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JPS63108426A - Position detector - Google Patents

Position detector

Info

Publication number
JPS63108426A
JPS63108426A JP61255269A JP25526986A JPS63108426A JP S63108426 A JPS63108426 A JP S63108426A JP 61255269 A JP61255269 A JP 61255269A JP 25526986 A JP25526986 A JP 25526986A JP S63108426 A JPS63108426 A JP S63108426A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
frequency
voltage
coil
loop coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61255269A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07111671B2 (en
Inventor
Tsugunari Yamanami
山並 嗣也
Takahiko Funahashi
舟橋 孝彦
Toshiaki Senda
仙田 聡明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacom Co Ltd filed Critical Wacom Co Ltd
Priority to JP61255269A priority Critical patent/JPH07111671B2/en
Publication of JPS63108426A publication Critical patent/JPS63108426A/en
Publication of JPH07111671B2 publication Critical patent/JPH07111671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain simultaneous use of plural indicators with excellent operability and high accuracy by sending plural radio waves from each coil of a position detection section and using a tuning circuit of the position detector to receive the generated radio waves thereby detecting the designated position. CONSTITUTION:When a loop coil 11-1 of a position detection section 1 is selected at first and a transmission circuit 6 is connected, plural radio waves of different frequency are generated. The radio wave excites coils of the position indicators 4, 5 and the tuning voltage is generated from the tuning circuits 41, 45. When the coil 11-1 is switched to the position of a reception circuit 7, plural radio waves are lost. The radio wave from the indicators 4, 5 is received by the circuit 7, the coil 11-1 is excited reversely and the induced voltages of the same frequency as that of the received radio waves are combined and generated. The transmission/reception of the radio wave is applied by switching all loop coils sequentially, and the less the distance with each indicator, the induced voltage is larger and a maximum at a position having the indicator. Each induced voltage is detected at each frequency by the circuit 7 and subject to arithmetic operation by a processing unit 8 and the coordinate of each indicated position is obtained respectively.

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、且つかなり近接さけ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 must be used at a fairly close distance.

