JPS63276621A - Position detector - Google Patents

Position detector

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JPS63276621A
JPS63276621A JP62110863A JP11086387A JPS63276621A JP S63276621 A JPS63276621 A JP S63276621A JP 62110863 A JP62110863 A JP 62110863A JP 11086387 A JP11086387 A JP 11086387A JP S63276621 A JPS63276621 A JP S63276621A
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loop coil
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induced voltage
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Tsugunari Yamanami
山並 嗣也
Takahiko Funahashi
舟橋 孝彦
Toshiaki Senda
仙田 聡明
Toshihide Chikami
敏秀 千頭
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Abstract

PURPOSE:To detect a position with high accuracy by providing a selecting circuit of coils arranged in the position detecting direction, a transmitting circuit of a prescribed frequency, a receiving circuit and a transmission/reception switching circuit,a position indicator for setting the prescribed frequency to a tuning frequency, and an arithmetic processor. CONSTITUTION:One of coils 11 is selected by a selecting circuit 2 and connected to a transmitting circuit 5 by a transmission/reception switching circuit 3, a current being proportional to an AC voltage of a prescribed frequency (f) is allowed to flow and a radio wave is generated. In a coil 41 of a position indicator 4, an inducted voltage is generated. When the coil 11 is switched to a receiving circuit 6, the induced voltage is brought to an electric conduction to the receiving circuit and attenuated. A current of the coil 41 generates a radio wave of the same frequency as a current of the coil 11 and excites in reverse the coil 11, therefore, a similar induced voltage is generated in the coil 11. An induced voltage value depends on only a distance of the coil 11 and the coil 41 of the position indicator 4 and the nearer the distance is, the higher the value is. By calculating the induced voltage value by a processor 7, the maximum value of the voltage value, namely, a coordinate of the position indicator 4 is derived. Also, in the X and Y directions, an induced voltage based on the resonance of the coil 11 and the coil 41 of the position indicator is derived, and a coordinate of a two-dimensional designated position can also be derived.

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 for detecting a specified position of a cordless position indicator.

(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 other conventional position detection devices, a plurality of drive lines and detection lines are arranged perpendicularly to each other, and a current is sequentially passed through the drive lines and the detection lines are sequentially selected to detect the induced voltage. There is a device in which a position specified by a position indicator having a magnetic material such as the above is detected from the position of a detection line where a large induced voltage is induced.

(発明か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
ければならないという問題点があった。
In addition, although the position indicator can be made cordless in the latter device, the resolution of the coordinate position is determined by the line spacing,
If the distance between the lines is reduced in order to increase the resolution, the signal-to-noise ratio and stability will deteriorate, and 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. Another problem was that the position indicator had to be placed very close to the line.

本発明は、位置指示器がどこにも接続されず操作性が良
く、また、該位置指示器の指定位置を極めて精度良く検
出し得る装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device in which a position indicator is not connected anywhere, has good operability, and can detect the designated position of the position indicator with extremely high accuracy.

(問題点を解決す名ための手段) 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電圧にのみ比例した電流信号で駆動
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
を算出する処理装置とからなる位置検出装置を提案し、
また、第2発明として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
流電圧にのみ比例した電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処理装置とからな
る位置検出装置を提案する。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, as a first invention, a position detection unit is provided in which a large number of loop coils are arranged in parallel in the position detection direction;
a selection circuit that sequentially selects one loop coil from the plurality of loop coils, a transmission circuit that drives the selected one loop coil with a current signal proportional only to an alternating current voltage of a predetermined frequency, and a coil and a capacitor. a position indicator whose tuning frequency is the predetermined frequency; a receiving circuit which detects an induced voltage having a frequency substantially the same as the predetermined frequency among the voltages generated in the selected one loop coil; and the selected one. A position detection device comprising: a transmission/reception switching circuit that alternately connects one of the loop coils to the transmission circuit and the reception circuit; and a processing device that calculates the specified position of the position indicator from the induced voltage generated in each loop coil. suggest,
Further, as a second invention, there is provided an X-direction and Y-direction position detecting section in which a plurality of loop coils are arranged in parallel in the X-direction and the Y-direction, respectively; an X-direction and Y-direction selection circuit that sequentially selects one loop coil in the Y direction;
a transmission circuit that drives one loop coil in the direction and the Y direction with a current signal proportional only to an alternating current voltage of a predetermined frequency;
a position indicator that includes a coil and a capacitor and has the predetermined frequency as a tuning frequency;
A receiving circuit detects an induced voltage of approximately the same frequency as the predetermined frequency among voltages generated in one loop coil in the direction, and a receiving circuit that connects the selected one loop coil in the X direction and the Y direction to the transmitting circuit and the receiving circuit. The position indicator's
We propose a position detection device that includes a processing device that calculates a designated position in the direction and the Y direction.

