JPH0377526B2

JPH0377526B2 -

Info

Publication number: JPH0377526B2
Application number: JP58220071A
Authority: JP
Inventors: Azuma Murakami; Yoshinori Taguchi
Original assignee: Wakomu KK
Current assignee: Wakomu KK
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1991-12-10
Also published as: JPS60111918A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、位置指示器で指定された位置の座標
値を検出する位置検出装置に関するものである。

（従来技術と問題点）従来より、この種の装置は種々提案されている
が、その中に位置指示器がタブレツトやその他の
部分に接続されない装置、例えば互いに対向する
辺に電極を設けた２枚の抵抗板を該電極が上下方
向及び左右方向となるように重ね合わせて配置す
るとともに該抵抗板の一方に電流を流し、位置指
示器で前記抵抗板の任意の位置を押圧した時に他
方の抵抗板の電極間に生ずる変位電流より該位置
指示器による指定位置の座標値を検出する装置が
あり、この装置ではタブレツト上において位置指
示器を任意の位置に容易に移動でき、極めて操作
性が良かつた。

ところで、この種の位置検出装置を使用する場
合、実際には指定位置の座標値だけでなく、他の
情報、例えば検出された座標値のうち、実際に必
要な座標値を特定する指示（以下、測定開始の指
示と称す。）が必要となるが、この情報を処理器
等に送るには位置指示器にスイツチを設けてその
スイツチ信号をコードを介して送るか、又は他の
入力装置、例えばキーボード等を操作することに
よつて行なわなければならず、結局、位置指示器
の操作性を悪くしたり、オペレータの手間を増や
すという欠点があつた。

（発明の目的）本発明は前記従来の欠点に鑑み、位置指示器の
操作性を落とすことなく、しかも該位置指示器に
対する操作のみで測定開始の指示等を表わす信号
を処理器等に伝達し得るとともに、磁性体以外の
物体を介在させても高い精度で位置検出可能な位
置検出装置を提供することを目的とする。

（発明の実施例）第１図は本発明の一実施例に於けるＸ方向位置
検出部の構成説明図である。同図において、１ａ
〜１ｄは磁歪効果を有する材料で作られた磁歪伝
達媒体であり、Ｘ方向に沿つて互にほぼ平行に配
置される。磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄは、強磁性体
であればどのようなものでも使用できるが、強い
磁歪振動波を発生させる為に磁歪効果の大きな材
料たとえば鉄を多量に含むアモルフアス合金が望
ましい。又、磁石を接近させても磁化され難い保
持力の小さな材料が好ましい。アモルフアス合金
としては、例えばFe₆₇Co₁₈B₁₄Si₁（原子％）、
Fe₈₁B_13.5S_13.5C₂（原子％）等が使用できる。磁歪
伝達媒体１ａ〜１ｄは細長い形状をしており、そ
の断面は長方形の薄帯状か円形の線状が望まし
く、薄帯状の場合幅は数mm程度、厚さは数μｍ〜
数10μｍ程度が製造も容易で且つ特性も良好であ
る。アモルフアス合金は製造上、厚さが20〜50μ
ｍの薄いものが作れるので、これを薄板状或は線
状に切断すれば良い。本実施例では、Fe₈₁B_13.5
S_13.5C₂（原子％）から成る幅２mm、厚さ0.02mmの
磁歪伝達媒体を使用している。

２は磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの一端に共通に巻
回されたＸ方向第１コイルであり、巻回数は図示
例では２回であるが、１回或は３回以上にしても
良い。このＸ方向第１コイル２は瞬時的磁場変動
をコイル面に垂直に発生させて磁歪伝達媒体１ａ
〜１ｄ各々の巻回部位に磁歪振動波を生起させる
為のものであり、コイル２の一端２ａは、磁歪振
動波を発生させるに足るパルス電流を発生するＸ
方向パルス電流発生器３の＋端子に接続され、そ
の他端２ｂはその一端子に接続される。

４ａ〜４ｄはバイアス用磁性体であり、磁歪伝
達媒体１ａ〜１ｄのＸ方向第１コイル２の巻回部
分に磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの長手方向に平行な
バイアス磁界を加える為のものである。このよう
にバイアス磁界を印加するのは、少ない電流で大
きな磁歪振動波の発生を可能にする為である。即
ち、磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの電気機械結合係数
は例えば第２図に示すようにあるバイアス磁界の
とき最大となるから、このような磁気バイアスを
第１コイル２の巻回部分に印加しておくことによ
り効率良く磁歪振動波を発生することができる。
なお、バイアス用磁性体４ａ，４ｃの極性とバイ
アス用磁性体４ｂ，４ｄの極性は反対である。こ
の理由は後述する。

又第１図において、磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄに
巻回されたコイル５ａ〜５ｂは、磁歪伝達媒体１
ａ〜１ｄを伝搬する磁歪振動波による誘導電圧を
検出する為のものであり、磁歪伝達媒体の前記一
端を除くほぼ全長にわたつて巻回され、巻回され
た領域が位置検出領域となる。巻ピツチは誘導起
電力を高める為に大きい方が好ましく、例えばこ
の実施例では平均７ターン／cmとしている。

