JPS61153724A - Position detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a position detecting device having a good operability by applying a magnetic bias from the outside to a magnetic material to which the first and the second coils are wound. CONSTITUTION:The first coils 12a-12n, and the second coils 13a-13h are wound to each of plural magnetic materials 11a-11b. When an AC current is made to flow to the first coils 12a-12h from a driving current source 20, an induction voltage is generated in the second coils 13a-13h. The larger the magnetic permeability of the magnetic materials 11a-11n is, the larger this induction voltage becomes. Accordingly, when a position designating magnetic generator 30 is positioned on the magnetic materials 11a-11h, its position can be detected by a position detecting circuit 40.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、位置指定用磁気発生器により磁界を加えられ
た磁性体の透磁率の変化に基づいて、位置指定用磁気発
生器で指定された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 provides a position specifying magnetic field that is specified by a position specifying magnetic generator based on a change in magnetic permeability of a magnetic body to which a magnetic field is applied by the position specifying magnetic generator. The present invention relates to a position detection device for detecting a position.

（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また
は位置指示ペン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、位置指示ペンの先端また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（誘導電
圧を検出するまでの時間を処理器等で測定し、これより
位置指示ペンの指示位置を算出する如くなしたものがあ
った。また、従来の他の位置検出装置としては、複数の
駆動線と検出線とを互いに直交して配置し、駆動線に順
次、電流を流すとともに検出線を順次選択して誘導電圧
を検出し、フェライトのような磁性体を有する位置指示
ペンで指定した位置を大きな誘１ｊ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。(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 the tip of a position indicating pen to generate magnetostrictive vibration waves in the magnetostrictive transmission medium. Based on the magnetostrictive oscillation waves, the detection coil provided at the tip of the positioning pen or one end of the magnetostrictive transmission medium measures the time required to detect the induced voltage using a processor, etc., and from this, the indicated position of the positioning pen is determined. In addition, as other conventional position detection devices, a plurality of drive lines and detection lines are arranged perpendicularly to each other, and current is sequentially passed through the drive lines and the detection lines are There was a device that detected the induced voltage by sequentially selecting the 1j voltage, and detected the position specified with a position indicator pen made of a magnetic material such as ferrite from the position of the detection line where a large induced 1j voltage was 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、ペ
ンと処理器等との間でタイミング信号等を授受するため
、ペンと装置との間にコードを必要としその取扱いが著
しく制限されると共に、他の機器からの誘導を受けやす
く誤動作したり、また逆にノイズの発生源となる可能性
もあり、更にペンを磁歪伝達媒体に対して垂直に保持し
、かつかなり近接させて指示しなければならない等の問
題点があった。また、後者の装置では位置指示ペンをコ
ードレスとすることができるが、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、更に位置指示ペンを線に
掻く接近させなければならず入力面上に厚みのある物を
置いて使用できない等の問題点があった。(Problem to be solved by the invention) The former device has relatively good position detection accuracy, but in order to send and receive timing signals etc. between the pen and the processor, a code is required between the pen and the device. In addition to being susceptible to induction from other devices, it may cause malfunctions or even become a source of noise; There were problems such as the need to hold the device and point it fairly close to each other. In addition, in the latter device, the positioning pen can be cordless, but the resolution of the coordinate position is determined by the spacing between the lines, and if the spacing between the lines is made small to increase the resolution, the S/N ratio and stability will deteriorate. It is difficult to increase the resolution, it is difficult to detect the position directly above the intersection of the drive line and the detection line, and the position indicator pen must be brought very close to the line, and there is a thick object on the input surface. There were problems such as not being able to use it with the

本発明はこのような従来の欠点を改善したものであり、
位置指定用磁気発生器がどこにも接続されず操作性が良
く、また外部からの誘導に強（且つノイズを放出するこ
とのない高精度な位置検出装置を提供することを目的と
する。The present invention improves these conventional drawbacks, and
It is an object of the present invention to provide a highly accurate position detecting device which has a position specifying magnetic generator that is not connected anywhere, has good operability, is resistant to external guidance (and does not emit noise).

（問題点を解決するための手段） 本発明の位置検出装置は、第１図に示すように互いにほ
ぼ平行に配列された複□数の長尺の磁性体１１８〜１１
ｈと、該複数の磁性体１１８〜１１ｈのそれぞれについ
てその広い範囲に亘って巻回され且つ一連に接続された
第１のコイル１２ａ〜１２ｈと、前記複数の磁性体１１
ａ〜１１ｈのそれぞれについてその広い範囲に亘って巻
回され且つ各々が独立した第２のコイル１３ａ〜１３ｈ
とを備えた位置検出部１０と、前記第１のコイル１２ａ
〜１２ｈまたは第２のコイル１３ａ〜１３ｈに所定周期
の交番電流を供給する駆動電流′ｒＡ２０と、定常的な
磁界を発生する位置指定用磁気発生器３０と、前記第１
のコイル１２ａ〜１２ｈに前記所定周期の交番電流を常
時加えた時に第２のコイル１３ａ〜１３ｈのそれぞれに
誘起する誘導電圧を取出し、または第２のコイル１３ａ
〜１３ｈのそれぞれに前記所定周期の交番電流を次々に
切替えて加えた時に第１のコイル１２ａ〜１２Ｈに誘起
する誘導電圧を次々に取出し、これらより前記位置指定
用磁気発生器３０の指示位置を算出する位置検出回路４
０とからなっている。(Means for Solving the Problems) As shown in FIG.
h, first coils 12a to 12h wound over a wide range of each of the plurality of magnetic bodies 118 to 11h and connected in series, and the plurality of magnetic bodies 11
Second coils 13a to 13h are wound over a wide range for each of a to 11h and each is independent.
and the first coil 12a.
~12h or the second coils 13a~13h with a drive current 'rA20 that supplies an alternating current with a predetermined period, a position designating magnetic generator 30 that generates a steady magnetic field, and the first
When the alternating current of the predetermined period is constantly applied to the coils 12a to 12h, the induced voltage induced in each of the second coils 13a to 13h is extracted, or the second coil 13a
13h, the induced voltages induced in the first coils 12a to 12H are taken out one after another when the alternating current of the predetermined period is switched and applied one after another, and the indicated position of the position designating magnetic generator 30 is determined from these. Calculating position detection circuit 4
It consists of 0.