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, 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, so 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. Furthermore, the position indicator had to be placed 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周波
数の異なる複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、前記複数の交流信号の各周波数
のうちの一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、前記複数の交流信号の各
周波数とほぼ同一周波数の誘導電圧を、前記周波数毎に
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
イルを周波数の異なる複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、前記複数の交流信号
の各周波数のうちの一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、前記複数の交流信号の各周波数とほぼ同一周波
数の誘導電圧を、前記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 selection circuit that sequentially selects one of the frequencies of the plurality of AC signals; a transmission circuit that drives the selected one loop coil with a plurality of AC signals having different frequencies; Among the voltages generated in the plurality of position indicators, each of which has a tuning circuit having a tuning frequency, and the selected one loop coil, an induced voltage having a frequency substantially the same as each frequency of the plurality of alternating current signals is selected. A receiving circuit that detects each frequency, a connection switching circuit that alternately connects the selected loop coil to the transmitting circuit and the receiving circuit, and a plurality of position instructions based on the induced voltages generated in each loop coil. The first invention comprises a processing device that calculates each specified position of the device, and a position detection section in the X direction and Y direction, which is formed by arranging a plurality of loop coils in parallel in the X direction and the Y direction, respectively, and the X direction and an X-direction and Y-direction selection circuit that sequentially selects one loop coil in the X-direction and Y-direction from a plurality of loop coils in the Y-direction; a plurality of position indicators each having a transmitting circuit driven by a plurality of alternating current signals having different values, and a tuning circuit including a coil and a capacitor and having a tuning frequency set to one frequency of each frequency of the plurality of alternating current signals; a receiving circuit that detects, for each frequency, an induced voltage having approximately the same frequency as each frequency of the plurality of alternating current signals among the voltages generated in one of the selected loop coils in the X direction and the Y direction;
an X-direction and Y-direction connection switching circuit that alternately connects the selected one loop coil in the X-direction and Y-direction to the transmitting circuit and the receiving circuit; The second invention includes a processing device that calculates designated positions of a plurality of position indicators in the X direction and Y direction from each induced 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、周波数の異なる複数の
交流信号が流されると、該ループコイルより複数の電波
が発生する。該複数の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撮し、
各同調回路に前記複数の交流信号の各周波数にそれぞれ
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複数の交流信号が切断されると、前
記複数の電波は消滅する。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
ルに加えられた複数の交流信号の各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複数の交流信号の各周波数と同一周
波数の誘導電圧が合成されて発生する。前記複数の電波
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S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前記周波
数毎に検出され、さらに処理装置により演埠処理され、
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。
(Function) According to the first invention, one of the plurality of loop coils is selected by the selection circuit, a transmission circuit is connected to it by the connection switching circuit, and a plurality of alternating current signals having different frequencies are transmitted. When the loop coil is turned on, a plurality of radio waves are generated from the loop coil. The plurality of radio waves respectively excite coils in a plurality of position indicators that designate positions on the position detection unit,
An induced voltage synchronized with each frequency of the plurality of alternating current signals is generated in each tuned circuit. Thereafter, when a receiving circuit is connected to the selected loop coil by the connection switching circuit and the plurality of AC signals are disconnected, the plurality of radio waves disappear. On the other hand, a current having the same frequency as each of the plurality of AC signals applied to the one loop coil flows through the tuned circuit of each position indicator based on the generated voltage, and this current flows through the tuned circuit of each tuned circuit. Each coil generates radio waves. Since each radio wave reversely excites the one loop coil connected to the receiving circuit, induced voltages having the same frequency as each frequency of the plurality of alternating current signals are synthesized and generated in the one loop coil. Transmission and reception of the plurality of radio waves is repeated sequentially by switching the loop coils, but since this is performed by resonance between the loop coil and the coil of each position indicator, the distance between the loop coil and the coil of each position indicator is small. As the voltage increases, the voltage value of the induced voltage increases. Therefore, the position where the position indicator is placed (designated position)
An induced S voltage is generated in each loop coil for each position indicator, with the induced voltage generated in the loop coil closest to the specified position being the maximum value, and gradually decreasing as the distance from the specified position increases. The voltage value of each of the induced voltages is detected for each frequency by a receiving circuit, and further subjected to derivation processing by a processing device,
The coordinate values of the position where the voltage value reaches the maximum value, that is, the designated position of each position indicator, 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, the induced voltage based on the resonance between the loop coil and the coil of each position indicator is obtained in the X and Y directions, and from this, the induced voltage is determined in the X and Y directions for each position indicator. The coordinate values of the so-called two-dimensional designated position 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)ホする送
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 () and () are operated in conjunction with each other and are operated based on a transmission/reception switching signal shown in (()) 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を情
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 body 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 the tip end. A ferrite core 44 with a through hole that can be freely 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の数値は後述する第1の交流信号の周波数f
1において、電圧と電流の位槍が同相で共振(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を介してコイル412およびコンデンサ41
3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Vる作用を行なう。なお、スイッ
チ411は、芯体43の先端を位置検出8111の入力
可(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、オンする如くなっている。
The coil 412 and the capacitor 413 are connected in parallel with each other as shown in FIG. 4 to form a well-known parallel resonant circuit, and the values of the coil 412 and the capacitor 413 correspond to the first AC signal frequency f
1, the voltage and current phases are set to values that resonate (synchronize) in the same phase. Further, the capacitor 414 is connected to the coil 412 and the capacitor 41 through the switch 411.
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. In addition, when the switch 411 pushes the tip of the core 43 into the pen barrel 42 by pressing the tip of the core 43 to enable input of the position detection 8111 (not shown), the rear end causes the coil spring 4 to be pressed.
5, it is pressed and turned on.

・第3図はカーソル5の詳細な構造を示ザもので、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
。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、実際には数百クーラ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
51315よび514から同調回路51が溝底される。
・Figure 3 shows the detailed structure of the cursor 5. At one end of the casing 52 made of a non-metallic material such as synthetic resin, there is a transparent cylinder made of plastic or the like with a "+" indicator on the bottom. A body 53 is attached, 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,
Furthermore, capacitors 513 and 514 are built-in. Although the coil 512 is shown as a two-turn coil in the drawing, it actually consists of several hundred cooler coils. The switch 511. Coil 512. Tuning circuit 51 is connected to capacitors 51315 and 514.

