JPS6247730A - Position detecting device - Google Patents

Position detecting device

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Publication number
JPS6247730A
JPS6247730A JP60187899A JP18789985A JPS6247730A JP S6247730 A JPS6247730 A JP S6247730A JP 60187899 A JP60187899 A JP 60187899A JP 18789985 A JP18789985 A JP 18789985A JP S6247730 A JPS6247730 A JP S6247730A
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JP
Japan
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coils
magnetic
coil
position detection
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP60187899A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsugunari Yamanami
山並 嗣也
Yoshinori Taguchi
田口 義徳
Yoichi Miura
洋一 三浦
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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Filing date
Publication date
Application filed by Wacom Co Ltd filed Critical Wacom Co Ltd
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Publication of JPS6247730A publication Critical patent/JPS6247730A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the detecting accuracy together with improvement of the operability with a position detector by using the magnetic matters and the 1st and 2nd coils orthogonal to these magnetic matters to form a position detecting part and combining partially both coils in the phases adverse to each other. CONSTITUTION:A position detector consists of a position detecting part 10, an input pen 20, a signal selecting circuit 30 and a position detecting circuit 40. The part 10 is formed with plural long magnetic matters 11 set in parallel with each other, the 1st coils 12 and the 2nd coils 13 wound round the coils 12. While two coils 12 are combined with the coils 13 in the phases adverse to each other. At the same time, the alternating current is always is applied to the coils 13 in a prescribed cycle. Then the voltage induced at said two selected coils 12 or the coils 13 are extracted successively. Thus a position designated by the pen 20 can be obtained.

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゛C1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 method for specifying a position by using a C1 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Isは磁歪伝達媒体の
一端に設りに検出コイルに前記磁歪振動波に基づく誘3
g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C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、電流を流言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ぎ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 tip of the position indicating pen or Is is installed at one end of the magnetostrictive transmission medium to cause the detection coil to receive an induction signal based on the magnetostrictive vibration waves.
There is a method in which the time taken to detect the g voltage is measured with a processor or the like, and the indicated position of the position indicating pen is calculated from this. In addition, another conventional position detection device C arranges a plurality of drive lines and detection lines perpendicular to each other, and detects induced voltage by sequentially selecting the detection lines while passing current to the drive lines. There was a device in which a position specified by a position indicating pen made of a magnetic material such as ferrite was detected from the position of a detection line where a large induced voltage was induced.

(発明が解決しにうとする問題点) 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ぐ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り
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かった。
(Problem that the invention is trying to solve) The former device has relatively good position detection accuracy, but because timing signals, etc. are sent and received between the pen and the processor, there is a problem between the pen and the device. It requires a cord, which severely limits its handling, and it also has the potential to malfunction due to being guided by other devices, or even become a source of noise. It had to be held vertically and pointed fairly close together.

また、後者の装置では位置指示ペ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
なかった。さらに従来、位置入力のタイミングをペンの
操作に関連付けにうとする場合は、ペン自体にスイッチ
、あるいはなんらかの信号の発生回路を取付ける必要が
あり、構成が複雑となり、また故障し易い等の問題点が
あった。
In addition, in the latter device, the positioning pen can be cordless, but the resolution of the coordinate position is determined by the spacing between the lines, and if the spacing between the lines is made small to increase the resolution, the S/N ratio and stability will deteriorate. 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 makes it difficult to detect the position directly above the intersection of the drive line and the detection line. I couldn't put things down and use it. Furthermore, conventionally, when trying to associate the timing of position input with pen operation, it was necessary to attach a switch or some kind of signal generation circuit to the pen itself, which led to problems such as a complicated configuration and easy failure. there were.

本発明はこのような従来の欠点を数倍したものであり、
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J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 overcomes these conventional drawbacks by several times,
To provide a highly accurate position detecting device which has good operability since a magnetic generator for specifying a position is not connected anywhere, is strong against external guidance, and does not emit noise.

(問題点を解決でるだめの手段) 本発明の位置検出装置は、第1図に承りように互いにほ
ぼ平行に配列された複数の長尺の磁性体11と、該複数
の磁性体11の周囲にその長手力面と直交する方向に所
定間隔隔てて配設された複数の第1のコイル12a〜1
2jと、前記複数の磁性体11及び前記複数の第1のコ
イル12a〜12jの周囲のほぼ全域に巻回された第2
の−コイル13とを備えた位置検出部10と、定常的な
磁界を発生する位置指定用磁気発生器、例えば入力ペン
20と、前記複数の第1のコイル12a〜12jのうち
の2つを第2のコイル13に対して互いに逆相どなるよ
うにそれぞれ組合せ、これらを順次切替えて接続する信
号選択回路30と、前記第2のコイル13に所定周期の
交番電流を常時加えた時に前記第1のコイル12a〜1
2jのうちの2つのそれぞれに誘起する誘導電圧を前記
信号選択回路30より順次取出し、又は前記第1のコイ
ル12a〜12jのうちの2つのそれぞれに所定周期の
交番電流を信号選択回路30を介して次々に切替えて加
えた時に前記第2のコイル13に誘起する誘導電圧を次
々に取出し、これらより前記入力ペン20による位置検
出部10上の指定位置を求める位置検出回路40とから
なっている。
(Means for Solving the Problems) As shown in FIG. A plurality of first coils 12a to 1 are arranged at predetermined intervals in a direction perpendicular to the longitudinal force plane.
2j, and a second coil wound almost entirely around the plurality of magnetic bodies 11 and the plurality of first coils 12a to 12j.
- a position detecting unit 10 having a coil 13; a position specifying magnetic generator that generates a steady magnetic field, for example, an input pen 20; and two of the plurality of first coils 12a to 12j. A signal selection circuit 30 that connects the second coil 13 so that they are in opposite phases to each other and sequentially switches and connects the second coil 13; Coils 12a-1
The induced voltage induced in each of two of the first coils 12j is sequentially extracted from the signal selection circuit 30, or an alternating current of a predetermined period is applied to each of two of the first coils 12a to 12j via the signal selection circuit 30. and a position detection circuit 40 which successively extracts induced voltages induced in the second coil 13 when the voltages are switched and applied one after another, and determines the specified position on the position detection unit 10 by the input pen 20 from these. .

(作用) 前記第2のコイル13に交番電流〈例えば正弦波)を流
すと、その周囲に磁束(磁界)が発生し、この磁束によ
る電磁誘導によって第1のコイル12a〜12jのそれ
ぞれに誘導電圧が発生する。この電磁誘導は磁性体11
を介して行なわれるため、該磁性体11の透磁率μが大
きい程、前記誘導電圧の電圧値は大きくなる。これを式
で表わすと、誘導電圧Vは、 V=L(di/dt)−μ・sN2/J (di/dt
)             ・・・・・・(1)とな
る(但し、ここで、Sは第1のコイル12a〜12jの
断面積、Nは第1のコイル12a〜12jの巻回数、p
は第1のコイル12a〜12jの長さである。)。
(Function) When an alternating current (for example, a sine wave) is passed through the second coil 13, a magnetic flux (magnetic field) is generated around it, and an induced voltage is generated in each of the first coils 12a to 12j due to electromagnetic induction due to this magnetic flux. occurs. This electromagnetic induction is caused by the magnetic material 11
Therefore, the larger the magnetic permeability μ of the magnetic body 11, the larger the voltage value of the induced voltage. Expressing this in a formula, the induced voltage V is: V = L (di/dt) - μ・sN2/J (di/dt
) ...(1) (where, S is the cross-sectional area of the first coils 12a to 12j, N is the number of turns of the first coils 12a to 12j, and p
is the length of the first coils 12a to 12j. ).

