 2-2) is selected and the loop coils are sequentially switched and selected only during reception. In the figure, SR is a transmission / reception switching signal, S1, S2
S3 is a coil selection signal, and (b) 'is a loop coil 2-2.
Radio wave transmitted from, (d) 'is an induced voltage generated in the resonance circuit of the position indicator 1, (e)' is a received signal, (f) '
Is the peak hold waveform of the received signal.
【0035】送受切替信号SRは図3の例と同一であ
り、コイル選択信号S1〜S3は電波の送信時に常にS
2のみがローレベルとなる点を除いて図3の例と同一で
ある。また、電波の送信時のループコイルが固定されて
いるため、誘導電圧(ニ)’のレベルは一定である。受
信信号(ホ)’、受信信号のピークホールド波形
(ヘ)’は基本的に図3の場合とほぼ同様である。な
お、電波を送信するループコイルの選択は位置指示器1
の移動に伴って切替られる。The transmission / reception switching signal SR is the same as in the example of FIG. 3, and the coil selection signals S1 to S3 are always S when the radio wave is transmitted.
It is the same as the example of FIG. 3 except that only 2 becomes low level. Further, the level of the induced voltage (d) 'is constant because the loop coil is fixed during transmission of radio waves. The received signal (e) 'and the peak hold waveform (f)' of the received signal are basically similar to those in the case of FIG. Note that the position indicator 1 is used to select the loop coil that transmits radio waves.
It is switched with the movement of.
【0036】また、図4に示したループコイルの選択法
は共振回路1の位置がある程度分かっていなければなら
ないから、単独で用いられることはなく、使用開始直後
のように共振回路1の位置が全く不明の場合は、通常、
図3に示したような選択法が用いられ、その後、用いら
れることになるが、本願発明の本質は複数のループコイ
ルのうちの一のループコイルをどのような順序で選択す
るかという点とは関わりなく、複数のループコイルのう
ちの一のループコイルをどのようにして選択して駆動し
又は誘導電圧を検出するかという点にある。Further, in the loop coil selection method shown in FIG. 4, since the position of the resonance circuit 1 must be known to some extent, it is not used alone, and the position of the resonance circuit 1 is changed immediately after the start of use. If you are totally unsure,
The selection method as shown in FIG. 3 is used, and thereafter, it is used. The essence of the present invention is to select one of the loop coils and in what order. Irrespective of how to select and drive one of the plurality of loop coils to drive or detect the induced voltage.
【0037】図5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の実施例において位置指
示器における所定の操作状態、例えば実際に入力すべき
位置を指定した状態(ペンダウン状態)を検出可能とし
た例を示す。FIG. 5 shows a second embodiment of the position detecting apparatus of the present invention. Here, in the first embodiment, a predetermined operation state of the position indicator, for example, a position to be actually input is designated. An example in which the state (pen-down state) can be detected will be shown.
【0038】図5において、13は位置指示器であり、
コイルの両端に一のコンデンサを直接接続するとともに
他のコンデンサをスイッチを介して並列に接続してなる
共振回路からなっており、該スイッチのオン・オフに応
じて共振周波数が所定の周波数、例えばfoに対してわ
ずかに変化するようになっている。In FIG. 5, 13 is a position indicator,
It is composed of a resonance circuit in which one capacitor is directly connected to both ends of a coil and another capacitor is connected in parallel via a switch, and the resonance frequency is a predetermined frequency depending on whether the switch is turned on or off, for example, It changes slightly with respect to fo.
【0039】また、14はコンパレータ(波形整形回
路)、EXORゲート、抵抗及びコンデンサからなる位
相検出回路であり、位置指示器13におけるスイッチ操
作に伴って受信信号と発振回路3からの単極性パルス信
号(送信信号)との間に位相差が発生すると、EXOR
ゲートから該位相差に従う信号が出力され、これが抵抗
及びコンデンサで積分されて直流信号として出力され
る。Reference numeral 14 is a phase detection circuit composed of a comparator (waveform shaping circuit), an EXOR gate, a resistor and a capacitor, and a reception signal and a unipolar pulse signal from the oscillation circuit 3 in accordance with a switch operation in the position indicator 13. If there is a phase difference with the (transmission signal), EXOR
A signal according to the phase difference is output from the gate, integrated by a resistor and a capacitor, and output as a DC signal.