（作用） 前記第１のコイル１２ａ〜１２ｈに駆動電流源２０より
交番電流（例えば正弦波等）を流すと、その周囲に磁束
（磁界）が発生し、この磁束による電磁誘導によって第
２のコイル１３ａ〜１３ｈに誘導電圧が発生する。この
電磁誘導は磁性体１１８〜１１ｈを介して行なわれるた
め、該磁性体１１８〜１１ｈの透磁率μが大きい程、前
記誘導電圧の電圧値は大きくなる。これを式で表わすと
、誘導電圧Ｖは、 Ｖ−Ｌ　（ｄ　ｉ／ｄｔ）＝μ・ｓＮ２／１　（ｄ　ｉ
／ｄｔ） となる。（但し、ここで、Ｓは磁性体の断面積、Ｎは検
出コイルの巻き数、オは磁性体の長さである。） ところで、磁性体１１８〜１１ｈの透磁率μは外部から
加わる磁気バイアスによって大きく変化する。その変化
のようすは磁性体の組成、前記交流電流の周波数、ある
いは磁性体に熱処理、又は磁場処理を加えることなどに
よって異なるが、ここでは第２図に示すように磁気バイ
アスを加えれば加える程、小さくなる。従って、この時
、位置指定用磁気発生器３０を磁性体１１ａ〜１１ｈの
上部に位置させ、その先端より定常的な磁界（以下、磁
気バイアスと称す。）を加えると、第３図に示すように
該位置指定用磁気発生器３０を置いた位置に最も近い磁
性体の第２のコ゛イルの電圧を極小値として、ここから
離れるに従って徐々に大きくなる電圧Ｖ　　−Ｖ８が発
生する。第３図において、横軸は磁性体１１ａ〜１１ｈ
に直交する方向（以下、これをＸ方向とする。）の座標
位置を示し、縦軸は電圧値を示している。ここで、座標
値Ｘ　　−Ｘ　　は各電圧Ｖ　　−Ｖ８の発生位置を示
す。位置検出回路４０で各電圧ｖ１〜ｖ８を取出し、こ
れより誘起電圧が極小値となるＸ座標値を演算処理して
求めれば、位置指定用磁気発生器３０のＸ座標値Ｘｓを
求めることができる。(Function) When an alternating current (for example, a sine wave, etc.) is passed from the drive current source 20 to the first coils 12a to 12h, a magnetic flux (magnetic field) is generated around the first coils 12a to 12h, and the second coil is An induced voltage is generated at 13a to 13h. Since this electromagnetic induction is performed via the magnetic bodies 118 to 11h, the larger the magnetic permeability μ of the magnetic bodies 118 to 11h, the greater the voltage value of the induced voltage. Expressing this in a formula, the induced voltage V is V-L (d i/dt)=μ・sN2/1 (d i
/dt). (However, here, S is the cross-sectional area of the magnetic body, N is the number of turns of the detection coil, and O is the length of the magnetic body.) By the way, the magnetic permeability μ of the magnetic bodies 118 to 11h is the magnetic bias applied from the outside. varies greatly depending on The state of the change varies depending on the composition of the magnetic material, the frequency of the alternating current, or whether the magnetic material is subjected to heat treatment or magnetic field treatment, but here, as shown in Figure 2, the more magnetic bias is applied, the more becomes smaller. Therefore, at this time, if the position specifying magnetic generator 30 is positioned above the magnetic bodies 11a to 11h and a steady magnetic field (hereinafter referred to as magnetic bias) is applied from the tip, the result will be as shown in FIG. A voltage V-V8 is generated, with the voltage of the second coil of magnetic material closest to the position where the position specifying magnetic generator 30 is placed as the minimum value, and gradually increasing as the distance from this value increases. In FIG. 3, the horizontal axis is the magnetic bodies 11a to 11h.
The coordinate position in the direction perpendicular to the direction (hereinafter referred to as the X direction) is shown, and the vertical axis shows the voltage value. Here, the coordinate value X −X indicates the generation position of each voltage V −V8. By extracting each of the voltages v1 to v8 with the position detection circuit 40 and calculating and calculating the X coordinate value at which the induced voltage becomes the minimum value, the X coordinate value Xs of the position specifying magnetic generator 30 can be determined. .

