JPS63257822A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コードレスの位置指示器の指定位置を検出す
るとともに、その状態を識別可能な位置検出装置に関す
るものである。

（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。

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。

（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。

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、さらに位置指示器を線に極く接近させな
ければならなかった。また、前述したいずれの装置にお
いても、位置指示器におけるスイッチ等の状態を処理装
置側に伝送するためには、位置検出用とは別のコードや
赤外線等の無線信号の送受信装置が必要になるという問
題点があった。

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、高精
度な位置検出が可能であり、しかも位置指示器の状態を
識別できる装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、第１発明として多数のルー
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、前記所定の周波数を同調周波数と
し、内部の損失を変更可能となした同調回路を有する位
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、前記所定の周波数とほぼ同一周波数の誘導電
圧を検出する受信回路と、前記選択されたー・のループ
コイルを前記送信回路及び受信回路に交互に接続する送
受切替回路と、各ループコイルに発生する前記誘導電圧
より位置指示器の指定位置を算出するとともに、該誘導
電圧の減衰度を検出し、これより位置指示器の状態を識
別する処理装置とからなる位置検出装置を提案し、また
、複数のループコイルをＸ方向及びＹ方向にそれぞれ並
設してなるＸ方向及びＹ方向の位置検出部と、前記Ｘ方
向及びＹ方向の複数のループコイルより、Ｘ方向及びＹ
方向の一のループコイルを順次選択するＸ方向及びＹ方
向の選択回路と、前記選択されたＸ方向及び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
数を同調周波数とし、内部の損失を変更可能となした同
調回路を有する位置指示器と、前記選択されたＸ方向及
びＹ方向の一のループコイルに発生する電圧中、前記所
定の周波数とほぼ同一周波数の誘導電圧を検出する受信
回路と、前記選択されたＸ方向及びＹ方向の一のループ
コイルを前記送信回路及び受信回路に交互に接続するＸ
方向及びＹ方向の送受切替回路と、Ｘ方向及びＹ方向の
各ループコイルに発生する前記誘導電圧より位置指示器
のＸ方向及びＹ方向の指定位置を算出するとともに、該
誘導電圧の減衰度を検出し、これより位置指示器の状態
を識別する処理装置とからなる位置検出装置を提案する
。

（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、これに送受切替
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。

該電波は位置検出部上で位置指定を行なう位置指示器の
同調回路内のコイルを励振し、同調回路に前記交流信号
に同期した誘導電圧を発生させる。その後、送受切替回
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
波は消滅するが、位置指示器の同調回路に発生した誘導
電圧は該回路内に電流を流すとともに内部の損失に基づ
いて徐々に減衰する。

該同調回路を流れる電流は前記一のループコイルに加え
られた交流信号の周波数とほぼ同一周波数の電波を同調
回路内のコイルより発生させる。該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とほぼ同一
周波数で且つ徐々に減衰する誘導電圧が発生する。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
誘導電圧が各ループコイルに発生する。前記各誘導電圧
の電圧値は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、即ち位置指示器の指定位置の座標値が求
められる。

なお、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。

一方、位置指示器の同調回路における損失が、例えばス
イッチ等の操作に基づいて変更されると、前記同調回路
内に発生した誘導電圧の減衰度が変化するが、これは同
調回路のコイルより発信される電波、即ちループコイル
に誘起される誘導電圧にそのまま反映され、該誘導電圧
から処理装置によりその減衰度の変化が検出され、位置
指示器の状態が識別される。

また、第２発明によれば、Ｘ方向及びＹ方向において、
ループコイルと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、これより位置指示器のＸ方向及
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
れるとともに、前記同様、位置指示器の状態が識別され
る。

（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は送受
切替回路、４は位置指示器、５は送信回路、６は受信回
路、７は処理装置である。

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。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。

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及び端子群２２に対応する選択接点２４
は互いに連動し、処理装置７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。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。

送受切替回路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５及び受信回路６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及
び２４は、選択接点３１及び３２にそれぞれ接続されて
いる。また、送信回路５の２つの出力端子は端子３３．
３５に接続され、また、受信回路６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及び端子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、送信及び受信を切替える如くなってい
る。なお、該送受切替回路３も周知のマルチプレクサに
よって実現される。

位置指示器（以下、入力ベンと称す。）４はコイルとコ
ンデンサを含む同調回路４１を内蔵している。

第２図は人力ベン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及び抵抗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。

