JPS63247817A

JPS63247817A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPS63247817A
Application number: JP62081284A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Taguchi; 田口　義徳
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1988-10-14

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は磁歪伝達媒体を伝搬する磁歪撮動波より位置指
定用磁気発生器の指定位置を検出する装置に関するもの
である。

（従来の技術）従来、この種の位置検出装置として、本件出願人は既に
特願昭５８−２２００７１号に示すような装置を提案し
ている。以下、その概略を説明する。

第９図は磁歪振動波を利用して距離測定を行なう位置検
出装置の一例を示すもので、図中、１ａ〜１ｄは長尺の
磁歪伝達媒体、２は磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの一端の周
囲に配設された第１のコイル、３はパルス電流発生器、
４はバイアス用磁気発生器（磁石）、５は磁歪伝達媒体
１ａ〜１ｄそれぞれの広い範囲に亘って配設されたコイ
ル５゛ａ〜５ｄよりなる第２のコイル、６は処理装置、
７は位置指定用磁気発生器である。

前記装置において、パルス電流発生器３より第１のコイ
ル２にパルス電流を加えると、該第１のコイル２で瞬時
的磁場変動が発生し、これにより磁歪伝達媒体１８〜１
ｄの該第１のコイル２の巻回部位に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
搬速度で長手方向に沿って伝搬するが、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、第２のコイル５に誘導電圧が発生する。

ここで、前記位置指定用磁気発生器７により磁歪伝達媒
体１ａ〜１ｄのある部位が指定され、その部位に電気機
械結合係数が大きくなる程度の磁気が加えられていると
、前記磁歪振動波がその部位に到達した時、第２のコイ
ル５に大きな誘導電圧が発生する。

従って、パルス電流を第１のコイル２に加えた時点から
こめ大きな誘導電圧が発生する時点までの時間は、磁歪
振動波が磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄの第１のコイル２を設
けた位置から位置指定用磁気発生器７により指定した位
置に到達するのに必要とする時間と等しくなる。従って
、この時間を処理装置６によって検出し、これを磁歪振
動波の速度に乗することにより位置指定用磁気発生器７
と第１のコイル２との間の距ｌｌｌ１１即ち位置指定用
磁気発生器７の指定位置を検出することができる。

前記位置検出装置では、磁歪伝達媒体を４本並べ、これ
らに第１のコイル及び第２のコイルを巻回するようにな
しているが、これは位置検出範囲の幅を広くするためで
あり、それぞれ一つずつでも良く、また、磁歪伝達媒体
を多数並べ、これら全てに第１のコイル及び第２のコイ
ルを巻回して面状となし、これをＸ及びＹ方向に組合せ
て２方向の位置を検出する如くなした位置検出装置も既
に実用化されている。

′（発明が解決しようとする問題点）前記磁歪伝達媒体１ａ〜１ｄとしては、磁歪効果が大き
く、しかも保持力の小さな材料、特にアモルファス合金
が好んで使用されていた。しかしながら、該アモルファ
ス合金は製造上の問題より、長手方向においてその厚さ
や表面状態、さらに磁気特性等の完全に均一なものが得
られにくく、磁歪振動波の伝搬も均一にならないため、
磁歪振動波が位置指定用磁気発生器の指定位置に達する
までに要する時間と該指定位置とが完全に比例せず、位
置検出精度が低いという問題点があった。

（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、第１のコイル又
は第２のコイルを各磁歪伝達媒体毎に別々に巻回すると
ともに隣接する各コイルを電気的に独立な複数のコイル
群に分け、各コイル群毎に前記時間を測定し、これらを
平均して前記指定位置を求めるようになした。

（作　用）本発明によれば、位置指定用磁気発生器に最も近い２つ
又は３つ以上の磁歪伝達媒体をそれぞれ伝搬した磁歪撮
動波による位置に関す８時間データがそれぞれ測定でき
、これらの測定データは各磁歪伝達媒体の前述した特性
上のバラツキと同様な確率で真の値の上下に分布するも
のと考えられるから、これらの平均をとることにより正
確な位置を検出することができる。

（実施例）第１図は本発明の位置検出装置の基本的な構成を示すも
のである。同図において、１１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、互いにほぼ平行に配置
される。磁歪伝達媒体１１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
ために磁歪効果の大きな材料、例えば鉄を多量に含むア
モルファス合金が特に望ましい。また、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。