ところで、磁性体11の透磁率μは、外部から加わる定
常的な磁界(以下、磁気バイアスと称す。)によって大
きく変化する。その変化のようずは磁性体の組成、前記
交流信号の周波数、あるいは磁性体に熱処理、又は磁場
処理を加えること等によって異なるが、ここでは第2図
に示すように僅かな磁気バイアスを加えた時に最大とな
り、それ以上の磁気バイアスを加えれば加える程減少す
るものとする。なお、ここで磁気バイアスを加える向き
は磁性体11の長手方向であり、以下、これをX方向と
する。
By the way, the magnetic permeability μ of the magnetic body 11 changes greatly depending on a steady magnetic field (hereinafter referred to as magnetic bias) applied from the outside. The shape of the change varies depending on the composition of the magnetic material, the frequency of the AC signal, or whether the magnetic material is subjected to heat treatment or magnetic field treatment, but here, as shown in Figure 2, a slight magnetic bias was applied. It is assumed that it reaches a maximum at some times, and decreases as more magnetic bias is applied. Note that the direction in which the magnetic bias is applied is the longitudinal direction of the magnetic body 11, and hereinafter this will be referred to as the X direction.

而して、棒磁石21を内蔵する入力ペン20の一端を磁
性体11の上部に位置させると、第3図に示すように!
if!i体11に棒磁石21より出Jこ磁束が交差する
。この時、磁束は棒磁石21直下では磁性体11にほぼ
直交し、また、その両側では徐々に磁性体11に沿う如
くなる。磁性体11の長手方向に加えられる磁気バイア
ス聞は磁束と磁性体11との交差する角度が小さい程大
きくなるため、前記入力ペン20の棒磁石21直下で一
番小さく、ここから離れるに従って徐々に大きくなり、
さらに離れると徐々に小さくなる。
When one end of the input pen 20 containing the bar magnet 21 is positioned above the magnetic body 11, as shown in FIG. 3!
If! The magnetic flux output from the bar magnet 21 crosses the i-body 11. At this time, the magnetic flux is almost perpendicular to the magnetic body 11 immediately below the bar magnet 21, and gradually follows the magnetic body 11 on both sides thereof. The magnetic bias applied in the longitudinal direction of the magnetic body 11 increases as the angle at which the magnetic flux intersects the magnetic body 11 becomes smaller. Therefore, it is smallest immediately below the bar magnet 21 of the input pen 20, and gradually increases as the distance from there increases. grow bigger,
As you move further away, it gradually becomes smaller.

この時の磁性体11上のX方向の位置(変位)X(但し
、棒磁石21直下の位置をOとする。)と磁気バイアス
11Hxとの関係を式で表わすと、+((h+d)  
+x  )   )・・・・・・(2)となる((uし
、ここでmは棒磁石21の磁極の強さ、hは棒磁石21
の一端と磁性体11との距離、dは棒磁石21の長さ、
μ0は真空の透磁率である。)。このようすを第4図に
示す。
At this time, the relationship between the position (displacement) X in the X direction on the magnetic body 11 (where O is the position directly below the bar magnet 21) and the magnetic bias 11Hx is expressed as +((h+d)
+x ))...(2) ((u, where m is the strength of the magnetic pole of the bar magnet 21, h is the strength of the magnetic pole of the bar magnet 21
The distance between one end of and the magnetic body 11, d is the length of the bar magnet 21,
μ0 is the magnetic permeability of vacuum. ). This situation is shown in Figure 4.

第2図および第4図より、この時の磁性体11の透磁率
μとX方向の位置Xとの関係は、第5図に示す如くなる
From FIGS. 2 and 4, the relationship between the magnetic permeability μ of the magnetic body 11 and the position X in the X direction at this time is as shown in FIG.

一方、第1のコイル12a〜12jは信号選択回路30
により、そのうちの2つのコイル(以下、これをコイル
Kl、に2とする。)が、第6図に示されるように第2
のコイル13に対して互いに逆相となる如く組合される
。ここで、コイルに1.に2のインダクタンスをLl、
L2とし、第2のコイル13のインダクタンスをL3と
すると、コイルに1とコイル13との相互インダクタン
スM1、及びコイルに2とコイル13との相互インダク
タンスM2は、次のようになる。
On the other hand, the first coils 12a to 12j are connected to the signal selection circuit 30.
As a result, two of the coils (hereinafter referred to as coil Kl and 2) are connected to the second coil as shown in FIG.
The coils 13 are combined so as to have opposite phases to each other. Here, add 1 to the coil. The inductance of 2 is Ll,
When L2 is the inductance of the second coil 13 and L3 is the inductance of the second coil 13, the mutual inductance M1 between the coil 1 and the coil 13 and the mutual inductance M2 between the coil 2 and the coil 13 are as follows.

M1=13−11          ・・・・・・(
3)M2=L3−L2          ・・・・・
・(4)この時、コイルに1.に2を例えば、(K1.
に2>= (12a、12c)、(12b、12e)、
(12d、120)、(12f’、12i)、(12h
、12j)と順次切替え、コイルKl。
M1=13-11 (
3) M2=L3-L2...
・(4) At this time, 1. For example, (K1.
2>= (12a, 12c), (12b, 12e),
(12d, 120), (12f', 12i), (12h
, 12j) and the coil Kl.

K2と棒磁石21との位置を変化させると、インダクタ
ンスは前記(1)式に示されるように透磁率μに比例す
るため、相互インダクタンスM1.M2も第7図に示づ
ように変化する。ここで、第1のコイル12a〜12j
の各コイルの間隔をaとすると、前記切替えの間隔は2
aであり、対になるコイルの間隔は3aとなる(但し、
両端のみ切替えの間隔は81コイルの間隔は2aとなる
。)。
When the positions of K2 and the bar magnet 21 are changed, the mutual inductance M1. M2 also changes as shown in FIG. Here, the first coils 12a to 12j
If the interval between each coil is a, then the switching interval is 2
a, and the distance between the paired coils is 3a (however,
The interval when only both ends are switched is 81, and the interval between the coils is 2a. ).

前述したようにコイルに1とに2とはコイル13に対し
て逆相となる如く接続されているので、第6図に示す回
路において、端子B−B間には近領内に2つの相互イン
ダクタンスM1.M2の差に比例する電圧が得られる。
As mentioned above, coils 1 and 2 are connected in opposite phase to coil 13, so in the circuit shown in FIG. 6, there are two mutual inductances in the vicinity between terminals B and B. M1. A voltage proportional to the difference in M2 is obtained.

