JPS6175420A - Position detecting device - Google Patents

Position detecting device

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Publication number
JPS6175420A
JPS6175420A JP59167582A JP16758284A JPS6175420A JP S6175420 A JPS6175420 A JP S6175420A JP 59167582 A JP59167582 A JP 59167582A JP 16758284 A JP16758284 A JP 16758284A JP S6175420 A JPS6175420 A JP S6175420A
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JP
Japan
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magnetic
lines
generator
detection
excitation
Prior art date
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Pending
Application number
JP59167582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Kikuchi
昭雄 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6175420A publication Critical patent/JPS6175420A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve operability and to reduce the generation of an induced noise to the outside, and to perform high-precision position detection by providing a position detection part, driving current source, magnetic generator for position specification, and position detecting circuit. CONSTITUTION:The position detection part 10 is provided with excitation lines 12a-12n on one surface of a magnetic body 11 at specific intervals, and plural detection lines 13a-13n are provided on the other surface opposite. A driving current source 20 applies an alternating current having a specific period to the excitation lines, the magnetic generator 30 for position specification generates steady magnetism on a cordless basis, and the position detecting circuit 40 calculates the indication position of the generator 30. When the alternating current from the power source 20 flows to each excitation line, magnetic flux is established around it to induce an induced noise between two adjacent detection lines. In this case, the magnetic permeability of the magnetic body 11 is decreased by the generator 30, so the induced voltage rises, the SN ratio is improved, and induced noises to the outside are reduced to perform high- precision position detection and also improve the operability.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、位置指定用磁気発生器により磁界を加えられ
た磁性体の透磁率の変化に基づいて、位置指定用磁気発
生器で指定された位置を検出する位置検出装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention provides a position specifying magnetic field that is specified by a position specifying magnetic generator based on a change in magnetic permeability of a magnetic body to which a magnetic field is applied by the position specifying magnetic generator. The present invention relates to a position detection device for detecting a position.

(従来の技術) 従来の位置検出装置としては、磁歪伝達媒体の一端また
は位置指示ペンの先端に設けた駆動コイルにパルス電流
を印加して前記磁歪伝達媒体に磁歪振動波を生起させた
時点より、位置指示ペンの先端または磁歪伝達媒体の一
端に設けた検出コイルに前記磁歪振動波に基づく誘導電
圧を検出するまでの時間を処理器等で測定し、これより
位置指示ペンの指示位置を算出する如くなしたものがあ
った。また、従来の他の位置検出装置としては、複数の
駆動線と検出線とを互いに直交して配置し、駆動線に順
次、電流を流すとともに検出線を順次選択して誘導電圧
を検出し、フェライトのような磁性体を有する位置指示
ペンで指定した位置を大きな誘導電圧が誘起された検出
線の位置より検出するようになしたものがあった。
(Prior Art) As a conventional position detection device, a pulse current is applied to a drive coil provided at one end of a magnetostrictive transmission medium or the tip of a position indicating pen to generate magnetostrictive vibration waves in the magnetostrictive transmission medium. , the time required for detecting the induced voltage based on the magnetostrictive oscillation waves in the detection coil provided at the tip of the positioning pen or at one end of the magnetostrictive transmission medium is measured by a processor, etc., and from this the indicated position of the positioning pen is calculated. There was something I did. In addition, as another conventional position detection device, a plurality of drive lines and detection lines are arranged perpendicularly to each other, and current is sequentially applied to the drive lines and detection lines are sequentially selected to detect induced voltage. There is a device in which a position specified by a position indicating pen made of a magnetic material such as ferrite is detected from the position of a detection line where a large induced voltage is induced.

(発明が解決しようとする問題点) 前者の装置では位置検出精度は比較的良好であるが、ペ
ンと処理器等との間でタイミング信号等を授受するため
、ペンと装置との間にコードを必要としその取扱いが著
しく制限されると共に、他の機器からの誘導を受けやす
く誤動作したり、また逆にノイズの発生源となる可能性
もあり、更にペンを磁歪伝達媒体に対して垂直に保持し
、かつかなり近接させて指示しなければならない等の問
題点があった。また、後者の装置では位置指示゛ベンを
コードレスとすることができるが、座標位置の分解能が
線の間隔で決まり、分解能を上げるために線の間隔を小
さくするとSN比及び安定度が悪くなり、従って分解能
を上げることが困難であり、また駆動線と検出線の交点
の真上の位置検出が困難であり、更に位置指示ペンを線
に極く接近させなければならず入力面上に厚みのある物
を置いて使用できない等の問題点があった。
(Problem to be solved by the invention) The former device has relatively good position detection accuracy, but in order to send and receive timing signals etc. between the pen and the processor, a code is required between the pen and the device. In addition to being susceptible to induction from other devices, it may cause malfunctions or even become a source of noise; There were problems such as the need to hold the device and point it fairly close to each other. In addition, in the latter device, the position indicator can be made cordless, but the resolution of the coordinate position is determined by the line spacing, and if the line spacing is made small to increase the resolution, the SN ratio and stability will deteriorate. Therefore, it is difficult to increase the resolution, it is difficult to detect the position directly above the intersection of the drive line and the detection line, and the position indicator pen must be placed extremely close to the line, which increases the thickness of the input surface. There were problems such as not being able to place certain items and use them.