第３図は入力ベン４の同調回路４１、送信回路５及び受
信回路６の詳細とともに装置全体の構成を示すものであ
る。

同調回路４１は、第３図に示すようにコイル４１２の一
端にコンデンサ４１３が直列に接続され、該コンデンサ
４１３の他端にスイッチ４１１の２つの選択端子が直接
並びに抵抗４１４を介してそれぞれ接続され、さらに該
スイッチ４［１の選択接点にコイル４１２の他端が接続
されてなっている。

前記スイッチ４１１は操作しない状態（非動作状態）に
おいては実線で示されるようにコイル４１２の他端とコ
ンデンサ４１３の他端とを直接接続し、また、ペン軸４
２を手等で保持し、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４
５を介して押圧され動作状態となり、破線で示されるよ
うにコイル４１２の他端とコンデンサ４１３の他端とを
抵抗４１４を介して接続する如くなっている。また、コ
イル４［２及びコンデンサ４１３の数値は所定の周波数
ｆＯで共振する周知の共振回路を構成する値に設定され
ている。

また、第３図中、５１はタイミング回路、５２は駆動回
路であり、これらは送信回路５を構成する。また、６１
は増幅器、６２は受信タイミング切替回路、６３は帯域
フィルタ（ＢＰＦ）、６４は検波器、６５は低域フィル
タ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）であり、これらは受信回路６を構成す
る。

処理装置７は周知のマイクロプロセッサ等より構成され
、タイミング回路５１を制御するとともに位置検出部１
の各ループコイルの切替を制御し、さらに低域フィルタ
６５からの出力をアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
し、後述する演算処理を実行し、入力ペン４の指定位置
の座標値を算出するとともにその状態を識別し、これに
応じた処理を行なう。

次に動作について説明するが、まず、位置検出部１と入
力ベン４との間で電波が送受信されるようす並びにこの
除害られる信号について、第４図（ａ）　（ｂ）に従っ
て説明する。

タイミング回路５１は所定の周波数ｆＯ１例えば５０’
０ｋＨｚの矩形波信号Ａ１所定の周波数ｆｋ、例えばＬ
５．８２５ｋ　Ｈｚの送受切替信号Ｂ及び受信タイミン
グ信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を発生する。

前記矩形波信号Ａは図示しない低域フィルタにより正弦
波信号に変換されて駆動回路５２に送出され、また、送
受切替信号Ｂは送受切替回路３に送出され、さらにまた
、処理装置７の制御に基づいて、受信タイミング信号Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３のうちのいずれか一つが受信タイミング
回路６２に送出される。

駆動回路５２に送出された正弦波信号は平衡信号に変換
され、送受切替回路３に送出されるが、該送受切替回路
３は送受切替信号Ｂに基づいて駆動回路５２及び増幅器
６１のいずれか一方を切替接続するため、送受切替回路
３より選択回路２に出力される信号は時間Ｔ　（−１／
２　’ｆｋ　）　、ここでは３２μｓｅｃ毎に５００ｋ
Ｈｚの信号を出したり出さなかったりする信号りとなる
。

前記信号りは選択回路２を介して位置検出部１の一のル
ープコイル ・・・４８）に送出されるが、この時、該ループコイル
１１−ｉは前記信号りに基づく電波を発生する。

この際、位置検出部１のループコイル１１−ｉ付近にて
入力ペン４が略直立状態、即ち使用状態に保持されてい
ると、該電波は入力ベン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
生させる。

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−ｉが受信回路６側
に切替えられると、該ループコイル１１−ｉよりの電波
は直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｅは同調回路４１内
の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｅに基づいて同調回路４１を流れる
電流は、コイル４１２より電波を発信させる。該電波は
受信回路６に接続されたループコイル１　１−ｉを逆に
励振するため、該ループコイル１１−ｉにはコイル４１
２からの電波による誘導電圧が発生する。該誘導電圧は
受信期間の間のみ送受切替回路３より増幅器６１に送出
され増幅されて受信信号Ｆとなり、さらに受信タイミン
グ切替回路６２に送出される。

受信タイミング切替回路６２は後続する帯域フィルタ６
３に前記受信信号Ｆ中のどの部分を出力するかを制御す
るためのもので、受信タイミング信号Ｃ１又はＣ２ある
いはＣ３がハイ（Ｈ）レベルの期間は受信信号Ｆを出力
し、ロー（Ｌ）レベルの期間は何も出力しない。

前記受信タイミング信号Ｃｌは受信信号Ｆの全ての期間
に相当する信号を取出すためのもので、実質的に送受切
替信号Ｂの反転信号である。また、受信タイミング信号
Ｃ２は受信信号Ｆの最初（フロント側）の所定期間、例
えばｔ−８μｓｅｃ（−Ｔ／４）に相当する信号を取出
すためのものであり、受信信号Ｃ３は受信信号Ｆの最後
（リア側）の所定の期間ｔに相当する信号を取出すため
のものである。

