JPS63108425A - Position detector - Google Patents

Position detector

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JPS63108425A
JPS63108425A JP61255268A JP25526886A JPS63108425A JP S63108425 A JPS63108425 A JP S63108425A JP 61255268 A JP61255268 A JP 61255268A JP 25526886 A JP25526886 A JP 25526886A JP S63108425 A JPS63108425 A JP S63108425A
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frequency
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coil
loop coil
voltage
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Tsugunari Yamanami
山並 嗣也
Takahiko Funahashi
舟橋 孝彦
Toshiaki Senda
仙田 聡明
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Wacom Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To attain simultaneous use of plural indicators by sending a radio wave from each coil of a position detection section, receiving a generated radio wave by a tuning circuit of the position indicator so as to detect its designated position thereby offering excellent operability and high accuracy. CONSTITUTION:A loop coil 11-1 of a position detection section 1 is selected at first and a transmission circuit 6 is connected, then a radio wave of a prescribed frequency is generated. The radio wave excites the coil in the position indicators 4, 5 and an induced voltage of a prescribed frequency or the n-th order harmonic is generated from tuning circuits 41, 51. When the coil 11-1 is switched to a reception circuit 7, the radio wave is lost. The radio wave from the indicators 4, 5 is received by the circuit 7, the coil 11 is excited in opposite polarity, the induced voltage having the same frequency as the received radio wave is combined and generated. The transmission/reception of the radio wave is executed sequentially by switching all loop coils, but the mode small the distance with each indicator, the more induced voltage is larger and at a maximum while the indicator is placed. Each induced voltage is detected by the circuit 3 by each frequency and the coordinate of the designated part of each indicator is obtained by a processing unit 8.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複数のコードレスの位置指示器を同時に使用
可能な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 relates to a position detection device that can use a plurality of cordless position indicators simultaneously.

(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又は
位置指示器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、位置指示器の先端又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装置等で測定し、これより位置指
示器の指定位置を算出する如く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 a tip of a position indicator, and magnetostrictive vibration waves are generated in the magnetostrictive transmission medium. , a processing device or the like measures the time until an induced voltage based on the magnetostrictive oscillation waves is detected in a detection coil provided at the tip of the position indicator or one end of the magnetostrictive transmission medium, and calculates the designated position of the position indicator from this. There was something I did.

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器で指
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。
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 indicator made of a magnetic material such as ferrite is detected from the position of a detection line in which 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、タ
イミング信号等を授受するために位置指示器と処理装置
等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゛とともに、位置指示器を磁歪伝達媒体に対して
垂直に保持し、且つかなり近接させて使用しなければな
らなかった。
(Problem to be solved by the invention) Although the former device has relatively good position detection accuracy, it requires a code between the position indicator and the processing device to send and receive timing signals, etc. Handling is severely restricted, and the position indicator must be held perpendicular to the magnetostrictive transmission medium and used in close proximity.

また、後者の装、置では位置指示器をコードレスとする
ことはできるが、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
およ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、さらに位置指示器を線に掻く接近さ
せなければならなかった。また、前述したいずれの装置
でも2つ又はそれ以上の位置指示器を同時に用いて、そ
の指定位置を検出することができないという問題点があ
った。
In addition, in the latter device, the position indicator can be made 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. Therefore, it is difficult to increase the resolution, and it is also difficult to detect the position directly above the intersection of the drive line and the detection line, and the position indicator must be brought very close to the line. Further, in any of the above-mentioned devices, there is a problem in that it is not possible to detect the specified position by using two or more position indicators at the same time.

本発明はこのような従来の問題点を改善したものであり
、位置指示器がどこにも接続されず操作性が良く、且つ
複数の位置指示器を同時に用いることができ、しかも高
精度な位置検出が可能な装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has improved these conventional problems, and has good operability because the position indicator is not connected anywhere, can use multiple position indicators simultaneously, and has highly accurate position detection. The purpose is to provide a device that can.

(問題点を解決するための手段) 本発明では前記問題点を解決するため、多数のループコ
イルを位置検出方向に並設してなる位置検出部と、前記
多数のループコイルより一のループコイルを順次選択す
る選択回路と、前記選択された一のループコイルを所定
の周波数の交流信号で駆動する送信回路と、コイルとコ
ンデンサを含み、前記所定の周波数又はそのn (=2
.3゜・・・・・・)次高調波の周波数を同調周波数と
する同調回路をそれぞれ有する複数の位置指示器と、前
記選択された一のループコイルに発生ずる電圧中、前記
所定の周波数又はそのn次高調波の周波数とほぼ同一周
波数の誘導電圧を、前記所定の周波数およびそのn次高
調波の周波数毎に検出する受信回路と、前記選択された
一のループコイルを前記送信回路および受信回路に交互
に接続する接続切替回路と、各ループコイルに発生する
前記各誘導電圧より、複数の位置指示器の指定位置をそ
れぞれ算出する処理装置とから第1発明を構成し、複数
のループコイルをX方向およびY方向にそれぞれ並設し
てなるX方向およびY方向の位置検出部と、前記X方向
およびY方向の複数のループコイルより、X方向および
Y方向の一のループコイルを順次選択するX方向および
Y方向の選択回路と、前記選択されたX方向およびY方
向の一のループコイルを所定の周波数の交流信号で駆動
する送信回路と、コイルとコンデンサを含み、前記所定
の周波数又はそのn (=2.3.・・・・・・)次高
調波の周波数を同調周波数とする同調回路をそれぞれ有
する複数の位置指示器と、前記選択されたX方向および
Y方向の一のループコイルに発生する電圧中、前記所定
の周波数又はそのn次高調波の周波数とほぼ同一周波数
の誘導電圧を、前記所定の周波数およびそのn次高調波
の周波数毎に検出する受信回路と、前記選択されたX方
向およびY方向の一のループコイルを前記送信回路およ
び受信回路に交互に接続するX方向およびY方向の接続
切替回路と、X方向およびY方向の各ループコイルに発
生する前記各誘導電圧より、複数の位置指示器のX方向
およびY方向の指定位置をそれぞれ算出する処理装置と
から第2発明を構成した。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a position detecting section including a large number of loop coils arranged in parallel in the position detection direction, and a position detecting section including a plurality of loop coils arranged in parallel in the position detection direction; a transmission circuit that drives the selected one loop coil with an alternating current signal of a predetermined frequency, and a coil and a capacitor,
.. 3゜...) among a plurality of position indicators each having a tuning circuit whose tuning frequency is the frequency of the harmonic, and the voltage generated in the selected one loop coil, the predetermined frequency or a receiving circuit that detects an induced voltage having approximately the same frequency as the frequency of the n-th harmonic for each of the predetermined frequency and the frequency of the n-th harmonic; and a receiving circuit that connects the selected one loop coil to the transmitting circuit and the receiving circuit. A first invention is constituted by a connection switching circuit that is alternately connected to the circuit, and a processing device that calculates designated positions of a plurality of position indicators from each of the induced voltages generated in each loop coil, and a plurality of loop coils. are arranged in parallel in the X and Y directions, respectively, and one loop coil in the X and Y directions is sequentially selected from the plurality of loop coils in the X and Y directions. a transmission circuit that drives one of the selected loop coils in the X and Y directions with an alternating current signal of a predetermined frequency, and a coil and a capacitor; A plurality of position indicators each having a tuning circuit whose tuning frequency is the frequency of the nth (=2.3...)th harmonic, and one loop in the selected X direction and Y direction. a receiving circuit that detects an induced voltage of approximately the same frequency as the frequency of the predetermined frequency or its n-th harmonic among the voltages generated in the coil, for each frequency of the predetermined frequency and its n-th harmonic; an X-direction and Y-direction connection switching circuit that alternately connects one loop coil in the X-direction and Y-direction to the transmitting circuit and the receiving circuit; and each of the inductions generated in each of the X-direction and Y-direction loop coils. The second invention includes a processing device that calculates designated positions of a plurality of position indicators in the X direction and the Y direction, respectively, based on the voltage.

(作 用) 第1発明によれば、多数のループコイルのうちの一のル
ープコイルが選択回路により選択され、これに接続切替
回路により送信回路が接続され、所定の周波数の交流信
号が流されると、該ループコイルより電波が発生する。
(Function) According to the first invention, one of the plurality of loop coils is selected by the selection circuit, the transmission circuit is connected to it by the connection switching circuit, and an alternating current signal of a predetermined frequency is passed. Then, radio waves are generated from the loop coil.