アモルファス合金としては、例えばＦｅ６７Ｃ０１８Ｂ
Ｓｉ（原子％”　Ｆｅ８１Ｂ１３．５８’　３．５Ｃ２
（原子％）等が使用できる。磁歪伝達媒体′１１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、幅は数層程度、厚さは
μｍ〜数１０μｍ程廓が製造も容易で且つ特性も良好で
ある。アモルファス合金は製造上、厚さが２０〜５０μ
ｍの薄いものがつくれるので、これを薄板状あるいは線
状に切断すれば良い。本実施例では、Ｆｅ８１Ｂ１３゜
５ＳｉＣ（原子％）から成る幅２ｍ、厚さ３．５２０．０２ａｍの磁歪伝達媒体を使用している。

１２は磁歪伝達媒体１１の一端に巻回された第１のコイ
ルであり、各磁歪伝達媒体１１の２本毎にそれぞれ対応
する各（部分）コイル１２ａ〜１２ｄは隣接するコイル
同士で逆方向に巻回されており、コイル１２にパルス電
流を流した時に各コイル１２ａ〜１２ｄから発生するパ
ルス雑音は隣り同士で互いに打ち消し合って弱められる
。なお、巻回数は図示例では１回であるが、２回以上に
しても良い。この第１のコイル１２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１１各々の巻
回部位に磁歪振動波を生起させるためのものであり、コ
イル１２の一端は磁歪振動波を発生するに足るパルス電
流を発生するパルス電流発生器１３の（＋）側端子に接
続され、その細端は（−）端子に接続される。

１４はバイアス用磁気発生器、例えば磁石であり、各磁
歪伝達媒体１１の第１のコイル１２の巻回部分に磁歪伝
達媒体１１の長手方向に平行なバイアス磁界を加えるた
めのものである。このような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
ためである。

即ち、磁歪伝達媒体１１の電気機械結合係数は、例えば
第２図に示すように所定のバイアス磁界の時に最大とな
るから、このような磁気バイアスを第１のコイル１２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。

１５は磁歪伝達媒体１１の広い範囲に頁って巻回された
第２のコイルであり、各磁歪伝達媒体１１毎にそれぞれ
巻回され、さらに隣接する各コイルは１つおきに直列に
接続され、電気的に独立な複数、ここでは２つのコイル
（群）１５ａ。

１５ｂとして構成されている。各コイルの巻き方向は全
て同一（この実施例では左巻き）であり、１つおきに接
続されたコイル同士では接続の極性が逆になっており、
外部からの誘導を受けにくく雑音に強くなるよう構成さ
れている。この第２のコイル１５ａ、１５ｂは磁歪伝達
媒体１１を伝搬するためのものであり、その両端はそれ
ぞれ処理装置１６に接続される。

また、１７は位置指定用磁気発生器であり、この実施例
では直径３ａｉ、長さ５０１Ｍ１の棒磁石を使用してい
るが、形状は板、リング、角形等でもよく、また、電磁
石でもよい。本実施例は、この棒磁石１７で指定された
位置を検出しようとするものである。

今、第１図において、位置指定用棒磁石１７がＮ極を下
にして第１のコイル１２のコイル面中心から距離！の磁
歪伝達媒体１１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１１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、パルスＷｉ流発生器１３から
パルス電流が第１のコイル１２に印加されると、第１の
コイル１２で瞬時的磁場変動が発生し、これが原因で磁
歪伝達媒体１１の第１のコイル１２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１１固有の伝搬速度（約
５０００７ＦＬ／秒）で磁歪伝達媒体１１の長手方向に
沿って伝搬する。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１１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、第２のコイル１
５ａ及び１５ｂに誘導電圧が発生する。