また、磁気発生器３０を磁性体１１８〜１１ｈに沿って
動かしても、各磁性体に与える磁気バイアス量は変わら
ないので、同一のＸ座標値が得られる。Further, even if the magnetic generator 30 is moved along the magnetic bodies 118 to 11h, the amount of magnetic bias applied to each magnetic body does not change, so the same X coordinate value can be obtained.

また、２つの位置検出部１０を互いに直交させて組合せ
れば、Ｘ及びＹ方向のいわゆる２次元座標値を求めるこ
ともできる。Furthermore, by combining two position detection units 10 orthogonal to each other, so-called two-dimensional coordinate values in the X and Y directions can also be obtained.

座標値Ｘ、を求める算出方法の一つとして、第３図にお
ける極小値付近の波形を適当な函数で近似し、その函数
の極小値の座標を求める方法がある。例えば、各磁性体
１１ａ〜１１ｈの間隔（実質上、第１または第２のコイ
ルの各コイルの間隔に相当する。）をｌＸとし、第３図
において座標Ｘ　から座標Ｘ５までを２次函数（図中、
実線で示す）で近似すると、次のようにして算出するこ
とができる。まず、第２のコイルの電圧と座標値より、 となる。ここで、ａ、ｂは定数（ａ＞Ｏ）である。One calculation method for determining the coordinate value X is to approximate the waveform near the minimum value in FIG. 3 by an appropriate function, and then determine the coordinates of the minimum value of the function. For example, let the interval between each of the magnetic bodies 11a to 11h (substantially corresponds to the interval between each coil of the first or second coil) be lX, and in FIG. In the figure,
(shown by a solid line), it can be calculated as follows. First, from the voltage of the second coil and the coordinate values, it becomes as follows. Here, a and b are constants (a>O).

また、 ×４−Ｘ３麿Ａ×　　　　　　　・・・・・・（４）ｘ
５−ｘ３−２　Ａｘ　　　　　　　−−−−−−（５）
となる。（４）、（５）式を（２）、（３）式に代入し
て整理すると、 ｘ　　−ｘ　　＋　／Ｉ／２　（（３Ｖ３−４Ｖ４＋Ｖ
　　）／（Ｖ　　−２ｖ４＋ｖ５））・・・・・・（６
） となる。従って、第２のコイル１３ｃ、１３ｄ。Also, ×4−X3MaroA× ・・・・・・(4)x
5-x3-2 Ax --------(5)
becomes. Substituting equations (4) and (5) into equations (2) and (3) and rearranging, we get x −x + /I/2 ((3V3-4V4+V
)/(V −2v4+v5))・・・・・・(6
) becomes. Therefore, the second coils 13c, 13d.

１３ｅにそれぞれ誘起する電圧Ｖ３．Ｖ４．Ｖ５、及び
座標値Ｘ３　　（既知）から位置検出回路４０で（６）
式の演算を行なうことにより位置指定用磁気発生器３０
のＸ座標値を算出できる。13e respectively induced voltage V3. V4. From V5 and coordinate value X3 (known), the position detection circuit 40 (6)
The magnetic generator 30 for position designation is calculated by calculating the formula.
The X coordinate value of can be calculated.

また、前記第２のコイル１３ａ〜１３ｈに駆動電流源２
０より交番′ｉＲ流（例えば正弦波笠）を次々に切替え
て流すと、その周囲に磁束（磁界）が発生し、この磁束
による電磁誘導によって第１のコイル１２ａ〜１２ｈ＆
−誘導電圧が発生するが、この場合も同様に、位置指定
用磁気発生器３０を置いた位置に最も近い磁性体の第２
のコイルに交番電流を加えた時に第１のコイルに発生す
る電圧を極小値として、この磁性体から離れれば離れる
程大きくなる電圧が、その磁性体の第２のコイルに交番
電流を流した時に第１のコイルに発生し、これらより前
記同様にして位置指定用磁気発生器３０のＸ座標値を求
めることができる。Further, a driving current source 2 is connected to the second coils 13a to 13h.
When an alternating 'iR current (for example, a sine wave shade) is switched from zero to flow one after another, a magnetic flux (magnetic field) is generated around it, and the electromagnetic induction caused by this magnetic flux causes the first coils 12a to 12h &
- An induced voltage is generated, but in this case as well, the second magnetic material closest to the position where the position specifying magnetic generator 30 is placed
The voltage generated in the first coil when an alternating current is applied to the coil is taken as the minimum value, and the voltage that increases as the distance from this magnetic body increases is when an alternating current is applied to the second coil of the magnetic body. It is generated in the first coil, and from these, the X coordinate value of the position specifying magnetic generator 30 can be determined in the same manner as described above.

前述したように、位置検出の為に位置指定用磁気発生器
３０と他の装置との間に信号をやりとりする必要がない
ためコードレスとすることができ、また、位置指定の為
に必要とする磁気バイアスの農は、第３図に示すように
数エルステッド（Ｏｅ）程度で良いので、該位置指定用
磁気発生器３０は位置検出部１０より多少離しても位置
指定が可能であり、また、位置検出部１０の裏面からの
位置指定も可能である。更にまた、磁性体１１８〜１１
ｈの周囲に第１のコイル１２ａ〜１２ｈ及び第２のコイ
ル１３８〜１３ｈをそれぞれ巻回したので、電磁的な結
合が密になり、誘導電圧の出力変化が大きくなり、従っ
て、位置検出範囲を大きくとることが可能となる。As mentioned above, since there is no need to exchange signals between the position specifying magnetic generator 30 and other devices for position detection, it can be made cordless. As shown in FIG. 3, the magnitude of the magnetic bias is only about a few oersteds (Oe), so the position specifying magnetic generator 30 can specify the position even if it is somewhat separated from the position detecting section 10. It is also possible to specify the position from the back side of the position detection unit 10. Furthermore, magnetic bodies 118 to 11
Since the first coils 12a to 12h and the second coils 138 to 13h are wound around h, the electromagnetic coupling becomes tight and the output change of the induced voltage becomes large. It is possible to make it larger.