該電波は位置検出部上で位置指定を行なう複数の位置指
示器内のコイルをそれぞれ励振し、各同調回路に前記交
流信号又はそのn (=2.3.・・・・・・)次高調
波に同期した誘導電圧を発生する。その後、接続切替回
路により前記選択された一のループコイルに受信回路が
接続されるとともに前記交流信号が切断されると、前記
電波は消滅する。一方、各位置指示器の同調回路には前
記発生した電圧に基づいて前記一のループコイルに加え
られた交流信号の周波数又はそのn次高調波の周波数と
同一周波数の電流が流れ、この電流は各同調回路内のコ
イルより電波をそれぞれ発生させる。各電波は受信回路
に接続された前記一のループコイルを逆に励振するため
、該一のループコイルには前記交流信号の周波数および
そのn次高調波の周波数と同一周波数の誘導電圧が合成
されて発生する。前記電波の送受信は、ループコイルを
切替えて順次繰返されるが、該ループコイルと各位置指
示器のコイルとの共振によって行なわれるため、ループ
コイルと各位置指示器のコイルとの距離が小さい程、前
記誘導電圧の電圧値は大きくなる。従って、位置指示器
を置いた位置(指定位置)に最も近いループコイルに発
生する誘導電圧を最大値として、該指定位置から離れる
に従って徐々に小さくなる誘導電圧が、各位置指示器毎
に各ループコイルに発生する。前記各誘導電圧の電圧値
は受信回路により所定の周波数およびそのn次高調波の
周波数毎に検出され、さらに処理装置により演算処理さ
れ、電圧値が極大値となる位置、即ち各位置指示器の指
定位置の座標値がそれぞれ求められる。
The radio wave excites the coils in the plurality of position indicators that designate positions on the position detection section, and transmits the AC signal or its n (=2.3...)th harmonic to each tuned circuit. Generates induced voltage synchronized with waves. Thereafter, when a receiving circuit is connected to the selected one loop coil by the connection switching circuit and the AC signal is disconnected, the radio wave disappears. On the other hand, a current having the same frequency as the frequency of the AC signal applied to the one loop coil or the frequency of its nth harmonic flows in the tuned circuit of each position indicator based on the generated voltage, and this current is Radio waves are generated from the coils in each tuned circuit. Since each radio wave reversely excites the first loop coil connected to the receiving circuit, an induced voltage having the same frequency as the frequency of the AC signal and its n-th harmonic is synthesized in the first loop coil. occurs. The transmission and reception of the radio waves is repeated sequentially by switching the loop coils, and is performed by resonance between the loop coil and the coil of each position indicator, so the shorter the distance between the loop coil and the coil of each position indicator, the more The voltage value of the induced voltage increases. Therefore, the induced voltage generated in the loop coil closest to the position where the position indicator is placed (specified position) is the maximum value, and the induced voltage that gradually decreases as it moves away from the specified position is applied to each loop for each position indicator. Occurs in the coil. The voltage value of each induced voltage is detected by a receiving circuit at each predetermined frequency and its n-th harmonic frequency, and is further processed by a processing device to determine the position where the voltage value is the maximum value, that is, the position of each position indicator. The coordinate values of each specified position are determined.

なお、各位置指示器を位置検出方向に直交する方向に沿
って動かしても、各ループコイルと各位置指示器との距
離は変わらないので、同一の座標値が得られる。
Note that even if each position indicator is moved along the direction perpendicular to the position detection direction, the distance between each loop coil and each position indicator does not change, so the same coordinate values can be obtained.

また、第2発明、によれば、XおよびY方向において、
ループコイルと各位置指示器のコイルとの間の共振に基
づく誘導電圧が求められ、これより各位置指示器毎のX
およびY方向のいわゆる2次元の指定位置の座標値が求
められる。
Further, according to the second invention, in the X and Y directions,
The induced voltage based on the resonance between the loop coil and the coil of each position indicator is determined, and from this the X of each position indicator is determined.
Then, the coordinate values of the so-called two-dimensional specified position in the Y direction are determined.

(実施例) 第1図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は位置検出部、2は選択回路、3は接続
切替回路、4.5は位置指示器、6は送信回路、7は受
信回路、8は処理装置である。
(Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the position detection device of the present invention, in which 1 is a position detection section, 2 is a selection circuit, 3 is a connection switching circuit, and 4.5 is a position detection section. 6 is a transmitting circuit, 7 is a receiving circuit, and 8 is a processing device.

位置検出部1は、互いに平行な導体を有する複数、例え
ば48本のループコイル11−1゜11−2.・・・・
・・11−48が、図中、矢印イ方向(以下、位置検出
方向と称す。)に並設されてなっている。また、各ルー
プコイル11−1〜11−48は互いに平行で且つ重な
り合う如く配置されている。なお、ここでは各ループコ
イル11−1〜11−48を1ターンで構成したが、必
要に応じて複数ターンとなしても良い。
The position detection unit 1 includes a plurality of loop coils 11-1, 11-2, and 48 loop coils, for example, having conductors parallel to each other.・・・・・・
. . 11-48 are arranged in parallel in the direction of arrow A (hereinafter referred to as position detection direction) in the figure. Further, the loop coils 11-1 to 11-48 are arranged parallel to each other and overlapping each other. Although each of the loop coils 11-1 to 11-48 is configured with one turn here, it may be configured with multiple turns if necessary.

該位置検出部1としては、例えば周知のプリント基板に
エツチング加工を施すこと等によって形成した多数の平
行な導体をジャンパ線等で接続することにより、前記複
数のループコイルとなしたものを用いることができる。
As the position detection unit 1, a plurality of loop coils formed by connecting a large number of parallel conductors formed by etching a well-known printed circuit board with jumper wires or the like may be used. Can be done.

選択回路2は、前記複数のループコイル11−1〜11
−48より一のループコイルを順次選択するものであり
、前記ループコイル11−1〜11−48の一端は一の
端子群21にそれぞれ接続され、また、他端は他の端子
群22にそれぞれ接続されている。端子群21に対応す
る選択接点23、および端子群22に対応する選択接点
24は互いに連動し、処理装置8からの情報に基づいて
動作し、一のループコイルを選択する如くなっ−ている
The selection circuit 2 includes the plurality of loop coils 11-1 to 11.
One end of the loop coils 11-1 to 11-48 is connected to one terminal group 21, and the other end is connected to another terminal group 22, respectively. It is connected. The selection contact 23 corresponding to the terminal group 21 and the selection contact 24 corresponding to the terminal group 22 are interlocked with each other, operate based on information from the processing device 8, and select one loop coil.

該選択回路2は、周知のマルチプレクサを多数組合せる
ことによって実現できる。
The selection circuit 2 can be realized by combining a large number of well-known multiplexers.

接続切替回路3は、前記選択回路2によって選択された
一のループコイルを送信回路6および受信回路7に交互
に接続するものであり、前記選択回路2の選択接点23
および24は、選択接点31および32にそれぞれ接続
されている。また、送信回路6の2つの出力端子は端子
33.35に接続され、また、受信回路7の2つの入力
端子は端子34.36に接続されている。前記端子33
゜34に対応する選択接点31、および端子35゜36
に対応する選択接点32は互いに連動し、後述する送受
切替信号に基づいて動作し、送信および受信を切替える
如くなっている。
The connection switching circuit 3 alternately connects one loop coil selected by the selection circuit 2 to the transmission circuit 6 and the reception circuit 7, and connects the selection contact 23 of the selection circuit 2 to the transmission circuit 6 and the reception circuit 7.
and 24 are connected to selection contacts 31 and 32, respectively. Furthermore, the two output terminals of the transmitting circuit 6 are connected to the terminals 33.35, and the two input terminals of the receiving circuit 7 are connected to the terminals 34.36. The terminal 33
Selection contact 31 corresponding to ゜34, and terminal 35゜36
The selection contacts 32 corresponding to the above are connected to each other and operate based on a transmission/reception switching signal, which will be described later, to switch between transmission and reception.

なお、該接続切替回路3も周知のマルチプレクサによっ
て実現される。
Note that the connection switching circuit 3 is also realized by a well-known multiplexer.