(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電
圧にのみ比例した電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、
該同調回路に前記電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電流
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
電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同調回路における誘導電圧に相似な
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、また、各ルー
プコイルに流れる電流信号は所定の周波数の交流電圧に
のみ比例する、即ち同一であるため、前記誘導電圧の電
圧値はループコイルと位置指示器のコイルとの距離のみ
に依存し、該距離が小さい程、大きくなる。
(Function) According to the first invention, one of the many loop coils is selected by the selection circuit, a transmission circuit is connected to it by the transmission/reception switching circuit, and the voltage is proportional only to the alternating current voltage of a predetermined frequency. When a current signal is applied, radio waves are generated from the loop coil. The radio wave excites the coil in the tuned circuit of the position indicator that specifies the position on the position detection unit,
The tuned circuit generates an induced voltage synchronized with the current signal. Thereafter, when a receiving circuit is connected to the selected one loop coil by the transmission/reception switching circuit and the current signal is cut off, the radio wave disappears, but the induced voltage generated in the tuned circuit of the position indicator remains in the selected loop coil. As the current flows through the circuit, it gradually attenuates based on internal losses. The current flowing through the tuned circuit causes the coil in the tuned circuit to generate radio waves having approximately the same frequency as the frequency of the current signal applied to the one loop coil. Since the radio waves reversely excite the first loop coil connected to the receiving circuit, an induced voltage similar to the induced voltage in the tuned circuit is generated in the first loop coil. The transmission and reception of the radio waves is repeated sequentially by switching the loop coils, but this is done by resonance between the loop coil and the coil of the position indicator, and the current signal flowing through each loop coil is proportional only to the AC voltage of a predetermined frequency. The voltage value of the induced voltage depends only on the distance between the loop coil and the coil of the position indicator, and the smaller the distance, the larger the voltage value of the induced voltage is.

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。
Therefore, the induced voltage generated in the loop coil closest to the position where the position indicator is placed (designated position) is the maximum, and the induced voltage that gradually decreases as the distance from the designated position increases is generated in each loop coil.

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。
The voltage value of each of the induced voltages is processed by a processing device, and the coordinate values of the position where the voltage value becomes the maximum value, that is, the designated position of the position indicator, are determined.

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。
Note that even if the position indicator is moved along the direction perpendicular to the position detection direction, the distance between each loop coil and the position indicator does not change, so the same coordinate values can be obtained.

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。
Further, according to the second invention, in the X direction and the Y direction,
An induced voltage based on the resonance between the loop coil and the coil of the position indicator is determined, and from this, the coordinate values of the so-called two-dimensional specified position of the position indicator in the X direction and 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。
(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 transmission/reception switching circuit, and 4 is a position indicator. , 5 is a transmitting circuit, 6 is a receiving circuit, and 7 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。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。
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. The position detection section 1
For example, a plurality of loop coils can be used by connecting a large number of parallel conductors formed by etching a well-known printed circuit board with jumper wires or the like.

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
によって実現される。
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. A selection contact 23 corresponding to the terminal group 21 and a selection contact 24 corresponding to the terminal group 22
are interlocked with each other, operate based on information from the processing device 7, and select one loop coil. The selection circuit 2 is realized by combining a large number of well-known multiplexers.

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。
The transmission/reception switching circuit 3 alternately connects one loop coil selected by the selection circuit 2 to the transmission circuit 5 and the reception circuit 6, and the selection contacts 23 and 24 of the selection circuit 2 are connected to the selection contact 31. and 32, respectively. Further, the two output terminals of the transmitting circuit 5 are terminals 33.
35, and the two input terminals of the receiving circuit 6 are connected to terminals 34, 36. Said terminal 33°34
The selection contacts 31 corresponding to the terminals 35 and 32 and the selection contacts 32 corresponding to the terminals 35 and 36 are interlocked with each other and operate based on a transmission/reception switching signal, which will be described later, to switch between transmission and reception. Note that the transmission/reception switching circuit 3 is also realized by a well-known multiplexer.

位置指示器4はスタイラスペン(以下、単にペンと称す
。)であり、コイルとコンデンサを含む同調回路41を
内蔵している。
The position indicator 4 is a stylus pen (hereinafter simply referred to as a pen), and has a built-in tuning circuit 41 including a coil and a capacitor.

第2図はペン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413及
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 pen 4, in which a core 43 of a ballpoint pen or the like is slid into a pen shaft 42 made of a non-metallic material such as synthetic resin from near the tip. A ferrite core 44 with a through hole that can be freely accommodated, a coil spring 45, and a switch 411. Ferrite core 44
A coil 412. A tuning circuit 41 consisting of capacitors 413 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3図にも示す
ように互いに直列に接続され、周知の共振回路を構成す
る如くなっており、該コイル412及びコンデンサ41
3の数値は所定の周波数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411を介してコンデン
サ413の両端に並列に接続されており、該スイッチ4
11がオンとなった時、前述した共振回路における電流
の位相を遅らせ、後述する受信信号の位相を所定角度遅
らせる作用を行なう。なお、スイッチ411はペン軸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、オンとなる如くなっている。
As shown in FIG. 3, the coil 412 and capacitor 413 are connected in series to form a well-known resonant circuit.
The numerical value 3 is set to a value such that the phases of the voltage and current resonate (synchronize) in the same phase at a predetermined frequency fO. Further, a capacitor 414 is connected in parallel to both ends of the capacitor 413 via a switch 411.
When 11 is turned on, it delays the phase of the current in the above-mentioned resonant circuit and delays the phase of the received signal, which will be described later, by a predetermined angle. Note that the switch 411 is connected to the pen barrel 4.
2 is held by hand or the like, and when the tip of the core body 43 is pushed into the pen barrel 42 by pressing it against the input surface (not shown) of the position detection unit 1, the pen body 43 is pressed by the rear end via the coil spring 45. , it's like it's on.