【0040】また、15はアナログ・ディジタル(A/
D)変換回路であり、前記位相検出回路14の出力をア
ナログ・ディジタル変換して処理装置12へ送出する。
また、16は処理装置であり、第1の実施例における処
理装置12と同様の機能の外、A/D変換回路15によ
ってディジタル値に変換された受信信号と送信信号との
位相差に基づいて位置指示器13におけるペンダウン状
態を検出する。Further, 15 is an analog / digital (A /
D) A conversion circuit, which converts the output of the phase detection circuit 14 into an analog-digital signal and sends it to the processing device 12.
Reference numeral 16 denotes a processing device, which has the same function as that of the processing device 12 in the first embodiment and is based on the phase difference between the reception signal and the transmission signal converted into digital values by the A / D conversion circuit 15. The pen-down state in the position indicator 13 is detected.
【0041】なお、17は図1における増幅器8、検波
器9及びピークホールド回路10を省略して表した増幅
・検波・ピークホールド回路であり、その他の構成・効
果は第1の実施例の場合と同様である。Reference numeral 17 is an amplification / detection / peak-hold circuit in which the amplifier 8, the detector 9 and the peak-hold circuit 10 in FIG. 1 are omitted, and other configurations and effects are the same as those of the first embodiment. Is the same as.
【0042】この第2の実施例では位置指示器における
所定の操作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
検出して操作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、この変化量から操作状態を識
別することもできる。In the second embodiment, the resonance frequency of the resonance circuit is changed according to a predetermined operation state of the position indicator, and the change in the resonance frequency is detected as a change in the phase of the received signal to identify the operation state. However, it is also possible to change the loss inside the resonance circuit and detect the attenuation rate of the received signal to identify the state, and to detect the time change of the signal strength, phase and attenuation rate. Then, the state can be identified. In this case, a method of giving meaning to the amount of change and a method of sending digital data in time series are also included. Furthermore, it is also possible to change the frequency of the radio wave generated from the loop coil side so as to match with the change of the resonance frequency of the resonance circuit of the position indicator, and to identify the operation state from this change amount.
【0043】図6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1の実施例においてループ
コイルの他端側に単極性パルス信号の位相反転信号を加
えて積極的に逆方向の電流を流すようになした例を示
す。FIG. 6 shows a third embodiment of the position detecting apparatus of the present invention. Here, in the first embodiment, a phase inversion signal of a unipolar pulse signal is added to the other end side of the loop coil to positively. An example will be shown in which a current in the opposite direction is made to flow.
【0044】即ち、図中、18はインバータであり、発
振回路3からの単極性パルス信号を入力信号とし、該単
極性パルス信号の位相反転信号を出力する。また、19
はNORゲートであり、その一方の入力端子には前記位
相反転信号が加えられ、また、他方の入力端子には送受
切替信号SRが加えられており、電波の送信期間中は出
力端子に前記単極性パルス信号の位相反転信号を送出
し、電波の受信期間中はローレベル信号を送出、即ち出
力端子をシグナルグラウンド状態とする。また、前記N
ORゲート19の出力端子は3ステートドライバ6の入
力端子に接続されている。That is, in the figure, reference numeral 18 denotes an inverter, which receives the unipolar pulse signal from the oscillation circuit 3 as an input signal and outputs a phase inversion signal of the unipolar pulse signal. Also, 19
Is a NOR gate, the phase inversion signal is applied to one input terminal thereof, and the transmission / reception switching signal SR is applied to the other input terminal thereof, and the single input terminal is applied to the output terminal during a radio wave transmission period. A phase inversion signal of the polarity pulse signal is transmitted, and a low level signal is transmitted during the reception period of radio waves, that is, the output terminal is set to the signal ground state. Also, the N
The output terminal of the OR gate 19 is connected to the input terminal of the 3-state driver 6.