従って、前述したようにコイルに1.に2を切替えると
、第8図に示すような、間隔3aの一対のコイルの信号
の差に相当する信号を間隔2aで標本化した電圧値が得
られる。ここで、電圧値が「0」となる点Pは相互イン
ダクタンスM1.M2が等しい、即ち棒磁石21から2
つのコイルに1.に2までの距離がちょうど等しい場合
を示しており、これより棒磁石21の位置を検出するこ
とができる。
Therefore, as mentioned above, 1. 2, a voltage value obtained by sampling a signal corresponding to the difference between the signals of a pair of coils with an interval 3a at an interval 2a as shown in FIG. 8 is obtained. Here, the point P where the voltage value is "0" is the mutual inductance M1. M2 is equal, i.e. bar magnet 21 to 2
1 in one coil. This shows a case where the distances from 2 to 2 are exactly equal, and from this the position of the bar magnet 21 can be detected.

第8図に示す曲線は、第1のコイル12a〜12jを前
述したように切替えた際の幾つかの電圧値を近似したも
のであり、実際にはこのような連続した値としては得ら
れない。しかしながら、この近似信号の周波数成分の上
限はほぼ6aに比例し、その標本化周波数は前述したよ
うに2aに比例するため、周知の標本化定理によれば前
記電圧値より該近似信号を再生できることになる。
The curve shown in FIG. 8 approximates several voltage values when the first coils 12a to 12j are switched as described above, and in reality, such continuous values cannot be obtained. . However, the upper limit of the frequency component of this approximate signal is approximately proportional to 6a, and its sampling frequency is proportional to 2a as described above, so according to the well-known sampling theorem, it is possible to reproduce the approximate signal from the voltage value. become.

本発明では前述した離散的な電圧値の信号を検波し直流
電圧の検波信号に変換し、ざらに所定の低域フィルタを
通して第8図に示りような連続信号となし、その上で前
記点Pを検出し、棒磁石21の位置を検出するようにな
している。
In the present invention, the aforementioned discrete voltage value signal is detected and converted into a DC voltage detection signal, which is roughly passed through a predetermined low-pass filter to form a continuous signal as shown in FIG. P is detected, and the position of the bar magnet 21 is detected.

点Pの第1の検出方法は、第8図に示す検出信号を所定
値Vtレベルシフトした上で、細かく標本化しアナログ
・ディジタル変換し、第9図に示すように前記レベルシ
フト値に相当するレベルVtを横切る点P′のコイル切
替えタイミングでの比(b:c)を求めることによりX
方向の位置を算出でき、また、同時に点Pでの傾きより
、棒磁石21、即ち入力ベン20の高さ方向く以下、Z
方向と称す。)の位置を算出できる。
The first method of detecting point P is to level shift the detection signal shown in FIG. 8 by a predetermined value Vt, then finely sample it and convert it into analog/digital data, which corresponds to the level shift value as shown in FIG. 9. By finding the ratio (b:c) at the coil switching timing of the point P' that crosses the level Vt,
At the same time, from the inclination at point P, the height direction of the bar magnet 21, that is, the input ben 20, and below, Z
It is called direction. ) can be calculated.

また、点Pの第2の検出方法としては、所定のクロック
パルスを計数するカウンタの計数値をデコードし、信号
選択回路30の切替えタイミング信号を発生させるとと
もに、第8図に示す検出信号がゼロクロスするタイミン
グを所定の比較器で検出し、この時点における前記カウ
ンタの計数値より前記点PのX方向の位置を算出するこ
ともできる。
In addition, as a second detection method for point P, the count value of a counter that counts a predetermined clock pulse is decoded to generate a switching timing signal for the signal selection circuit 30, and the detection signal shown in FIG. It is also possible to detect the timing of the point P with a predetermined comparator and calculate the position of the point P in the X direction from the count value of the counter at this time.

(実施例) 第10図は位置検出部10の具体的な構成を示す分解斜
視図である。同図において、110a 。
(Example) FIG. 10 is an exploded perspective view showing a specific configuration of the position detection section 10. In the figure, 110a.

110bはシールド板、120a〜120cは磁性体板
、130a、  130bは導体板であり、シールド板
110a、磁性体板120a、導体板130a、磁性体
板120b、導体板130a、磁性体板120G、シー
ルド板110bの順に重ね合わされている。
110b is a shield plate; 120a to 120c are magnetic plates; 130a and 130b are conductor plates; The plates 110b are stacked in this order.

シールド板110a 、  110bは、ガラスエポキ
シ等の絶縁性基板111の片面に非磁性金属板、例えば
銅板112を貼着したプリント基板を用いている。
The shield plates 110a and 110b are printed circuit boards in which a non-magnetic metal plate, for example a copper plate 112, is attached to one side of an insulating substrate 111 made of glass epoxy or the like.

磁性体板120a〜120Cは、第11図に示すように
複数(図示例では8本)の長尺の磁性体11をほぼ平行
に配列し、これを2枚のガラスエポキシ等の絶縁性基板
121,122の間に挾持し、加熱圧着等により一体化
しでなるものである。ここで、磁性体11としては磁石
を接近さけても磁化され難く、即ち保持力が小さく、且
つ透磁率の高い材料、例えば直径が約0.1Mの断面円
形状のアモルファスワイヤが用いられる。アモルファス
ワイヤとしては、例えば(F e 1−x COx) 
75Si1oB15(原子%)(xはFeとCOとの割
合を示すもので、0〜1の値をとる。)等が適しCいる
As shown in FIG. 11, each of the magnetic plates 120a to 120C has a plurality of long magnetic bodies 11 (eight in the illustrated example) arranged almost parallel to each other, and is bonded to two insulating substrates 121 made of glass epoxy or the like. , 122, and are integrated by heat compression bonding or the like. Here, as the magnetic body 11, a material that is difficult to be magnetized even when a magnet is avoided, that is, has a small coercive force and has a high magnetic permeability, for example, an amorphous wire having a circular cross section and a diameter of about 0.1 M is used. As an amorphous wire, for example (F e 1-x COx)
75Si1oB15 (atomic %) (x indicates the ratio of Fe and CO and takes a value of 0 to 1) is suitable.

導体板130a 、  130bは、第12図に示すよ
うにガラスエポキシ等の絶縁性基板の片面に銅板を貼着
したプリント基板131にエツチング加工を施し、複数
(図示例では21本)の両端にランド孔を有する線状の
導体132を形成してなるものである。
As shown in FIG. 12, the conductor plates 130a and 130b are made by etching a printed circuit board 131, which is an insulating substrate made of glass epoxy or the like with a copper plate attached to one side, and has a plurality of (21 in the illustrated example) lands at both ends. It is formed by forming a linear conductor 132 having holes.

前記各基板間は接着シートにより接着・固定される。こ
の時、磁性体板120a〜120Cの磁性体11はX方
向に沿って配置され、導体板130a。
The respective substrates are bonded and fixed using an adhesive sheet. At this time, the magnetic bodies 11 of the magnetic plates 120a to 120C are arranged along the X direction, and the conductive plate 130a.

130bの導体はX方向に直交する方向に配置される。The conductor 130b is arranged in a direction perpendicular to the X direction.