第3図は同調回路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、図中、51は
タイミング回路、52は電圧電流変換回路であり、これ
らは送信回路5を構成し、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、65.66は位相検波器(PSD)
 、67゜68,69は低域フィルタ(L−PF)であ
り、これらは受信回路6を構成する。
FIG. 3 shows the details of the tuning circuit 41, the transmitting circuit 5, and the receiving circuit 6, as well as the overall configuration of the device. In the figure, 51 is a timing circuit, and 52 is a voltage-current conversion circuit. 61 is an amplifier, 62 is a reception timing switching circuit, and 63 is a bandpass filter (BPF).
), 64 is a detector, 65.66 is a phase detector (PSD)
, 67°, 68, and 69 are low-pass filters (L-PF), which constitute the receiving circuit 6.

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、また、低域フィルタ
67〜69からの出力値をアナログ・ディジタル(A/
D)変換し、後述する演算処理を実行してペン4による
指定位置の座標値を算出し、さらにそのスイッチ等の状
態を識別し、これに応じた処理を行なう。
The processing device 7 is composed of a well-known microprocessor, etc., and controls the timing circuit 51 and also controls the position detection section 1.
It also controls the switching of each loop coil of the
D) Convert and execute arithmetic processing to be described later to calculate the coordinate values of the position specified by the pen 4, identify the state of the switch, etc., and perform processing in accordance with this.

次に動作について説明するが、まず、位置検出部1とペ
ン4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4図に従って説明する。
Next, the operation will be described. First, the manner in which radio waves are transmitted and received between the position detection section 1 and the pen 4, and the signals obtained at this time will be described with reference to FIG.

タイミング回路51は所定の周波数fO1例えば500
kH2の矩形波信号A1該矩形波信号Aの位相を所定角
度遅らせた信号A−(図示せず)、所定の周波数fk、
例えば15.l1i25k Hzの送受切替信号B及び
受信タイミング信号Cを発生する。
The timing circuit 51 has a predetermined frequency fO1, for example, 500.
kHz2 rectangular wave signal A1 A signal A- (not shown) obtained by delaying the phase of the rectangular wave signal A by a predetermined angle, a predetermined frequency fk,
For example, 15. A transmission/reception switching signal B and a reception timing signal C of l1i25kHz are generated.

前記矩形波信号Aは位相検波器65に送出されるととも
に図示しない低域フィルタにより正弦波信号に変換され
て電圧電流変換回路52に送出され、また、矩形波信号
A′は位相検波器66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、受信タイ
ミング信号Cは受信タイミング切替回路62に送出され
る。
The rectangular wave signal A is sent to the phase detector 65 and is converted into a sine wave signal by a low-pass filter (not shown) and sent to the voltage-current conversion circuit 52, and the rectangular wave signal A' is sent to the phase detector 66. Further, the transmission/reception switching signal B is sent to the transmission/reception switching circuit 3, and the reception timing signal C is sent to the reception timing switching circuit 62.

電圧電流変換回路52は前記正弦波信号をその電圧値の
みに比例した電流信号に変換し送受切替回路3に送出す
るが、該送受切替回路3.は送受切替信号Bに基づいて
電圧電流変換回路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500kH2の信号を出したり出
さなかったりする電流信号りとなる。
The voltage-current conversion circuit 52 converts the sine wave signal into a current signal proportional only to its voltage value and sends it to the transmission/reception switching circuit 3. Since either one of the voltage-current conversion circuit 52 and the amplifier 61 is switched and connected based on the transmission/reception switching signal B, the signal output from the transmission/reception switching circuit 3 to the selection circuit 2 has a time T (=1/2 fk), Here, the current signal is a signal of 500 kHz that is output or not output every 32 μsec.

前記電流信号りは選択回路2を介して位置検出部1の一
のループコイル11−i  (i=1.2゜・・・・・
・48)に送出されるが、この時、該ループコイル11
−1は前記電流信号りに基づく電波を発生する。
The current signal is passed through the selection circuit 2 to the first loop coil 11-i (i=1.2°...) of the position detection section 1.
・48), but at this time, the loop coil 11
-1 generates radio waves based on the current signal.

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

その後、電流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か受信回路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。
Thereafter, as the current signal enters a no-signal period, that is, a reception period, either the loop coil 11-1 or the reception circuit 6
When switched to the side, the radio waves from the loop coil 11-i disappear immediately, but the induced voltage E is switched to the tuned circuit 41.
It gradually decays depending on the loss within.