前記コイル512とコンデンサ513は、第41171
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の数値は後述する第2の交流信号の周
波数f2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。
The coil 512 and the capacitor 513 are the 41171st
As shown in FIG. is set to a value that resonates (tunes) in the same phase. In addition, the capacitor 514
is connected to both ends of the coil 512 and capacitor 513 via a switch 511, and when the switch 511 is turned on, the phase of the current in the parallel resonant circuit described above is changed to a predetermined angle.

例えば90’遅らせる作用を行なう。For example, a delay effect of 90' is performed.

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。同
図において、601 、602は波形整形回路、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、70
2 、703は帯域フィルタ(BPF ) 、704 
、705 、706 、707は位相検波器(PSD)
 、 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 and 602 are waveform shaping circuits, and 603
, 604 is a phase shifter, and 605 is a drive circuit, which constitute the transmitting circuit 6. Further, 701 is an amplifier, 70
2, 703 is a bandpass filter (BPF), 704
, 705 , 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
、第1.第2の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 or the like, and includes the first. It generates a second 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
力ベン4.カーソル5との間で電波が送受信されるよう
す並びにこの除骨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 bezel 4. The manner in which radio waves are transmitted and received between the cursor 5 and the signals to be removed 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f1、例えば500kl−IZの第1の交流
信号、例えば矩形波信号へを発生し、また、周波数f2
.例えば625 k Hzの第2の交流信号、例えば矩
形波信号Bを発生し、さらに、周波数15.625k 
Hzの送受切替信号Cを発生する。
The processing device 8 generates a first alternating current signal, for example, a rectangular wave signal, at a frequency f1, for example, 500kl-IZ, based on a clock from an oscillator (not shown), and also generates a first alternating current signal, for example, a rectangular wave signal, at a frequency f2.
.. For example, a second alternating current signal, for example a square wave signal B, having a frequency of 625 kHz is generated, and a second alternating current signal having a frequency of 15.625 kHz is generated.
Generates a Hz transmission/reception switching signal C.

前記矩形波信号A、Bは波形整形回路601゜602に
それぞれ送出され波形整形され、ざらに移相器603 
、604にそれぞれ送出される。移相器603は前記矩
形波信号△の位相をそのまま(Oo)とした信号、およ
び90°遅らせた信号A−(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604は前記矩形波信号Bの位相をそのま
ま(0°)とした信号、および90’遅らゼた信号B1
図示せず)を作成し、これらを位相検波器706および
701にそれぞれ送出する。
The rectangular wave signals A and B are sent to waveform shaping circuits 601 and 602, respectively, where their waveforms are shaped, and then roughly passed through a phase shifter 603.
, 604, respectively. The phase shifter 603 creates a signal with the phase of the rectangular wave signal Δ unchanged (Oo) and a signal A- (not shown) delayed by 90 degrees, and sends these to phase detectors 704 and 705, respectively. ,
Further, the phase shifter 604 outputs a signal with the phase of the rectangular wave signal B unchanged (0°) and a signal B1 delayed by 90'.
(not shown) and sends them to phase detectors 706 and 701, respectively.

また一方、矩形波信号AおよびB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C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500kH2のパルス信号を
出したり出さなかったりする信号D、および32μse
c毎に625kHzのパルス信号を出したり出さなかっ
たりする信号Eとなる。
On the other hand, the rectangular wave signals A and B are converted into balanced signals by the drive circuit 605 and sent to the connection switching circuit 3, but since the connection switching circuit 3 is switched and controlled by the signal C, the connection switching circuit 3 The signals outputted to the selection circuit 2 are a signal D that outputs or does not output a 500kHz pulse signal every 32μsec, and a signal D that outputs or does not output a 500kHz pulse signal every 32μsec.
The signal E is a signal that outputs or does not output a 625kHz pulse signal every c.

該信号りおよびE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は前記信号りおよびEに
基づく゛4彼を発生する。
The signal R and E are sent to one loop coil, for example 11-1, of the position detection unit 1 via the selection circuit 2, but at this time, the loop coil 11-1 selects a signal based on the signal R and E. ku゛4 He is generated.