本発明はこのような従来の欠点を改善したものであり、
位置指定用磁気発生器がどこにも接続されず操作性が良
く、また外部からの誘導に強く且つノイズを放出するこ
とのない高精度な位置検出装置を提供することを目的と
する。
The present invention improves these conventional drawbacks, and
It is an object of the present invention to provide a highly accurate position detecting device that has good operability because a magnetic generator for specifying a position is not connected anywhere, is strong against external guidance, and does not emit noise.

(問題点を解決するための手段) 本発明の位置検出装置は、第1図に示すように平板状の
磁性体11と励磁線12a〜12nと検出線138〜1
3nとからなる位置検出部1゜と、駆動電流源20と、
位置指定用磁気発生器30と、位置検出回路40とを具
備してなっている。励磁1m12a〜12nは磁性体1
1の一の面11a上に所定間隔(2〜611110)を
隔てて互いに平行に配設されており、検出線138〜1
3nは磁性体11の他の面11b上の前記励磁線128
〜12nに対向する位置に配設されている。また、励磁
線12a〜12nはその隣り合う線同士が互いに異なる
一端で接続され、即ち直列に接続され、その両端は駆動
電流源20に接続されている。また、検出線13a〜1
3nはその一端が全て共通に接続され、且つその他端が
位置検出回路40にそれぞれ接続されている。
(Means for Solving the Problems) As shown in FIG.
3n, a position detection unit 1°, a drive current source 20,
It is equipped with a position designating magnetic generator 30 and a position detection circuit 40. Excitation 1m12a to 12n is magnetic body 1
The detection lines 138 to 1 are arranged parallel to each other at a predetermined interval (2 to 611110) on one surface 11a of 1.
3n is the excitation line 128 on the other surface 11b of the magnetic body 11
It is arranged at a position opposite to 12n. Adjacent lines of the excitation lines 12a to 12n are connected at different ends, that is, connected in series, and both ends thereof are connected to the drive current source 20. In addition, the detection lines 13a to 1
3n, all of their one ends are connected in common, and the other ends are respectively connected to the position detection circuit 40.

(作用) 前記励磁線128〜12nに駆動電流源20より交番電
流(例え(シ正弦波等)を流すと、その周囲に磁束(磁
界)が発生し、この磁束によって各検出線138〜13
nの隣接する2本の間に誘導電圧が発生する。
(Function) When an alternating current (such as a sine wave) is passed from the drive current source 20 to the excitation lines 128 to 12n, a magnetic flux (magnetic field) is generated around the excitation lines 128 to 12n, and this magnetic flux causes each of the detection lines 138 to 13 to
An induced voltage is generated between two adjacent wires of n.

ここで、磁性体11がパーマロイまたは磁気異方性のな
いアモルファス合金の場合、磁性体11内の磁区の方向
が不規則で外部からの磁界によって大きく変化出来る、
即ちその透磁率が大きいため、第2図(a)に示すよう
に2本の励磁線、例えば12f、12gの交番電流によ
る磁束に従って磁性体11内の該励磁線i2f、12g
付近の磁区の方向が変化し、該磁束は磁性体11内にほ
とんど集束するので、検出線13f、13g間に発生す
る誘導電圧は極く小さいものとなる。
Here, if the magnetic material 11 is permalloy or an amorphous alloy without magnetic anisotropy, the direction of the magnetic domains within the magnetic material 11 is irregular and can change greatly depending on the external magnetic field.
That is, since its magnetic permeability is large, as shown in FIG.
Since the direction of the nearby magnetic domains changes and the magnetic flux is mostly focused within the magnetic body 11, the induced voltage generated between the detection lines 13f and 13g becomes extremely small.

このとき、第2図(b)に示すように位置指定用磁気発
生器30を磁性体11の前記区域の上部に位置させ、そ
の先端より定常的な磁界(以下、磁気バイアスと称す。
At this time, as shown in FIG. 2(b), the position specifying magnetic generator 30 is positioned above the area of the magnetic body 11, and a steady magnetic field (hereinafter referred to as magnetic bias) is applied from its tip.

)を加えると、該磁気発生器30による磁界の方向に磁
性体11内の磁区の方向が固定される、即ちその透磁率
が小さくなるため、励磁線12f、12gの交番電流に
よる磁束に従って磁性体11内の磁区の方向は変化せず
、該磁束は磁性体11内にあまり集束されず、比較的大
きな誘導電圧が検出線13f、130間に発生する。
), the direction of the magnetic domain in the magnetic body 11 is fixed in the direction of the magnetic field from the magnetic generator 30, that is, its magnetic permeability is reduced, so that the magnetic body follows the magnetic flux due to the alternating current of the excitation lines 12f and 12g. The direction of the magnetic domains within 11 does not change, the magnetic flux is not very focused within the magnetic body 11, and a relatively large induced voltage is generated between the detection lines 13f, 130.