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
が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。
On the other hand, the current flowing through the tuned circuit 41 based on the induced voltage E causes the coil 412 to emit radio waves. Since the radio waves reversely excite the loop coil 11-1 connected to the receiving circuit 6, the loop coil 11-1 includes a coil 412.
Induced voltage is generated by radio waves. The induced voltage is sent from the transmission/reception switching circuit 3 to the amplifier 61 only during the reception period, is amplified, becomes a reception signal F, and is further sent to the reception timing switching circuit 62.

受信タイミング切替回路62には実質的に送受切替信号
Bの反転信号である受信タイミング信号Cか入力されて
おり、該信号C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た
め、その出力には信号G(実質的に受信信号Fと同一)
が得られ、該信号Gは帯域フィルタ63に送出される。
A reception timing signal C, which is essentially an inverted signal of the transmission/reception switching signal B, is input to the reception timing switching circuit 62, and during a period when the signal C is at a high (H) level, the reception timing signal F is inputted to the reception timing switching circuit 62.
, and nothing is output during the low (L) level period, so the output contains signal G (substantially the same as received signal F)
is obtained, and the signal G is sent to the bandpass filter 63.

前記帯域フィルタ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G中の周波数fO
成分のエネルギーに応じた振幅りを有する信号H(厳密
には、数個の信号Gが帯域フィルタ63に入力され収束
した状態において)を検波器64及び位相検波器65.
66に送出する。
The bandpass filter 63 is a filter having a pass band centered at the frequency fO, and the frequency fO in the signal G is
A signal H having an amplitude corresponding to the energy of the component (strictly speaking, in a state in which several signals G are input to the bandpass filter 63 and converged) is passed through a detector 64 and a phase detector 65 .
66.

前記検波器64に入力された信号Hは検波・整流され、
信号■とされた後、遮断周波数の充分低い低域フィルタ
67にて前記振幅りのほぼ1/2に対応する電圧値Vx
を有する直流信号Jに変換され、処理装置7に送出され
る。
The signal H input to the detector 64 is detected and rectified,
After the signal is converted into a signal (■), a voltage value Vx corresponding to approximately 1/2 of the amplitude is passed through a low-pass filter 67 with a sufficiently low cutoff frequency.
The DC signal J is converted into a DC signal J having

前記信号Jの電圧値VXはペン4とループコ−1b  
 − イル11−1との間の距離に比例した値を示し、ループ
コイル11−1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、
ペン4による指定位置の座標値が算出される。
The voltage value VX of the signal J is between the pen 4 and the loop cord 1b.
- It shows a value proportional to the distance between the loop coil 11-1 and changes when the loop coil 11-1 is switched. Therefore, the voltage value Vx obtained for each loop coil is converted into a digital value, and these values are By performing the calculation process to
The coordinate values of the position specified by the pen 4 are calculated.

また一方、位相検波器65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、スイッチ411が
オフであって、信号Hの位相が矩形波信号Aの位相とほ
ぼ一致しているとすると、ちょうど信号Hを正側に反転
した信号(実質的に信号Iと同一)を出力する。この信
号は前記同様の低域フィルタ68にて振幅りのほぼ1/
2に対応する電圧値を有する直流信号(実質的に信号J
と同一)に変換され、処理装置7に送出される。
On the other hand, the rectangular wave signal A is inputted to the phase detector 65 as a detected signal, and at this time, the switch 411 is off and the phase of the signal H almost matches the phase of the rectangular wave signal A. If so, a signal (substantially the same as signal I) which is exactly the positive inversion of signal H is output. This signal is passed through a low-pass filter 68 similar to the one described above.
2 (substantially the signal J
) and sent to the processing device 7.

また、位相検波器66には矩形波信号A′が検波信号と
して入力されているが、前述したようにスイッチ411
がオフであって、信号Hの位相が矩形波信号A一の位相
に対して所定角度進んでいるとすると、正側及び負側に
成分を有する信号を出力する。この信号は前記同様の低
域フィルタ69にて直流信号に変換され処理装置7に送
出されるか、位相検波器66の出力信号において正側及
び負側に成分を有するため、低域フィルタ69の出力の
電圧値は低域フィルタ68の出力の電圧値に比べてかな
り小さい値となる。
Further, the rectangular wave signal A' is inputted to the phase detector 66 as a detection signal, but as described above, the switch 411
is off and the phase of the signal H leads the phase of the rectangular wave signal A by a predetermined angle, a signal having components on the positive side and the negative side is output. This signal is converted into a DC signal by the same low-pass filter 69 and sent to the processing device 7, or the output signal of the phase detector 66 has components on the positive and negative sides, so the low-pass filter 69 The output voltage value is considerably smaller than the output voltage value of the low-pass filter 68.