この際、位置検出部1のループコイル11−1付近にて
入力ベン4が略直立状態に保持されていると、前記信号
りによる電波は入力ベン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Fを発
生する。また、一方、前記信号E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
位置に間かれたカーソル5のコイル512を励振し、そ
の同調回路51に前記信号Eに同期した誘導電圧Gを発
、生する。
At this time, if the input vent 4 is held in a substantially upright state near the loop coil 11-1 of the position detection section 1, the radio waves generated by the signal excites the coil 412 of the input vent 4, and its tuning circuit 41 An induced voltage F synchronized with the signal is generated. On the other hand, the radio wave generated by the loop coil 11-1 based on the signal E excites the coil 512 of the cursor 5 placed at another position on the position detection unit 1, and the tuned circuit 51 receives the signal. Generates an induced voltage G synchronized with E.

その後、信号りおよびE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41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
イ≧変化はないため、前記誘導電圧FおよびG LJ徐
々に減衰覆る。
After that, when the loop coil 11-1 is switched to the receiving circuit 7 side at the time when the no-signal period, that is, the receiving period starts at signal L and E, the 41 wave from the loop coil 11-1 disappears immediately. In the tuning circuit 41 of the input ben 4 and the tuning circuit 51 of the cursor 5, since there is no change in circuit terms, the induced voltages F and GLJ gradually attenuate.

一方、前記誘導電圧F 1J−3よびGに基づいて同調
回路111おJ: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, the current flowing through the tuned circuits 111 and 51 based on the induced voltages F1J-3 and G is
and 512 respectively transmit 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H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 H 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C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Hを取入れる。該誘導電圧H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703に送出される。
Since the connection switching circuit 3 is switched by the transmission/reception switching signal C, the loop coil 1 is switched only during the transmission stop period.
Take in the induced voltage H from 1-1. The induced voltage H is amplified by an amplifier 701 and further passed through a bandpass filter 702.
and 703.

帯域フィルタ702は周波数f1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H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703は周波数f2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Jには
信号H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 f1, only the voltage component induced by the tuning circuit 41 in the signal H appears in its output I, and similarly, the bandpass filter 703 has a passband centered at the frequency f1. Since the filter has a central passband, only the voltage component induced by the tuning circuit 51 in the signal H appears in its output J.

前記信号■は位相検波器704および705にそれぞれ
入力され、また、信号Jは位相検波器706および70
7にそれぞれ入力される。
The signal ■ is input to phase detectors 704 and 705, respectively, and the signal J 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I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■をプラス側
に反転した信号Kを出力する。該信号には遮断周波数の
充分低い低域フィルタ108にて電圧VLの平坦な信号
しに変換される。
The rectangular wave signal A is input as a detection signal to the phase detector 704, and at this time, if the phase of the signal I matches the phase of the rectangular wave signal A, the signal ■ has just been inverted to the positive side. Outputs signal K. This signal is converted into a flat signal of voltage VL by a low-pass filter 108 whose cut-off frequency is sufficiently low.

また、位相検波器705には矩形波信号へ−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A′の位相と一致していれば、前記同様、信号■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。
Furthermore, the phase detector 705 receives a rectangular wave signal - as a detected signal. At this time, if the phase of the signal I matches the phase of the rectangular wave signal A', the signal Outputs an inverted signal to the positive side. The signal is converted into a flat signal by a low-pass filter 709 similar to the above.

一方、位相検波器706には前記矩形波信号Bが検波信
号として入力されており、この時、信号Jの位相が矩形
波信@Bの位相と一致していれば、ちょうど信号Jをプ
ラス側に反転した信号Mを出力する。該信号Mは遮断周
波数の充分低い低域フィルタ710にて電圧VNの平坦
な信号Nに変換される。
On the other hand, the rectangular wave signal B is input to the phase detector 706 as a detected signal, and at this time, if the phase of the signal J matches the phase of the rectangular wave signal @B, the signal J is exactly on the positive side. The inverted signal M is output. The signal M is converted into a flat signal N of voltage VN by a low-pass filter 710 whose cut-off frequency is sufficiently low.