ここで、受信タイミング切替回路６２に受信タイミング
信号Ｃ１が入力されると、その出力には信号Ｇ１が得ら
れる。

前記信号Ｇ１は帯域フィルタ６３に送出されるが、該帯
域フィルタ６３は周波数ｆＯを中心とする通過帯域を有
するフィルタであり、前記信号Ｇｌ中の周波数ｆＯ成分
のエネルギーに応じた振幅ｈ１を有する信号Ｈｌ　　（
厳密には、数個の信号Ｇｌが帯域フィルタ６３に入力さ
れ収束した状態において）を出力する。

前記信号Ｈ１は検波器６４に入力され、検波・整流され
、信号１１とされた後、遮断周波数の充分低い低域フィ
ルタ６５にて前記振幅ｈ１のほぼｌ／２に対応する電圧
値ＶＸを有する直流信号Ｊ１に変換され、処理装置７に
送出される。

前記信号Ｊ１の電圧値ＶＸは入力ペン４とループコイル
１１−ｉとの間の距離に比例した値を示し、ループコイ
ル１１−ｉが切替えられると変化するため、各ループコ
イル毎に得られる電圧値ＶＸをディジタル値に変換し、
これらに後述する演算処理を実行することにより、入力
ペン４の位置が検出される。

また、受信タイミング切替回路６２に受信りイミング信
号Ｃ２が入力されると、その出力には信号Ｇ２が得られ
、この時、帯域フィルタ６３の出力には振幅ｈ２を有す
る信号Ｈ２（厳密には、数個の信号Ｇ２が帯域フィルタ
６３に入力され収束した状態において）が得られる。さ
らにまた、受信タイミング切替回路６２に受信タイミン
グ信号Ｃ３が入力されると、その出力には信号Ｇ３が得
られ、この時、帯域フィルタ６３の出力には振幅ｈ３を
有する信号Ｈ３（厳密には、数個の信号Ｇ３が帯域フィ
ルタ６３に入力され収束した状態において）が得られる
。

これらの信号Ｈ２，Ｈ３は前記同様、検波器６４で検波
・整流され、信号Ｉ２．Ｉ３とされた後、低域フィルタ
６５にて振幅ｈ２．ｈ３のほぼ１／２にそれぞれ対応す
る電圧値ＶＰ、ＶＲを有する直流信号Ｊ２．Ｊ３に変換
され、処理装置７に送出される。

受信信号Ｆは前述したように徐々に減衰するが、電圧値
ｖＦは受信信号Ｆのフロント側の期間を内のエネルギー
に比例し、また、電圧値ＶＲは受信信号Ｆのリア側の期
間を内のエネルギーに比例するものであるため、電圧値
ＶＦとＶＲとの比は受信信号Ｆの減衰度を表わすものと
なる。

ここで、入力ベン４において、スイッチ４１１の非動作
状態と動作状態とでは、同調回路４１における損失が抵
抗４１４の分だけ異なるため、受信信号Ｆの減衰度は非
動作状態に比べて動作状態の方がより大きく、また、こ
れらの減衰度は周囲温度等が大幅に変わらない限り、は
とんど変化しない。

従って、処理装置７において、電波の送受信を行なうル
ープコイルを固定した状態で、受信タイミング信号Ｃ２
を受信タイミング切替回路６２に入力した時に得られる
電圧値ｖＦと、受信タイミング信号Ｃ８を受信タイミン
グ切替回路６２に入力した時に得られる電圧値ＶＲとを
ディジタル値に変換し、これらの比の演算を実行させる
ことにより、受信信号Ｆの減衰度が算出され、また、予
め入力ベン４のスイッチ４１１の非動作状態及び動作状
態のそれぞれに対応する受信信号Ｆの減衰度を記憶させ
ておき、これらと前記演算によって求めた減衰度を比較
することにより、入力ベン４のスイッチ４１１が非動作
状態であるか又は動作状態であるかが識別される。

次に第５図乃至第７図に従って、本発明の装置における
位置検出及び状態識別のようすを説明する。

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７はタイミング回路５１を制御して受信タ
イミング信号ＣＩを受信タイミング切替回路６２に供給
させるとともに、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を送受切替回路３に接続する。送受切替回路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５及び受信回路６に交互に切替制御する。