ここで、ペン4のスイッチ411がオンになると、同調
回路41を流れる電流の位相は誘導電圧Eに対して遅れ
、受信信号Fの位相も所定角度遅れる、即ち矩形波信号
A の位相とほぼ一致することになる。従って、この時
の帯域フィルタ63の出力Hは位相検波器65によって
正側及び負側に成分を有する信号とされ、低域フィルタ
68の出力は前述したスイッチ411がオフの場合の低
域フィルタ69の出力とほぼ同じ電圧値となるが、位相
検波器66によって正側に反転した信号とされ、低域フ
ィルタ69の出力は前記同様、振幅りのほぼ1/2に対
応する所定の電圧値を有する直流信号となる。
Here, when the switch 411 of the pen 4 is turned on, the phase of the current flowing through the tuning circuit 41 is delayed with respect to the induced voltage E, and the phase of the received signal F is also delayed by a predetermined angle, that is, it almost matches the phase of the rectangular wave signal A. I will do it. Therefore, the output H of the bandpass filter 63 at this time is converted into a signal having components on the positive side and the negative side by the phase detector 65, and the output of the low-pass filter 68 is converted into a signal having components on the positive side and the negative side. However, the output of the low-pass filter 69 has a predetermined voltage value corresponding to approximately 1/2 of the amplitude. It becomes a DC signal with

このようにスイッチ411がオフの場合は低域フィルタ
68の出力に所定の電圧値が得られ、また、スイッチ4
11がオンであれば低域フィルタ69の出力に所定の電
圧値が得られるため、処理装置7において、低域フィル
タ68及び69の出力値を監視することにより、スイッ
チ411がオフであるか又はオンであるかを検出するこ
とができる。
In this way, when the switch 411 is off, a predetermined voltage value is obtained at the output of the low-pass filter 68, and the switch 411 is turned off.
11 is on, a predetermined voltage value is obtained at the output of the low-pass filter 69. Therefore, in the processing device 7, by monitoring the output values of the low-pass filters 68 and 69, it is determined whether the switch 411 is off or not. It can be detected whether it is on or not.

また、ここで識別されたスイッチ411のオン(又はオ
フ)の状態を示す情報は、ペン4による指定位置の座標
値のうちで実際に入力すべき値を指定する情報等として
使用される。
Further, the information indicating the on (or off) state of the switch 411 identified here is used as information for specifying the value to be actually input among the coordinate values of the position specified by the pen 4.

次に第5図乃至第8図に従って、本発明の装置における
位置検出及びペン4の状態、ここではスイッチ411の
オン・オフ状態の識別のようすを説明する。
Next, position detection and identification of the state of the pen 4, here the on/off state of the switch 411, in the apparatus of the present invention will be explained with reference to FIGS. 5 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7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。
First, when the entire device is powered on and enters the measurement start state, the processing device 7
~11-48, information for selecting the first loop coil 11-1 is sent to the selection circuit 2, and the loop coil 11-
1 is connected to the transmission/reception switching circuit 3. The transmission/reception 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 5 and the receiving circuit 6.

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個の正
弦波電流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。
At this time, the transmitting circuit 5 sends 16 sine wave current signals of 500 kHz as shown in FIG. 5(a) to the loop coil 11-1 during a 32 μsec transmission period. The switching between transmission and reception is repeated seven times for one loop coil, here 11-1, as shown in FIG. 5(b).

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。
These seven transmission and reception repetition periods correspond to one loop coil selection period (448 μsec).

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、位相検波器65
.66及び低域フィルタ67〜69を経て処理装置7に
送出される。
The output of the reception timing switching circuit 62 of the reception circuit 6 includes:
An induced voltage is obtained for one loop coil every seven reception periods, and as described above, this induced voltage is averaged by the bandpass filter 63, and then passed through the wave detector 64 and the phase detector 65.
.. 66 and low-pass filters 67 to 69 before being sent to the processing device 7.

この時、低域フィルタ67の出力値はA/D変換され、
ペン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(なお、実際
には低域フィルタ68及び69の出力値もA/D変換さ
れるが、この時点の値は採用されない。)。
At this time, the output value of the low-pass filter 67 is A/D converted,
A detected voltage proportional to the distance between the pen 4 and the loop coil 11-1 is temporarily stored as, for example, Vxl (actually, the output values of the low-pass filters 68 and 69 are also A/D converted, but at this point values are not accepted).

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、ペン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、同様にループコイル11−3〜11−48を順次送
受切替回路3に接続し、第5図(C)に示すような各ル
ープコイル毎のペン4との距離に比例した検出電圧Vx
l〜Vx48  (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。
Next, the processing device 7 sends information for selecting the loop coil 11-2 to the selection circuit 2, connects the loop coil 11-2 to the transmission/reception switching circuit 3, and connects the loop coil 11-2 to the transmission/reception switching circuit 3 in proportion to the distance between the pen 4 and the loop coil 11-2. The detected voltage Vx2 is obtained and stored, and thereafter, the loop coils 11-3 to 11-48 are sequentially connected to the transmission/reception switching circuit 3 in the same way, and the voltage Vx2 for each loop coil as shown in FIG. 5(C) is Detection voltage Vx proportional to the distance from the pen 4
1 to Vx48 (however, only a part of it is shown in analog representation in FIG. 5(C)).

実際の検出電圧は、第6図に示すようにペン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。
As shown in FIG. 6, the actual detected voltage is obtained only from several loop coils in front and behind the position (xp) where the pen 4 is placed as the center.