パーマロイまたは磁気異方性のないアモルファス合金の
場合、前記透磁率は第3図に示すように磁気バイアスが
大きくなればなるほど小さくなるので、各検出線138
〜13nの隣接する2本の間には、第4図に示すように
位置指定用磁気発生器30を置いた位置に最も近い2本
の検出線の間の電圧を極大値として、ここから離れるに
従って徐々に小さくなる電圧v−v13が発生する。
In the case of permalloy or an amorphous alloy without magnetic anisotropy, the magnetic permeability decreases as the magnetic bias increases, as shown in FIG.
As shown in FIG. 4, between the two adjacent detection lines 13n, the voltage between the two detection lines closest to the position where the position specifying magnetic generator 30 is placed is taken as the maximum value, and then the voltage is moved away from this point. Accordingly, a voltage v-v13 is generated that gradually decreases.

第4図において、横軸は検出線138〜13rlに直交
する方向(以下、X方向とする。)の座標位置を示し、
縦軸は電圧値を示している。ここで、座標値X  −X
  は各電圧V −v13の発生位置を示す(但し、隣
接する2本の検出線の間の電圧幡その中間位置で発生し
たものと仮定する。)。
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the coordinate position in the direction (hereinafter referred to as the X direction) orthogonal to the detection lines 138 to 13rl,
The vertical axis shows the voltage value. Here, the coordinate value X −X
indicates the position where each voltage V-v13 is generated (assuming that the voltage is generated at an intermediate position between two adjacent detection lines).

位置検出回路40で各電圧v −v13を取出し、これ
より誘起電圧が極大値となるX座標値を演算して求めれ
ば、位置指定用磁気発生器30のX座標値X、を求める
ことができる。
By extracting each voltage v - v13 with the position detection circuit 40 and calculating the X coordinate value at which the induced voltage becomes the maximum value from this, the X coordinate value X of the position specifying magnetic generator 30 can be determined. .

座標値X、を求める算出方法の一つとして、第4図にお
ける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、各座標X
  ””X13の間隔(実質上、各検出線13a〜13
nの間隔に相当する。)をΔXとし、第4図において座
標×5から座標X7までを2次函数(図中、実線で示す
)で近似すると、次のようにして算出することができる
。まず、各検出線の電圧と座標値より V5=a (x、、−xS)  +b   −・−・−
(1)v =a(x6−x8) +b  ・・・・・・
(2)V7=a (x、−x、)  +b   ・−・
−(3Jとなる。ここで、a、bは定数(a<O)であ
る。
One calculation method for determining the coordinate value X is to approximate the waveform near the maximum value in FIG. 4 by an appropriate function, and then determine the coordinates of the maximum value of the function. For example, each coordinate
""X13 interval (substantially, each detection line 13a to 13
This corresponds to an interval of n. ) is ΔX, and by approximating coordinates from coordinate x5 to coordinate First, from the voltage and coordinate values of each detection line, V5=a (x,, -xS) +b -・-・-
(1)v=a(x6-x8)+b...
(2) V7=a (x, -x,) +b ・-・
-(3J. Here, a and b are constants (a<O).

また、 X6  Xs””ΔX         ・−・・−(
4)x 7  x 5=2ΔX        ・・・
・−・(5)となる。(4)、(5)式を(2)、(3
)式に代入して整即すると、 X −×5+ΔX/2 ((3V5−4V6+v、)/
 (V5−2V6+V7))・・・・・・(6) となる。従って、検出線138.13f間、13f、1
3g間、13G、13i間にそれぞれ誘起すルミ圧v 
 、V6.V7、及び座[値x5 (既知)から位置検
出回路40で(6)式の演算を行なうことにより位置指
定用磁気発生器30のX座標値を算出できる。また、磁
気発生器30を励磁線または検出線に沿って動かしても
同一のX座標値が得られる。
Also, X6 Xs””ΔX ・−・・−(
4) x 7 x 5 = 2ΔX...
...(5). Expressions (4) and (5) are replaced by (2) and (3)
) into the formula and square it, we get X −×5+ΔX/2 ((3V5−4V6+v,)/
(V5-2V6+V7))...(6) It becomes. Therefore, between the detection lines 138 and 13f, 13f and 1
Lumi pressure v induced between 3g, 13G, and 13i, respectively
, V6. The X coordinate value of the position specifying magnetic generator 30 can be calculated by calculating the equation (6) in the position detection circuit 40 from V7 and the coordinate value x5 (known). Furthermore, the same X coordinate value can be obtained even if the magnetic generator 30 is moved along the excitation line or the detection line.