なお、他の製造方法として、磁性体板の両件側にプリン
ト基板を接着・固定し、その後、エツチング処理により
導体を形成し、もしくは形成せず、前記シールド板11
0a 、磁性体板120a 、尋体板?30aの組、導
体板130b、lti性体板120c。
In addition, as another manufacturing method, a printed circuit board is bonded and fixed to both sides of the magnetic plate, and then a conductor is formed by etching treatment, or the conductor is not formed, and the shield plate 11 is
0a, magnetic plate 120a, fat plate? 30a, conductor plate 130b, lti conductor plate 120c.

シールド板110bの組を作成し、これらの間に磁性体
板120bを挟み、ざらに接着・固定するJ:うになし
ても良い。位置検出部10全体の厚さは、実際は2〜3
間程度であるが、第10図乃至第12図では厚さ方向の
みを拡大して表わしている。
It is also possible to create a set of shield plates 110b, sandwich the magnetic plate 120b between them, and roughly adhere and fix them. The overall thickness of the position detection unit 10 is actually 2 to 3 mm.
However, in FIGS. 10 to 12, only the thickness direction is shown enlarged.

導体板130aと130bの各導体は、−F下に重なり
合う導体同士が一端のランド孔にてスルーホール処理に
より接続され、磁性体板120b中の磁性体11の周囲
を巻回する第1のコイル12a〜12j及び第2のコイ
ル13交互に形成する。第1のコイル12a〜12jの
両端は、それぞれ信号選択回路30に接続され、第2の
コイル13の導体板130a側の他端は、隣接づる第2
のコイル13の導体板130b側の他端に接続され、即
ち直列に接続され、第2のコイル13の両端は、位置検
出回路40に接続される。
Each of the conductors of the conductor plates 130a and 130b is connected to the conductors that overlap below -F by through-hole processing at a land hole at one end, and a first coil is wound around the magnetic body 11 in the magnetic body plate 120b. 12a to 12j and the second coil 13 are formed alternately. Both ends of the first coils 12a to 12j are connected to the signal selection circuit 30, and the other end of the second coil 13 on the conductor plate 130a side is connected to the adjacent second coil 13.
is connected to the other end of the second coil 13 on the conductor plate 130b side, that is, connected in series, and both ends of the second coil 13 are connected to the position detection circuit 40.

なお、前記位置検出部10にJ5いて、磁性体板120
a 、  120cは、第13図に示すようにその中の
磁性体11によりコイルの周囲に発生する磁束の通り道
を構成し、より大ぎなインダクタンスを得るためのもの
Cあり、特に設けなくても良い。
In addition, J5 is located in the position detecting section 10, and the magnetic plate 120
a, 120c constitutes a path for the magnetic flux generated around the coil by the magnetic material 11 therein as shown in FIG. .

また、シールド板110a、  110bは外部からの
ノイズの混入、及び外部への誘導雑音の放出を防止覆る
だめのものであり、特に設けなくても良い。
Further, the shield plates 110a and 110b are used to prevent the ingress of noise from the outside and the emission of induced noise to the outside, and do not need to be provided.

第14図は磁性体板の他の例を示すもので、多数の絶縁
性繊9[1123をほぼ平行に配列し、該絶縁性繊維1
23の間に複数の長尺の磁性体11を所定間隔隔てて配
列した縦糸群〈または横糸群)124と、多数の絶縁性
繊維125からなる横糸群(または縦糸群)126とを
平織し、織物状となし、これらをエポキシ樹脂等の絶縁
性樹脂で固めて板状となしたものである。この磁性体板
によれば、厚さをより小ざくでき、更に薄い位置検出部
10を構成することができる。なお、絶縁性繊維123
゜125としては例えば、ガラス繊維が用いられる。
FIG. 14 shows another example of the magnetic plate, in which a large number of insulating fibers 9 [1123] are arranged almost parallel to each other, and the insulating fibers 1
A warp group (or weft group) 124 in which a plurality of elongated magnetic bodies 11 are arranged at predetermined intervals between 23 and a weft group (or warp group) 126 consisting of a large number of insulating fibers 125 are plain woven, It is made into a woven fabric and then hardened with an insulating resin such as epoxy resin to form a plate. According to this magnetic plate, the thickness can be made smaller, and the position detection section 10 can be constructed even thinner. Note that the insulating fiber 123
For example, glass fiber is used as the 125°.

また、図面上では各1fiifi及び磁性体の間が離れ
て示されているが、実際には隙間なく構成されるもので
あり、また、磁性体間には2木の&1Iffが配列され
ているが、実際には磁性体間の間隔を保持する為に必要
な本数の繊維が配列される。
In addition, although each 1fiifi and the magnetic body are shown separated from each other in the drawing, they are actually configured without any gaps, and two pieces of &1Iff are arranged between the magnetic bodies. In reality, the number of fibers required to maintain the spacing between the magnetic bodies is arranged.

第15図は入力ペン20の具体例を示す断面図、第16
図はその電気回路図である。同図において、22は合成
樹脂等からなるペン状の容器であり、その一端には前述
した棒磁石21が軸方向に活動自在に収容されている。
FIG. 15 is a sectional view showing a specific example of the input pen 20, and FIG.
The figure is its electrical circuit diagram. In the figure, 22 is a pen-shaped container made of synthetic resin or the like, and the above-mentioned bar magnet 21 is housed in one end of the pen-shaped container so as to be movable in the axial direction.

また、容器22の他端側には周方向に亘って透明なプラ
スチック等からなる赤外線透過窓23が設けられ、その
内側には円錐体の周面にクロムメッキ等を施した反射体
24と、赤外線発光ダイオード25とが収納されている
。26a、26bは操作スイッチで、操作スイッチ26
aは容器22の先端側の一側に取付けられ、操作スイッ
チ26bは棒磁石21の他端に対向して取付けられてい
る。また、27は信号発生回路、28は電池で、容器2
2内の適所に収納されている。信号発生回路27は、測
定開始、位置入力等の位置検出回路5oに対する複数(
ここでは3通り)の命令を幾つかのパルス信号の組合せ
による複数のコード信号にそれぞれ変換するもので、デ
コーダ27aとコード信号発生器27bとダイオード駆
動用トランジスタ27cとを備え、操作スイッチ26a
、26bのオン・オフの組合ゼに従って、コード信号を
発生し、発光ダイオード25を駆動Jる。而して、操作
スイッチ26aをオン°りると、測定開始のコードを示
す赤外線信号がダイオード25より反射体24、透過窓
23を介して発信され、そのままカバー29を取り付け
た棒磁石21の先端を人力面に押し当てると、該棒磁石
21がスライドし−(スイッチ26bがオンし、位置入
力のコード信号を示す赤外線信号が発信される如くなっ
ている。
In addition, an infrared transmitting window 23 made of transparent plastic or the like is provided along the circumferential direction on the other end side of the container 22, and inside the window 23 is a reflector 24 having a conical circumferential surface coated with chrome plating or the like. An infrared light emitting diode 25 is housed therein. 26a and 26b are operation switches, and the operation switch 26
a is attached to one side of the tip side of the container 22, and an operation switch 26b is attached opposite to the other end of the bar magnet 21. Further, 27 is a signal generation circuit, 28 is a battery, and the container 2
It is stored in the appropriate place within 2. The signal generation circuit 27 performs a plurality of (
It converts each of three commands into a plurality of code signals by combining several pulse signals, and includes a decoder 27a, a code signal generator 27b, and a diode driving transistor 27c, and an operation switch 26a.
, 26b, a code signal is generated to drive the light emitting diode 25. When the operation switch 26a is turned on, an infrared signal indicating a code to start measurement is transmitted from the diode 25 through the reflector 24 and the transmission window 23, and the tip of the bar magnet 21 with the cover 29 attached thereto. When pressed against the surface manually, the bar magnet 21 slides (switch 26b is turned on and an infrared signal indicating a position input code signal is emitted).