位置指示器(以下、入力ペンと称す。)4および位置指
示器(以下、カーソルと称す。)5は、コイルとコンデ
ンサを含む同調回路41および51をそれぞれ内蔵して
いる。
The position indicator (hereinafter referred to as an input pen) 4 and the position indicator (hereinafter referred to as a cursor) 5 incorporate tuning circuits 41 and 51, respectively, including a coil and a capacitor.

第2図は入力ベン4の詳細な構造を示すもので、合成樹
脂等の非金属素材からなるペン軸42の内部にその先端
寄りから、ボールペン等の芯体43と、該芯体43を摺
動自在に収容し得る透孔を備えたフェライトコア44と
、コイルバネ45と、スイッチ411.フェライトコア
44の周囲に巻回されたコイル412.コンデンサ41
3および414からなる同調回路41とが一体的に組合
されて内蔵され、その後端にはキャップ46が取付けら
れてなっている。
FIG. 2 shows the detailed structure of the input pen 4, in which a core 43 of a ballpoint pen or the like is inserted into a pen shaft 42 made of a non-metallic material such as synthetic resin from near its tip. A ferrite core 44 with a through hole that can be movably accommodated, a coil spring 45, and a switch 411. Coil 412 .wound around ferrite core 44 . capacitor 41
A tuning circuit 41 consisting of components 3 and 414 is integrated and built in, and a cap 46 is attached to the rear end.

前記コイル412とコンデンサ413は、第4図にも示
すように互いに並列に接続され、周知の並列共振回路を
構成する如くなっており、該コイル412およびコンデ
ンサ413の数値は後述する交流信号の周波数fOにお
いて、電圧と電流の位相が同相で共振(同調)する値に
設定されている。また、コンデンサ414はスイッチ4
11を介してコイル412およびコンデンサ413の両
端に接続されており、スイッチ411がオンした時、前
述した並列共振回路における電流の位相を所定角度、例
えば90°遅らせる作用を行なう。なお、スイッチ41
1は、芯体43の先端を位置検出部1の入力面(図示せ
ず)に押付けることによって、該芯体43をペン軸42
内に押込むと、その後端によりコイルバネ45を介して
押圧され、オンする如くなっている。
As shown in FIG. 4, the coil 412 and capacitor 413 are connected in parallel with each other to form a well-known parallel resonant circuit, and the values of the coil 412 and capacitor 413 correspond to the frequency of the AC signal, which will be described later. At fO, the voltage and current phases are set to a value that resonates (synchronizes) in the same phase. In addition, the capacitor 414 is connected to the switch 4
11 to both ends of the coil 412 and the capacitor 413, and when the switch 411 is turned on, it has the effect of delaying the phase of the current in the parallel resonant circuit by a predetermined angle, for example, 90 degrees. Note that the switch 41
1, by pressing the tip of the core 43 against the input surface (not shown) of the position detection unit 1, the core 43 is connected to the pen shaft 42.
When pushed in, the rear end presses the coil spring 45 to turn it on.

第3図はカーソル5の詳細な構造を示すもので、合成樹
脂等の非金属素材からなる筐体52の一端には底面に「
+」の指標が設けられたプラスチック等の透明な円柱体
53が取付けられ、また、略中央付近の側面にはスイッ
チ511が設けられている。また、前記円柱体53の周
囲にはこれを取巻くようにコイル512が設けられ、さ
らにコンデンサ513および514が内蔵されている。
FIG. 3 shows the detailed structure of the cursor 5. One end of the casing 52 made of non-metallic material such as synthetic resin has "
A transparent cylindrical body 53 made of plastic or the like is provided with a "+" indicator, and a switch 511 is provided on the side surface near the center. Further, a coil 512 is provided around the cylindrical body 53 so as to surround it, and furthermore, capacitors 513 and 514 are built in.

なお、図面上、コイル512が2ターンのコイルで示さ
れているが、実際には数百ターンのコイルからなってい
る。前記スイッチ511.コイル512.コンデンサ5
13および514から同調回路51が構成される。
Although the coil 512 is shown as a two-turn coil in the drawing, it actually consists of several hundred turns. The switch 511. Coil 512. capacitor 5
13 and 514 constitute a tuning circuit 51.

前記コイル512とコンデンサ513は、第4図にも示
すように互いに並列に接続され、周知の並列共振回路を
構成する如くなっており、該コイル512およびコンデ
ンサ513の数値は交流信号の周波数fOのn (=2
.3.・・・・・・)倍、例えば3倍の周波数において
、電圧と電流の位相が同相で共振(同調)する値に設定
されている。また、コンデンサ514はスイッチ511
を介してコイル512およびコンデンサ513の両端に
接続されており、スイッチ511がオンした時、前述し
た並列共振回路における電流の位相を所定角度、例えば
90°遅らせる作用を行なう。
The coil 512 and capacitor 513 are connected in parallel with each other to form a well-known parallel resonant circuit, as shown in FIG. n (=2
.. 3. . In addition, the capacitor 514 is connected to the switch 511
It is connected to both ends of the coil 512 and the capacitor 513 via the switch 511, and when the switch 511 is turned on, it acts to delay the phase of the current in the parallel resonant circuit described above by a predetermined angle, for example, 90 degrees.

第4図は同調回路41.5L送信回路6および受信回路
7の詳細とともに装置全体の構成を示すものである。図
中、601は波形整形回路、602は逓倍器、603 
、604は移相器、605は駆動回路であり、これらは
送信回路6を構成する。また、701は増幅器、702
 、703は帯域フィルタ(BPF) 、704 、7
05 、706 、707は位相検波器(PS D )
 、708 、709 、710 、711は低域フィ
ルタ(LPF) 、712 、713 、714 、 
715はアナログ・ディジタル変換器(ADコンバータ
)であり、これらは受信回路7を構成する。
FIG. 4 shows details of the tuning circuit 41.5L transmitting circuit 6 and receiving circuit 7 as well as the overall configuration of the device. In the figure, 601 is a waveform shaping circuit, 602 is a multiplier, and 603 is a waveform shaping circuit.
, 604 is a phase shifter, and 605 is a drive circuit, which constitute the transmitting circuit 6. Further, 701 is an amplifier, 702
, 703 is a bandpass filter (BPF) , 704 , 7
05, 706, 707 are phase detectors (PSD)
, 708 , 709 , 710 , 711 are low pass filters (LPF) , 712 , 713 , 714 ,
715 is an analog-to-digital converter (AD converter), which constitutes the receiving circuit 7.

処理装置8は周知のマイクロプロセッサ等より構成され
、交流信号および送受切替信号を発生するとともに、受
信回路7の出力に基づいて各ループコイルの切替を制御
し、指定位置の座標値を算出する。
The processing device 8 is composed of a well-known microprocessor, etc., and generates an alternating current signal and a transmission/reception switching signal, controls switching of each loop coil based on the output of the receiving circuit 7, and calculates coordinate values of a designated position.

次に動作について説明するが、まず、位置検出部1と入
力ペン4.カーソル5との間で電波が送受信されるよう
す並びにこの際得られる信号について、第5図に従って
説明する。
Next, the operation will be explained. First, the position detection section 1 and the input pen 4. The manner in which radio waves are transmitted and received between the cursor 5 and the signals obtained at this time will be explained with reference to FIG.

処理装置8は、図示しない発振器からのクロックに基づ
いて周波数fO,例えば500kHzの交流信号、例え
ば矩形波信号Aを発生し、また、周波数15.625 
k Hzの送受切替信号Bを発生する。
The processing device 8 generates an alternating current signal, for example, a rectangular wave signal A, with a frequency fO, for example, 500 kHz, based on a clock from an oscillator (not shown), and also generates an alternating current signal, for example, a rectangular wave signal A, with a frequency of 15.625 kHz.
Generates a kHz transmission/reception switching signal B.

前記矩形波信号△は波形整形回路601に送出され波形
整形され、さらに逓倍器602および移相器603に送
出される。逓倍器602は矩形波信号Aの周波数をnl
ここでは3倍の3fOに逓倍した矩形波信号Cを作成し
て、これを移相器604に送出する。
The rectangular wave signal Δ is sent to a waveform shaping circuit 601 where the waveform is shaped, and further sent to a multiplier 602 and a phase shifter 603. The multiplier 602 increases the frequency of the rectangular wave signal A by nl
Here, a rectangular wave signal C multiplied by three times 3fO is created and sent to the phase shifter 604.