ところで、マルチプレクサで構成される選択回路2の各
ループコイルに対するオン抵抗にはばらつき(例えば、
30±5Ω)があり、該選択回路2を通して各ループコ
イルを電圧駆動すると、その抵抗値の差に基づいて各ル
ープコイルを流れる電流値に差が生じる。ループコイル
より発生する電波の強さは該ループコイルを流れる電流
値に比例し、この電波の強さは同調回路41に発生する
誘導電圧の電圧値、最終的には受信期間のループコイル
に発生する誘導電圧の電圧値に影響を与えるため、前述
したように各ループコイルを流れる電流値に差があると
、検出される誘導電圧はペン4と各ループコイルとの間
の距離に正確に比例しなくなる。
By the way, the on-resistance for each loop coil of the selection circuit 2 composed of a multiplexer varies (for example,
30±5Ω), and when each loop coil is driven with a voltage through the selection circuit 2, a difference occurs in the current value flowing through each loop coil based on the difference in resistance value. The strength of the radio waves generated by the loop coil is proportional to the value of the current flowing through the loop coil, and the strength of this radio wave is proportional to the voltage value of the induced voltage generated in the tuning circuit 41, which is ultimately generated in the loop coil during the reception period. As mentioned above, if there is a difference in the current value flowing through each loop coil, the detected induced voltage will be exactly proportional to the distance between the pen 4 and each loop coil. I won't.

本発明では電圧電流変換回路52を用いることにより、
選択回路2におけるオン抵抗のばらつきに拘りなく各ル
ープコイルを流れる電流値を一定とし、検出される誘導
電圧をペン4と各ループコイルとの間の距離にのみ依存
し、これに正確に比例するようになし、位置検出精度の
向上を図るようになしたる 第7図はペン4を位置検出方向に直交する方向に移動さ
せた時にループコイル、例えば11−1.11−2.1
1−3.11−4に発生する誘導電圧VRI、 VR2
,VR3,VR4の変化を示すもので、第7図(a)は
ループコイルを電圧駆動した場合の値を、また、第7図
(b)は電圧電流変換回路を用いて電流駆動した場合の
値を示す。
In the present invention, by using the voltage-current conversion circuit 52,
The value of the current flowing through each loop coil is kept constant regardless of the variation in on-resistance in the selection circuit 2, and the detected induced voltage depends only on the distance between the pen 4 and each loop coil, and is accurately proportional to this. Fig. 7 shows that when the pen 4 is moved in a direction orthogonal to the position detection direction, the loop coil, for example 11-1.11-2.1
1-3. Induced voltages VRI and VR2 generated in 11-4
, VR3, and VR4. Figure 7(a) shows the values when the loop coil is driven by voltage, and Figure 7(b) shows the values when driven by current using a voltage-current conversion circuit. Show value.

第7図(a)において、各誘導電圧のカーブの電圧方向
のずれは各ループコイルに流れている電流値に差がある
ことを示しており、また、第7図(b)において、各誘
導電圧のカーブが電圧方向にずれていないことは各ルー
プコイルに流れている電流値に差がないことを示してい
る。
In Figure 7(a), the deviation in the voltage direction of each induced voltage curve indicates that there is a difference in the current value flowing through each loop coil, and in Figure 7(b), each induced voltage curve shows a difference in the current value flowing through each loop coil. The fact that the voltage curves do not deviate in the voltage direction indicates that there is no difference in the current value flowing through each loop coil.

処理装置7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
くしてベン40指定位置を表わす座標値を算出する。
When the voltage value of the stored detection voltage is above a certain detection level, the processing device 7 calculates coordinate values representing the specified position of the ben 40 from these voltage values as described later.

次に、処理袋に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
検出し、これを選択する情報を選択回路2に送出し、前
記電波の送受信を複数回、例えは7回繰返させ、その時
、低域フィルタ68及び69より得られた出力値をA/
D変換し、前述したようにこれらの値のいずれが所定の
値以上であるかを検出し、スイッチ411のオン・オフ
を識別する。
Next, the loop coils 11-1 to 11-1 are placed in the processing bag.
48, the loop coil from which the maximum detected voltage was obtained is detected, information for selecting it is sent to the selection circuit 2, and the transmission and reception of the radio waves is repeated multiple times, for example, 7 times. The output values obtained from the filters 68 and 69 are A/
D conversion is performed, and as described above, it is detected which of these values is greater than or equal to a predetermined value, thereby identifying whether the switch 411 is on or off.

前記スイッチ411のオン・オフの識別結果は前述した
ペン4の指定位置を表わす座標値とともに図示しない上
位装置に転送される。
The result of identifying whether the switch 411 is on or off is transferred to a host device (not shown) together with the aforementioned coordinate values representing the specified position of the pen 4.

このようにして第1回目の位置検出及び状態識別か終了
すると、処理装置7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ペン4に対する位置検出及びス
イッチ411のオン・オフ状態の識別を行ない、得られ
た座標値及び識別結果を転送し更新し、以下、これらを
繰返す。
When the first position detection and state identification are completed in this way, the processing device 7 performs the second and subsequent position detection as shown in FIG.
Out of the 48 loop coils, information for selecting only a certain number of loop coils, for example 10, before and after the loop coil from which the maximum detected voltage was obtained is sent to the selection circuit 2, and the output value is determined in the same manner as described above. Then, the position of the pen 4 is detected and the on/off state of the switch 411 is identified, and the obtained coordinate values and identification results are transferred and updated, and these steps are repeated.