第17図は信号選択回路3oの具体例を示すもので、図
中、31はマルチプレクサ、32は増幅器である。マル
チプレクサ31は、1つの共通端子と、複数(図示例で
は5g)の選択端子とを有する周知のもので、位置検出
回路4oからの切換信号に従って選択端子を選択し、第
1のコイル12a〜12jを、第6図に示す回路を順次
構成するよう切替え接続する。マルチブレフナ31の共
通端子、即ち回路の検出端子B−13は増幅器32を介
して位置検出回路40に接続される如くなっている。
FIG. 17 shows a specific example of the signal selection circuit 3o, in which 31 is a multiplexer and 32 is an amplifier. The multiplexer 31 is a well-known device having one common terminal and a plurality of selection terminals (5g in the illustrated example). are switched and connected to sequentially configure the circuit shown in FIG. A common terminal of the multi-brevener 31, ie, a detection terminal B-13 of the circuit, is connected to a position detection circuit 40 via an amplifier 32.

第18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、第19図は各部の信号を示す図である。前述
した入力ベン20の発光ダイオード25より、測定開始
のコードを示す赤外線信号が発信されると、該赤外線信
号は赤外線受光ダイオード401 r受信され、更に受
信機402で増幅・波形整形され、元のコード信号に変
換され、更に測定開始の命令信号に戻され、演算処理回
路(CP U ) 403に送出される。演算処理回路
403は前記命令信号を読み取り、測定開始を認識する
と、デコーダ404を介して信号選択回路30へ切換信
号S1を送り、また一方、クロックパルスを分周器40
5を介して駆動電流源406へ送り、該駆動電流源40
6は駆動電流をコイル13へ入力する。
FIG. 18 is a circuit block diagram showing a specific configuration of the position detection circuit 40, and FIG. 19 is a diagram showing signals of each part. When an infrared signal indicating a measurement start code is emitted from the light emitting diode 25 of the input vent 20 mentioned above, the infrared signal is received by the infrared receiving diode 401r, further amplified and waveform-shaped by the receiver 402, and converted to the original signal. It is converted into a code signal, and further converted back into a measurement start command signal, and sent to the arithmetic processing circuit (CPU) 403. When the arithmetic processing circuit 403 reads the command signal and recognizes the start of measurement, it sends a switching signal S1 to the signal selection circuit 30 via the decoder 404, and also sends the clock pulse to the frequency divider 40.
5 to a drive current source 406, the drive current source 40
6 inputs a drive current to the coil 13.

この時、第1のコイル12a〜12jにより構成される
各コイル回路の出力電圧はマルチプレクサ31および増
幅器32を介して、検波器407に送出され、整流され
て直流電圧の検波信号S2に変換され、さらに低域(【
コーパス)フィルタ408に送られ、検出信号S3に変
換される。該検出信号S3はレベルシフタ409により
正の電圧信号となるようレベルシフトされ、さらにアナ
ログ・ディジタル(A/D)変換器410により標本化
されディジタル化され、演算処理回路403に送出され
る。該演算処理回路403では該ディジタル値より、前
述したレベルシフト値と一致する点Pを検出し、そのタ
イミングより棒磁石21、即ち入力ベン20のX方向の
座標xpを算出し、また、必要に応じて入力ベン20の
高ざhを算出する。
At this time, the output voltage of each coil circuit constituted by the first coils 12a to 12j is sent to the detector 407 via the multiplexer 31 and the amplifier 32, where it is rectified and converted into a DC voltage detection signal S2, Even lower range ([
corpus) filter 408 and converted into a detection signal S3. The detection signal S3 is level-shifted by a level shifter 409 to become a positive voltage signal, further sampled and digitized by an analog-to-digital (A/D) converter 410, and sent to an arithmetic processing circuit 403. The arithmetic processing circuit 403 detects a point P that matches the level shift value described above from the digital value, calculates the coordinate xp of the bar magnet 21, that is, the input ben 20 in the X direction from that timing, and The height h of the input bench 20 is calculated accordingly.

このようにして求められたディジタル値のX座標値xp
  (又は座標値xpと高さh)は、一旦、演算処理回
路403内のメモリに記憶されるが、前記測定開始を示
ず信号が出されている間、上述したような測定及び演算
が所定時間毎に繰返され、その値は更新される。次に、
入力ベン20より位置入力のコードを示す赤外線信号が
発信され、受光ダイオード401、受信m402を介し
て演算処理回路403に認識されると、その時点におけ
る前記ディジタル値のX座標値が入力値として、ディジ
タル表示器(図示せず)等に送出され表示され、または
他のコンピュータ装置50に送出され処理される。
The X coordinate value xp of the digital value obtained in this way
(or the coordinate value xp and the height h) are temporarily stored in the memory in the arithmetic processing circuit 403, but while the signal is being issued without indicating the start of the measurement, the above-mentioned measurement and calculation are carried out in a predetermined manner. It is repeated every hour and its value is updated. next,
When an infrared signal indicating a position input code is transmitted from the input ben 20 and recognized by the arithmetic processing circuit 403 via the light receiving diode 401 and the receiving m402, the X coordinate value of the digital value at that time is inputted as the input value. The data is sent to a digital display (not shown) or the like for display, or sent to another computer device 50 for processing.

第20図は駆動電流源406の具体例を示1もので、図
中、61は積分回路、62はバンドパスフィルタ、63
はパワードライバである。積分回路61はその入力端子
64に前述した位置検出回路40の演算処理回路からの
クロックパルスくまたはこれを分周したパルス)を受け
、これを積分し、三角波信号に変換する。バンドパスフ
ィルタ62では、前記三角波信号を正弦波信号に変換す
る。パワードライバ63はAペアンプと電流増幅器とか
ら<Zっており、前記正弦波信号を電流増幅し、その出
力端子65より信号選択回路30に送出する。なお、基
準(入力)信号にクロックパルスを用いたのは位置検出
回路40と同期をとるためである。
FIG. 20 shows a specific example of the drive current source 406, in which 61 is an integrating circuit, 62 is a band pass filter, and 63 is a specific example of the drive current source 406.
is a power driver. The integrating circuit 61 receives at its input terminal 64 a clock pulse (or a pulse obtained by frequency-dividing the clock pulse) from the arithmetic processing circuit of the position detecting circuit 40, integrates it, and converts it into a triangular wave signal. The bandpass filter 62 converts the triangular wave signal into a sine wave signal. The power driver 63 is connected to the A amplifier and the current amplifier, current-amplifies the sine wave signal, and sends it to the signal selection circuit 30 from its output terminal 65. Note that the reason why a clock pulse is used as the reference (input) signal is to synchronize with the position detection circuit 40.