【0045】前記構成によれば、電波の送信期間中、単
極性パルス信号がハイレベルの際に電波を送信すべきル
ープコイルの他端がローレベル(グラウンドレベル)と
なる点では第1及び第2の実施例と同様であるが、単極
性パルス信号がローレベル(グラウンドレベル)の際に
電波を送信すべきループコイルの他端がハイレベルとな
るため、LC回路の蓄積エネルギーの大きさに拘らず該
ループコイルの他端側から一端側に向かって十分な電流
を流すことが可能となり、効率の良い電波の送信を行う
ことができる。なお、その他の構成・効果は第1の実施
例と同様である。According to the above configuration, the first and the second points are that the other end of the loop coil for transmitting the radio wave is at the low level (ground level) when the unipolar pulse signal is at the high level during the transmission of the radio wave. The same as in the second embodiment, but when the unipolar pulse signal is at a low level (ground level), the other end of the loop coil that should transmit the radio wave becomes a high level, so that the amount of energy stored in the LC circuit increases. Regardless, it becomes possible to flow a sufficient current from the other end side of the loop coil to the one end side, and it is possible to perform efficient radio wave transmission. The other configurations and effects are similar to those of the first embodiment.
【0046】前記インパータ18及びNORゲート19
は請求項6でいう第2の送信回路を構成する。また、こ
の実施例においても第2の実施例のように位置指示器に
おける所定の操作状態を検出するように構成できること
はいうまでもない。The above-mentioned implanter 18 and NOR gate 19
Constitutes the second transmission circuit in claim 6. Further, it goes without saying that this embodiment can also be configured to detect a predetermined operation state of the position indicator as in the second embodiment.
【0047】また、これまでの実施例では、複数のルー
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、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。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、同様なループコイルを互いに直交する如
く配置し、前記同様な切替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。Further, in the above embodiments, the plurality of loop coils are arranged separately, but they may be arranged so as to overlap each other. Further, it goes without saying that the number of loop coils is an example and can be set to any number. In addition, although the embodiments described so far perform position detection in one direction, similar loop coils are arranged so as to be orthogonal to each other, a switching circuit similar to the above is provided, and other circuits are switched and used alternately. Needless to say, the pointed position in two orthogonal directions can be detected by performing the position detection.
【0048】[0048]
【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、電波の送信時は位置指示器の共振回路の共振周
波数とほぼ同一周波数の単極性パルス信号を出力し、電
波の受信時はシグナルグラウンドを出力する送信回路
と、複数のループコイルの一端にそれぞれ接続され、該
各一端を前記送信回路に接続状態とするか又は開放状態
とするかをそれぞれ任意に切替可能な複数の第1の切替
回路と、複数のループコイルの他端に共通に接続され、
該他端を共通にシグナルグラウンドに接続状態とするか
又は開放状態とするかを任意に切替可能な第2の切替回
路とを設け、位置指示器に対して電波を送信する時は複
数の第1の切替回路のうち電波を送信すべきループコイ
ルに対応する第1の切替回路を送信回路に接続状態とし
残りの第1の切替回路を開放状態とするとともに、第2
の切替回路をシグナルグラウンドに接続状態とするよう
制御し、また、位置指示器から発生する電波を受信する
時は複数の第1の切替回路のうち電波を受信すべきルー
プコイルに対応する第1の切替回路を送信回路に接続状
態とし残りの第1の切替回路を開放状態とするととも
に、第2の切替回路を開放状態とするよう制御すること
により、電波の送信時は一のループコイルのみに単極性
パルス信号を加えて電波を送信できるとともに、位置指
示器の共振回路から反射される電波を受信して誘導電圧
を検出でき、これによって、従来のアナログスイッチを
用いた場合のように電波の送信時に電力が無駄に消費さ
れることがなく、電力を効率良く利用することができ、
また、装置の電源電圧を下げることも可能となり、さら
にまた、マイナス電源も不要となり、電源回路を簡略化
することができる。As described above, according to claim 1 of the present invention, when transmitting a radio wave, a unipolar pulse signal having a frequency substantially the same as the resonance frequency of the resonance circuit of the position indicator is output and the radio wave is received. In this case, a transmission circuit that outputs a signal ground and a plurality of loop coils are respectively connected to one ends of the loop coils, and a plurality of the plurality of loop coils that can be arbitrarily switched between the connected state and the open state are connected to the transmission circuit. The first switching circuit is commonly connected to the other ends of the plurality of loop coils,
A second switching circuit capable of arbitrarily switching whether the other end is commonly connected to the signal ground or opened is provided, and when a radio wave is transmitted to the position indicator, a plurality of second switches are provided. Of the first switching circuit, the first switching circuit corresponding to the loop coil to transmit the radio wave is connected to the transmission circuit, the remaining first switching circuit is opened, and the second switching circuit is opened.