また、一方、磁性体11が磁気異方性のあるアモルファ
ス合金で、磁性体11内の磁気異方性の付いている方向
を励磁線及び検出線と直交する方向と一致させた場合、
磁区の方向が全て揃っている、即ちその透磁率がある程
度の大きさを有するため、第5図(a)に示すように2
本の励磁線、例えば12f、12にlの交番電流による
磁束によって磁性体11内の磁区の方向はあまり変化せ
ず、該磁束は磁性体11内にある程度集束するのみなの
で、隣接する2本の検出線13f、13(1間には比較
的大きな誘導電圧が発生する。
On the other hand, when the magnetic body 11 is an amorphous alloy with magnetic anisotropy and the direction of the magnetic anisotropy in the magnetic body 11 is made to match the direction perpendicular to the excitation line and the detection line,
Since the directions of the magnetic domains are all aligned, that is, the magnetic permeability has a certain degree of magnitude, as shown in Fig. 5(a), 2
The direction of the magnetic domain in the magnetic body 11 does not change much due to the magnetic flux caused by the alternating current of the book's excitation lines, for example 12f and 12, and the magnetic flux is only focused to a certain extent within the magnetic body 11. A relatively large induced voltage is generated between the detection lines 13f and 13(1).

このとき、第5図(b)に示すように位置指定用磁気発
生器30を磁性体11の前記区域の上部に位置させ、あ
る強さの磁気バイアスを加えると、磁性体11内の磁区
の方向が不規則になり外部からの磁界によって大きく変
化出来るようになる、即ち透磁率が大きくなるため、励
磁線12f。
At this time, as shown in FIG. 5(b), when the position specifying magnetic generator 30 is positioned above the area of the magnetic body 11 and a magnetic bias of a certain strength is applied, the magnetic domain within the magnetic body 11 is The direction of the excitation line 12f becomes irregular and can be changed greatly by an external magnetic field, that is, the magnetic permeability increases.

12Gの交番電流による磁束に従って磁性体11内の磁
区の方向が変化し、該磁束は磁性体11内にほとんど集
束するので、検出線13f、130間に発生する誘導電
圧は極く小さいものとなる。
The direction of the magnetic domain within the magnetic body 11 changes according to the magnetic flux caused by the 12G alternating current, and most of the magnetic flux is focused within the magnetic body 11, so the induced voltage generated between the detection lines 13f and 130 becomes extremely small. .

前記透磁率は、第6図に示すようにある強さの磁気バイ
アスの時、最大となるので、各検出線138〜13nの
隣接する2本の間には、第7図に示すように位置指定用
磁気発生器30を置いた位置に最も近い2本の検出線の
間の電圧を極小値として、ここから離れるに従って徐々
に大きくなる電圧v1−〜v13′が発生する。従って
、前記同様に位置検出回路40において、各電圧v1−
〜v13′を取出し、これより誘起電圧が極小値となる
X座標値を演算して求めれば、位置指定用磁気発生器3
0のX座標値X、を求めることができる。
As shown in FIG. 6, the magnetic permeability is maximized when a magnetic bias of a certain strength is applied, so there is a position between two adjacent detection lines 138 to 13n as shown in FIG. The voltage between the two detection lines closest to the position where the designated magnetic generator 30 is placed is taken as a minimum value, and voltages v1- to v13' are generated that gradually increase as the distance from this value increases. Therefore, similarly to the above, in the position detection circuit 40, each voltage v1-
~v13' and calculate the X coordinate value at which the induced voltage becomes the minimum value, then the position designating magnetic generator 3
The X coordinate value X of 0 can be found.

前述したように、励磁線12a〜12n及び検出線13
a〜13nはそれぞれ磁性体11の各面11a、11b
に設けるのみで良く、磁性体11の周囲に巻回する必要
がないので、位置検出部10の構造が簡単になり、その
製造が容易となる。また、位置検出の為に位置指定用磁
気発生器30と他の装置との間に信号をやりとりする必
要がないためコードレスとすることができ、また、位置
指定の為に必要とする磁気バイアスの口は、第3図及び
第6図に示すように数エルステッド(Oe)程度で良い
ので、該位置指定用磁気発生器30は位置検出部10よ
り多少離しても位置指定が可能である。
As mentioned above, the excitation lines 12a to 12n and the detection line 13
a to 13n are surfaces 11a and 11b of the magnetic body 11, respectively.
Since it is only necessary to provide the magnetic body 11 in the magnetic body 11 and there is no need to wind it around the magnetic body 11, the structure of the position detection unit 10 is simplified and its manufacture becomes easy. In addition, since there is no need to exchange signals between the position specifying magnetic generator 30 and other devices for position detection, it can be cordless, and the magnetic bias required for position specification can be reduced. As shown in FIGS. 3 and 6, the width of the opening is only a few oersteds (Oe), so that the position specifying magnetic generator 30 can specify the position even if it is separated from the position detecting section 10 by some distance.