（実施例） 第４図は位置検出部１０の具体的な構成を示す一部破断
平面図、第５図は第４図のＡ−Ａ−線矢視方向断面図で
ある。磁性体１１ａ〜１１ｈとしては、磁石を接近させ
ても磁化されがたく、即ち保持力が小さく、かつ透磁率
の高い材料、例えば直径が約０．１１ｍ１の断面円形状
のアモルファスワイヤであり、各磁性体１１８〜１１ｈ
は互いに所定間隔（約５ｍ５）離れて平行に並べられて
いる。(Example) FIG. 4 is a partially cutaway plan view showing a specific configuration of the position detecting section 10, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line A--A in FIG. 4. The magnetic bodies 11a to 11h are made of a material that is difficult to be magnetized even when a magnet is brought close to it, that is, has a small coercive force and has high magnetic permeability, such as an amorphous wire with a circular cross section and a diameter of about 0.11 m1. Magnetic material 118~11h
are arranged in parallel with each other at a predetermined interval (approximately 5 m5).

また、アモルファスワイヤとしては、例えば（Ｆ　ｅｌ
−ｘ　ｃｏｘ）　７５８　ｆ　１０８１５　（原子％）
（Ｘは、ＦｅとＣＯとの割合を示すもので、０〜１の値
をとる。）等が用いられる。該磁性体１１ａ〜１１ｈは
円筒状の絶縁性部材、例えばエンバイアチューブ１４８
〜１４ｈの内部にそれぞれ収容されている。第１のコイ
ル１２ａ〜１２ｈ及び第２のコイル１３８〜１３ｈは、
前記エンバイアチューブ１４８〜１４ｈの表面にそれぞ
れ並べて巻回されている。第１のコイル１２ａ〜１２ｈ
は全て同一方向くこの実施例では左巻き）に巻回され、
かつ隣接するコイル間で接続の極性が逆になる如く直列
に接続され、その両端は駆動電流源２０に接続されてい
る。第２のコイル１３ａ〜１３ｈも全て同一方向（この
実施例では左巻き）に巻回され、それぞれの一端は位置
検出回路４０に接続され、他端は共通に接地されている
。これらの磁性体、エンバイアチューブ、第１及び第２
のコイルからなる位置検出部１０は、非磁性の金属ケー
ス１５の内部に接着剤等で固定される。また、金属ケー
ス１５の上部には非磁性の金属よりなる蓋１６が被せら
れる。Moreover, as an amorphous wire, for example (F el
-x cox) 758 f 10815 (atomic %)
(X indicates the ratio of Fe and CO, and takes a value of 0 to 1.) etc. are used. The magnetic bodies 11a to 11h are cylindrical insulating members, such as the Envir tube 148.
~14h, respectively. The first coils 12a to 12h and the second coils 138 to 13h are
They are wound in parallel on the surfaces of the envire tubes 148 to 14h, respectively. First coils 12a to 12h
are all wound in the same direction (left-handed in this example),
Adjacent coils are connected in series such that the polarity of the connection is reversed, and both ends thereof are connected to the drive current source 20. The second coils 13a to 13h are also all wound in the same direction (left-handed in this embodiment), one end of each is connected to the position detection circuit 40, and the other end is commonly grounded. These magnetic materials, Envir tube, first and second
The position detection unit 10 consisting of a coil is fixed inside a non-magnetic metal case 15 with an adhesive or the like. Further, the top of the metal case 15 is covered with a lid 16 made of non-magnetic metal.

第６図は駆動電流源２０の具体的な構成を示すものであ
る。同図において、２１はファンクションジェネレータ
、例えばインターシル製ＩＣ。FIG. 6 shows a specific configuration of the drive current source 20. In the figure, 21 is a function generator, for example, an IC made by Intersil.

８０３８であり、コンデンサＣと抵抗Ｒの値で定まる所
定の周波数の正弦波信号を出力する。また、２２はパワ
ードライバであり、オペアンプと電流増幅器とからなっ
ている。8038, and outputs a sine wave signal of a predetermined frequency determined by the values of capacitor C and resistor R. Further, 22 is a power driver, which is composed of an operational amplifier and a current amplifier.

第７図は位置指定用磁気発生器３０の具体的な構成を示
す断面図、第８図はその電気回路図である。同図におい
て、３１は合成樹脂等からなるペン状の容器であり、そ
の一端には先端先細状の棒磁石３２が軸方向に摺動自在
に収容されている。FIG. 7 is a sectional view showing a specific configuration of the position specifying magnetic generator 30, and FIG. 8 is an electric circuit diagram thereof. In the figure, numeral 31 is a pen-shaped container made of synthetic resin or the like, and a bar magnet 32 with a tapered tip is housed in one end of the pen-shaped container so as to be slidable in the axial direction.