移相器602は前記矩形波信号Aの位相をそのまま(O
o)とした信号、および90゛遅らせた信1(図示せず
)を作成し、これらを位相検波器704および705に
それぞれ送出し、また、移相器603は前記矩形波信号
Cの位相をそのまま(0°)とした信号、および90°
遅らせた信号(図示せず)を作成し、これらを位相検波
器706および707にそれぞれ送出する。
The phase shifter 602 changes the phase of the rectangular wave signal A as it is (O
o) and signal 1 (not shown) delayed by 90 degrees, and send these to phase detectors 704 and 705, respectively.The phase shifter 603 changes the phase of the rectangular wave signal C. Signal left as is (0°) and 90°
Delayed signals (not shown) are created and sent to phase detectors 706 and 707, respectively.

また一方、矩形波信号Aは駆動回路605によって平衡
信号に変換され接続切替回路3に送出されるが、該接続
切替回路3は前記信号Bにより切替制御されているため
、接続切替回路3より選択回路2に出力される信号は、
32μsec毎に500kH7のパルス信号を出したり
出さなかったりする信号りとなる。
On the other hand, the rectangular wave signal A is converted into a balanced signal by the drive circuit 605 and sent to the connection switching circuit 3. However, since the connection switching circuit 3 is switched and controlled by the signal B, the signal is selected by the connection switching circuit 3. The signal output to circuit 2 is
This is a signal that outputs or does not output a 500kHz pulse signal every 32μsec.

該信号りは選択回路2を介して位置検出部1の一のルー
プコイル、例えば11−1に送出されるが、この時、該
ループコイル11−1は前記信号りに基づく電波を発生
する。
The signal is sent to one loop coil, for example 11-1, of the position detecting section 1 via the selection circuit 2, and at this time, the loop coil 11-1 generates a radio wave based on the signal.

この際、位置検出部1のループコイル11−1付近にて
入力ペン4が略直立状態に保持されていると、該電波は
入力ペン4のコイル412を励振し、その同調回路41
に前記信号りに同期した誘導電圧Eを発生する。
At this time, if the input pen 4 is held in a substantially upright state near the loop coil 11-1 of the position detection section 1, the radio wave excites the coil 412 of the input pen 4, and its tuning circuit 41
An induced voltage E synchronized with the signal is generated.

ところで、前記電波は矩形波信号Aに基づいて発信され
たもので競るため、矩形波信号Aの基本周波数、即ちf
Oの成分とともに、その2倍。
By the way, since the radio waves compete based on the rectangular wave signal A, the fundamental frequency of the rectangular wave signal A, that is, f
Along with the O component, twice that amount.

3倍、・・・・・・の周波数を有する高調波の成分を含
んでいる。このため、前記信号りに基づいてループコイ
ル11−1より発生する電波は、位置検出部1上の他の
位置に置かれたカーソル5のコイル512を励撮し、そ
の同調回路51に前記信号りの3倍の周波数の誘導電圧
Fを発生する。
It contains a harmonic component having a frequency of three times... Therefore, the radio wave generated from the loop coil 11-1 based on the signal excites the coil 512 of the cursor 5 placed at another position on the position detection unit 1, and the signal is transmitted to the tuning circuit 51. It generates an induced voltage F with a frequency three times that of the current.

その後、信号りにおいて、信号無しの期間、即ち受信期
間に入るとともにループコイル11−1が受信回路7側
に切替えられると、該ループコイル11−1よりの電波
は直ちに消滅するが、入力ベン4の同調回路41および
カーソル5の同調回路51においては回路的な変化はな
いため、前記誘導電圧EおよびFは徐々に減衰する。
Thereafter, when the loop coil 11-1 is switched to the receiving circuit 7 side as the signal enters a no-signal period, that is, the receiving period, the radio waves from the loop coil 11-1 disappear immediately, but the input bend 4 Since there is no circuit change in the tuning circuit 41 of the cursor 5 and the tuning circuit 51 of the cursor 5, the induced voltages E and F gradually attenuate.

一方、前記誘導電圧EおよびFに基づいて同調回路41
および51を流れる電流は、コイル412および512
より電波をそれぞれ発信させる。
On the other hand, based on the induced voltages E and F, the tuning circuit 41
The current flowing through coils 412 and 512
Each transmits more radio waves.

該電波は受信回路7に接続されたループコイル11−1
を逆に励振するため、該ループコイル11−1にはコイ
ル412からの電波による誘導電圧とコイル512から
の電波による誘導電圧とが合成された誘導電圧Gが発生
する。
The radio waves are transmitted to the loop coil 11-1 connected to the receiving circuit 7.
In order to excite the loop coil 11-1 in the opposite direction, an induced voltage G is generated in the loop coil 11-1, which is a combination of the induced voltage caused by the radio waves from the coil 412 and the induced voltage caused by the radio waves from the coil 512.

接続切替回路3は、前記送受切替信号Bにより切替えら
れているため、送信停止期間の間のみ、ループコイル1
1−1よりの誘導電圧Gを取入れる。該誘導電圧Gは増
幅器701により増幅され、さらに帯域フィルタ702
および103に送出される。
Since the connection switching circuit 3 is switched by the transmission/reception switching signal B, the loop coil 1 is switched only during the transmission stop period.
Take in the induced voltage G from 1-1. The induced voltage G is amplified by an amplifier 701 and further passed through a bandpass filter 702.
and sent to 103.

帯域フィルタ702は周波数fOを中心とする通過帯域
を有するフィルタであるため、その出力Hには信号G中
の同調回路41による誘導電圧成分のみが現われ、また
、同様に帯域フィルタ103は矩形波信@Cの周波数、
即ち3fOを中心とする通過帯域を有するフィルタであ
るため、その出力Iには信号G中の同調回路51による
誘導電圧成分のみが現われる。
Since the bandpass filter 702 is a filter having a passband centered at the frequency fO, only the voltage component induced by the tuning circuit 41 in the signal G appears in its output H, and similarly, the bandpass filter 103 receives a rectangular wave signal. @C frequency,
That is, since the filter has a pass band centered at 3fO, only the voltage component induced by the tuning circuit 51 in the signal G appears in its output I.

前記信号Hは位相検波器704および705にそれぞれ
入力され、また、信号Iは位相検波器706および70
7にそれぞれ入力される。
The signal H is input to phase detectors 704 and 705, respectively, and the signal I is input to phase detectors 706 and 70.
7 respectively.

位相検波器704には前記矩形波信号Aが検波信号とし
て入力されており、この時、信号Hの位相が矩形波信号
Aの位相と一致していれば、ちょうど信号Hをプラス側
に反転した信号Jを出力する。該信号Jは′a所円周波
数充分低い低域フィルタ708にて電圧■にの平坦な信
号Kに変換される。
The rectangular wave signal A is input to the phase detector 704 as a detection signal, and at this time, if the phase of the signal H matches the phase of the rectangular wave signal A, the signal H has just been inverted to the positive side. Outputs signal J. The signal J is converted into a flat signal K with a voltage of 2 by a low-pass filter 708 whose circular frequency is sufficiently low.

また、位相検波器105には矩形波信@Aの位相を90
°遅らせた信号A−(図示せず)が検波信号として入力
されており、この時、信号Hの位相が矩形波信号A′の
位相と一致していれば、前記同様、信号Hをプラス側に
反転した信号を出力する。該信号は前記同様の低域フィ
ルタ709にて平坦な信号に変換される。
In addition, the phase detector 105 has the phase of the rectangular wave signal @A at 90°.
°A delayed signal A- (not shown) is input as a detection signal, and at this time, if the phase of signal H matches the phase of rectangular wave signal A', signal H is shifted to the positive side as before. Outputs the inverted signal. The signal is converted into a flat signal by a low-pass filter 709 similar to the above.

一方、位相検波3706には前記矩形波信号Cが検波信
号として入力されており、この時、信号Iの位相が矩形
波信号Cの位相と一致、していれば、ちょうど信号■を
プラス側に反転した信号りを出力する。該信号しは遮断
周波数の充分低い低域フィルタ110にて電圧VHの平
坦な信号Mに変換される。
On the other hand, the rectangular wave signal C is input as a detection signal to the phase detection 3706. At this time, if the phase of the signal I matches the phase of the rectangular wave signal C, the signal Outputs an inverted signal. The signal is converted into a flat signal M of voltage VH by a low-pass filter 110 whose cut-off frequency is sufficiently low.