各コイル５ａ〜５ｄの巻方向は全て同一（左巻
き）であり、コイル５ａ，５ｂの巻き終り間、コ
イル５ｂ，５ｃの巻き始め間、コイル５ｃ，５ｄ
の巻き終り間は互いに接続され、コイル５ａ，５
ｄの巻き始めは処理器６のＸ方向用入力端子にそ
れぞれ接続される。即ち、この実施例ではコイル
５ａ〜５ｄは直列に接続され、隣り同志では接続
の極性が、逆になつている。なお、コイル５ａ〜
５ｄによりＸ方向第２コイル５が構成される。ま
た、７はどこにも接続されない位置指示器を構成
する位置指定用磁気発生器であり、この実施例で
は直径３mm、長さ50mmの棒磁石を使用している。
第１図では、この棒磁石７で指定されたＸ方向の
位置を検出しようとするものである。また、８は
測定開始等の指示を表わす電気信号をワイヤレス
信号、ここでは超音波信号に変換して発信するワ
イヤレス信号発信手段、即ち送波器であり、ま
た、９はこの超音波信号を受信して電気信号に変
換するワイヤレス信号受信手段、即ち受波器であ
り、この実施例では発信・受信兼用の超音波セラ
ミツクマイクロホンを両者に使用している。な
お、送波器８、受波器９の使用例については後で
詳細に説明する。

今、第１図において、位置指定用棒磁石７がＮ
極を下にしてＸ方向第１コイル２のコイル面中心
からＸ軸方向の距離ｌの磁歪伝達媒体１ａ上にあ
り、電気機械結合係数が大きくなる程度の磁気を
真下の磁歪伝達媒体１ａの一部に加えているもの
とする。

このような状態において、Ｘ方向パルス電流発
生器３からパルス電流がＸ方向第１コイル２に印
加されると、Ｘ方向第１コイル２で瞬時的磁場変
動が発生し、これが原因で磁歪伝達媒体１ａ〜１
ｄのＸ方向第１コイル２の巻回部分で磁歪振動波
が生起する。この磁歪振動波は磁歪伝達媒体１ａ
〜１ｄ固有の伝搬速度（約5000ｍ／秒）で磁歪伝
達媒体１ａ〜１ｄを長手方向に沿つて伝搬する。
そして、この伝搬中において、磁歪振動波が存在
する磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの部位でその部位の
電気機械結合係数の大きさに応じて機械的エネル
ギーから磁気的エネルギーへの変換が行なわれ、
その為Ｘ方向第２コイル５に誘導起動力が発生す
る。

第３図はＸ方向第２コイル５に発生する誘導起
電力の時間的変化の一例をＸ方向第１コイル２に
パルス電流を印加した時刻をｔ＝０として図示し
たものである。同図に示すように、誘導起電力の
振幅は時刻ｔ＝０直後と時刻t₀からt₁〜t₂秒経過
したあたりで大きくなり、他の時刻では小さくな
る。時刻ｔ＝０直後で誘導起電力の振幅が大きく
なるのは、Ｘ方向第１コイル２とＸ方向第２コイ
ル５間の電磁誘導作用によるものであり、時刻ｔ
＝t₁〜t₂において１サイクルの誘導起電力（磁歪
振動波による誘導電圧）の振幅が大きくなるの
は、Ｘ方向第１コイル２の巻回部分で発生した磁
歪振動波が磁歪伝達媒体１ａを伝搬して位置指定
用棒磁石７の直下付近に到達し、その部分で電気
機械結合係数が大きくなつた為である。位置指定
用棒磁石７を磁歪伝達媒体の長手方向Ｘ方向に沿
つて移動させると磁歪振動波による誘導電圧もそ
れに応じて時間軸上を移動する。従つて、時刻t₀
からt₁〜t₂までの時間を測定することにより位置
指定用棒磁石７で指定されたＸ方向の位置、即ち
距離ｌを算出することができる。位置を算出する
為の伝搬時間としては、例えば第３図に示すよう
に磁歪振動による誘導電圧の振幅が閾値−E₁よ
り小さくなつた時点t₃、閾値E₁より大きくなつた
時点t₄を使用しても良く、又、ゼロクロス点t₅を
使用しても良い。但し、磁歪振動による誘導電圧
は最初の半サイクルの振幅の方が大きくなる傾向
があるので、時点t₃から或はt₅を使用することが
望ましい。

また、第１図において、位置指定用棒磁石７を
磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの長手方向に垂直な方向
（Ｙ方向）に平行移動させ、位置指定用棒磁石７
のＮ極が磁歪伝達媒体１ｂ〜１ｄの上に位置した
ときも、第３図と同様の誘導電圧が得られる。こ
れは、コイル５ａ，５ｃとコイル５ｂ，５ｄの接
続極性が逆であるが、バイアス用磁性体４ａ〜４
ｄの極性を反対にしてあることによる。従つて、
常に同一極性の磁歪振動による誘導電圧が取り出
すことができ、検出精度を高めることが可能とな
る。また、コイル５ａ，５ｃとコイル５ｂ，５ｄ
の接続極性を逆にしているので、Ｘ方向第１コイ
ル２からＸ方向第２コイル５に直接誘導される第
３図のt₀の直後の誘導電圧は、互いに打ち消さ
れ、小さくなる。従つて、Ｘ方向第１コイル２と
Ｘ方向第２コイル５の間隔を狭くすることがで
き、その分位置検出領域を拡大することが可能と
なる。一般に、ほぼ半分の磁歪伝達媒体に巻回さ
れているＸ方向第２コイル部分の接続極性を他と
逆にすればこの効果は得られる。