従って、ペン4を位置検出部1上で操作すると、その間
のペン4による指定位置の座標値は全て上位装置に転送
され、また、この際、スイッチ411をオンにすると、
該オン状態の識別情報が上位装置に転送され、該上位装
置側ではこの時点の座標値を入力すべき座標値として認
識することが可能となる。
Therefore, when the pen 4 is operated on the position detection unit 1, all the coordinate values of the specified position by the pen 4 are transferred to the host device, and at this time, when the switch 411 is turned on,
The on-state identification information is transferred to the higher-level device, and the higher-level device can recognize the coordinate values at this point as the coordinate values to be input.

また、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以後の座
標計算等を停止し、また、次回の位置検出動作及び状態
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。
In addition, in Fig. 8, level check means checking whether the maximum value of the detection voltage has reached the detection level and which loop coil has the maximum detection voltage, and checking whether the maximum value of the detection voltage has reached the detection level. If it has not been reached, subsequent coordinate calculations, etc. are stopped, and the center of the loop coil to be selected in the next position detection operation and state identification operation is set.

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 x4g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 method of calculating the coordinate value xp is to approximate the waveform near the maximum value of the detected voltages Vxl to Vx4g by an appropriate function, and calculate the coordinates of the maximum value of the function.

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 ) ” 十b    
・・−・・・(1)Vx3= a (x3− xp )
 2+ b    ・・・・・・(2)Vx4=a  
(x4−xp ) 2+b    −−・43)となる
。ここで、a、bは定数(a<0)である。
For example, in FIG. 5(e), the maximum detection voltage VX3
By approximating the detection voltages VX2 and Vx4 on both sides thereof 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 x48, and the interval is ΔX.)
. First, from each voltage and coordinate value, Vx2 = a (x2- xp) ''
・・・・・(1) Vx3= a (x3− xp)
2+ b ・・・・・・(2) Vx4=a
(x4-xp)2+b--43). Here, a and b are constants (a<0).

また、 x3 −x2  =Δx              
−−(4)x4 −x2  =2 ΔX       
     ・・・・・ (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 VxS
+ Vx4) / (Vx2−2 Vx3+ Vx4)
 1・・・・・・(6) となる。
Also, x3 −x2 =Δx
--(4)x4 -x2 =2 ΔX
...(5). (4) , (
Substituting equations (5) into equations (2) and (3) and rearranging, we get xp-x2+Δx/2 ((3Vx2-4 VxS
+ Vx4) / (Vx2-2 Vx3+ Vx4)
1...(6)

従って、各検出電圧Vxl〜V x48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、ペン4の指定位置の座標値xpを算出
できる。
Therefore, from each of the detection voltages Vxl to Vx48, extract the maximum detection voltage obtained during the level check and the detection voltages before and after it, and extract these and the detection voltage of the loop coil from which the maximum detection voltage was obtained. The coordinate value xp of the specified position of the pen 4 can be calculated by performing an operation corresponding to the above-mentioned equation (6) from the coordinate value (known) of the previous loop coil.

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
か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方向の電圧電流変換回路、61a
及び61bはX方向及びY方向の増幅器であり、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、
電圧電流変換回路52、増幅器61と同様な構成を有し
ている。
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. Further, 2a and 2b are selection circuits in the X direction and Y direction, 3a and 3b are transmission/reception switching circuits in the X direction and Y direction, 52a and 52b are voltage current conversion circuits in the X direction and Y direction, and 61a
and 61b are X-direction and Y-direction amplifiers, which correspond to the selection circuit 2, the transmission/reception switching circuit 3, and the transmission/reception switching circuit 3 in the first embodiment, respectively.
It has the same configuration as the voltage-current conversion circuit 52 and the amplifier 61.

53はXY切替回路であり、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
を電圧電流変換回路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。
53 is an XY switching circuit, which applies a sine wave signal inputted from the timing circuit 51 via a low-pass filter (not shown) to either one of the voltage-current conversion circuits 52a or 52b, and selects the direction of position detection. It is for the purpose of

また、62″は受信タイミング切替回路であり、増幅器
61a又は増幅器61bからの受信信号を検出する方向
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は処理装置であり
、XY切替回路53及び受信タイミング切替回路62′
を制御し、X方向及びY方向の位置検出を交互に行なわ
せるようにした点を除いて、前記処理装置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
出動作及び状態識別動作のタイミングを第10図に示す
Further, 62'' is a reception timing switching circuit, which selects the reception timing as well as the direction in which the reception signal from the amplifier 61a or the amplifier 61b is detected and applies it to the bandpass filter 63. 7a is a processing device. Yes, XY switching circuit 53 and reception timing switching circuit 62'
The processing device 7 is the same as the processing device 7 except that the processing device 7 controls the processing device 7 and performs position detection in the X direction and the Y direction alternately. Incidentally, the timing of the second and subsequent position detection operations and state identification operations in the processing device 7a is shown in FIG.