The switching circuit of the first switching circuit is controlled to be connected to the signal ground, and when the radio wave generated from the position indicator is received, the first switching circuit corresponding to the loop coil that should receive the radio wave is selected from the plurality of first switching circuits. When the electric wave is transmitted, only one loop coil is controlled by controlling the switching circuit of the second connection circuit to be connected to the transmission circuit and leaving the remaining first switching circuit in the open state and the second switching circuit in the open state. A radio wave can be transmitted by adding a unipolar pulse signal to the antenna, and the induction voltage can be detected by receiving the radio wave reflected from the resonance circuit of the position indicator, which allows radio waves to be detected as in the case of using a conventional analog switch. Power is not wasted during transmission, and power can be used efficiently,
In addition, the power supply voltage of the device can be lowered, and a negative power supply is not needed, and the power supply circuit can be simplified.
【0049】また、本発明の請求項2によれば、複数の
第1の切替回路及び第2の切替回路を3ステートドライ
バで構成したことにより、アナログ回路部分をなくすこ
とができ、ループコイル以外の部分を集積化でき、専用
IC化が可能となる。また、本発明の請求項3によれ
ば、ループコイルと直列にLC回路を挿入したことによ
り、正弦波に近い波形の電波を発生することができ、高
調波成分の少ない、即ちSN比の良い電波の送受信が可
能となる。According to the second aspect of the present invention, since the plurality of first switching circuits and the second switching circuits are constituted by the three-state driver, the analog circuit portion can be eliminated, and other than the loop coil. Can be integrated, and a dedicated IC can be realized. Further, according to the third aspect of the present invention, by inserting the LC circuit in series with the loop coil, it is possible to generate a radio wave having a waveform close to a sine wave, which has less harmonic components, that is, a good SN ratio. It becomes possible to send and receive radio waves.
【0050】また、本発明の請求項4によれば、LC回
路を含む送信時のループの共振周波数を単極性パルス信
号の周波数と一致するように該LC回路の値を設定した
ことにより、効率の良い電波の送受信が可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, the value of the LC circuit is set so that the resonance frequency of the loop including the LC circuit at the time of transmission matches the frequency of the unipolar pulse signal. It becomes possible to send and receive good radio waves.
【0051】また、本発明の請求項5によれば、複数の
ループコイルの他端と受信回路との接続点に接続され、
該接続点をシグナルグラウンドに接続状態とするか又は
開放状態とするかを任意に切替可能で第2の切替回路と
同様に切替制御される第3の切替回路を設けたことによ
り、電波の送信時に受信回路に直接流れる電流がなくな
り、該受信回路で余計な電力を消費することがなくな
る。According to a fifth aspect of the present invention, the other ends of the plurality of loop coils are connected to the connection point with the receiving circuit,
Transmission of radio waves by providing a third switching circuit that can be arbitrarily switched between connecting and disconnecting the connection point to the signal ground and is switch-controlled in the same manner as the second switching circuit. At times, there is no direct current flowing through the receiving circuit, and the receiving circuit does not consume extra power.