なお、第１図の構成において、位置指定用棒磁
石７が磁歪伝達媒体１ａの上にある場合、位置指
定用棒磁石７の極性或はバイアス用棒磁石４ａの
極性を図示と逆にした場合、Ｘ方向第１コイル２
或はコイル５ａの巻き方向を逆向きにした場合、
及びＸ方向第１コイル２或はコイル５ａの接続を
逆極性にした場合、いずれも磁歪振動波による誘
導電圧の極性が反転することが実験により確めら
れている。

従つて、第１図においてコイル５ｂ，５ｄの巻
き方を反対にした場合には、バイアス用磁性体４
ｂ，４ｄの極性を逆にすれば、常に同一極性の磁
歪振動による誘導電圧を取り出すことができる。
但し、この場合は、Ｘ方向第１コイル２からコイ
ル５に直接誘導された誘導電圧が大きくなる欠点
がある。更に、誘導起電力は小さくなるがコイル
５ａ〜５ｄを並列に接続する構成としても良い。
なお、第３図のゼロクロス点t₅を検出する場合
は、磁歪振動による誘導電圧の極性が磁歪伝達媒
体１ａ〜１ｄ毎に反転しても精度に与える影響は
少ない。

第４図は第１図のＸ方向位置検出部を組合せて
使用するＹ方向位置検出部の構成説明図であり、
１０ａ〜１０ｄはＹ方向に沿つて互いにほぼ平行
に配列された磁歪伝達媒体、１１は磁歪伝達媒体
１０ａ〜１０ｄの一端に共通に巻回されたＹ方向
第１コイル、１５はＹ方向第１コイル１１にパル
ス電流を印加して各磁歪伝達媒体１０ａ〜１０ｄ
に同時に磁歪振動波を生起させるパルス電流発生
器、１２ａ〜１２ｄは磁歪伝達媒体１０ａ〜１０
ｄのＹ方向第１コイル１１の巻回部分にバイアス
磁界を加えるバイアス用磁性体、１３ａ〜１３ｄ
は磁歪伝達媒体１０ａ〜１０ｄの前記一端を除く
ほぼ全長にわたつて巻回されたコイルである。こ
のコイル１３ａ〜１３ｄの巻方向は全て同一（本
実施例においては左巻き。）であり、コイル１３
ａ，１３ｂの巻き終り間、コイル１３ｂ，１３ｃ
の巻き始め間、コイル１３ｃ，１３ｄの巻き終り
間は互いに接続され、コイル１３ａ，１３ｄの巻
き始めは処理器６のＹ方向用入力端子に接続され
る。即ち、第１図と同様に、コイル１３ａ〜１３
ｄは直列に接続され、隣り同志では接続の極性が
逆になつている。なお、コイル１３ａ〜１３ｄに
よりＹ方向第２コイル１３が構成される。また、
前述したＸ方向第１コイル２及びＹ方向第１コイ
ル１１から第１のコイルが構成され、また、前述
したＸ方向第２コイル５及びＹ方向第２コイル１
３から第２のコイルが構成される。また、前述し
たＸ方向パルス電流発生器３及びＹ方向パルス電
流発生器１５の両者を併せてパルス電流発生器と
称するものとする。

第４図におけるＹ方向第１コイル１１及びＹ方
向第２コイル１３が巻回された磁歪伝達媒体１０
ａ〜１０ｄは、後で詳細するように、第１図にお
けるＸ方向第１コイル２及びＸ方向第２コイル５
が巻回された磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄにできるだ
け近接するように重ね合され、位置指定用磁気発
生器で指定されたＹ方向の位置を検出する為のも
のである。なお、各部の構造及び作用は第１図と
同様であるから、その説明は省略する。

第５図は位置検出装置のタブレツトの構造例を
示す平面図、第６図は第５図Ａ−A′線に沿う断
面図である。同図に示すように磁歪伝達媒体１を
収容したＸ方向第２コイル５は筐体３０の内部底
面に設けた窪みに挿入され、その上に磁歪伝達媒
体１０を収容したＹ方向第２コイル１３が重ね合
され、必要に応じて接着剤等で固定される。

Ｘ方向第１コイル２、Ｙ方向第１コイル１１の
一端は接地され、他端は導線で外部に取り出され
てＸ方向パルス電流発生器３、Ｙ方向パルス電流
発生器１５に接続される。また、Ｘ方向第２コイ
ル５、Ｙ方向第２コイル１３の一端は接地され、
他端は導線で外部に取り出されて処理器６に接続
される。バイアス用磁性体４は磁歪伝達媒体１，
１０の端部に対向するように筐体３０の内部底面
に固定されているが、磁歪伝達媒体１，１０の上
方、下方、側方に並列に配置しても良い。筐体３
０には蓋３１が被せられており、この蓋３１の上
で位置指定用棒磁石７を移動させるものである。