また、位相検波器705には矩形波信号Cの位相を90
°遅らせた信号C′(図示せず)が検波信号として入力
されており、この時、信号Iの位相が矩形波信号C′の
位相と一致していれば、前記同様、信号iをプラス側に
反転した信号を出力する。該信号は前記同様の低域フィ
ルタ111にて平坦な信号に変換される。
The phase detector 705 also detects the phase of the rectangular wave signal C by 90°.
°A delayed signal C' (not shown) is input as a detection signal, and at this time, if the phase of signal I matches the phase of rectangular wave signal C', the signal i is shifted to the positive side as before. Outputs the inverted signal. The signal is converted into a flat signal by a low-pass filter 111 similar to that described above.

ここで、入力ベン4およびカーソル5において、スイッ
チ411および511がオフとなっている場合は、前述
したように同調回路41および51の共振周波数におけ
る電圧と電流の位相がそれぞれ一致しており、受信信号
HおよびIと矩形波信号AおよびCの位相もそれぞれ一
致する。従って、この時は低域フィルタ708および7
10の出力のみに電圧が現われ、低域フィルタ109お
よび711の出力には電圧は現われない。
Here, when the switches 411 and 511 are off at the input ben 4 and the cursor 5, the phases of the voltage and current at the resonance frequencies of the tuned circuits 41 and 51 match, respectively, as described above, and the reception The phases of the signals H and I and the rectangular wave signals A and C also match, respectively. Therefore, at this time, low-pass filters 708 and 7
A voltage appears only at the output of 10 and no voltage appears at the output of low pass filters 109 and 711.

また、入力ベン4において、スイッチ411がオンとな
っている場合は、前述したように同調回路41の共振周
波数における電流の位相が電圧の位相に対して90’遅
れることになり、受信信号Hの位相も矩形波信号Aの位
相に対して90°遅れることになる。従って、この時は
低域フィルタ709の出力のみに電圧が現われることに
なる(なお、この際の位相遅れが90°未満であれば、
低域フィルタ708および709の出力の両方に、該位
相遅れ母に対応した値の電圧値が現われることになる。
In addition, when the switch 411 is turned on in the input vent 4, the phase of the current at the resonant frequency of the tuned circuit 41 lags the phase of the voltage by 90' as described above, and the received signal H The phase is also delayed by 90° with respect to the phase of the rectangular wave signal A. Therefore, at this time, a voltage appears only at the output of the low-pass filter 709 (note that if the phase delay at this time is less than 90°,
At both the outputs of the low-pass filters 708 and 709, a voltage value corresponding to the phase lag mother will appear.

)。).

同様にカーソル5において、スイッチ511がオンとな
っている場合は、前述したように同調回路51の共振周
波数における電流の位相が電圧の位相に対して90°遅
れることになり、受信信号■の位相も矩形波信号Cの位
相に対して90″遅れることになる。従って、この時は
低域フィルタ711の出力のみに電圧が現われることに
なる(なお、この際の位相遅れが90’未満であれば、
低域フィルター10および711の出力の両方に、該位
相遅れ但に対応した値の電圧値が現われることになる。
Similarly, when the switch 511 is turned on at the cursor 5, the phase of the current at the resonant frequency of the tuned circuit 51 will be delayed by 90 degrees with respect to the phase of the voltage, as described above, and the phase of the received signal is delayed by 90'' with respect to the phase of the rectangular wave signal C. Therefore, at this time, a voltage appears only at the output of the low-pass filter 711 (note that even if the phase delay at this time is less than 90', Ba,
At both the outputs of the low-pass filters 10 and 711, voltage values corresponding to the phase lag will appear.

)。).

前記低域フィルタ708〜711の出力はそれぞれAD
コンバータ712〜715にてディジタル値に変換され
、処理装置8に送出される。処理装置8は前記ADコン
バータ712 、713の出力値、並びにADコンバー
タ714 、715の出力値に対して、下記式(1) 
、 (2)に示す演算処理を施す。
The outputs of the low-pass filters 708 to 711 are respectively AD
The signals are converted into digital values by converters 712 to 715 and sent to the processing device 8. The processing device 8 calculates the output values of the AD converters 712 and 713 and the output values of the AD converters 714 and 715 using the following formula (1).
, performs the arithmetic processing shown in (2).

VR= (VP  +VQ 2)”2  −・−(1)
V  −tan  (VQ /VP )    −=(
2)θ ここで、VP ハAOコンバータ712  <又ハフ1
4 )の出力値、VQ ハADコンバータ713  (
1,t715 )の出力値である。また、電圧VRは入
力ベン4(又はカーソル5)とループコイル11−1と
の距離に比例した値を示し、電圧■θは入力ベン4の同
調回路41(又はカーソル5の同調回路51)における
電圧と電流の位相差に比例した値を示す。
VR= (VP +VQ 2)”2 −・−(1)
V −tan (VQ /VP ) −=(
2) θ Here, VP HaAO converter 712 <Also Huff 1
4) output value of VQ ha AD converter 713 (
1, t715). Further, the voltage VR indicates a value proportional to the distance between the input vent 4 (or cursor 5) and the loop coil 11-1, and the voltage Indicates a value proportional to the phase difference between voltage and current.

前記電圧VRの値は、入力ベン4(又はカーソル5)と
電波を送受信するループコイル11−1が切替えられる
と変化し、これより後述する如くして入力ベン4(又は
カーソル5)の位置が検出される。
The value of the voltage VR changes when the loop coil 11-1 that transmits and receives radio waves to and from the input bevel 4 (or cursor 5) is switched, and from this point on, the position of the input ben 4 (or cursor 5) changes as will be described later. Detected.

前記電圧■θの値はスイッチ411(又は511)のオ
ン・オフのみによって変化するため、該電圧■、を所定
の閾値電圧と比較することによって、該スイッチ411
(又は511)のオン・オフが識別される。
Since the value of the voltage ■θ changes only by turning on and off the switch 411 (or 511), by comparing the voltage ■ with a predetermined threshold voltage, the switch 411
(or 511) is identified as on or off.

次に第6図乃至第8図に従って、本発明の装置における
位置検出のようすを説明する。
Next, the state of position detection in the apparatus of the present invention will be explained according to FIGS. 6 to 8.

まず、装置全体の電源が投入され、測定開始状態になる
と、処理装置8は位置検出部1のループコイル11−1
〜11−48のうち、最初のループコイル11−1を選
択する情報を選択回路2に送り、該ループコイル11−
1を接続切替回路3に接続する。接続切替回路3は前述
した送受切替信号Bに基づいて、ループコイル11−1
を送信回路6および受信回路7に交互に切替制御する。
First, when the entire device is powered on and enters the measurement start state, the processing device 8
~11-48, information for selecting the first loop coil 11-1 is sent to the selection circuit 2, and the loop coil 11-
1 to the connection switching circuit 3. The connection switching circuit 3 switches the loop coil 11-1 based on the transmission/reception switching signal B mentioned above.
is controlled to be alternately switched to the transmitting circuit 6 and the receiving circuit 7.

この際、送信回路6は32μSeCの送信期間において
、第6図(a)に示すような500kl−1zの16個
のパルス信号(なお、第5図では図面の都合上、そのう
ちの4個のみを示している。)を該ループコイル11−
1へ送る。前記送信および受信の切替は第6図(b)に
示すように一のループコイル、ここでは11−1に対し
て7回繰返される。
At this time, the transmitting circuit 6 transmits 16 pulse signals of 500kl-1z as shown in FIG. 6(a) during a transmission period of 32 μSeC (in FIG. ) is shown in the loop coil 11-
Send to 1. The switching between transmission and reception is repeated seven times for one loop coil, here 11-1, as shown in FIG. 6(b).

この7回の送信および受信の繰返し期間が、一のループ
コイルの選択期間(448μsec )に相当する。
These seven transmission and reception repetition periods correspond to one loop coil selection period (448 μsec).