このように本実施例によれは、ペン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。
In this way, according to this embodiment, the position (coordinates) of the pen 4 in two directions, the X direction and the Y direction, can be easily detected.

なお、その他の構成・作用は第1の実施例と同様である
Note that the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

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又はその上位装置
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, in the first or second embodiment, by attaching a microphone or the like to the position detection unit 1 or 1a and providing the processing device 7 or 7a with a voice recognition function, various commands can be given by voice. You can also
In the second embodiment, the processing device 7a or its host device can be provided with a character recognition function and used as a tablet for inputting handwritten characters.

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.

(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
プコイルを所定の周波数の交流電圧にのみ比例した電流
信号で駆動し、該所定の周波数を同調周波数とする位置
指示器の同調回路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うようになしたため、選択回路等
における抵抗値の誤差に拘りなく、位置指示器と各ルー
プコイルとの距離のみに依存した誘導電圧が得られ、従
って、位置指示器の指定位置を正確に検出することがで
き、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、また、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
度をさらに上げることもできる。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。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the loop coil of the position detection section is driven with a current signal proportional only to an alternating current voltage of a predetermined frequency, and position indication is performed using the predetermined frequency as a tuning frequency. A radio wave is sent to the tuned circuit of the device, and the loop coil receives the radio wave sent in the opposite direction from the tuned circuit. At this time, the induced voltage that is generated is detected, and this is done for all of the many loop coils. As a result, an induced voltage that depends only on the distance between the position indicator and each loop coil can be obtained regardless of errors in resistance values in the selection circuit, etc., and therefore, the specified position of the position indicator can be accurately detected. In addition, it is only necessary to install a tuning circuit whose main elements are a coil and a capacitor on the position indicator side, eliminating the need for cords and heavy parts such as batteries and magnets. Improved operability. In addition, since the position detection unit does not require any special parts, it can be made larger and can be applied to electronic whiteboards, etc. In addition, by increasing the accuracy of calculation processing for the obtained induced voltage, position detection accuracy can be improved. You can also increase it further. In addition, the position detection section can be
Those provided in the X direction and the Y direction have advantages such as being able to detect positions in two directions, the X direction and the Y direction.

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

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図はスタイラスペンの断面図、第3図はスタ
イラスペンの同調回路、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(a)(b
)はペン4を位置検出方向に直交する方向に移動させた
時にループコイルに発生する誘導電圧の変化を示す図、
第8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9図は本発明の第2の実施例を
示す第3図と同様な図、第10図は第2の実施例におけ
る第8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・・・スタイラスペン、5・・・送信回路、6・・・
受信回路、7・・処理装置、41・・・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 sectional view of the stylus pen, and Fig. 3 is a detailed diagram of the tuning circuit, transmitting circuit, and receiving circuit of the stylus pen, as well as the device. A diagram showing the overall configuration, FIG. 4 is a signal waveform diagram of each part in FIG. 3, and FIGS. 5 (a), (b), and (c) are timing diagrams showing the basic position detection operation in the first embodiment. , FIG. 6 is a diagram showing the detection voltage obtained from each loop coil during the first position detection operation, and FIG. 7(a)(b)
) is a diagram showing changes in the induced voltage generated in the loop coil when the pen 4 is moved in a direction perpendicular to the position detection direction,
FIG. 8 is a timing diagram showing the second and subsequent position detection operations and state identification operations, FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 3 showing the second embodiment of the present invention, and FIG. It is a figure similar to FIG. 8 in an Example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Position detection part, 11-1 to 11-48... Loop coil, 2... Selection circuit, 3... Transmission/reception switching circuit,
4... Stylus pen, 5... Transmission circuit, 6...
Receiving circuit, 7...processing device, 41...tuning circuit.

Claims (2)

【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
電圧にのみ比例した電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 a current signal proportional only to an alternating current voltage having a frequency of; a position indicator including a coil and a capacitor and having the predetermined frequency as a tuning frequency; and a voltage generated in the selected one loop coil. a receiving circuit that detects an induced voltage of approximately the same frequency as the predetermined frequency; a transmission/reception switching circuit that alternately connects the selected one loop coil to the transmitting circuit and the receiving circuit; and a processing device that calculates a designated position of a position indicator from the induced voltage.
(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電圧にの
み比例した電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
を算出する処理装置と からなる位置検出装置。
(2) 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; an X-direction and Y-direction selection circuit that sequentially selects one loop coil;
a transmitting circuit that drives a loop coil in one direction with a current signal proportional only to an alternating current voltage of a predetermined frequency; a position indicator that includes a coil and a capacitor and has the predetermined frequency as a tuning frequency; a receiving circuit for detecting an induced voltage having a frequency substantially the same as the predetermined frequency among the voltages generated in one loop coil in the X direction and the Y direction; The specified position of the position indicator in the X and Y directions is determined from the induced voltages generated in the X-direction and Y-direction transmission/reception switching circuits that are alternately connected to the transmitting circuit and the receiving circuit, and the loop coils in the X- and Y-directions. A position detection device comprising a processing device for calculating.
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