第７図はＸ方向パルス電流発生器３、Ｙ方向パ
ルス電流発生器１５の実施例を示す電気回路図で
あり、コンデンサ５０を抵抗５１，５２を介して
直流電源５３により充電しておいた電荷を、コン
デンサ５０と抵抗５２の直列回路に並列に接続し
たサイリスタ５４をオンさせることで外サイリス
タ５４及び抵抗５２を通して放電させ、抵抗５２
の端子電圧を第１のコイル２に印加する構成とし
たものである。なお、サイリスタ５４は第１図の
処理器６からトリガパルスがゲートに入力される
ことでオンされる。

第８図は処理器６の実施例を示す要部ブロツク
図である。同図において、切換スイツチ６０〜６
１は位置検出処理をマニユアルモードとオートモ
ードに切換える為のスイツチで互いに連動してい
る。また、切換スイツチ６２はマニユアルモード
時にＸ方向位置検出とＹ方向位置検出とを切換え
る為のスイツチである。また、トリガスイツチ６
３はマニユアルモード時に測定位置を指定する為
のスイツチである。以下、各モード毎に第８図の
動作を説明する。

マニュアルモード（Ｘ方向位置検出）切換スイツチ６２をアース側に切換えると、ア
ナログマルチプレクサ６４はＸ入力側に切換わる
と共に、アンド回路６５が閉、アンド回路６６が
インバータ６７の出力によつて開となつてＸ方向
位置検出が可能となる。

第１図に示した送波器８より測定開始を示す超
音波信号、例えば所定周波数の連続パルス状の超
音波信号が送信されると、該超音波信号は受波器
９で受信され、連続パルス状の電気信号に変換さ
れる。該連続パルス信号は増幅器６８で増幅さ
れ、波形整形器６９で波形整形された後、出力バ
ツフア回路７０に送出される。コンピユータ７１
は出力バツフア回路７０より前記連続パルス信号
を読み取り、測定開始を認識するが、この場合
（マニユアルモード時）は入力バツフア回路７２
に対して何の信号も出力しない。

トリガスイツチ６３をオンすると、トリガパル
ス発生器７３より第９図Ａに示すようなトリガパ
ルスが出力されることになる。該トリガパルスに
よりワンシヨツトマルチバイブレータ７４が起動
され、第９図Ｂに示すように約パルス幅10μsecの
パルスを発生し、カウンタ７５をクリアすると共
にRSフリツプフロツプ７６をリセツトする。RS
フリツプフロツプ７６の出力はアンド回路７７
にゲート信号として入力されているので、RSフ
リツプフロツプ７６がリセツトされると、カウン
タ７５はクロツク発振器７８のクロツクパルス
（パルス繰返し周波数は例えば100MHz）のカウン
トを開始する。又、ワンシヨツトマルチバイブレ
ータ７４の出力は、アンド回路６６を介してＸ方
向パルス電流発生器３へトリガパルスとして入力
され、Ｘ方向第１コイル２にパルス電流が印加さ
れる。

Ｘ方向第２コイル５に発生する磁歪振動波によ
る誘導起電力は、アナログマルチプレクサ６４を
介して増幅器７９で増幅され、比較器８０に入力
される。比較器８０に入力される磁歪振動波によ
る誘導起電力が例えば第９図Ｃの符号ａに示すも
のとすると、比較器８０の＋入力端子には例えば
同図Ｃの符号ｂに示すような閾値が直流電源E₁
により与えられており、比較器８０はアナログマ
ルチプレクサ６４の出力が閾値ｂより大きい間、
即ち磁歪振動波による誘導電圧の正極性部分を検
出したときに例えば第９図Ｄに示すようにその出
力を“１”とする。

比較器８０の出力はRSフリツプフロツプ７６
をセツトするように構成されており、従つて、そ
の出力によつてアンド回路７７は閉ざされ、カ
ウンタ７５はそのカウント動作を停止する。この
ように、Ｘ方向第２コイル５に磁歪振動波による
誘導電圧が現れるとカウンタ７５はカウント動作
を停止するので、最初にトリガパルスが出てから
の経過時間をカウンタのデイジタル値として知る
ことができる。またこの値は、磁歪振動波が毎秒
約5000ｍの速さで進むことにより、Ｘ方向第１コ
イル２から位置指定用磁性体７までのＸ方向の距
離に対応したものとなる。このようにしてデイジ
タル値として得られたＸ方向位置データは、出力
バツフア回路７０を介してデイジタル数字表示器
８１に入力されてデイジタル値として表示された
り、コンピユータ７１に入力されて処理されるこ
とになる。

（Ｙ方向位置検出）切換スイツチ６２を＋V_D側に切換えると、ア
ナログマルチプレクサ６４はＹ入力側、つまりＹ
方向第２コイル１３側に切換わると共に、アンド
回路６５が開、アンド回路６６が閉となるので、
Ｙ方向パルス電流発生器１５が働き、Ｙ方向の位
置検出が可能となる。Ｙ方向位置検出処理の動作
はＸ方向の場合と同様に行なわれる。