受信回路7の位相検波器704〜707の出力には、一
のループコイルに対して7回の受信期間毎に誘導電圧が
得られるが、この誘導電圧は前述したように低域フィル
タ708〜711にて平均化され、ADコンバータ71
2〜715にてディジタル値に変換され、処理装置8に
送出される。この時、ADコンバータ712 、713
の出力値は、前記(1)式の演算処理により、入力ベン
4とループコイル11−1との距離に比例した検出電圧
、例えばVRIに変換され、一時記憶される。
At the output of the phase detectors 704 to 707 of the receiving circuit 7, an induced voltage is obtained for one loop coil every seven reception periods, and as described above, this induced voltage is passed through the low pass filters 708 to 711. and the AD converter 71
2 to 715, it is converted into a digital value and sent to the processing device 8. At this time, AD converters 712, 713
The output value is converted into a detected voltage, for example, VRI, which is proportional to the distance between the input vent 4 and the loop coil 11-1 through the arithmetic processing of equation (1), and is temporarily stored.

なお、この際、同時にADコンバータ714゜715の
出力値は前記(1)式の演算処理により、カーソル5と
ループコイル11−1との距離に比例した電圧に変換さ
れるが、該電圧はこの時点では記憶しない。
At this time, at the same time, the output value of the AD converters 714 and 715 is converted into a voltage proportional to the distance between the cursor 5 and the loop coil 11-1 through the arithmetic processing of equation (1) above. I don't remember it at the moment.

次に処理装置8はループコイル11−2を選択する情報
を選択回路2に送り、該ループコイル11−2を接続切
替回路3に接続し、入力ベン4とループコイル11−2
との距離に比例した検出電圧VR2を得てこれを記憶し
、以後、同様にループコイル11−3〜11−48を順
次接続切替回路3に接続し、第6図(C)に示すような
各ループコイル毎の入力ベン4との距離に比例した検出
電圧VRI 〜VR48(但し、第6図(c)にはその
一部のみをアナログ的な表現で示す。)を記憶する。
Next, the processing device 8 sends information for selecting the loop coil 11-2 to the selection circuit 2, connects the loop coil 11-2 to the connection switching circuit 3, and connects the input vent 4 and the loop coil 11-2.
Detection voltage VR2 proportional to the distance from Detection voltages VRI to VR48 (however, only a part of them are shown in analog representation in FIG. 6(c)) are stored for each loop coil in proportion to the distance from the input vent 4.

実際の検出電圧は、第7図に示すように入力ペン4が置
かれた位e (XD )を中心として、その前後の数本
のループコイルのみに得られる。
The actual detected voltage is obtained only from several loop coils before and after the position e (XD ) where the input pen 4 is placed as the center, as shown in FIG.

処理装置8は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定の検
出レベル以上である時、これらの電圧値より後述する如
くして入力ペン4の位置を表わす座標値を算出し、これ
を図示しない記憶部に転送する。
When the voltage value of the stored detection voltage is above a certain detection level, the processing device 8 calculates a coordinate value representing the position of the input pen 4 from these voltage values as described later, and stores this in a memory (not shown). Transfer to the department.

次に処理装置8は、前記同様にして選択回路2を切替え
た時のADコンバータ714 、715の出力値に前記
(1)式の演算処理を施すことによって得られる各ルー
プコイル毎のカーソル5との距離に比例した検出電圧を
一時記憶し、カーソル5の位置を表わす座標値を算出し
、これを前記記憶部に転送する。
Next, the processing device 8 generates a cursor 5 for each loop coil obtained by subjecting the output values of the AD converters 714 and 715 to the arithmetic processing of the above equation (1) when the selection circuit 2 is switched in the same manner as described above. The detected voltage proportional to the distance is temporarily stored, the coordinate value representing the position of the cursor 5 is calculated, and this is transferred to the storage section.

このようにして第1回目の位置検出が終了すると、処理
装置8は第8図に示すように第2回目以降の位置検出と
して、前記ループコイル11−1〜11−48のうち、
最大の検出電圧が得られたループコイルを中心として、
その前後の一定数、例えば10本のループコイルのみを
選択する情報を選択回路2に送出し、前記同様にして出
力値を得て入力ベン4およびカーソル5に対する位置検
出を行ない、得られた座標値を前記記憶部に転送し、そ
の値を更新する。
When the first position detection is completed in this way, the processing device 8 performs the second and subsequent position detection as shown in FIG.
Centering around the loop coil where the maximum detection voltage was obtained,
Information for selecting only a certain number of loop coils before and after, for example, 10, is sent to the selection circuit 2, the output value is obtained in the same manner as described above, and the position is detected with respect to the input bend 4 and the cursor 5, and the obtained coordinates are The value is transferred to the storage section and the value is updated.

なお、第8図中、レベルチェックとは検出電圧の最大値
が前記検出レベルに達しているか否か、および最大値の
検出電圧を有するループコイルがどのループコイルであ
るかをチェックし、検出レベルに達していなければ座標
計算を停止し、また、次回の検出動作において選択する
ループコイルの中心を設定する。
In Fig. 8, the level check means checking whether the maximum value of the detected voltage has reached the detection level and which loop coil has the maximum detected voltage, and checking the detection level. If the coordinate calculation has not been reached, the coordinate calculation is stopped, and the center of the loop coil to be selected in the next detection operation is set.

一方、処理装置8は入力ベン4(又はカーソル5)に対
する前記各検出電圧VR1〜V R48とともに、入力
ベン4の同調回路41(又はカーソル5の同調回路51
)における電圧と電流の位相差に比例した検出電圧■、
を前記(2)式の演口処理より算出し、該検出電圧V、
を常に所定の閾値電圧と比較している。従って、この際
、入力ペン4のスイッチ411(又はカーソル5のスイ
ッチ511)をオンすると、処理装置8は前記比較結果
よりこれを検出し、この時点における前記座標値を指定
位置の座標値として、図示しない他の電子計算機等に送
出する。
On the other hand, the processing device 8 outputs the detected voltages VR1 to VR48 for the input pin 4 (or the cursor 5) as well as the tuning circuit 41 of the input pin 4 (or the tuning circuit 51 of the cursor 5).
Detection voltage proportional to the phase difference between voltage and current at ),
is calculated by the processing of equation (2) above, and the detected voltage V,
is constantly compared with a predetermined threshold voltage. Therefore, at this time, when the switch 411 of the input pen 4 (or the switch 511 of the cursor 5) is turned on, the processing device 8 detects this from the comparison result, and sets the coordinate values at this point as the coordinate values of the specified position. The data is sent to another computer, etc. (not shown).

座標値xpを求める算出方法の一つとして、前記検出電
圧VRI〜V R48の極大値付近の波形を適当な函数
で近似し、その函数の極大値の座標を求める方法がある
One calculation method for determining the coordinate value xp is to approximate the waveform near the maximum value of the detected voltages VRI to VR48 by an appropriate function, and then determine the coordinates of the maximum value of the function.

例えば第6図(C)において、最大値の検出電圧VR3
と、その両側の検出電圧VR2およびVH2を2次函数
で近似すると、次のようにして算出することができる(
但し、各ループコイル11−1〜11−48の中心位置
の座標値を×1〜×48とし、その間隔をΔXとする。
For example, in FIG. 6(C), the maximum detection voltage VR3
, and the detection voltages VR2 and VH2 on both sides thereof can be approximated by a quadratic function, it can be calculated as follows (
However, the coordinate values of the center positions of each loop coil 11-1 to 11-48 are set to x1 to x48, and the interval therebetween is set to ΔX.

)。まず、各電圧と座標値より、 VH2−a (x2−xp )2+b   −−−−−
・(3)VH3−a(x3−xp)  +b    −
旧−(4)VH2−a(x4−xp)2+b   −・
・−(5)となる。ここで、a、bは定数(a<O)で
ある。
). First, from each voltage and coordinate value, VH2-a (x2-xp)2+b ------
・(3) VH3-a(x3-xp) +b −
Old-(4)VH2-a(x4-xp)2+b-・
・-(5). Here, a and b are constants (a<O).

また、 X3−X2−ΔX           ・・・・・・
(6)x4−x2−2 ΔX          ・・
・・・・(1)となるj (6)、(7)式を(4)、
(5)式に代入して整理すると、 Xp−x2+Δx/2 ((3VR2−4VR3+VR
4)/ (VH2−2VR3+VR4))・・・・・・
(8) となる。
Also, X3-X2-ΔX...
(6) x4-x2-2 ΔX...
...(1) j (6), (7) equations (4),
Substituting it into equation (5) and rearranging it, we get Xp-x2+Δx/2 ((3VR2-4VR3+VR
4)/ (VH2-2VR3+VR4))...
(8) becomes.