前述した実施例において、測定開始、位置入力等を示す
信号を入力ベン20から位置検出回路/10まで赤外線
信号を用いて伝送したが、超音波信号を用いても良い。
In the embodiments described above, signals indicating measurement start, position input, etc. were transmitted from the input vent 20 to the position detection circuit/10 using infrared signals, but ultrasonic signals may also be used.

また、これらの信号は単に位置検出回路40の動作開始
や座標値の入力のタイミングを演算処理回路403に認
識させるためのものであるから特に入力ベン20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送る如くな
しても良い。
Furthermore, since these signals are simply used to make the arithmetic processing circuit 403 recognize the timing of the start of operation of the position detection circuit 40 and the input of coordinate values, they do not particularly need to be sent from the input vent 20; The signal may be sent from a keyboard or other switch circuit provided in the circuit 40 itself.

また、入力ベン20の高さを位置入力のパラメータとし
て使用することも(゛きる。即ち、測定開始の信号はキ
ーボードその他のスイッチ回路より送り、この状態で入
力ベン20の一端が位置検出部10の入力面に押付けら
れ、高さhが所定の値、例えば入力面上、0.5履以下
になった時、これを演算処理回路403で検出し、位置
入力の信号として認識する。
It is also possible to use the height of the input ben 20 as a parameter for position input. In other words, the measurement start signal is sent from the keyboard or other switch circuit, and in this state, one end of the input ben 20 is connected to the position detection unit 10. When the height h becomes a predetermined value, for example, 0.5 feet or less on the input surface, the arithmetic processing circuit 403 detects this and recognizes it as a position input signal.

第21図はこの時使用する入力ベン70を示すもので、
合成樹脂からなるペン軸状の容器71の一端72に、先
端先細状の棒磁石73がN極を先端方向に向けて収容さ
れ、ざらに棒磁石73の先端にプラスチック等のカバー
74を取付cノてなっている。従って、入力ベン70自
体に前述したような電気回路や電池を設ける必要がなく
、且つ該入力ペン70の操作に関連して位置入力するこ
とが可能となり、操作性の悪化をきたすことがない。
Figure 21 shows the input vent 70 used at this time.
A bar magnet 73 with a tapered tip is housed in one end 72 of a pen shaft-shaped container 71 made of synthetic resin with the N pole facing toward the tip, and a cover 74 made of plastic or the like is attached to the tip of the bar magnet 73. It's on. Therefore, it is not necessary to provide the input pen 70 itself with an electric circuit or battery as described above, and it is possible to input a position in connection with the operation of the input pen 70, so that operability does not deteriorate.

なお、実施例中の磁性体、コイル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、コイ
ルの間隔は2〜6mm程度であれば比較的精度良く位置
検出ができることが実験にJ:り確かめられている。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。
In addition, the number of magnetic bodies and coils in the examples is an example,
Needless to say, it is not limited to this. Furthermore, it has been experimentally confirmed that position detection can be performed with relatively high accuracy if the distance between the coils is approximately 2 to 6 mm. Further, the position specifying magnetic generator is not limited to a permanent magnet, but may be an electromagnet.

第22図は位置検出回路の他の構成例を示ザもので、こ
こでは点Pの第2の検出方法を実行する回路を示り”。
FIG. 22 shows another example of the configuration of the position detection circuit, in which a circuit for carrying out the second method of detecting point P is shown.

当初、クリアされたカウンタ801はアンドゲート80
2を介してクロックパルス発振器803が発生するクロ
ックパルスを計数する。該計数値はデコーダ804でデ
コードされ、マルチプレクサ31を切替え制御する。ま
た、前記クロックパルスは分周器805を介して駆動信
号M 806に送出される。各コイル回路の検出電圧は
増幅器32を介して検波器807、ローパスフィルタ8
08に送られ、第8図に示す連続信号に変換され、比較
器809に送出される。該比較器809では該信号と゛
0″レベルとを比較し、一致した時、フリップフロップ
810にワンショットパルスを出力する。
Initially, the cleared counter 801 is the AND gate 80
The clock pulses generated by the clock pulse oscillator 803 via the clock pulse oscillator 803 are counted. The count value is decoded by a decoder 804, and the multiplexer 31 is switched and controlled. The clock pulse is also sent to a drive signal M 806 via a frequency divider 805. The detected voltage of each coil circuit is passed through the amplifier 32 to the detector 807 and the low-pass filter 8.
08, where it is converted into a continuous signal shown in FIG. 8, and sent to a comparator 809. The comparator 809 compares the signal with the "0" level and outputs a one-shot pulse to the flip-flop 810 when they match.

該フリップフロップ810はカウンタ801のクリアと
同時にリセットされており、前記ワンショットパルスを
受けてセットされる。フリップ70ツブ810の出力は
、アンドゲート802を閉じ、カウンタ801の31数
を停止させるとともに、出力バッフ7811を介してホ
ストコンピュータ812に送出され、点Pの検出を通知
する。ホストコンピュータ812はその時点におけるカ
ウンタ801の計数値を読取り、これより入力ベン20
のX座標値を算出する。なお、前記カウンタ801、フ
リップフロップ810のリセット信号は、ホストコンピ
ュータ812より入力バッファ813を介しC与えられ
る。
The flip-flop 810 is reset at the same time as the counter 801 is cleared, and is set upon receiving the one-shot pulse. The output of the flip 70 knob 810 closes the AND gate 802, stops the count of 31 in the counter 801, and is sent to the host computer 812 via the output buffer 7811 to notify the detection of point P. The host computer 812 reads the count value of the counter 801 at that time, and uses the input value from the input bench 20.
Calculate the X coordinate value of Note that a reset signal for the counter 801 and the flip-flop 810 is supplied from the host computer 812 via an input buffer 813.

第23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、91及び92はX方向及びY方向の位置検出
部、93及び94はX方向及びY方向用の信号選択回路
で、それぞれ前記位置検出部10、信号選択回路30と
同様な構成を有しており(但し、図面では簡略のためそ
の細部については省略する。)、該位置検出部91.9
2についてはその各磁性体がそれぞれX方向及びY方向
に直交する如く、互いに重ね合わされでいる。
FIG. 23 shows another embodiment of the present invention. In the figure, 91 and 92 are position detection units in the X direction and Y direction, and 93 and 94 are signal selection circuits for the X and Y directions, which have the same configuration as the position detection unit 10 and the signal selection circuit 30, respectively. (However, the details are omitted in the drawing for simplicity.), and the position detection unit 91.9
2, the respective magnetic bodies are superimposed on each other so as to be orthogonal to the X direction and the Y direction, respectively.

また、95は位置検出回路で、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7!IO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、さらに必要であれ
ばZ方向の位置(座標)検出が容易に出来る。この場合
、Z方向の位置検出はX方向の位置検出部91、又はY
方向の位置検出部92のいずれの信号から求めても良い
。なお、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。
Further, reference numeral 95 designates a position detecting circuit, which is the same as the position detecting circuit 7 except that the position detecting circuit 95 alternately performs position detection in the X direction and the Y direction. It is similar to IO. Therefore, according to this embodiment, the position (coordinates) can be easily detected in two directions, the X direction and the Y direction, and further in the Z direction if necessary. In this case, position detection in the Z direction is performed by the position detection section 91 in the X direction or the Y direction.
It may be determined from any signal from the position detection section 92 in the direction. Note that the configuration of the position specifying magnetic generator may be the same as that of the previous embodiment.