オートモードオートモード時においては、切換スイツチ６０
〜６１はAUTO側に切換つており、コンピユー
タ７１は出力バツフア回路７０を介して波形整形
器６９の出力を読取れ、入力バツフア回路７２を
介してワンシヨツトマルチバイブレータ７４へ起
動パルスを出力でき、またアンド回路６５，６６
の開閉、カウンタ７５のクリア状態を制御でき
る。

第１０図はオートモード時にコンピユータ７１
が行なう処理の一例を示すフローチヤートであ
る。

同図に示すように、コンピユータ７１は波形整
形器６９より測定開始の信号が出力されると
（S₁）、入力バツフア回路７２を介して“０”の
XY切換指定出力を周辺回路に出力すると共に、
ワンシヨツトマルチバイブレータ７４にトリガパ
ルスを送出し、Ｘ方向の位置の測定を開始する
（S₂、S₃）。次に、コンピユータ７１はRSフリツ
プフロツプ７６の出力を監視し（S₄）、出力
が“０”になると出力バツフア回路７０を介して
カウンタ７５の内容を読取り（S₅）、Ｘ方向の位
置を図示しないメモリ等に記憶する。次に、Ｙ方
向の位置検出を行なう為に、XY切換指定出力を
“１”にし（S₆）、ワンシヨツトマルチバイブレー
タ７４にトリガパルスを送出する（S₇）。そして、
RSフリツプフロツプ７６の出力を監視（S₈）、
Ｑ出力が“０”になると、出力バツフア回路７０
を介してカウンタ７５の内容を読取る（S₉）。

測定開始の信号が波形整形器６９より出力され
続けていれば、次のＸ、Ｙ方向の位置検出が前記
同様にして連続的に行なわれる。なお、この際に
同一のＸおよびＹ方向の位置が連続的に読取られ
た場合には後から読取つた方を記憶しないように
なしてもよい。

第１１図は第８図の増幅器７９の実施例を示す
電気回路図であり、Q₁〜Q₃はトランジスタ、OP
は演算増幅器、Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサであ
る。Ｘ方向第２コイル５、およびＹ方向第２コイ
ル１３の出力はアナログマルチプレクサ６４を介
して、トランジスタQ₁，Q₂等からなる差動増幅
器で増幅され、エミツタフオロアのトランジスタ
Q₃を介して演算増幅器OPで増幅され、第８図の
比較器８０に入力される。

第１２図はＸ方向パルス電流発生器３の別の実
施例を示す電気回路図であり、Q₄，Q₅はトラン
ジスタ、SCRはサイリスタ、C₁，C₂はコンデン
サである。第８図のアンド回路６６の出力パルス
でトランジスタQ₄がオンすると、サイリスタ
SCRのゲートにトリガパルスが印加されて該サ
イリスタSCRがオンし、コンデンサC₂に蓄積さ
れた電荷がサイリスタSCRを介してＸ方向第１
コイル２に印加される。

第１３図は位置指定用磁気発生器の実施例の断
面図、第１４図はその電気回路図である。

位置指定用磁気発生器９０は、ペン状の容器９
１の先端に円筒形磁性体（棒磁石）７を取り付け
ると共に、その他端に送波器８を取り付け、さら
にその内部に信号発生器９２を設け、該信号発生
器９２を動作する操作スイツチ９３をペン状容器
９１の外側から操作できるように容器９１の側面
に取り付けてなるものである。操作スイツチ９３
をオンすると、アンド回路、インバータ、抵抗、
コンデンサ等よりなる発振回路９４が励振を開始
し、測定開始を示す所定周波数の連続パルス信号
を出力する。該パルス信号は増幅器９５で増幅さ
れ、送波器８にて超音波信号に変換され空気中に
発信される。この超音波信号は第８図において説
明したように受波器９にて受信される。

このように位置指定用磁気発生器９０に第１３
図に示すような送波器８を設けることで、処理器
６に対して位置データが希望する地点のものであ
るか否かを、オペレータの手元で且つコードレス
に通知することができる。

第１３図において、磁性体７としては短尺のも
のを用いているが、容器９１内のスペースに余裕
があれば長尺のものを用いてもよい。第１５図ａ
は短尺の磁性体の磁力線分布を示し、第１５図ｂ
は長尺の磁性体の磁力線分布を示す。第１６図ａ
に示すように、磁歪伝達媒体１に垂直に磁性体７
を配置すると、磁歪振動波が磁性体７に接近する
ときと遠ざかるときで磁歪伝達媒体１に平行な方
向の磁界の方向が反転するので、第２コイルに誘
起される磁歪振動による誘導電圧の極性は、第１
６図ｂに示すように磁性体７を中心として反転す
る。