従って、各検出電圧■旧〜V R48より、前記レベル
チェックの際に求められた最大値の検出電圧およびその
前後の検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧
が得られたループコイルの1つ前のループコイルの座標
値(既知)とから前述した(8)式に相当する演算を行
なうことにより、入力ペン4の指定位置の座標値xpを
算出でき、同様にしてカーソル5の指定位置の座標値を
算出できる。
Therefore, from each detection voltage (old to VR48), extract the maximum detection voltage obtained during the level check and the detection voltages before and after it, and extract these and the loop coil from which the maximum detection voltage was obtained. The coordinate value xp of the specified position of the input pen 4 can be calculated by performing the calculation equivalent to the above-mentioned equation (8) from the coordinate value (known) of the previous loop coil, and in the same way, the coordinate value xp of the specified position of the input pen 4 can be calculated. You can calculate the coordinates of a specified position.

また、前述したように入力ベン4に対する検出電圧はA
Dコンバータ712および113から得られ、カーソル
に対する検出電圧はADコンバータ714および715
から得られるため、前記レベルチェックと合わせて、入
力ペン4又はカーソル5を位置検出部1の位置検出可能
な範囲に接近させた時、その接近とともに入力ペン4又
はカーソル5のいずれが接近したのかを検出でき、これ
を図示しないディスプレイ等に表示することもできる。
In addition, as mentioned above, the detection voltage for the input vent 4 is A
The detection voltage for the cursor is obtained from the D converters 712 and 113, and the detection voltage for the cursor is obtained from the AD converters 714 and 715.
Therefore, in addition to the level check, when the input pen 4 or the cursor 5 approaches the position detectable range of the position detection unit 1, it is possible to determine which of the input pen 4 or the cursor 5 approached as the input pen 4 or the cursor 5 approached. can be detected and displayed on a display (not shown).

また、位置検出部1にマイクロフォン等を取付けるとと
もに処理装置8に音声認識機能を持たせることにより、
各種の命令を音声にて行なうようにすることもでき、ま
た、処理装置8に文字認識機能を持たせて手書き文字入
力用のタブレットとして使用することもできる。
In addition, by attaching a microphone or the like to the position detection unit 1 and providing the processing device 8 with a voice recognition function,
Various commands can be given by voice, and the processing device 8 can also be provided with a character recognition function and used as a tablet for inputting handwritten characters.

また、前記実施例において、同調周波数f。Further, in the embodiment, the tuning frequency f.

で且つ電圧と電流の位相差O°の同調回路、同調周波数
fOで且つ位相差90”の同調回路、同調周波数3fO
で且つ位相差O°の同調回路、および同調周波数3fO
で且つ位相差90°の同調回路をそれぞれ有する位置指
示器を用意し、処理装置8において、ADコンバータ7
12〜715の各出力値毎に前記(8)式の演算処理を
行なうようにすれば、送信回路7や受信回路8の構成を
変更することなく、4つの位置指示器の位置検出を同時
に行なうこともできる。
and a tuned circuit with a phase difference of 0° between voltage and current, a tuned circuit with a tuned frequency fO and a phase difference of 90'', a tuned circuit with a tuned frequency of 3fO
and a tuned circuit with a phase difference of 0° and a tuning frequency of 3fO
Position indicators each having a tuning circuit with a phase difference of 90° are prepared, and in the processing device 8, the AD converter 7
If the arithmetic processing of equation (8) is performed for each output value from 12 to 715, the positions of the four position indicators can be detected simultaneously without changing the configuration of the transmitting circuit 7 or receiving circuit 8. You can also do that.

また、実施例中のループコイルの本数やその並べ方は一
例であり、これに限定されないことはいうまでもない。
Further, the number of loop coils and the arrangement thereof in the embodiments are merely examples, and it goes without saying that the present invention is not limited thereto.

第9図は本発明の第2の実施例を示すもので、ここでは
X方向およびY方向の位置検出を行なう例を示す。即ち
、図中、1aはX方向およびY方向の位置検出部で、第
1の実施例における位置検出部1が2組、そのループコ
イルが互いに直交する如く重ね合わされたものである。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, in which an example is shown in which position detection is performed in the X direction and the Y direction. That is, in the figure, reference numeral 1a denotes a position detecting section in the X direction and the Y direction, and two sets of the position detecting sections 1 in the first embodiment are stacked so that their loop coils are orthogonal to each other.

また、2a。Also, 2a.

2bはX方向およびY方向の選択回路、3aおよび3b
はX方向およびY方向の接続切替回路、605aおよび
605bはX方向および方向の駆動回路、701aおよ
び701bはX方向および方向の増幅器で、それぞれ第
1の実施例における選択回路2、接続切替回路3、駆動
回路605、増幅器701と同様な構成を有している。
2b is a selection circuit for X direction and Y direction, 3a and 3b
605a and 605b are X-direction and Y-direction connection switching circuits, 605a and 605b are X-direction and direction drive circuits, and 701a and 701b are X-direction and X-direction amplifiers, which are the selection circuit 2 and the connection switching circuit 3 in the first embodiment, respectively. , drive circuit 605, and amplifier 701.

また、606はXY切替回路であって、移相器603か
らの交流信号を駆動回路605a又は605bのいずれ
か一方のみに加えて、検出する方向を選択するためのも
のである。また、8aは処理装置で、X方向および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
、前記処理装置8と同様である。なお、処理袋ff18
aにおける第2回目以降の座標検出動作のタイミングを
第10図に示す。このように本実施例によれば、入力ペ
ン4並びにカーソル5に対するX方向およびY方向の2
方向の位置(座標)検出が容易にできる。なお、その他
の構成・作用は第1の実施例と同様である。
Further, 606 is an XY switching circuit which applies the AC signal from the phase shifter 603 to only either one of the drive circuits 605a or 605b to select the detection direction. A processing device 8a is similar to the processing device 8, except that position detection in the X direction and the Y direction is performed alternately. In addition, processing bag ff18
FIG. 10 shows the timing of the second and subsequent coordinate detection operations in a. As described above, according to this embodiment, two directions in the X direction and the Y direction for the input pen 4 and the cursor 5 are provided.
Direction position (coordinates) can be easily detected. Note that the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、位置検出部のルー
プコイルより、所定の周波数又はそのn(=2、3、・
・・・・・)高調波の周波数を同調周波数とする同調回
路をそれぞれ有する複数の位置指示器に対して電波を送
信するとともに、各同調回路より逆に発信される電波を
ループコイルで受信し、この際発生する誘導電圧を前記
周波数毎に検出し、これを多数のループコイルの全てに
ついて行ない、得られた多数の誘導電圧より各位置指示
器の指定位置を検出するようになしたため、複数の位置
指示器をそれぞれ検出でき、複数の座標値を同時に入力
できるので、例えば座標入力範囲の周辺に各種の命令の
選択エリアを設けて図形を入力するような場合、一の位
置指示器で図形の形状を入力しながら、他の位置指示器
により線分の秤類や色の指定を行なうことができ、従来
のように一つの位置指示器の位置を、前記各種の指定を
行なう度に大きく動かす必要がなく、操作性の良い装置
を実現できる。また、位置指示器側にはコイルとコンデ
ンサを主要な要素とする同調回路を設けるのみで良く、
コードが不要となり且つ電池や磁石等の重量のある部品
が不要となり、その分、操作性が良くなり、また、位置
検出部に特別な部品を必要としないため、大型化でき、
電子黒板等への適用が可能となり、さらに得られた複数
の誘導電圧に対する演算処理の精度を上げることによっ
て、位置検出精度を上げることができる。また、位置検
出部をX方向およびY方向に設けたものによれば、X方
向およびY方向の2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, a predetermined frequency or its n(=2, 3, . . .
...) Radio waves are transmitted to multiple position indicators, each of which has a tuned circuit whose tuning frequency is the harmonic frequency, and a loop coil receives the radio waves sent in the opposite direction from each tuned circuit. The induced voltage generated at this time is detected for each frequency, and this is performed for all of the many loop coils, and the specified position of each position indicator is detected from the many obtained induced voltages. Since each position indicator can be detected and multiple coordinate values can be input at the same time, for example, when inputting a figure by setting up a selection area for various commands around the coordinate input range, it is possible to input a figure with one position indicator. While inputting the shape of the line, you can specify the scale and color of the line segment using other position indicators. There is no need to move the device, making it possible to create a device with good operability. In addition, it is only necessary to provide a tuning circuit whose main elements are a coil and a capacitor on the position indicator side.
This eliminates the need for cords and heavy parts such as batteries and magnets, which improves operability.Also, since the position detection unit does not require special parts, it can be made larger.
The present invention can be applied to electronic whiteboards, etc., and position detection accuracy can be improved by increasing the accuracy of calculation processing for the plurality of induced voltages obtained. Further, if the position detection section is provided in the X direction and the Y direction, there are advantages such as position detection in two directions, the X direction and the Y direction.