この際、送信回路５は３２μｓｅｃの送信期間において
、第５図（ａ）に示すような５００ｋＨｚの１６個のパ
ルス信号を該ループコイル１１−１へ送る。前記送信及
び受信の切替は第５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。この
７回の送信及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。

受信回路６の受信タイミング切替回路６２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帯域フィ
ルタ６３にて平均化され、検波器６４．低域フィルタ６
５を経て処理装置７に送出される。この時、低域フィル
タ６５の出力値はディジタル値に変換され、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Ｖｘｌとして一時記憶される。

次に処理装置７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を送受切
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Ｖｘ２を得てこれを記憶し
、以後、同様にル−ブコイル１１−３〜１１−４８を順
次送受切替口−路３に接続し、第５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ＶｘＬ〜Ｖｘ４ｇ（但し、第５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。

実際の検出電圧は、第６図に示すように入力ベン４が置
かれた位置（ｘｐ　）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。

処理装置７は前記記憶した検出電圧の電圧値か一定の検
出レベル以上である時、これらの電圧値より後述する如
くして入力ベン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。

次に、処理装置７は前記ループコイル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
選択する情報を選択回路２に送出するとともに、タイミ
ング回路５１より受信タイミング切替回路６２に受信タ
イミング信号Ｃ２を供給させ、電波の送受信を複数回、
例えば１４回繰返させ、その時、前述したようにして得
られた電圧値ＶＦを一時記憶する。また、処理装置７は
最大の検出電圧が得られたループコイルを選択させたま
ま、タイミング回路５１より受信タイミング切替回路６
２に受信タイミング信号Ｃ３を供給させ、電波の送受信
を同じく１４回繰返させ、その時、得られた電圧値ＶＲ
を一時記憶する。

さらに処理装置７は前記電圧値ＶＦとＶＲとの比を演算
し、得られた値と予め記憶した入力ベン４のスイッチ４
１１の非動作状態及び動作状態のそれぞれに対応する受
信信号の減衰度とを比較し、入力ベン４のスイッチ４１
１が非動作状態であるか又は動作状態であるかを識別す
る。従って、この際、入力ベン４のスイッチ４１１を動
作させると、処理装置７は前記比較結果よりこれを識別
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。

このようにして第１回目の位置検出及び状態識別が終了
すると、処理装置７は第７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
を更新し、以下、前記同様な状態識別と位置検出とを交
互に繰返す。

なお、第７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、及び最大値の検
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、次回の位置検出及び状態識別動作に
おいて選択するループコイルの中心を設定する。

座標値ｘｐを求める算出方法の一つとして、前記検出電
圧Ｖｘｌ〜Ｖ　ｘ４８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
。

例えば第５図（ｅ）において、最大値の検出電圧Ｖｘ３
と、その両側の検出電圧Ｖｘ２及びＶｘ４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ｘ１〜ｘ４８とし、その間隔をΔＸとする。）
。まず、各電圧と座標値より、 Ｖｘ２−ａ（ｘ２−ｘｐ）　　　＋ｂ　　　　・・・・
・ｉｌ）Ｖｘ３−ａ　（ｘ３−ｘｐ　）　　　＋ｂ　　
　　−（２）Ｖｘ４−ａ　（ｘ４−ｘｐ　）　　　＋ｂ
　　　　・・・・・・（３）となる。ここで、ａ、ｂは
定数（ａ＜０）である。

また、 ｘ３−ｘ２−ΔＸ　　　　　　　　　　　−・−（４）
ｘ４−ｘ２　＝２Δｘ　　　　　　　　　　−−−−−
−（５）となる。（４）、（５）式を（２）、（３）式
に代入して整理すると、 ｘｐ−ｘ２＋Δｘ／　２　　［（３Ｖｘ２−４　Ｖｘ３
＋Ｖｘ４）　／　（Ｖｘ２−２　Ｖｘ３＋Ｖｘ４）　１
・・・・・・（６） となる。

従って、各検出電圧Ｖ　ｘｌ＝　Ｖ　ｘ４ｇ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及び
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（６）式に相当する演算
を行なうことにより、入力ベン４の指定位置の座標値ｘ
ｐを算出できる。

なお、前記同調回路４１において、スイッチ４！１及び
抵抗４１４の代りに、例えば入力ベン４の操作に基づい
てその抵抗値が変化するようなものをコイル４１２及び
コンデンサ４１３に直列に接続することにより、前記損
失を連続的に変化させる如くなすこともでき、連続的な
情報、例えば文字や図形を人力する際の線の太さ等を伝
送することもできる。