また、３３は操作スイッチで、棒磁石３２の他端に対向
して取り付けられている。また、３４は超音波信号の送
信機、３５は超音波の送波器で、電池３６とともに容器
３１内の適所に収納されている。前記容器３１を保持し
ゴムカバー３７を取付けた棒磁石３２の先端を入力面に
押し当てれば、該棒磁石３２がスライドしてスイッチ３
３がオンし、これによって送信１１３４内の発振回路３
４ａ及び増幅器３４ｂが動作し、送波器３５より座標入
力を示す信号２例えば所定周波数の連続パルス信号を超
音波信号に変えて発信する。Further, 33 is an operation switch, which is attached to face the other end of the bar magnet 32. Further, 34 is an ultrasonic signal transmitter, and 35 is an ultrasonic wave transmitter, which are housed at appropriate locations in the container 31 together with a battery 36. If the tip of the bar magnet 32 that holds the container 31 and has the rubber cover 37 attached is pressed against the input surface, the bar magnet 32 will slide and open the switch 3.
3 is turned on, which causes the oscillation circuit 3 in the transmitter 1134 to turn on.
4a and amplifier 34b operate, and transmitter 35 converts a signal 2 indicating coordinate input, such as a continuous pulse signal of a predetermined frequency, into an ultrasonic signal and transmits it.

第９図は位置検出回路４０の具体的な構成を示す回路ブ
ロック図である。同図において、前述した送波器３５よ
り座標入力を示す超音波信号が送出されると、該超音波
信号は受渡器４１で受波され、更に受信器４２で増幅・
波形整形されて入力バッファ４３に送出される。演算処
理回路４４は入力バッフ７４３より前記座標入力信号を
読み取り、測定開始を認識すると、出力バッファ４５を
介してマルチプレクサ４６へ制御信号を送り、第２のコ
イル１３ａ〜１３ｈの誘導電圧を増幅器４７へ順次入力
する。前記各誘導電圧は、増幅器４７で増幅され検波器
４８で整流されて直流電圧に変換され、更にアナログ−
ディジタル（Ａ／Ｄ’）変換器４９にてディジタル値に
変換され入力バッフ７４３を介して演算処理回路４４に
送出される。FIG. 9 is a circuit block diagram showing a specific configuration of the position detection circuit 40. In the figure, when an ultrasonic signal indicating a coordinate input is sent out from the above-mentioned transmitter 35, the ultrasonic signal is received by a delivery device 41, and further amplified by a receiver 42.
The waveform is shaped and sent to the input buffer 43. The arithmetic processing circuit 44 reads the coordinate input signal from the input buffer 743, and upon recognizing the start of measurement, sends a control signal to the multiplexer 46 via the output buffer 45, and sends the induced voltages of the second coils 13a to 13h to the amplifier 47. Enter sequentially. Each of the induced voltages is amplified by an amplifier 47, rectified by a detector 48, converted into a DC voltage, and further converted into an analog voltage.
The signal is converted into a digital value by a digital (A/D') converter 49 and sent to the arithmetic processing circuit 44 via an input buffer 743.

演算処理回路４４では前記各誘導電圧（ディジタル値）
をメモリ５０に一時記憶し、これらの中より前記極小値
付近の電圧値を検出し、さらに、前記（６）式に従って
Ｘ座標値を算出する。The arithmetic processing circuit 44 calculates each induced voltage (digital value).
is temporarily stored in the memory 50, a voltage value near the minimum value is detected from among these, and an X coordinate value is calculated according to the equation (6).

第１０図は極小値付近の電圧値を検出する処理の流れを
、また第１１図は演算処理の流れを示すもので、図中、
ＳＮはステップナンバー、Ｃ８はサンプリングするコイ
ルの番号を示すコイルスキャンナンバー、ＳＤはコイル
から取出されたディジタル値を示すサンプリングデータ
、ＨＬは所定の判定レベル、ＣＮは検出された極小値に
最も近い電圧値のコイルの番号を示すセンターコイルナ
ンバー、Ｍｌ　、Ｍ２はメモリに一時記憶づるデータ、
ＤＩ　、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４，０５はそれぞれ番号が（Ｏ
Ｎ−２）、（ＯＮ−１）、（ＯＮ＞。Figure 10 shows the flow of the process for detecting voltage values near the minimum value, and Figure 11 shows the flow of the calculation process.
SN is the step number, C8 is the coil scan number that indicates the number of the coil to be sampled, SD is the sampling data that indicates the digital value extracted from the coil, HL is the predetermined judgment level, and CN is the voltage closest to the detected minimum value. The center coil number indicates the value coil number, Ml and M2 are data temporarily stored in memory,
DI, C2, C3, C4, 05 are numbered (O
N-2), (ON-1), (ON>.

（ＣＮ＋１＞、（ＣＮ＋２）のコイルからサンプリング
されたデータである。This is data sampled from the coils (CN+1>, (CN+2)).

このようにして求められたディジタル値の座標値は出力
バッファ５１を介してディジタル表示器（図示せず）に
送出され表示され、またはコンピュータ（図示せず）に
送出され処理されたり、あるいはディジタル−アナログ
（Ｄ／Ａ）変換器５２を介してアナログ信号に変換され
処理される。The coordinate values of the digital values obtained in this way are sent via the output buffer 51 to a digital display (not shown) for display, or sent to a computer (not shown) for processing, or are sent to a digital display (not shown) for processing. The signal is converted into an analog signal via an analog (D/A) converter 52 and processed.