第１７図は位置指定用磁気発生器の別の実施例
を示す外観斜視図であり、位置指定用磁気発生器
１００は底の平らなカーソル体１０１の頭部に設
けた貫通孔１０２にリング状磁性体１０３を水平
に挿入して固定すると共に、カーソル体１０１の
内部に前記同様の送波器８、信号発生器（図示せ
ず）を設け、側面に操作スイツチ１０４を設けて
なるものである。リング状磁性体１０３の磁力線
分布は、その中心線上に１本の円筒形磁性体（棒
磁石）を置いたものとほぼ同様の効果を持つよう
になるので、位置指定用磁気発生器として使用す
ることができる。なお、着磁方向は、上下方向、
内外方向のいずれのものも使用可能であり、内外
方向に着磁したリング状磁性体は磁歪伝達媒体１
に接近させて使用するのに適し、上下方向に着磁
したリング状磁性体は離して使用するのに適して
いる。操作スイツチ１０４を操作することにより
処理器６に対して位置データが希望する地点のも
のであるか否かをオペレータの手元で且つコード
レスに通知できる点は前記実施例と同様である。

第１８図は位置指定用磁気発生器の更に別の実
施例を示す外観斜視図、第１９図はその電気回路
図、第２０図はこれに対応した処理器６の受信部
の電気回路図である。

位置指定用磁気発生器１１０は、底の平らなカ
ーソル体１１１の頭部に設けた貫通孔１１２にリ
ング状磁性体１１３を水平に挿入して固定すると
共に、カーソル体１１１の内部に送波器８とコー
ド信号発生器１１４を設け、さらに上面に複数
（この実施例では９個）のスイツチS₁，S₂，S₃…
…S₉よりなる操作スイツチ１１５を設けてなるも
のである。コード信号発生器１１４は、いくつか
のパルス信号の組合わせによる複数のコード信号
を発生する送信用IC（例えば三菱製M50115XP）
１１６と増幅器１１７とからなつており、スイツ
チS₁，S₂，……S₉のいずれかをオンにすると、送
信用IC１１６はそのスイツチに対応した相異な
るコード信号を出力する。該コード信号は増幅器
１１７で増幅され、送波器８にて超音波信号に変
換され空気中に発信される。

前記超音波信号は受波器９にて受信され電気信
号に変換され、その後、増幅器１２１と受信用
IC（例えば三菱製M50117XP）１２２からなるコ
ード信号受信器１２０に送出される。増幅器１２
１で増幅された信号は受信用IC１２２にてデイ
ジタルデータ（デイジタル化されたコード信号）
に変換されて出力バツフア回路７０に送出され
る。

出力バツフア回路７０に送出され一時的に蓄積
されたデイジタルデータはコンピユータ７１に送
出される。コンピユータ７１では送出されたデイ
ジタルデータに対応してソフトウエアによつて指
定されたそれぞれ行なうべき処理を実行する。そ
れらは、例えば測定開始、座標データの訂正、色
の指定等の処理である。

このように位置指定用磁気発生器１１０にコー
ド信号発生器１１４、複数のスイツチよりなる操
作スイツチ１１５、送波器８を設け、処理器６に
コード信号受信器１２０、受波器９を設けること
により、処理器６並びにそのコンピユータ７１に
対して位置データが希望する地点のものであるこ
とを示す測定開始の情報を含む複数の命令を、オ
ペレータの手元で且つコードレスにて通知するこ
とができる。

なお、これまでの説明では位置指定用磁気発生
器と処理器にそれぞれ超音波の送波器と受波器を
設けて、処理器に対する指示を超音波信号で伝達
するようになしているが、位置指定用磁気発生器
に赤外発光ダイオード等の発光素子を設け、処理
器に発光ダイオード等の受光素子を設けて光信号
により処理器に対する指示を伝達するようになし
てもよい。

なお、超音波信号や光信号のように信号線を用
いることなく情報伝送が可能な信号を本発明では
ワイヤレス信号と呼ぶものとする。

また、実施例の説明中で第２のコイルは磁歪伝
達媒体の第１のコイルを巻回した一端を除くほぼ
全長にわたつて巻回すると述べたが、これには第
１のコイルから漏洩する磁束による電磁誘導を避
けるために第１のコイルとの間に若干、巻回しな
い部分がある場合等も含まれ、特許請求の範囲も
同様に解釈されなければならない。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、互いにほ
ぼ平行に配列された複数のＸ方向の磁歪伝達媒体
と、互いにほぼ平行に配列された複数のＹ方向の
磁歪伝達媒体とが互いにほぼ垂直に交叉するよう
に重ね合された構成を有し、且つ、前記複数のＸ
方向の磁歪伝達媒体の一端に巻回されたＸ方向第
１コイルと前記複数のＹ方向の磁歪伝達媒体の一
端に巻回されたＹ方向第１コイルとから成る第１
のコイルと、前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の
前記一端を除くほぼ全長にわたつて巻回されたＸ
方向第２コイルと前記複数のＹ方向の磁歪伝達媒
体の前記一端を除くほぼ全長にわたつて巻回され
たＹ方向第２コイルとから成る第２のコイルと、
前記第１のコイル又は第２のコイルの一方にパル
ス電流を印加して前記各磁歪伝達媒体に磁歪振動
波を生起させるパルス電流発生器と、前記磁歪振
動波が生起してから前記第１のコイル又は第２の
コイルの他方に該磁歪振動波による誘導電圧が現
われるまでの時間を検知する処理器と、前記磁歪
伝達媒体の局部的な電気機械結合係数を大きくす
る程度の磁気を発生する磁気発生器と、測定開始
の指示を表わす電気信号を発生する信号発生器
と、該信号発生器を動作させる操作スイツチと、
前記電気信号をワイヤレス信号に変換して発信す
るワイヤレス信号発信手段とから成るどこにも接
続されない位置指示器と、該位置指示器以外の場
所に設けられた前記ワイヤレス信号を受信するワ
イヤレス信号受信手段とを具備し、該ワイヤレス
信号受信手段によつて受信された測定開始の指示
を表わす信号を前記処理器に送るようになしたた
め、磁歪伝達媒体の電気機械結合係数をある部分
のみ数Oe程度変化させることにより位置指定で
き、位置指示器を検出面に必ずしも近接させる必
要はなく、数cm以上の間隔をあけても良く、ま
た、磁性体以外の物体を介在させても良く、この
場所でも非常に高い分解能で位置検出できるとと
もに、処理器にて得られた座標値が希望する地点
のものであるか否かをコードを用いることなく通
知でき、コードがその疲労により断線したり、か
らみついたり、じやましたりすることがなく、従
つて、操作性が良く、位置指示器を任意の位置に
容易に移動することができる。