【0052】また、本発明の請求項6によれば、電波の
送信時は単極性パルス信号の位相反転信号を出力し、電
波の受信時はシグナルグラウンドを出力する第2の送信
回路を設けるとともに、第2の切替回路による切替を前
記第2の送信回路に接続状態とするか又は開放状態とす
るかにしたことにより、単極性パルス信号がグラウンド
レベルの際にもループコイルに逆方向の電流を流すこと
が可能となり、効率の良い電波の送信を行うことができ
る。According to claim 6 of the present invention, a second transmission circuit is provided which outputs a phase inversion signal of a unipolar pulse signal when transmitting a radio wave and outputs a signal ground when receiving a radio wave. By setting the switching by the second switching circuit to be in the connection state or the open state to the second transmission circuit, even when the unipolar pulse signal is at the ground level, the current in the reverse direction to the loop coil is increased. Can be transmitted, and efficient radio wave transmission can be performed.
【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FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a position detecting device of the present invention.
【図2】3ステートドライバの入力と出力との関係を示
す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between inputs and outputs of a 3-state driver.
【図3】第1の実施例における各部の信号波形の一例を
示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a signal waveform of each part in the first embodiment.
【図4】第1の実施例における各部の信号波形の他の例
を示す図FIG. 4 is a diagram showing another example of the signal waveform of each part in the first embodiment.
【図5】本発明の位置検出装置の第2の実施例を示す構
成図FIG. 5 is a configuration diagram showing a second embodiment of the position detecting device of the present invention.
【図6】本発明の位置検出装置の第3の実施例を示す構
成図FIG. 6 is a configuration diagram showing a third embodiment of the position detecting device of the invention.
1,13…位置指示器、2−1〜2−3…ループコイ
ル、3…発振回路、4,19…NORゲート、5−1〜
5−3,6,7…3ステートドライバ、8…増幅器、9
…検波器、10…ピークホールド回路、11,15…ア
ナログ・ディジタル(A/D)変換回路、12,16…
処理装置(CPU)、14…位相検出回路、17…増幅
・検波・ピークホールド回路、18…インバータ、R
1,R2…抵抗、L…コイル、C…コンデンサ。1, 13 ... Position indicator, 2-1 to 2-3 ... Loop coil, 3 ... Oscillation circuit, 4, 19 ... NOR gate, 5-1.
5-3, 6, 7 ... 3-state driver, 8 ... Amplifier, 9
... Detector, 10 ... Peak hold circuit, 11, 15 ... Analog / digital (A / D) conversion circuit, 12, 16 ...
Processor (CPU), 14 ... Phase detection circuit, 17 ... Amplification / detection / peak hold circuit, 18 ... Inverter, R
1, R2 ... Resistance, L ... Coil, C ... Capacitor.
Claims (6)
出方向に並設された複数のループコイルとの間で電波を
送受信することにより、位置指示器による指示位置の座
標値を求める位置検出装置において、 電波の送信時は位置指示器の共振回路の共振周波数とほ
ぼ同一周波数の単極性パルス信号を出力し、電波の受信
時はシグナルグラウンドを出力する送信回路と、 複数のループコイルの一端にそれぞれ接続され、該各一
端を前記送信回路に接続状態とするか又は開放状態とす
るかをそれぞれ任意に切替可能な複数の第1の切替回路
と、 複数のループコイルの他端に共通に接続され、該他端を
共通にシグナルグラウンドに接続状態とするか又は開放
状態とするかを任意に切替可能な第2の切替回路と、 位置指示器に対して電波を送信する時は複数の第1の切
替回路のうち電波を送信すべきループコイルに対応する
第1の切替回路を送信回路に接続状態とし残りの第1の
切替回路を開放状態とするとともに、第2の切替回路を
シグナルグラウンドに接続状態とするよう制御し、ま
た、位置指示器から発生する電波を受信する時は複数の
第1の切替回路のうち電波を受信すべきループコイルに
対応する第1の切替回路を送信回路に接続状態とし残り
の第1の切替回路を開放状態とするとともに、第2の切
替回路を開放状態とするよう制御する切替制御手段と、 複数のループコイルの他端に共通に接続され、ループコ
イルに発生する誘導電圧を検出する受信回路と、 複数のループコイルにそれぞれ発生する誘導電圧に基づ
いて前記位置指示器による指示位置の座標値を算出する
座標算出手段とを備えたことを特徴とする位置検出装
置。1. Position detection for obtaining coordinate values of a position pointed by the position indicator by transmitting and receiving radio waves between a position indicator having a resonance circuit and a plurality of loop coils arranged in parallel in the position detection direction. In the device, when transmitting radio waves, it outputs a unipolar pulse signal with a frequency almost the same as the resonance frequency of the resonance circuit of the pointing device, and when receiving radio waves, it outputs a signal ground and a transmission circuit, and one end of multiple loop coils. And a plurality of first switching circuits each of which is capable of arbitrarily switching whether each one end is connected to the transmission circuit or is in an open state, and is commonly connected to the other