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

第1図は本発明の位置検出装置の第1の実施例を示す構
成図、第2図は入力ペンの具体的な構成を示す図、第3
図はカーソルの具体的な構成を示す図、第4図は同調回
路、送信回路および受信回路の詳細な構成を示す図、第
5図は第4図の各部の波形図、第6図(a)(b)(c
)は第1の実施例における基本的な検出動作を示すタイ
ミング図、第7図は第1回目の検出動作の際に各ループ
コイルより得られる検出電圧を示す図、第8図は第2回
目以降の検出動作を示すタイミング図、第9図は本発明
の第2の実施例を示す要部構成図、第10図は第2の実
施例における第6図と同様な図である。 1・・・位置検出部、11−1〜11−48・・・ルー
プコイル、2・・・選択回路、3・・・接続切替回路、
4・・・入力ペン、5・・・カーソル、6・・・送信回
路、7・・・受信回路、8・・・処理装置、41゜51
・・・同調回路。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the position detection device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of an input pen, and FIG.
Figure 4 shows the detailed configuration of the cursor, Figure 4 shows the detailed configuration of the tuning circuit, transmitter circuit, and receiver circuit, Figure 5 shows the waveforms of each part in Figure 4, and Figure 6 (a) shows the detailed configuration of the cursor. )(b)(c
) is a timing diagram showing the basic detection operation in the first embodiment, FIG. 7 is a diagram showing the detection voltage obtained from each loop coil during the first detection operation, and FIG. 8 is a diagram showing the detection voltage obtained from each loop coil during the first detection operation. FIG. 9 is a timing diagram showing the subsequent detection operation, FIG. 9 is a main part configuration diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 6 in the second embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Position detection part, 11-1 to 11-48... Loop coil, 2... Selection circuit, 3... Connection switching circuit,
4... Input pen, 5... Cursor, 6... Transmitting circuit, 7... Receiving circuit, 8... Processing device, 41°51
...tuned circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多数のループコイルを位置検出方向に並設してな
る位置検出部と、 前記多数のループコイルより一のループコイルを順次選
択する選択回路と、 前記選択された一のループコイルを所定の周波数の交流
信号で駆動する送信回路と、 コイルとコンデンサを含み、前記所定の周波数又はその
n(=2、3、・・・・・・)次高調波の周波数を同調
周波数とする同調回路をそれぞれ有する複数の位置指示
器と、 前記選択された一のループコイルに発生する電圧中、前
記所定の周波数又はそのn次高調波の周波数とほぼ同一
周波数の誘導電圧を、前記所定の周波数およびそのn次
高調波の周波数毎に検出する受信回路と、 前記選択された一のループコイルを前記送信回路および
受信回路に交互に接続する接続切替回路と、 各ループコイルに発生する前記各誘導電圧より、複数の
位置指示器の指定位置をそれぞれ算出する処理装置と からなる位置検出装置。
(1) A position detection unit including a large number of loop coils arranged in parallel in the position detection direction; a selection circuit that sequentially selects one loop coil from the large number of loop coils; and a predetermined selection circuit for the selected one loop coil. a transmitting circuit driven by an alternating current signal having a frequency of; and a tuning circuit including a coil and a capacitor and having a tuning frequency at the predetermined frequency or the frequency of its nth (=2, 3, ...) order harmonic. a plurality of position indicators, each having a plurality of position indicators; a receiving circuit that detects each frequency of the n-th harmonic; a connection switching circuit that alternately connects the selected one loop coil to the transmitting circuit and the receiving circuit; and each of the induced voltages generated in each loop coil. A position detection device comprising a processing device that calculates each designated position of a plurality of position indicators.
(2)所定の周波数およびそのn次高調波の周波数のう
ちの一の周波数に対する電圧と電流との位相差が異なる
同調回路を有する位置指示器を備え、選択された一のル
ープコイルに発生する誘導電圧を、所定の周波数および
そのn次高調波の周波数毎並びに位相差毎に検出するよ
うになしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の位置検出装置。
(2) Equipped with a position indicator having a tuned circuit in which a phase difference between a voltage and a current with respect to one frequency among a predetermined frequency and its n-th harmonic frequency is generated in a selected one loop coil. 2. The position detection device according to claim 1, wherein the induced voltage is detected for each frequency of a predetermined frequency and its nth harmonic, and for each phase difference.
(3)複数のループコイルをX方向およびY方向にそれ
ぞれ並設してなるX方向およびY方向の位置検出部と、 前記X方向およびY方向の複数のループコイルより、X
方向およびY方向の一のループコイルを順次選択するX
方向およびY方向の選択回路と、 前記選択されたX方向およびY方向の一のループコイル
を所定の周波数の交流信号で駆動する送信回路と、 コイルとコンデンサを含み、前記所定の周波数又はその
n(=2、3、・・・・・・)次高調波の周波数を同調
周波数とする同調回路をそれぞれ有する複数の位置指示
器と、 前記選択されたX方向およびY方向の一のループコイル
に発生する電圧中、前記所定の周波数又はそのn(=2
、3、・・・・・・)次高調波の周波数とほぼ同一周波
数の誘導電圧を、前記所定の周波数およびそのn次高調
波の周波数毎に検出する受信回路と、 前記選択されたX方向およびY方向の一のループコイル
を前記送信回路および受信回路に交互に接続するX方向
およびY方向の接続切替回路と、 X方向およびY方向の各ループコイルに発生する前記各
誘導電圧より、複数の位置指示器のX方向およびY方向
の指定位置をそれぞれ算出する処理装置と からなる位置検出装置。
(3) An X-direction and Y-direction position detection unit formed by arranging a plurality of loop coils in parallel in the X-direction and Y-direction, respectively;
X to sequentially select one loop coil in the direction and Y direction
a transmission circuit that drives one of the selected loop coils in the X and Y directions with an AC signal of a predetermined frequency; (=2, 3,...) A plurality of position indicators each having a tuning circuit whose tuning frequency is the frequency of the harmonic, and one loop coil in the selected X direction and Y direction. In the generated voltage, the predetermined frequency or its n(=2
, 3, . . .) a receiving circuit that detects an induced voltage having almost the same frequency as the frequency of the harmonic, for each of the predetermined frequency and the frequency of the n-th harmonic thereof, and the selected X direction. and a connection switching circuit in the X and Y directions that alternately connects one loop coil in the Y direction to the transmitting circuit and the receiving circuit, and a plurality of induced voltages generated in each of the loop coils in the X and Y directions. A position detection device comprising: a processing device for calculating designated positions of a position indicator in an X direction and a Y direction, respectively;
(4)所定の周波数およびそのn次高調波の周波数のう
ちの一の周波数に対する電圧と電流との位相差が異なる
同調回路を有する位置指示器を備え、X方向およびY方
向の選択された一のループコイルに発生する誘導電圧を
、所定の周波数およびそのn次高調波の周波数毎並びに
位相差毎に検出するようになしたことを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の位置検出装置。
(4) Equipped with a position indicator having a tuned circuit with a different phase difference between voltage and current with respect to one frequency of a predetermined frequency and its n-th harmonic frequency, The position detection device according to claim 3, wherein the induced voltage generated in the loop coil is detected for each predetermined frequency and its n-th harmonic frequency, and for each phase difference. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5792997A (en) * 1995-04-04 1998-08-11 Wacom Co., Ltd. Position transducer and position sensing method
US6020849A (en) * 1995-04-10 2000-02-01 Wacom Co. Ltd. Position detecting apparatus and pointing device thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5792997A (en) * 1995-04-04 1998-08-11 Wacom Co., Ltd. Position transducer and position sensing method
US6020849A (en) * 1995-04-10 2000-02-01 Wacom Co. Ltd. Position detecting apparatus and pointing device thereof

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