(実施例) 第8図は駆動電流8!20の具体例を示すものである。(Example) FIG. 8 shows a specific example of a drive current of 8!20.

同図において、21はファンクションジェネレータ、例
えばインターシル製IC1803gであり、コンデンサ
Cと抵抗Rの値で定まる所定の周波数の正弦波信号を出
力する。また22はパワードライバであり、オペアンプ
と電流増幅器とからなっており、前記正弦波信号を電流
増幅して励磁線12a〜12nへ送出する。
In the figure, 21 is a function generator, for example, an IC1803g manufactured by Intersil, which outputs a sine wave signal of a predetermined frequency determined by the values of a capacitor C and a resistor R. Further, 22 is a power driver, which is composed of an operational amplifier and a current amplifier, and amplifies the current of the sine wave signal and sends it to the excitation lines 12a to 12n.

第9図は位置指定用磁気発生器30の具体例を示す断面
図、第10図はその電気回路図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a specific example of the position specifying magnetic generator 30, and FIG. 10 is an electric circuit diagram thereof.

同図において、31は合成樹脂等からなるペン状の容器
であり、その一端には後述する磁気発生体32が軸方向
に摺動自在に収容されている。また、33は操作スイッ
チで、磁気発生体32の他端に対向して取り付けられて
いる。また、34は超音波信号の送信機、35は超音波
の送波器で、電池36とともに容器31内の適所に収納
されている。
In the figure, numeral 31 is a pen-shaped container made of synthetic resin or the like, and a magnetism generator 32, which will be described later, is housed in one end of the pen-shaped container so as to be slidable in the axial direction. Moreover, 33 is an operation switch, which is attached opposite to the other end of the magnetic generator 32. Further, 34 is an ultrasonic signal transmitter, and 35 is an ultrasonic wave transmitter, which are housed at appropriate locations in the container 31 together with a battery 36.

前記容器31を保持し磁気発生体32の先端を入力面に
押し当てれば、該磁気発生体32がスライドしてスイッ
チ33がオンし、これによって送信Ia34内の発振回
路34a及び増幅器34bが動作し、送波器35より座
標入力を示す信号2例えば所定周波数の連続パルス信号
を超音波信号に変えて発信する。
When the container 31 is held and the tip of the magnetic generator 32 is pressed against the input surface, the magnetic generator 32 slides and the switch 33 is turned on, thereby operating the oscillation circuit 34a and amplifier 34b in the transmitter Ia34. , the transmitter 35 converts a signal 2 indicating coordinate input, such as a continuous pulse signal of a predetermined frequency, into an ultrasonic signal and transmits it.

第11図は磁気発生体32の詳細を示すもので、32a
は棒磁石、321)は有底円筒状のヨークであって、棒
磁石32aはヨーク32bの内側の略中夫に所定間隔を
おいて配設されている。このような構成となしたのは、
磁束が水平方向を向くようにしたほうが高い出力が得ら
れるためである。なお、磁気発生体として磁極方向の長
さが極端に短い棒磁石を用いても良い。
FIG. 11 shows details of the magnetic generator 32, 32a
A bar magnet 321) is a bottomed cylindrical yoke, and the bar magnet 32a is disposed at a predetermined interval approximately on the inside of the yoke 32b. This configuration was created by
This is because higher output can be obtained if the magnetic flux is directed horizontally. Note that a bar magnet having an extremely short length in the magnetic pole direction may be used as the magnetic generator.

第12図は位置検出回路40の具体的構成を示す回路ブ
ロック図である。同図において、前述した送波器35よ
り座標入力を示す超音波信号が送出されると、該超音波
信号は受波器41で受波され、更に受信器42で増幅・
波形整形されて入力バッフ743に送出される。演算処
理回路44は入力バッファ43より前記座標入力信号を
読み取り、測定開始を認識すると、出力バッファ45を
介してマルチプレクサ46へ制御信号を送り、各検出線
13a〜13nの隣接する2本の間の誘導電圧を増幅器
47へ順次入力する。前記各誘導電圧は増幅器47で増
幅され検波器48で整流されて直流電圧に変換され、更
にアナログ−ディジタル(A/D)変換器49にてディ
ジタル値に変換され入力バッファ43を介して演算処理
回路44に送出される。演算処理回路44では前記各誘
導電圧(ディジタル値)をメモリ50に一時記憶し、こ
れらの中より前記極大値(または極小値)付近の電圧値
を検出する。この検出方法としては、例えば前記磁性体
11がパーマロイまたは磁気異方性のないアモルファス
合金の時は、各誘導電圧の大小を順次比較し、ある電圧
、仮りにV、が直前の電圧vk−1より大きく、かつ次
の電圧vkや。
FIG. 12 is a circuit block diagram showing a specific configuration of the position detection circuit 40. In the same figure, when an ultrasonic signal indicating a coordinate input is sent out from the above-mentioned transmitter 35, the ultrasonic signal is received by a receiver 41, and further amplified by a receiver 42.
The waveform is shaped and sent to the input buffer 743. The arithmetic processing circuit 44 reads the coordinate input signal from the input buffer 43, and when it recognizes the start of measurement, sends a control signal to the multiplexer 46 via the output buffer 45, and sends a control signal between two adjacent detection lines 13a to 13n. The induced voltages are sequentially input to the amplifier 47. Each of the induced voltages is amplified by an amplifier 47, rectified by a detector 48, and converted into a DC voltage, further converted into a digital value by an analog-to-digital (A/D) converter 49, and processed through an input buffer 43. The signal is sent to circuit 44. The arithmetic processing circuit 44 temporarily stores each induced voltage (digital value) in the memory 50, and detects a voltage value near the maximum value (or minimum value) from among these. For example, when the magnetic material 11 is made of permalloy or an amorphous alloy without magnetic anisotropy, the magnitude of each induced voltage is sequentially compared, and if a certain voltage, V, is the previous voltage vk-1. The larger and next voltage vk.