第８図は本発明の第２の実施例を示すもので、ここでは
Ｘ方向及びＹ方向の位置検出を行なう例を示す。即ち、
図中、１ａはＸ方向及び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。また
、２ａ及び２ｂはＸ方向及びＹ方向の選択回路、３ａ及
び３ｂはＸ方向及びＹ方向の送受切替回路、５２ａ及び
５２ｂはＸ方向及びＹ方向の駆動回路、６１ａ及び６１
ｂはＸ方向及びＹ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、送受切替回路３、駆動回路５２
、増幅器６１と同様な構成を有している。また、５３は
ＸＹ切替回路であって、タイミング回路５１から低域フ
ィルタ（図示せず）を介して入力される正弦波信号を、
処理装置Ｈ７Ｈの制御に基づいて、駆動回路５２ａ又は
５２ｂのいずれか一方に加え、位置検出する方向を選択
するためのものである。さらにまた、６７は受信タイミ
ング切替回路であって、増幅器６１ａ又は増幅器６１ｂ
からの受信信号を、処理装置７ａの制御に基づいて、検
出する方向とともに受信タイミングを選択して帯域フィ
ルタ６３に加えるためのものである。また、７ａは処理
装置で、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、前記処理装置７と同様である
。なお、処理装置７ａにおける第２回目以降の位置検出
及び状態識別動作のタイミングを第９図に示す。

このように本実施例によれば、入力ベン４に対するＸ方
向及び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。

なお、第１又は第２の実施例において、位置検出部１又
は１ａにマイクロフォン等を取付けるとともに処理装置
７又は７ａ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、
第２の実施例において、処理装置７ａ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。

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。

（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、′所定の周波数を同調周波数とし、内部
の損失を変更可能となした同調回路を有する位置指示器
に対して電波を送信し、該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位置指示器の指定
位置を検出するようになしたため、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、誘導電圧の減衰度を検出して回路内の損失の変
化を検出し、位置指示器の状態を識別するようになした
ため、位置指示器の状態、例えば座標値の人力を指定す
るスイッチの動作を処理装置側に伝送することができる
。また、位置検出部には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方向及びＹ方向に設けたものによれば
、Ｘ方向及びＹ方向の２方向の位置検出が可能となる等
の利点がある。

【図面の簡単な説明】

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
図は入力ペンの同調回路、送信回路及び受信回路の詳細
とともに装置全体の構成を示す図、第４図（ａ）　（ｂ
）は第３図の各部の信号波形図、第５図（ａ）　（ｂ）
　（ｃ）は第１の実施例における基本的な位置検出動作
を示すタイミング図、第６図は第１回目の位置検出動作
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７図は第２回目以降の位置検出動作及び状態識別動作
を示すタイミング図、第８図は本発明の第２の実施例を
示す第３図と同様な図、第９図は第２の実施例における
第７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・・・送受切替回路、
４・・・入力ペン、５・・・送信回路、６・・・受信回
路、７・・・処理装置、４１・・・同調回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記所定の周波数を同調周
   波数とし、内部の損失を変更可能となした同調回路を有
   する位置指示器と、 前記選択された一のループコイルに発生する電圧中、前
   記所定の周波数とほぼ同一周波数の誘導電圧を検出する
   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及び受
   信回路に交互に接続する送受切替回路と、 各ループコイルに発生する前記誘導電圧より位置指示器
   の指定位置を算出するとともに、該誘導電圧の減衰度を
   検出し、これより位置指示器の状態を識別する処理装置
   と からなる位置検出装置。
2. （２）複数のループコイルをＸ方向及びＹ方向にそれぞ
   れ並設してなるＸ方向及びＹ方向の位置検出部と、 前記Ｘ方向及びＹ方向の複数のループコイルより、Ｘ方
   向及びＹ方向の一のループコイルを順次選択するＸ方向
   及びＹ方向の選択回路と、前記選択されたＸ方向及び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、前記所定の周波数を同調周
   波数とし、内部の損失を変更可能となした同調回路を有
   する位置指示器と、 前記選択されたＸ方向及びＹ方向の一のループコイルに
   発生する電圧中、前記所定の周波数とほぼ同一周波数の
   誘導電圧を検出する受信回路と、前記選択されたＸ方向
   及びＹ方向の一のループコイルを前記送信回路及び受信
   回路に交互に接続するＸ方向及びＹ方向の送受切替回路
   と、Ｘ方向及びＹ方向の各ループコイルに発生する前記
   誘導電圧より位置指示器のＸ方向及びＹ方向の指定位置
   を算出するとともに、該誘導電圧の減衰度を検出し、こ
   れより位置指示器の状態を識別する処理装置と からなる位置検出装置。