なお、実施例中の磁性体の本数は一例であり、これに限
定されないことはいうまでもない。また、位置指定用磁
気発生器も永久磁石に限定されることはなく電磁石でも
よい。Note that the number of magnetic bodies in the examples is just an example, and it goes without saying that the number is not limited to this. Further, the position specifying magnetic generator is not limited to a permanent magnet, but may be an electromagnet.

また、前記実施例において、座標入力を示す信号を位置
指定用磁器発生器３０から位置検出回路４０まで超音波
信号を用いて伝送したが赤外線等の光信号を用いても良
い。また、前記座標入力を示す信号は単に座標値の入力
のタイミングを演算処理回路４４に認識させる為のもの
であるから特に磁気発生器３０より送ることを要するも
のではなく、位置検出回路４０自体に設けたキーボード
その他のスイッチ回路より前記タイミングを認識させる
信号を送る如くなしても良い。また、位置検出回路４０
には常時、座標検出を行なわせておき、前記信号があっ
た時にその時の座標を入力する如くなしても良い。Further, in the embodiment described above, the signal indicating coordinate input was transmitted from the position specifying ceramic generator 30 to the position detection circuit 40 using an ultrasonic signal, but an optical signal such as infrared rays may also be used. Further, since the signal indicating the coordinate input is simply for making the arithmetic processing circuit 44 recognize the timing of the input of the coordinate value, it is not particularly necessary to send it from the magnetic generator 30, but to the position detection circuit 40 itself. A signal for recognizing the timing may be sent from a keyboard or other switch circuit provided. In addition, the position detection circuit 40
Alternatively, the coordinates may be detected at all times, and the coordinates at that time may be input when the signal is received.

第１２図は、第２のコイル１３ａ〜１３ｈのそれぞれに
交番電流を次々に切替えて加えた時に第１のコイル１２
ａ〜１２ｈに誘起する誘導電圧を次々に取出す場合の位
置検出回路の構成を示す。FIG. 12 shows that when alternating current is applied to each of the second coils 13a to 13h one after another, the first coil 12
The configuration of the position detection circuit is shown when the induced voltages induced at points a to 12h are taken out one after another.

同図において、５３はマルチプレクサ、５４はドライバ
ーであり、該マルチプレクサ５３は演算処理回路４４に
より切替え制御され、駆動電流源２０の交番電流をドラ
イバー５４を介して位置検出部１０の第２のコイル１３
ａ〜１３ｈに加える如くなっている。また、第１のコイ
ル１２ａ〜１２ｈは増幅器４７に接続され、誘起する電
圧を送出する如くなっている。なお、そめ他の構成は第
９図に示す位置検出回路と同様である。In the figure, 53 is a multiplexer, and 54 is a driver. The multiplexer 53 is switched and controlled by the arithmetic processing circuit 44, and the alternating current of the drive current source 20 is passed through the driver 54 to the second coil 13 of the position detection unit 10.
It is added to a to 13h. Further, the first coils 12a to 12h are connected to an amplifier 47 to send out an induced voltage. Note that the other configurations are similar to the position detection circuit shown in FIG. 9.

第１３図は本発明の他の実施例を示すものである。同図
において、６０及び７０はＸ方向及びＹ方向の位置検出
部で、それぞれ前記位置検出部１０と同様な構成を有し
ており（但し、図面では簡略のためその細部については
省略する。）、その各磁性体がそれぞれＸ方向及びＹ方
向に直交する如く、互いに重ね合わされている。また、
８０は位置検出回路で、Ｘ方向及びＹ方向用の２つのマ
ルチプレクサを有し、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位置検出回路
４０と同様である。従って、この実施例によれば、Ｘ方
向及びＹ方向の２方向の位置（座標）検出が容易に出来
る。なお、駆動電流源、位置指定用磁気発生器の構成は
前記実施例と同じで良い。FIG. 13 shows another embodiment of the invention. In the figure, reference numerals 60 and 70 indicate position detection units in the X direction and Y direction, each having the same configuration as the position detection unit 10 (however, the details are omitted for simplicity in the drawing). , the respective magnetic bodies are superimposed on each other so as to be orthogonal to the X direction and the Y direction, respectively. Also,
Reference numeral 80 denotes a position detection circuit, which is similar to the position detection circuit 40 except that it has two multiplexers for the X direction and Y direction, and performs position detection in the X direction and Y direction alternately. . Therefore, according to this embodiment, position (coordinate) detection in two directions, the X direction and the Y direction, can be easily performed. Note that the configurations of the drive current source and the magnetic generator for position designation may be the same as in the previous embodiment.