また、互いにほぼ平行に配列された複数のＸ方
向の磁歪伝達媒体と、互いにほぼ平行に配列され
た複数のＹ方向の磁歪伝達媒体とが互いにほぼ垂
直に交叉するように重ね合された構成を有し、且
つ、前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の一端に巻
回されたＸ方向第１コイルと前記複数のＹ方向の
磁歪伝達媒体の一端に巻回されたＹ方向第１コイ
ルとから成る第１のコイルと、前記複数のＸ方向
の磁歪伝達媒体の前記一端を除くほぼ全長にわた
つて巻回されたＸ方向第２コイルと前記複数のＹ
方向の磁歪伝達媒体の前記一端を除くほぼ全長に
わたつて巻回されたＹ方向第２コイルとから成る
第２のコイルと、前記第１のコイル又は第２のコ
イルの一方にパルス電流を印加して前記各磁歪伝
達媒体に磁歪振動波を生起させるパルス電流発生
器と、前記磁歪振動波が生起してから前記第１の
コイル又は第２のコイルの他方に該磁歪振動波に
よる誘導電圧が現われるまでの時間を検知する処
理器と、前記磁歪伝達媒体の局部的な電気機械結
合係数を大きくする程度の磁気を発生する磁気発
生器と、測定開始の指示を含む複数の指示にそれ
ぞれ対応した複数のコード信号を発生するコード
信号発生器と、該コード信号発生器を動作させ前
記複数のコード信号中の任意の信号を選択する操
作スイツチと、前記コード信号をワイヤレス信号
に変換して発信するワイヤレス信号発信手段とか
ら成るどこにも接続されない位置指示器と、該位
置指示器以外の場所に設けられた前記ワイヤレス
信号を受信するワイヤレス信号受信手段とを具備
し、該ワイヤレス信号受信手段によつて受信され
た測定開始の指示を含む複数の指示を前記処理器
に送るようになしたため、磁歪伝達媒体の電気機
械結合係数をある部分のみ数Oe程度変化させる
ことにより位置指定でき、位置指示器を検出面に
必ずしも近接させる必要はなく、数cm以上の間隔
をあけても良く、また、磁性体以外の物体を介在
させても良く、この場所でも非常に高い分解能で
位置検出できるとともに、処理器にて得られた座
標値が希望する地点のものであるか否かの指示と
ともに位置データに対する訂正やその位置を含む
領域の色の指定等の各種の指示をコードを用いる
ことなく通知でき、コードがその疲労により断線
したり、からみついたり、じやましたりすること
がなく、従つて、操作性が良く、位置指示器を任
意の位置に容易に移動することができる等の利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるＸ方向位置
検出部の構成説明図、第２図は磁気バイアス対電
気機械結合係数の特性図、第３図はＸ方向第２コ
イル５に発生する誘導起電力の時間的変化の一例
を示す線図、第４図は第１図のＸ方向位置検出部
と組合せて使用するＹ方向位置タブレツトの構成
説明図、第５図は位置検出装置の検出部の構成例
を示す平面図、第６図は第５図のＡ−A′線に沿
う断面図、第７図はＸ方向パルス電流発生器３、
Ｙ方向パルス電流発生器１５の実施例を示す電気
回路図、第８図は処理器６の実施例を示す要部ブ
ロツク図、第９図は第８図の動作説明図、第１０
図はコンピユータ７１が行なう処理の一例を示す
フローチヤート、第１１図は第８図の増幅器７９
の実施例を示す電気回路図、第１２図はＸ方向パ
ルス電流発生器３の別の実施例を示す電気回路
図、第１３図は位置指定用磁気発生器の実施例の
断面図、第１４図はその電気回路図、第１５図は
円筒形磁性体７の磁力線分布図、第１６図は磁歪
振動波と位置指定用磁気発生器との関係を示す
図、第１７図は位置指定用磁気発生器の別の実施
例を示す外観斜視図、第１８図は位置指定用磁気
発生器の更に別の実施例を示す外観斜視図、第１
９図はその電気回路図、第２０図はこれに対応し
た処理器の受信部の電気回路図である。１ａ〜１ｄ……Ｘ方向の磁歪伝達媒体、２……
Ｘ方向第１コイル、３……Ｘ方向パルス電流発生
器、５……Ｘ方向第２コイル、６……処理器、７
……磁性体、８……超音波の送波器、９……超音
波の受波器、１０ａ〜１０ｄ……Ｙ方向の磁歪伝
達媒体、１１……Ｙ方向第１コイル、１３……Ｙ
方向第２コイル、１５……Ｙ方向パルス電流発生
器、９０，１００，１１０……位置指定用磁気発
生器。