ends of the plurality of loop coils. A second switching circuit that is connected and can arbitrarily switch whether the other end is commonly connected to the signal ground or open, and when transmitting radio waves to the position indicator Of the plurality of first switching circuits, the first switching circuit corresponding to the loop coil to transmit the radio wave is connected to the transmission circuit, the remaining first switching circuits are opened, and the second switching circuit is opened. The first switching circuit corresponding to the loop coil that should receive the radio wave among the plurality of first switching circuits when the radio wave generated from the position indicator is received. Is connected to the transmission circuit and the remaining first switching circuit is opened, and switching control means for controlling the second switching circuit to be opened is commonly connected to the other ends of the plurality of loop coils. A receiving circuit for detecting the induced voltage generated in the loop coil, and a coordinate calculation for calculating the coordinate value of the position pointed by the position indicator based on the induced voltage generated in each of the plurality of loop coils. Position detecting device characterized by comprising a stage.
に信号入力端子が接続された複数の3ステートドライバ
で構成され、第2の切替回路は信号入力端子が接地され
た3ステートドライバで構成されたことを特徴とする請
求項1記載の位置検出装置。2. The plurality of first switching circuits are composed of a plurality of three-state drivers in which signal input terminals are commonly connected to a transmission circuit, and the second switching circuits are three-state drivers in which signal input terminals are grounded. The position detecting device according to claim 1, wherein
回路との間にLC回路を直列に挿入したことを特徴とす
る請求項1又は2記載の位置検出装置。3. The position detecting device according to claim 1, wherein an LC circuit is inserted in series between the other ends of the plurality of loop coils and the second switching circuit.
波数が単極性パルス信号の周波数と一致するように該L
C回路の値を設定したことを特徴とする請求項3記載の
位置検出装置。4. The L so that the resonance frequency of the loop including the LC circuit at the time of transmission matches the frequency of the unipolar pulse signal.
The position detecting device according to claim 3, wherein the value of the C circuit is set.
の接続点に接続され、該接続点をシグナルグラウンドに
接続状態とするか又は開放状態とするかを任意に切替可
能で第2の切替回路と同様に切替制御される第3の切替
回路を設けたことを特徴とする請求項1乃至4いずれか
記載の位置検出装置。5. The second coil is connected to a connection point between the other ends of the plurality of loop coils and the receiving circuit, and can be arbitrarily switched between a connection state to the signal ground and an open state. The position detecting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a third switching circuit that is switched and controlled similarly to the switching circuit.
反転信号を出力し、電波の受信時はシグナルグラウンド
を出力する第2の送信回路を設けるとともに、第2の切
替回路による切替を前記第2の送信回路に接続状態とす
るか又は開放状態とするかにしたことを特徴とする請求
項1乃至5いずれか記載の位置検出装置。6. A second transmission circuit that outputs a phase-inverted signal of a unipolar pulse signal during transmission of radio waves and outputs a signal ground during reception of radio waves is provided, and switching by the second switching circuit is performed. The position detecting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second transmitting circuit is set to a connection state or an open state.
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JP13237494A JP3485631B2 (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Position detection device |
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JPH07306745A true JPH07306745A (en) | 1995-11-21 |
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1994
- 1994-05-10 JP JP13237494A patent/JP3485631B2/en not_active Expired - Fee Related
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