（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
配列された複数の長尺の磁性体と、該複数の磁性体のそ
れぞれについてその広い範囲に亘って巻回され且つ一連
に接続された第１のコイルと、前記複数の磁性体のそれ
ぞれについてその広い範囲に亘って巻回され且つ各々が
独立した第２のコイルとを備えた位置検出部と、前記第
１のコイルまたは第２のコイルに所定周期の交番電流を
供給する駆動電流源と、定常的な磁界を発生する位置指
定用磁気発生器と、前記第１のコイルに前記所定周期の
交番電流を常時加えた時に第２のコイルのそれぞれに誘
起する誘ｌＪ′ａ！圧を取出し、または第２のコイルの
それぞれに前記所定周期の交番電流を次々に切替えて加
えた時に第１のコイルに誘起する誘導電圧を次々に取出
し、これらより前記位置指定用磁気発生器の指示位置を
算出する位置検出回路とからなるので、第１のコイルと
第２のコイルとの間の磁束変化が磁性体内で行なわれ、
その結合が密で検出電圧が大きくなり、従ってＳＮ比が
良くなり、また外部からの誘導を受けにくくかつ外部へ
の誘導ノイズの発生が少ない。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, a plurality of elongated magnetic bodies are arranged substantially parallel to each other, each of the plurality of magnetic bodies is wound over a wide range, and a position detection unit comprising a first coil connected in series; a second coil wound over a wide range for each of the plurality of magnetic bodies and each independent; a drive current source that supplies an alternating current with a predetermined period to the coil or a second coil; a position specifying magnetic generator that generates a steady magnetic field; and a drive current source that constantly applies an alternating current with a predetermined period to the first coil. The induction lJ′a! induced in each of the second coils when The induced voltages induced in the first coil are taken out one after another when the pressure is taken out or the alternating current of the predetermined period is applied to each of the second coils by switching one after another, and from these, the magnetic generator for position designation is Since it consists of a position detection circuit that calculates the indicated position, the magnetic flux change between the first coil and the second coil takes place within the magnetic body,
The tight coupling results in a large detection voltage, resulting in a good signal-to-noise ratio, and is less susceptible to external induction and generates less external induced noise.

また、磁性体にわずかの磁気バイアスを加えるのみで位
置指定できるため、位置指定用磁気発生器を磁性体に近
接させる必要がなく、有効読取り高さを大きくとること
ができ、位置検出部の裏面から位置指定することもでき
、また、強磁性体以外の金属を入力面上に載置すること
もできる。更にまた、磁性体の周囲に第１及び第２のコ
イルをそれぞれ巻回したので、電磁的な結合が密になり
、誘導電圧の出力変化が大きくなり、従って、位置検出
範囲を大きくとることが可能となる。また、タイミング
検出等の信号を必要とせず、位置指定用磁気発生器をコ
ードレスとすることもでき、操作性が良い。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。In addition, since the position can be specified by simply applying a slight magnetic bias to the magnetic material, there is no need to bring the magnetic generator for position specification close to the magnetic material, and the effective reading height can be increased. It is also possible to specify the position from the input surface, and metal other than ferromagnetic material can also be placed on the input surface. Furthermore, since the first and second coils are respectively wound around the magnetic material, the electromagnetic coupling becomes tight, and the output change of the induced voltage becomes large. Therefore, it is possible to increase the position detection range. It becomes possible. In addition, there is no need for signals such as timing detection, and the magnetic generator for position designation can be made cordless, resulting in good operability. 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 drawings]