第３図は第２図のコイル１５ａ及び１５ｂに発生する誘
導電圧の時間的変化の一例を第１のコイル１２にパルス
電流を印加した時刻を１０として図示したものである。

同図において、実線はコイル１５ａに発生した誘３ｇ電
圧Ｖａを示し、破線はコイル１５ｂに発生した誘導電圧
ｖｂを示す。

まず、誘導電圧Ｖａについてみると、その振幅は時刻ｔ
ｏ真直後時刻ｔｏ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ｔｏ真直後誘
導電圧■ａの振幅が大きくなるのは、第１のコイル１２
と第２のコイル１５ａとの間の電ｒａＦＲ導作用による
ものであり、時刻ｔ１〜ｔ２において、１サイクルの誘
導電圧■ａの振幅が大きくなるのは第１のコイル１２の
巻回部分で発生した磁歪振動波が磁歪伝達媒体１１を伝
搬して位置指定用棒磁石１７の真下付近、即ち電気機械
結合係数が大きくなった部位に到達したためである。

前記位置指定用棒磁石１７を磁歪伝達媒体１１の長手方
向に沿って移動させると、磁歪振動波による誘導電圧Ｖ
ａもそれに応じて時間軸上を移動する。従って、時刻ｔ
ｏ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１７で指定された位置、即ち距離！を算出
することができる。

位置を算出するため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波による誘導電圧Ｖａの振幅が閾
値−Ｅｌより小さくなった時点ｔ３、閾値Ｅ１より大き
くなった時点ｔ４を利用しても良く、また、ゼロクロス
点ｔ５を使用しても良い。

次に誘導電圧ｖｂについてみると、その振幅が時刻ｔｏ
真直後大きくなり、また、時刻ゼ０からｔｌ’〜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
っているが、これは前述した誘導電圧ｖａの場合と同様
な理由に基づくものである。

ところで、誘導電圧Ｖａとｖｂとを比較すると、その波
形は微妙に異なり、時刻ｔｏからｔ１〜ｔ２までの時間
、例えばＴ１と、時刻ｔｏからｔ１゛〜ｔ２’までの時
間、例えばＴ２との間にも差違ある。次にこの理由につ
いて説明する。

第２のコイル１５ａに含まれる磁歪伝達媒体１１は図示
例では４本あり、それぞれに第１のコイル１２により磁
歪振動波が生起され、該各磁歪振動波に基づいてコイル
１５ａの各コイルに誘導電圧が発生する。これらの誘導
電圧を合成したものがコイル１５Ｈの誘導電圧Ｖａであ
るが、位置指定用棒磁石１７より離れた位置の磁歪伝達
媒体１１に巻回されたコイルには、実際にはほとんど誘
導電圧は発生せず、位置指定用棒磁石１７に近接した１
〜２本の磁歪伝達媒体１１に巻回されたコイルに発生す
る誘導電圧によって前記誘導電圧Ｖａは決定されること
になる。

また、誘導電圧ｖｂについても同様に第２のコイル１５
ｂに含まれる磁歪伝達媒体１１中の位置指定用棒磁石１
７に近接した１〜２本の磁歪伝達媒体１１に巻回された
コイルに発生する誘導電圧によって決定される。

ところで前述したように第２のコイル１５ａと１５ｂは
複数の磁歪伝達媒体１１に対して交互に巻回されている
ため、位置指定用棒磁石１７をどの位置に置いてもそれ
ぞれ誘導電圧を得ることができ、従って、これらを平均
化することにより磁歪伝達媒体１１の特性上のバラツキ
による位置検出精度の低下を少なくすることが可能とな
る。

また、第１図において、位置指定用棒磁石１７を磁歪伝
達媒体１１の長手方向に垂直な方向に平行移動させ、位
置指定用棒磁石１７のＮ極が磁歪伝達媒体１１の上に位
置した時も、第３図と同様の誘導電圧が得られる。これ
はコイル１５ａ（又は１５ｂ）において、隣接するコイ
ル同士の間で接続極性が逆であるが、コイル１２ａ、１
２Ｃとコイル１２ｂ、１２ｄの巻回方向を反対にしであ
ることによる。従って、常に同一極性の磁歪振動波によ
る誘導電圧を取出すことができ、検出精度を高めること
が可能となる。また、コイル１２ａ、１２ｃとコイルミ
２ｂ、：＋イル１２ｄの巻回方向を逆にしているので、
コイルより発生する誘導電圧は互いに打ち消し合って小
さくなり、第１のコイル１２から第２のコイル１５に直
接誘導される第３図に示す時刻ｔｏ謹直後誘導電圧も小
さくなる。従って、第１のコイル１２と第２のコイル１
５と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、第１の部分コイルの各目方向又は接続極性を隣
接するコイル同士で逆にすれば前記効果は得られる。