これまで説明した実施例では、第2のコイルに交番電流
を加え、第tのコイルから誘導電圧をて、この際の第す
のコイルに発生する誘導電圧を検出しても同様な結果が
得られる。
In the embodiments described so far, similar results can be obtained by applying an alternating current to the second coil and detecting the induced voltage generated in the tth coil by detecting the induced voltage from the tth coil. It will be done.

また、本発明の位置検出装置は、位置検出部に定常的な
磁界を僅かに与えるのみで良いので、その上部に液晶等
の平面型ディスプレイパネルやタッチパネルを組合せて
使用することもできる。
Further, since the position detection device of the present invention only needs to apply a slight steady magnetic field to the position detection section, it can also be used in combination with a flat display panel such as a liquid crystal or a touch panel on the top thereof.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、位置指定用磁気発
生器の指定位置に基づいて変化する複数の各コイル間の
相しフインダクタンスを、該コイルを含む回路のバラン
スより検出するようになしたため、外部からの誘導やレ
ベル変動、ノイズ等に左右されず、また、磁気発生器の
磁力が弱くても大きな信号が得られ、従って、位置検出
回路を上げることができ、位置検出範囲を大きくとるこ
とが可能となる。また、高さ方向の位置検出が可能とな
り、位置指定用磁気発生器の位置検出部に対する高さを
位置指定時のタイミング検出のパラメータとすることが
でき、位置指定用磁気発生器自体に電気回路や電池を設
けることなく、且つ該位置指定用磁気発生器の操作に関
連して位置指定することが可能となる。また、位置検出
の為に位置指定用磁気発生器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、更にまた、位置指定の為に必要とする磁気バイアス
の爪は、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は位置検出部より多少!!!I L
、でも位置指定が可能であり、位置検出部の裏面からの
位置指定も可能であり、強磁性体以外の金属を入力面上
に載置づ゛ることもできる。また、位置検出部をX方向
及びY方向に゛設けた−6のによれば、X方向及びY方
向の2方向、又はこれに加えて高さくZ)方向の3方向
の位置検出が可能となる等の利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the mutual inductance between the plurality of coils, which changes based on the specified position of the position specifying magnetic generator, can be adjusted based on the balance of the circuit including the coil. Since it is designed to detect, it is not affected by external induction, level fluctuations, noise, etc., and a large signal can be obtained even if the magnetic force of the magnetic generator is weak. Therefore, the position detection circuit can be improved. It becomes possible to increase the position detection range. In addition, it is possible to detect the position in the height direction, and the height of the magnetic generator for position designation relative to the position detection part can be used as a parameter for timing detection when specifying the position, and the magnetic generator for position designation itself has an electric circuit. It becomes possible to specify a position without providing a battery or a battery, and in conjunction with the operation of the position specifying magnetic generator. In addition, since there is no need to exchange signals between the position specifying magnetic generator and other devices for position detection, it can be cordless. Since the claw is only a few oersteds (Oe), the position specifying magnetic generator is slightly smaller than the position detecting part! ! ! IL
However, the position can be specified even from the back side of the position detection section, and metals other than ferromagnetic materials can also be placed on the input surface. In addition, according to 6, in which the position detection unit is provided in the X direction and the Y direction, it is possible to detect the position in two directions, the X direction and the Y direction, or in addition to these, in the three directions (Z) direction. There are advantages such as:

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

図面は本発明の説明に供するもので、第1図は本発明の
主要な構成を示す説明図、第2図は磁気バイアス対透磁
率の特性図、第3図は位置指定用磁気発生器より磁性体
に印加される磁束のようすを示J図、第4図は棒磁石に
より磁性体に与えられる磁気バイアス量を示すグラフ、
第5図は棒磁石により磁気バイアスを与えられた磁性体
の透磁率を示すグラフ、第6図は本発明におけるコイル
回路の構成例を示す図、第7図は第6図に示す回路のコ
イルKl、に2のインダクタンス変化を示すグラフ、第
8図は第6図に示す回路の出力電圧の変化を示すグラフ
、第9図はゼロクロス点Pの位置検出のようづを示す図
、第10図は位置検出部10の具体的な構成を示す分解
斜視図、第11図は磁性体板の製造のようづを示す図、
第12図は導体板の斜視図、第13図は二]イルの周囲
の磁束のようすを示す図、第14図は磁性体板の他の例
を示す要部斜視図、第15図は入力ペンの具体的な構成
を示す断面図、第16図はその電気回路図、第17図は
信号選択回路の具体的な構成を示す回路図、第18図は
位置検出回路の具体的な構成を示す回路ブロック図、第
19図は第18図の各部における信号波形をポリ図、第
20図は駆動電流源の具体的な回路図、第21図は入力
ペンの他の実流例を示す断面図、第22図は位置検出回
路の他の具体的な構成を示す回路ブロック図、第23図
は本発明の他の実施例をポリ説明図である。 10・・・位置検出部、20・・・入力ペン、30・・
・信号選択回路、40・・・位置検出回路、11・・・
磁性体、12a〜12j・・・第1のコイル、13・・
・第2のコイル、91・・・X方向位置検出部、92・
・・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 0.5 1.o  i、5 2.0 磁気ノイアス(Oe) 第4図 第5図 μ X方向度標 に1 第7図 ×方向匣領 第9図 ×方向匣標 第11図 第12図 第13図 2C 第14図 第15図 第17図 第21図 第23図 手続補正書坊式) %式% 1事件の表示 昭和60年特許願第187899号 2発明の名称 位置検出装置 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 埼玉県北葛飾郡鷲宮町 接口5丁目23番4 名 称 株式会社 ワコム 代表者 古 1)元 男 4代理人 〒105 電(03)508−9866住 
所 東京都港区虎ノ門1丁目15番11号 林ビル氏 
名 (6998)弁理士 吉 1)精 孝5補正命令通
知の日付           −゛昭和60年11月
 6日 昭和60年11月26日(発送日) 6補正の対象 「図 面」 7補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし)
The drawings serve to explain the present invention. Fig. 1 is an explanatory diagram showing the main structure of the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram of magnetic bias versus magnetic permeability, and Fig. 3 is a diagram from a magnetic generator for position specification. Figure J shows the magnetic flux applied to the magnetic material, and Figure 4 is a graph showing the amount of magnetic bias applied to the magnetic material by the bar magnet.
Fig. 5 is a graph showing the magnetic permeability of a magnetic material given a magnetic bias by a bar magnet, Fig. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a coil circuit in the present invention, and Fig. 7 is a coil of the circuit shown in Fig. 6. Figure 8 is a graph showing changes in the output voltage of the circuit shown in Figure 6, Figure 9 is a diagram showing how to detect the position of zero cross point P, Figure 10 11 is an exploded perspective view showing the specific configuration of the position detection unit 10, and FIG. 11 is a diagram showing how the magnetic plate is manufactured.
Fig. 12 is a perspective view of the conductor plate, Fig. 13 is a view showing the state of magnetic flux around the two coils, Fig. 14 is a perspective view of the main part showing another example of the magnetic plate, and Fig. 15 is the input FIG. 16 is a cross-sectional view showing the specific configuration of the pen, FIG. 16 is its electric circuit diagram, FIG. 17 is a circuit diagram showing the specific configuration of the signal selection circuit, and FIG. 18 is the specific configuration of the position detection circuit. 19 is a polygon diagram showing the signal waveforms at each part in FIG. 18, FIG. 20 is a specific circuit diagram of the drive current source, and FIG. 21 is a cross section showing another example of the actual flow of the input pen. 22 is a circuit block diagram showing another specific configuration of the position detection circuit, and FIG. 23 is a polygon explanatory diagram of another embodiment of the present invention. 10... Position detection unit, 20... Input pen, 30...
- Signal selection circuit, 40... Position detection circuit, 11...
Magnetic material, 12a to 12j...first coil, 13...
・Second coil, 91...X direction position detection section, 92・
...Y direction position detection section. Patent applicant Wacom Co., Ltd. Patent attorney Yoshi 1) Takashi Sei Figure 2 0.5 1. o i, 5 2.0 Magnetic noise (Oe) Fig. 4 Fig. 5 μ X direction marker 1 Fig. 7 x Direction box area Fig. 9 x Direction box Fig. 11 Fig. 12 Fig. 13 Fig. 2C 14 Figure 15 Figure 17 Figure 21 Figure 23 Procedural amendment book form) % formula % 1 Display of the case 1985 Patent Application No. 187899 2 Name of the invention Position detection device 3 Person who makes the correction Relationship with the case Patent Applicant Address: 5-23-4, Washinomiya-cho, Kitakatsushika-gun, Saitama Prefecture Name: Wacom Co., Ltd. Representative: Furu 1) Former Male Agent: 4 Address: 105 Telephone (03) 508-9866
Address: Mr. Hayashi Building, 1-15-11 Toranomon, Minato-ku, Tokyo
Name (6998) Patent Attorney Yoshi 1) Seiko 5 Date of notification of amendment order - November 6, 1985 November 26, 1985 (shipment date) 6. Target of amendment ``Drawings'' 7. Contents of amendment Drawings engraving (no changes in content)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)互いにほぼ平行に配列された複数の長尺の磁性体
と、該複数の磁性体の周囲にその長手方向と直交する方
向に所定間隔隔てて配設された複数の第1のコイルと、
前記複数の磁性体及び前記複数の第1のコイルの周囲の
ほぼ全域に亘って巻回された第2のコイルとを備えた位
置検出部と、定常的な磁界を発生する位置指定用磁気発
生器と、前記複数の第1のコイルのうちの2つを第2の
コイルに対して互いに逆相となるようにそれぞれ組合せ
、これらを順次切替えて接続する信号選択回路と、前記
第2のコイルに所定周期の交番電流を常時加えた時に前
記第1のコイルのうちの2つのそれぞれに誘起する誘導
電圧を前記信号選択回路より順次取出し、又は前記第1
のコイルのうちの2つのそれぞれに所定周期の交番電流
を信号選択回路を介して次々に切替えて加えた時に前記
第2のコイルに誘起する誘導電圧を次々に取出し、これ
らより前記位置指定用磁気発生器による位置検出部上の
指定位置を求める位置検出回路とからなる位置検出装置
(1) A plurality of elongated magnetic bodies arranged substantially parallel to each other, and a plurality of first coils arranged around the plurality of magnetic bodies at predetermined intervals in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the magnetic bodies. ,
a position detection unit including a second coil wound around the plurality of magnetic bodies and the plurality of first coils, and a position specifying magnetism generator that generates a steady magnetic field; a signal selection circuit that combines two of the plurality of first coils so that they are in opposite phases to a second coil and sequentially switches and connects them; The induced voltages induced in each of two of the first coils when an alternating current of a predetermined period is constantly applied to the signal selection circuit are sequentially extracted from the signal selection circuit, or
When an alternating current of a predetermined period is applied to each of two of the coils by switching one after another via a signal selection circuit, induced voltages induced in the second coil are extracted one after another, and from these, the position specifying magnetic field is A position detection device comprising a position detection circuit that determines a specified position on a position detection section using a generator.
(2)互いにほぼ平行に配列された複数の長尺のX方向
の磁性体と、該複数のX方向の磁性体の周囲にその長手
方向と直交する方向に所定間隔隔てて配設された複数の
X方向の第1のコイルと、前記複数のX方向の磁性体及
び前記複数のX方向の第1のコイルの周囲のほぼ全域に
亘って巻回されたX方向の第2のコイルとを備えた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、定常
的な磁界を発生する位置指定用磁気発生器と、前記複数
のX方向及びY方向の第1のコイルのうちの2つをX方
向及びY方向の第2のコイルに対して互いに逆相となる
ようにそれぞれ組合せ、これらを順次切替えて接続する
X方向及びY方向の信号選択回路と、前記X方向及びY
方向の第2のコイルに所定周期の交番電流を常時加えた
時に前記X方向及びY方向の第1のコイルのうちの2つ
のそれぞれに誘起する誘導電圧を前記X方向及びY方向
の信号選択回路より順次取出し、又は前記X方向及びY
方向の第1のコイルのうちの2つのそれぞれに所定周期
の交番電流をX方向及びY方向の信号選択回路を介して
次々に切替えて加えた時に前記X方向及びY方向の第2
のコイルに誘起する誘導電圧を次々に取出し、これらよ
り前記位置指定用磁気発生器によるX方向及びY方向の
位置検出部上の指定位置を求める位置検出回路とからな
る位置検出装置。
(2) A plurality of long X-direction magnetic bodies arranged substantially parallel to each other, and a plurality of elongated X-direction magnetic bodies arranged at predetermined intervals in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the X-direction magnetic bodies. a first coil in the X direction, and a second coil in the X direction, which is wound almost entirely around the plurality of X direction magnetic bodies and the plurality of an X-direction position detection section provided with the X-direction position detection section, a Y-direction position detection section that has the same configuration as the X-direction position detection section and is overlapped therewith, and a position designation magnetic generator that generates a steady magnetic field; Two of the plurality of first coils in the X direction and Y direction are combined so as to have opposite phases to each other with respect to the second coils in the X direction and Y direction, and these are sequentially switched and connected. direction and Y direction signal selection circuits;
When an alternating current with a predetermined period is constantly applied to the second coil in the X direction and the first coil in the Y direction, the induced voltage is induced in each of the two first coils in the X direction and the Y direction. Take out more sequentially, or the X direction and Y direction
When an alternating current of a predetermined period is applied to two of the first coils in the X and Y directions by switching one after another through the signal selection circuits in the X and Y directions, the second coils in the X and Y directions are applied.
A position detecting device comprising a position detecting circuit which sequentially extracts induced voltages induced in the coil and determines the specified position on the position detecting section in the X direction and Y direction by the position specifying magnetic generator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013200865A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Digitizer
WO2019021572A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 株式会社ワコム Position detection sensor, position detection device, and information processing system

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JP2013200865A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Digitizer
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