図面は本発明の説明に供するもので、第１図は本発明の
主要な構成を示す説明図、第２図はＸ方向の第２のコイ
ルに発生する誘導電圧の一例を示すグラフ、第４図は位
置検出部１０の具体的な構成を示す一部破断乎面図、第
５図は第４図のＡ−Ａ′線矢視方向断面図、第６図は駆
動電流源の具体的な構成を示す電気回路図、第７図は位
置指定用磁気発生器の具体的な構成を示す断面図、第８
図はその電気回路図、第９図は位置検出回路の具体的な
構成を示す回路ブロック図、第１０図は極小値付近の電
圧値を検出する処理の流れを示す図、第１１図は演算処
理の流れを示す図、第１２図は位置検出回路の他の例を
示す回路ブロック図、第１３図は本発明の他の実施例を
示す説明図である。 １０・・・位置検出部、２０・・・駆動電流源、３０・
・・位置指定用磁気発生器、４０・・・位置検出回路、
１１　ａ　〜１１　ｈ−・・磁性体、１２ａ〜１２ｈ・
・・第１のコイル、１３ａ〜１３ｈ・・・第２のコイル
、６０・・・Ｘ方向位置検出部、７０・・・Ｙ方向位置
検出部。 特許出願人　　株式会社　ワコム 代理人弁理士　　古　１）精　孝 第１図 第７図 第８図 第１１図 揃２図 第１３図 ７．補正の内容 手続補正層（顔） 昭和６０年　５月２９日 特許庁長官　　志　賀　　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第２７４０１９号２、発明の名称 位置検出装置 ３、補正をする者 代表者　古田元男 昭和６０年　４月１０日 昭和６０年　４月３０日（発送日） （１）明細書の第２０頁４行目の１゛第２は」とｒＸＪ
との間に、「磁気バイアス対透磁率の特性図、第３図は
」を加入する。The drawings serve to explain the present invention, and FIG. 1 is an explanatory diagram showing the main structure of the invention, FIG. 2 is a graph showing an example of induced voltage generated in the second coil in the X direction, and FIG. The figure is a partially cutaway view showing the specific configuration of the position detection unit 10, FIG. 5 is a sectional view taken along the line A-A' in FIG. An electric circuit diagram showing the configuration, FIG. 7 is a sectional view showing the specific configuration of the magnetic generator for position designation, and FIG.
The figure shows its electric circuit diagram, Figure 9 is a circuit block diagram showing the specific configuration of the position detection circuit, Figure 10 is a diagram showing the process flow for detecting a voltage value near the minimum value, and Figure 11 is a calculation diagram. FIG. 12 is a circuit block diagram showing another example of the position detection circuit, and FIG. 13 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Position detection part, 20... Drive current source, 30...
...Magnetic generator for position specification, 40...Position detection circuit,
11a to 11h-...magnetic material, 12a to 12h-
...First coil, 13a-13h...Second coil, 60...X-direction position detection section, 70...Y-direction position detection section. Patent Applicant Wacom Co., Ltd. Patent Attorney Furu 1) Takashi SeiFigure 1Figure 7Figure 8Figure 11Figure 2Figure 13Figure 7. Contents of amendment Procedure amendment layer (face) May 29, 1985 Manabu Shiga, Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the case 1981 Patent Application No. 274019 2, Name of the invention Position detection device 3, Person making the amendment Representative Motoo Furuta April 10, 1985 April 30, 1985 (Date of shipment) (1) The 1st and 2nd words on page 20, line 4 of the specification are rXJ
``Characteristic diagram of magnetic bias versus magnetic permeability, Figure 3'' is added between.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）互いにほぼ平行に配列された複数の長尺の磁性体
と、該複数の磁性体のそれぞれについてその広い範囲に
亘って巻回され且つ一連に接続された第１のコイルと、
前記複数の磁性体のそれぞれについてその広い範囲に亘
って巻回され且つ各々が独立した第２のコイルとを備え
た位置検出部と、前記第１のコイルまたは第２のコイル
に所定周期の交番電流を供給する駆動電流源と、定常的
な磁界を発生する位置指定用磁気発生器と、前記第１の
コイルに前記所定周期の交番電流を常時加えた時に第２
のコイルのそれぞれに誘起する誘導電圧を取出し、また
は第２のコイルのそれぞれに前記所定周期の交番電流を
次々に切替えて加えた時に第１のコイルに誘起する誘導
電圧を次々に取出し、これらより前記位置指定用磁気発
生器の指示位置を算出する位置検出回路とからなる位置
検出装置。(1) a plurality of elongated magnetic bodies arranged substantially parallel to each other; a first coil wound over a wide range of each of the plurality of magnetic bodies and connected in series;
a position detecting unit including a second coil which is wound over a wide range for each of the plurality of magnetic bodies and each is independent; and an alternating cycle of the first coil or the second coil at a predetermined period. a drive current source that supplies current; a position designating magnetic generator that generates a steady magnetic field;
The induced voltages induced in each of the first coils are extracted one after another, or the induced voltages induced in the first coil when the alternating current of the predetermined period is switched and applied to each of the second coils one after another, and from these A position detecting device comprising a position detecting circuit that calculates the indicated position of the position specifying magnetic generator. （２）互いにほぼ平行に配列された複数の長尺のＸ方向
の磁性体と、該複数のＸ方向の磁性体のそれぞれについ
てその広い範囲に亘って巻回され且つ一連に接続された
Ｘ方向の第１のコイルと、前記複数のＸ方向の磁性体の
それぞれについてその広い範囲に亘って巻回され且つ各
々が独立したＸ方向の第２のコイルとを備えたＸ方向位
置検出部と、該Ｘ方向位置検出部と同様の構成を有し且
つこれと重ね合わされたＹ方向位置検出部と、前記Ｘ方
向及びＹ方向の第１のコイルまたはＸ方向及びＹ方向の
第２のコイルに所定周期の交番電流を供給する駆動電流
源と、定常的な磁界を発生する位置指定用磁気発生器と
、前記Ｘ方向及びＹ方向の第１のコイルに前記所定周期
の交番電流を常時加えた時にＸ方向及びＹ方向の第２の
コイルのそれぞれに誘起する誘導電圧を取出し、または
Ｘ方向及びＹ方向の第２のコイルのそれぞれに前記所定
周期の交番電流を次々に切替えて加えた時にＸ方向及び
Ｙ方向の第１のコイルに誘起する誘導電圧を次々に取出
し、これらより前記位置指定用磁気発生器のＸ方向及び
Ｙ方向の指示位置を算出する位置検出回路とからなる位
置検出装置。(2) A plurality of elongated X-direction magnetic bodies arranged substantially parallel to each other, and an X-direction magnetic body wound over a wide range and connected in series for each of the plurality of X-direction magnetic bodies. an X-direction position detection unit comprising a first coil in the X-direction and a second coil in the X-direction that is wound around each of the plurality of X-direction magnetic bodies and is independent of the X-direction second coil; A Y-direction position detecting section having the same configuration as the X-direction position detecting section and superposed thereon; When the predetermined periodic alternating current is constantly applied to the drive current source that supplies a periodic alternating current, the position specifying magnetic generator that generates a steady magnetic field, and the first coils in the X and Y directions, When the induced voltage induced in each of the second coils in the X direction and the Y direction is taken out, or the alternating current of the predetermined period is switched and applied to each of the second coils in the X direction and the Y direction one after another, and a position detection circuit that sequentially extracts induced voltages induced in the first coil in the Y direction and calculates the indicated position of the position designating magnetic generator in the X direction and the Y direction from these.