また、位相検波器705には矩形波信@B′が検波信号
として入力されており、この時、信号Jの位相が矩形波
信号B一の位相と一致していれば、前記同様、信号J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711にて平坦な信号に変換される。
Further, the rectangular wave signal @B' is inputted to the phase detector 705 as a detection signal, and at this time, if the phase of the signal J matches the phase of the rectangular wave signal B1, the signal J Outputs a signal that is inverted to the positive side. This signal is converted into a flat signal by a low-pass filter 711 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
IおよびJと矩形波信号AおよびB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709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 I and J and the rectangular wave signals A and B 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 709 and 711.

また、入力ペン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■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。
Furthermore, in the input pen 4, when the switch 411 is on, the phase of the current at the resonant frequency of the tuning circuit 41 lags the phase of the voltage by 90' as described above, and the received signal ■ 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Jの位相も矩形波信号B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710および711の出力の両方に、該位
相遅れ巾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 on at the cursor 5, the phase of the current at the resonant frequency of the tuned circuit 51 lags the phase of the voltage by 90 degrees, as described above, and the phase of the received signal J is also delayed by 90° with respect to the phase of the rectangular wave signal B. Therefore, at this time, a voltage appears only at the output of the low-pass filter 711 (note that if the phase delay at this time is less than 90',
A voltage value corresponding to the phase delay width appears at both the outputs of the low-pass filters 710 and 711.

)。).

前記低域フィルタ708〜711の出力はそれぞれAD
シコンータ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−1
ンバータ712 、713の出力値、並びにADシコン
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 is the AD-1
The following formula (1) is used for the output values of converters 712 and 713 and the output values of AD converters 714 and 715.
, performs the arithmetic processing shown in (2).

VR= (VP  +VQ 2) 1/2・・・−(1
)V  =jan  (VQ /VP )    ・・
・・・・(2)θ ここで、vpはADコンバータ712(又は714)の
出力値、VQはADコンバーター13(又は715)の
出力値である。また、電圧VRは入力ペン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■。は入力ペン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) 1/2...-(1
)V=jan(VQ/VP)...
(2) θ Here, vp is the output value of the AD converter 712 (or 714), and VQ is the output value of the AD converter 13 (or 715). Further, the voltage VR indicates a value proportional to the distance between the input pen 4 (or cursor 5) and the loop coil 11-1, and is the voltage ■. indicates a value proportional to the phase difference between the voltage and current in the tuning circuit 41 of the input pen 4 (or the tuning circuit 51 of the cursor 5).

前記電圧VRの値は、入力ペン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ペン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 input pen 4 (or cursor 5) and the loop coil 11-1 that transmits and receives radio waves are switched, and from this, the position of the input pen 4 (or cursor 5) changes as described later. Detected.

前記電圧■、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 ■ 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C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 C 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500kH7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
送るとともに、図示しないが、625 k HZの20
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5個のみを示している。)を送る。
At this time, the transmitting circuit 6 transmits 16 pulse signals of 500kHz7 as shown in FIG. ) is sent to the loop coil 11-1, and at the same time, although not shown, 20
pulse signals (only five of them are shown in FIG. 5 for convenience of drawing).

前記送信および受信の切替は第6図(1))に示ずよう
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。
The switching between transmission and reception is repeated seven times for one loop coil, here 11-1, as shown in FIG. 6(1)). This seven-time transmission and reception repetition period is
This corresponds to the selection period (448 μsec) of one loop coil.

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7
12〜715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 、71
3の出力値は、前記(1)式の演算処理により、入力ペ
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V旧に変換され、一時記憶される。
At the outputs 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-. 711, and the AD converter 7
12 to 715 into digital values, and processed by the processing device 8.
will be sent to. At this time, AD converters 712, 71
The output value of 3 is converted into a detection voltage proportional to the distance between the input pen 4 and the loop coil 11-1, for example, V, through the arithmetic processing of equation (1), and is temporarily stored.

なお、この際、同時にADシコンータ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 by 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、前記同様にして入力ペン4とループ
コイル11−2との距離に比例した検出電圧VR2を得
てこれを記憶する。
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 pen 4 and the loop coil 11-2 in the same manner as described above. A detection voltage VR2 proportional to the distance from the object is obtained and stored.