よりも大きい時(V k−1< V h > V k+
1) iC1電圧vkを極大値の電圧として検出するこ
とができる。演算処理回路44は前記電圧vk−1” 
k 。
When it is larger than (V k-1< V h > V k+
1) The iC1 voltage vk can be detected as a maximum value voltage. The arithmetic processing circuit 44 receives the voltage vk-1''
k.

v、+1を取り出し、これらをそれぞれ前記(6)式に
おける電圧v5.v6.v7として(6)式の演算処理
を行ない、座標値を求める。
v, +1 and convert them into voltages v5. v6. As v7, the arithmetic processing of equation (6) is performed to obtain coordinate values.

このようにして求められたディジタル値の座標値は出力
バッファ51を介してディジタル表示器(図示せず)に
送出され表示され、またはコンピュータ(図示せず)に
送出され処理されたり、あるいはディジタル−アナログ
(D/A)変換器52を介してアナログ信号に変換され
処理される。
The coordinate values of the digital values obtained in this way are sent via the output buffer 51 to a digital display (not shown) for display, or sent to a computer (not shown) for processing, or are sent to a digital display (not shown) for processing. The signal is converted into an analog signal via an analog (D/A) converter 52 and processed.

なお、実施例中の励磁線及び検出線の本数は一例であり
、これに限定されないことはいうまでもない。また、位
置指定用磁気発生器も永久磁石に限定されることはなく
電磁石でもよい。
Note that the numbers of excitation lines and detection lines in the examples are merely examples, and it goes without saying that the numbers are not limited thereto. Further, the position specifying magnetic generator is not limited to a permanent magnet, but may be an electromagnet.

また、前記実施例において、座標入力を示す信号を位置
指定用磁器発生器30から位置検出回路40まで超音波
信号を用いて伝送したが赤外線等の光信号を用いても良
い。また、前記座標入力を示す信号は単に座標値の入力
のタイミングを演算処理回路44に認識させる為のもの
であるから特に磁気発生器30より送ることを要するも
のではなく、位置検出回路40自体に設けたキーボード
その他のスイッチ回路より前記タイミングを認識させる
信号を送る如くなしても良い。また、位置検出回路40
には常時、座標検出を行なわせておき、前記信号があっ
た時にその時の座標を入力する如くなしても良い。
Further, in the embodiment described above, the signal indicating coordinate input was transmitted from the position specifying ceramic generator 30 to the position detection circuit 40 using an ultrasonic signal, but an optical signal such as infrared rays may also be used. Further, since the signal indicating the coordinate input is simply for making the arithmetic processing circuit 44 recognize the timing of the input of the coordinate value, it is not particularly necessary to send it from the magnetic generator 30, but to the position detection circuit 40 itself. A signal for recognizing the timing may be sent from a keyboard or other switch circuit provided. In addition, the position detection circuit 40
Alternatively, the coordinates may be detected at all times, and the coordinates at that time may be input when the signal is received.