Claims

【特許請求の範囲】１互いにほぼ平行に配列された複数のＸ方向の
磁歪伝達媒体と、互いにほぼ平行に配列された複
数のＹ方向の磁歪伝達媒体とが互いにほぼ垂直に
交叉するように重ね合された構成を有し、且つ、前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の一端に巻回
されたＸ方向第１コイルと前記複数のＹ方向の磁
歪伝達媒体の一端に巻回されたＹ方向第１コイル
とから成る第１のコイルと、前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の前記一端を
除くほぼ全長にわたつて巻回されたＸ方向第２コ
イルと前記複数のＹ方向の磁歪伝達媒体の前記一
端を除くほぼ全長にわたつて巻回されたＹ方向第
２コイルとから成る第２のコイルと、前記第１のコイル又は第２のコイルの一方にパ
ルス電流を印加して前記各磁歪伝達媒体に磁歪振
動波を生起させるパルス電流発生器と、前記磁歪振動波が生起してから前記第１のコイ
ル又は第２のコイルの他方に該磁歪振動波による
誘導電圧が現われるまでの時間を検知する処理器
と、前記磁歪伝達媒体の局部的な電気機械結合係数
を大きくする程度の磁気を発生する磁気発生器
と、測定開始の指示を表わす電気信号を発生する
信号発生器と、該信号発生器を動作させる操作ス
イツチと、前記電気信号をワイヤレス信号に変換
して発信するワイヤレス信号発信手段とから成る
どこにも接続されない位置指示器と、該位置指示器以外の場所に設けられた前記ワイ
ヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信手段と
を具備し、該ワイヤレス信号受信手段によつて受信された
測定開始の指示を表わす信号を前記処理器に送る
ようになしたことを特徴とする位置検出装置。２ワイヤレス信号発信手段およびワイヤレス信
号受信手段として超音波の送波器および受波器を
用い、ワイヤレス信号として超音波信号を使用し
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。３ワイヤレス信号発信手段およびワイヤレス信
号受信手段として発光素子および受光素子を用
い、ワイヤレス信号として光信号を使用したこと
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。４互いにほぼ平行に配列された複数のＸ方向の
磁歪伝達媒体と、互いにほぼ平行に配列された複
数のＹ方向の磁歪伝達媒体とが互いにほぼ垂直に
交叉するように重ね合された構成を有し、且つ、前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の一端に巻回
されたＸ方向第１コイルと前記複数のＹ方向の磁
歪伝達媒体の一端に巻回されたＹ方向第１コイル
とから成る第１のコイルと、前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の前記一端を
除くほぼ全長にわたつて巻回されたＸ方向第２コ
イルと前記複数のＹ方向の磁歪伝達媒体の前記一
端を除くほぼ全長にわたつて巻回されたＹ方向第
２コイルとから成る第２のコイルと、前記第１のコイル又は第２のコイルの一方にパ
ルス電流を印加して前記各磁歪伝達媒体に磁歪振
動波を生起させるパルス電流発生器と、前記磁歪振動波が生起してから前記第１のコイ
ル又は第２のコイルの他方に該磁歪振動波による
誘導電圧が現われるまでの時間を検知する処理器
と、前記磁歪伝達媒体の局部的な電気機械結合係数
を大きくする程度の磁気を発生する磁気発生器
と、測定開始の指示を含む複数の指示にそれぞれ
対応した複数のコード信号を発生するコード信号
発生器と、該コード信号発生器を動作させ前記複
数のコード信号中の任意の信号を選択する操作ス
イツチと、前記コード信号をワイヤレス信号に変
換して発信するワイヤレス信号発信手段とから成
るどこにも接続されない位置指示器と、該位置指示器以外の場所に設けられた前記ワイ
ヤレス信号を受信するワイヤレス信号受信手段と
を具備し、該ワイヤレス信号受信手段によつて受信された
測定開始の指示を含む複数の指示を前記処理器に
送るようになしたことを特徴とする位置検出装置。５ワイヤレス信号発信手段およびワイヤレス信
号受信手段として超音波の送波器および受波器を
用い、ワイヤレス信号として超音波信号を使用し
たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
位置検出装置。６ワイヤレス信号発信手段およびワイヤレス信
号受信手段として発光素子および受光素子を用
い、ワイヤレス信号として光信号を使用したこと
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の位置検
出装置。