以下、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ペン4との距離に比例した検出
電圧■R1〜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。
Thereafter, similarly, the loop coils 11-3 to 11-48 are sequentially connected to the connection switching circuit 3, and the detected voltage is proportional to the distance from the input pen 4 for each loop coil as shown in FIG. 6(C). (2) Storing R1 to VR48 (however, only a part of them is shown in analog representation in FIG. 6(C)).

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a(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。
The actual detected voltage is obtained only from several loop coils before and after the position a(xp) 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シコンータ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
力値を得て入力ペン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 relative to the input pen 4 and cursor 5 is detected, 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は入力ペン4(又はカーソル5)に対
する前記各検出電圧VR1〜V 1148とともに、入
力ペン4の同調回路41(又はカーソル5の同調回路5
1)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)式の演算処理より算出し、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 each of the detection voltages VR1 to V 1148 for the input pen 4 (or cursor 5), as well as the tuning circuit 41 of the input pen 4 (or the tuning circuit 5 of the cursor 5).
Detection voltage proportional to the phase difference between voltage and current in 1) ■
. is calculated by the arithmetic 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Vr12およびVR4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〜x48とし、その間隔をΔXとする
。)。まず、各電圧と座標値より、 VR2=a(x2−xp)  +b    ・−・−(
3)VR3=a(x3−xp)  +b    −・−
・−C,4)VR4=a (x4−xp )  +b 
   −(5)となる。ここで、a、bは定数(a<O
)である。
For example, in FIG. 6(C), the maximum detection voltage VR3
By approximating the detection voltages Vr12 and VR4 on both sides thereof using 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, VR2=a(x2-xp) +b ・-・-(
3) VR3=a(x3-xp) +b −・−
・-C, 4) VR4=a (x4-xp) +b
-(5). Here, a and b are constants (a<O
).

また、 x3−x2 = 、dx          ・・・・
・(6)x4−X2 =27X・・・・・・(7)とな
る。(6)、 (7)式を(4)、 (5)式に代入し
て整理すると、 Xp =x2+Δx/2 ((3VR2−4VR3+V
R4) / (VR2−2VR3+VR4) )・・・
・・・(8) となる。
Also, x3-x2 = , dx...
・(6)x4-X2=27X...(7). By substituting equations (6) and (7) into equations (4) and (5), we get Xp = x2+Δx/2 ((3VR2-4VR3+V
R4) / (VR2-2VR3+VR4) )...
...(8) becomes.

従って、各検出電圧VR1〜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 VR1 to VR48, the maximum detection voltage obtained during the level check and the detection voltages before and after it are extracted, and these and the detection voltage of the loop coil from which the maximum detection voltage was obtained are extracted. The coordinate value xp of the specified position of the input pen 4 is calculated by performing the calculation equivalent to the above-mentioned equation (8) from the coordinate value (known) of the previous loop coil.
can be calculated, and in the same way, the coordinate values of the specified position of the cursor 5 can be calculated.

また、前述したように入力ペン4に対する検出電圧はA
Dコンバータ712および713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。
Further, as mentioned above, the detection voltage for the input pen 4 is A
The detection voltage for the cursor is obtained from the D converters 712 and 713, 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f1で且つ電圧
と電流の位相差O°の同調回路、同調周波数f1で且つ
位相差90°の同調回路、同調周波数f2で且つ位相差
O°の同調回路、および同調周波数f2で且つ位相差9
0゛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712〜715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。
Further, in the embodiment, a tuned circuit having a tuning frequency f1 and a phase difference of 0° between voltage and current, a tuning circuit having a tuning frequency f1 and a phase difference of 90°, a tuning circuit having a tuning frequency f2 and a phase difference of 0°, and tuning frequency f2 and phase difference 9
Prepare position indicators each having a tuning circuit of 0゛,
If the processing device 8 performs the arithmetic processing of equation (8) for each output value of the AD converters 712 to 715, four position instructions can be obtained without changing the configuration of the transmitting circuit 7 or the receiving circuit 8. It is also possible to detect the position of the device at the same time.