第13図は本発明の他の実施例を示すものである。同図
において、60及び70はX方向及びY方向の位置検出
部で、それぞれ前記位置検出部1oと同様な構成を有し
ており、その各励磁線及び検出線がそれぞれX方向及び
Y方向に直交する如(、互いに重ね合わされている。ま
た80は位置検出回路で、X方向及びY方向用の2つの
マルチプレクサを有し、X方向及びY方向の位置検出を
交互に行なわせるようにした点を除いて前記位置検出回
路40と同様である。従って、この実施例によれば、X
方向及びY方向の2方向の位置(座標)検出が容易に出
来る。なお、駆動電流源、位置指定用磁気発生器の構成
は前記実施例と同じで良い。
FIG. 13 shows another embodiment of the invention. In the same figure, reference numerals 60 and 70 indicate position detection units in the X direction and Y direction, which have the same configuration as the position detection unit 1o, and whose respective excitation lines and detection lines are arranged in the X direction and the Y direction, respectively. 80 is a position detection circuit, which has two multiplexers for the X direction and Y direction, so that position detection in the X direction and Y direction can be performed alternately. The circuit is the same as the position detection circuit 40 except for the above.Therefore, according to this embodiment,
Positions (coordinates) in two directions, the direction and the Y direction, can be easily detected. Note that the configurations of the drive current source and the magnetic generator for position designation may be the same as in the previous embodiment.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、平板状の磁性体の
一の面上に励磁線を所定間隔おいて設け、且つ他の面上
の前記励磁線に対向する位置に複数の検出線を設けてな
る位置検出部と、前記励磁線に所定周期の交番電流を加
える駆動電流源と、定常的な磁界を発生する位置指定用
磁気発生器と、前記各検出線の隣接する2本の間に誘起
する誘導電圧をそれぞれ取出しこれらより前記位置指定
用磁気発生器の指示位置を算出する位置検出回路とを具
備したので、励磁線と検出線との間の磁束変化が磁性体
内で行なわれ、その結合が密で検出電圧が大きくなり、
従ってSN比が良くなり、また外部からの誘導を受けに
く(かつ外部への誘導ノイズの発生が少ない。また、励
磁線及び検出線はそれぞれ磁性体の各面に設けるのみで
良く、磁性体の周囲に巻回する必要がないので、位置検
出部の構造が簡単になりその製造が容易となる。さらに
また、磁性体にわずかの磁気バイアスを加えるのみで位
置指定できるため、位置指定用磁気発生器を磁性体に近
接させる必要がなく、有効読取り高さを大きくとること
ができ、また強磁性体以外の金属を入力面上に載置する
こともできる。また更に、タイミング検出等の信号を必
要とせず、位置指定用磁気発生器をコードレスとするこ
ともでき、操作性が良い。また、位置検出部をX方向及
びY方向に設けたものによれば、X方向及びY方向の2
方向の位置検出が可能となる利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, excitation lines are provided at predetermined intervals on one surface of a flat magnetic body, and at positions opposite to the excitation lines on the other surface. a position detection unit including a plurality of detection lines; a drive current source that applies an alternating current at a predetermined period to the excitation line; a position designating magnetic generator that generates a steady magnetic field; and a position detection unit adjacent to each detection line. The present invention is equipped with a position detection circuit that extracts the induced voltages induced between the two wires and calculates the indicated position of the position specifying magnetic generator from these, so that the magnetic flux change between the excitation wire and the detection wire is It takes place inside the body, and the tighter the bonds, the higher the detection voltage.
Therefore, the S/N ratio is improved, and it is less susceptible to external induction (and generates less external induction noise. In addition, the excitation line and the detection line only need to be provided on each side of the magnetic body, and the magnetic body Since there is no need to wind it around the magnetic material, the structure of the position detection part becomes simple and its manufacture becomes easy.Furthermore, since the position can be specified by applying a slight magnetic bias to the magnetic material, the magnetic material for position specification can be used. There is no need to place the generator close to a magnetic material, the effective reading height can be increased, and metals other than ferromagnetic materials can be placed on the input surface.Furthermore, it is possible to use signals such as timing detection. The magnetic generator for position designation can be made cordless without the need for a cordless magnetic generator, which has good operability.In addition, if the position detection part is provided in the X direction and the Y direction,
This has the advantage that directional position detection is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の説明に供するもので、第1図は本発明の
一実施例を示す説明図、第2図(a)(b)はパーマロ
イまたは磁気異方性のないアモルファス合金による磁性
体を用いた場合の励磁線の磁束のようすを示す図、第3
図はパーマロイまたは磁気異方性のないアモルファス合
金による磁性体の磁気バイアス対透磁率の特性図、第4
図はパーマロイまたは磁気異方性のないアモルファス合
金による磁性体を用いた場合の隣接する2本の各検出線
間に発生する誘導電圧の一例を示すグラフ、第5図(a
)(b)は磁気異方性のあるアモルファス合金による磁
性体を用いた場合の第2図(a)(b)と同様な図、第
6図は磁気異方性のあるアモルファス合金による磁性体
の磁気バイアス対透磁率の特性図、第7図は磁気異方性
のあるアモルファス合金による磁性体を用いた場合の第
4図と同様な図、第8図は駆動電流源の具体例を示す電
気回路図、第9図は位置指定用磁気発生器の具体例を示
V断面図、第10図はその電気回路図、第11図は磁気
発生体の具体例を示す断面図、第12図は位置検出回路
の具体的構成を示す回路ブロック図、第13図は本発明
の他の実施例を示す説明図である。 10・・・位置検出部、20・・・駆動゛電流源、30
・・・位置指定用磁気発生器、40・・・位置検出回路
、11・・・磁性体、12a〜12n・・・励!!線、
13a〜13n・・・検出線、60・・・X方向位置検
出部、70・・・Y方向位置検出部。 特許出願人  株式会社 ワコム 代理人弁理士  吉 1)精 孝 第2図   、6) (。)   第5図   (b) 第3図 第6図 1幻i%イアス 第4図 ’    /lJt住 ×5 第7図 本 = X5     胤8.A1 第8図 第9図 第12図
The drawings are for explaining the present invention, and FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) and 2(b) show a magnetic material made of permalloy or an amorphous alloy without magnetic anisotropy. Figure 3 shows the magnetic flux of the excitation line when using
The figure is a characteristic diagram of magnetic bias versus magnetic permeability of a magnetic material made of permalloy or an amorphous alloy without magnetic anisotropy.
The figure is a graph showing an example of the induced voltage generated between two adjacent detection lines when a magnetic material made of permalloy or an amorphous alloy without magnetic anisotropy is used.
) (b) is the same diagram as Fig. 2 (a) and (b) when using a magnetic material made of an amorphous alloy with magnetic anisotropy, and Fig. 6 shows a magnetic material made of an amorphous alloy with magnetic anisotropy. Figure 7 is a diagram similar to Figure 4 when a magnetic material made of an amorphous alloy with magnetic anisotropy is used. Figure 8 shows a specific example of the drive current source. Electric circuit diagram, FIG. 9 is a V sectional view showing a specific example of a magnetic generator for position designation, FIG. 10 is an electric circuit diagram thereof, FIG. 11 is a sectional view showing a specific example of a magnetic generator, and FIG. 12 13 is a circuit block diagram showing a specific configuration of a position detection circuit, and FIG. 13 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention. 10... Position detection unit, 20... Drive current source, 30
...Magnetic generator for position specification, 40...Position detection circuit, 11...Magnetic material, 12a-12n...Excitation! ! line,
13a to 13n... detection line, 60... X direction position detection section, 70... Y direction position detection section. Patent Applicant Wacom Co., Ltd. Patent Attorney Yoshi 1) Takashi Figure 2, 6) (.) Figure 5 (b) Figure 3 Figure 6 Figure 1 Illusion i% Ias Figure 4' / l Jt Sum × 5 Figure 7 Book = X5 Seed 8. A1 Figure 8 Figure 9 Figure 12