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 、607はXY切替回路であって、移相
器603 、604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。
Further, 606 and 607 are XY switching circuits, which transfer the AC signals from the phase shifters 603 and 604 to the drive circuit 605a.
or 605b, and also to select the direction to be detected.

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、処理装置8a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、入力ベン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。
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. Note that the second
The timing of the coordinate detection operation after the first time is shown in FIG. As described above, according to this embodiment, the position (coordinates) of the input ben 4 and the cursor 5 in two directions, the X direction and the Y direction, 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、複数の交流信号の各周波数のうちの一の
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複数の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種
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。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the loop coil of the position detection section detects a plurality of positions each having a tuning circuit whose tuning frequency is one of the frequencies of the plurality of alternating current signals. In addition to transmitting multiple radio waves to the indicator, a loop coil receives the radio waves sent in the opposite direction from each tuned circuit, and the induced voltage generated at this time is detected for each frequency, and this is sent to a large number of loop coils. Follow all of the
Since the designated position of each position indicator is detected from the many induced voltages obtained, multiple position indicators can be detected individually, and multiple coordinate values can be input at the same time. When inputting a figure by providing a selection area for various commands, you can input the shape of the figure with one position indicator while specifying the type and color of the line segment with the other position indicator. It is not necessary to greatly move the position of one position indicator each time the various designations are made, as is the case in the past, and a device with good operability can be realized.

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、さらに得られた多数の誘導電圧に対
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。
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.
This improves operability, and because the position detection unit does not require any special parts, it can be made larger and can be applied to electronic whiteboards, etc., and it is also possible to perform arithmetic processing on a large number of induced voltages. By increasing the accuracy, the position detection accuracy can be increased. 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)(bHc)
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ずタイミング図、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. )(bHc)
7 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 timing diagram showing the detection voltage obtained from each loop coil during the first detection operation. FIG. 9 is a main part configuration diagram showing a 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周波数の異なる複数
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、前記複数の交流信号の各周波数のうちの一の周
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
記複数の交流信号の各周波数とほぼ同一周波数の誘導電
圧を、前記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 detecting section 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; a plurality of position indicators each having a transmitting circuit driven by a plurality of alternating current signals having different values, and a tuning circuit including a coil and a capacitor and having a tuning frequency set to one frequency of each frequency of the plurality of alternating current signals; a receiving circuit that detects, for each frequency, an induced voltage having a frequency substantially the same as each frequency of the plurality of alternating current signals among the voltages generated in the selected one loop coil; A position detection device comprising: a connection switching circuit alternately connected to the transmitting circuit and the receiving 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.
(2)複数の交流信号の各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、前記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 with a different phase difference between voltage and current for one frequency of each frequency of a plurality of alternating current signals, and controlling the induced voltage generated in the selected one loop coil. 2. The position detection device according to claim 1, wherein detection is performed for each frequency and 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周波数の異なる複数
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、前記複数の交流信号の各周
波数のうちの一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、前記複数の交流信号の各周波数とほ
ぼ同一周波数の誘導電圧を、前記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
and a transmission circuit that drives one of the selected loop coils in the X and Y directions with a plurality of alternating current signals having different frequencies; a plurality of position indicators each having a tuning circuit whose tuning frequency is one of the frequencies; and a plurality of AC signals in the voltage generated in one of the selected loop coils in the X direction and the Y direction. a receiving circuit that detects an induced voltage of approximately the same frequency as each frequency for each of the frequencies; and a Y-direction connection switching circuit, and a processing device that calculates designated positions of a plurality of position indicators in the X-direction and Y-direction from the respective induced voltages generated in each loop coil in the X-direction and Y-direction. Position detection device.
(4)複数の交流信号の各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、前記周波数毎並
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 for one frequency of each frequency of a plurality of alternating current signals, and installed in a selected loop coil in the X direction and the Y direction. 4. The position detection device according to claim 3, wherein the generated induced voltage is detected for each frequency and 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

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US6020849A (en) * 1995-04-10 2000-02-01 Wacom Co. Ltd. Position detecting apparatus and pointing device thereof

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