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)平板状の磁性体の一の面上に励磁線を所定間隔お
いて設け、且つ他の面上の前記励磁線に対向する位置に
複数の検出線を設けてなる位置検出部と、前記励磁線に
所定周期の交番電流を加える駆動電流源と、定常的な磁
界を発生する位置指定用磁気発生器と、前記各検出線の
隣接する2本の間に誘起する誘導電圧をそれぞれ取出し
これらより前記位置指定用磁気発生器の指示位置を算出
する位置検出回路とを具備したことを特徴とする位置検
出装置。
(1) a position detection unit comprising excitation lines provided at predetermined intervals on one surface of a flat magnetic body, and a plurality of detection lines provided on the other surface at positions facing the excitation lines; A drive current source that applies an alternating current with a predetermined period to the excitation line, a position specifying magnetic generator that generates a steady magnetic field, and extracts the induced voltage induced between two adjacent detection lines. A position detecting device comprising: a position detecting circuit that calculates the indicated position of the position specifying magnetic generator from these.
(2)平板状の磁性体の一の面上に励磁線を所定間隔お
いて設け、且つ他の面上の前記励磁線に対向する位置に
複数の検出線を設けてなるX方向位置検出部と、該X方
向位置検出部と同様の構成を有し、且つこれと重ね合わ
されたY方向位置検出部と、前記X方向及びY方向の励
磁線に所定周期の交番電流を加える駆動電流源と、定常
的な磁界を発生する位置指定用磁気発生器と、前記X方
向及びY方向の各検出線の隣接する2本の間に誘起する
誘導電圧をそれぞれ取出しこれらより前記位置指定用磁
気発生器のX方向及びY方向の指示位置を算出する位置
検出回路とを具備したことを特徴とする位置検出装置。
(2) An X-direction position detection unit comprising excitation lines provided at predetermined intervals on one surface of a flat magnetic body, and a plurality of detection lines provided on the other surface at positions facing the excitation lines. , a Y-direction position detecting section having the same configuration as the X-direction position detecting section and superimposed thereon, and a driving current source that applies an alternating current at a predetermined period to the excitation lines in the X-direction and the Y-direction. , a magnetic generator for position designation that generates a steady magnetic field, and the induced voltages induced between two adjacent detection lines in the X direction and the Y direction, respectively, are taken out from the magnetic generator for position designation. 1. A position detection device comprising: a position detection circuit that calculates the indicated position in the X direction and the Y direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010257438A (en) * 2009-04-23 2010-11-11 Waltop Internatl Corp Electromagnetic type multiangle input device
WO2022123885A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 株式会社ワコム Electronic stylus, handwritten input device, and core for electronic stylus

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