なお、第１図の構成において、位置指定用棒磁石１７が
磁歪伝達媒体１１の上にある場合、位置指定用棒磁石１
７の極性あるいはバイアス用磁石１４の極性を図示した
ものと逆にした場合、第１のコイル１２あるいは第２の
コイル１５ａ（又は１５ｂ）の各コイルの巻き方向を逆
向きにした場合、及び第１のコイル１２あるいは第２の
コイル１５の各コイル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。

従って、第１図において、コイル１５ａ（又は１５ｂ）
の各コイルの巻き方を反対にした場合には、コイル１２
の各コイルの巻き方を逆にすれば、常に同一極性の磁歪
振動波による誘導電圧を取出すことができる。第１図に
おいて、コイル１５ａ（又は１５ｂ）の各コイルは直列
に接続しているが、誘導電圧は小さくなるがコイル１５
ａ又は１５ｂの各コイルを並列に接続する構成としても
良い。

第４図は前述した位置検出部を２組を備えた２方向の位
置検出装置の甲面図、第５図はそのＡ−Ａ′線矢視方向
の断面図である。前記磁歪伝達媒体１１と第１のコイル
１２と第２のコイル１５ａ及び１５ｂとからなる２組の
位置検出部は互いに直交するよう重ね合わされ、非磁性
金属からなるケース１８に収納され、接着剤等で固定さ
れる。

また、バイアス用磁気発生器１４は磁歪伝達媒体１１の
端部に対向するようにケース１８の底部に固定されるが
、磁歪伝達媒体１１の上方又は下方あるいは側方に並列
に配置してもよい。さらにケース１８の上面には非磁性
金属よりなる蓋１９が被せられており、この蓋１９の上
部で位置指定用磁気発生器１７を動かし、位置指定操作
を行なう如くなっている。なお、ここでは便宜上、Ｘ方
向の位置検出部の各部を磁歪伝達媒体１１（Ｘ）、第１
のコイル１２（Ｘ）、第２のコイル１５ａ（Ｘ）及び１
５ｂ（Ｘ）と表わし、Ｙ方向の位置検出部の各部を磁歪
伝達媒体１１（Ｙ）、第１のコイル１２（Ｙ）、第２の
コイル１５ａ（Ｙ）及゛び１５ｂ（Ｙ）と表わすものと
する。

第６図は位置指定用磁気発生器１７の具体的実施例ある
入力ペンの構造を示す断面図、第７図はその電気回路で
ある。同図において、２０１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２０
２が軸方向に摺動自在に収納されている。また、容器２
０１の他端側には周方向に亘って透明なプラスチック等
からなる赤外線透過窓２０３が設けられ、その内側には
円錐体の周面にクロムメッキ等を施した反射体２０４と
、赤外線発光ダイオード２０５とが収納されている。

２０６．２０７は操作スイッチで、操作スイッチ２０６
は容器２０１の先端側の一側に取付らけれ、操作スイッ
チ２０１は棒磁石２０２の他端に対向して取付けられて
いる。また、２０８は信号発生回路、２０９は電池で、
容器２０１内の適所に収納されている。信号発生回路２
０８は、測定開始、位置入力等の処理装置１６に対する
複数（ここでは３通り）の命令を幾つかのパルス信号の
組合わせによる複数のコード信号にそれぞれ変換するも
ので、デコーダ２１１とコード信号発生器２１２とダイ
オード駆動用トランジスタ２１３とを備え、操作スイン
≠２０６゜２０７のオン・オフの組合せに従って、コー
ド信号を発生し、発光ダイオード２０５を駆動する。而
して、操作スイッチ２０６をオンすると、測定開始のコ
ードを示す赤外線信号がダイオード２０５より反射体２
０４．透過窓２０３を介して発信され、そのままカバー
２１４を取付けた棒磁石２０２の先端を入力面に押し当
てると、該棒磁石２０２がスライドしてスイッチ２０１
がオンし、位置入力のコード信号を示す赤外線信号が発
信される如くなっている。

第８図は第４図及び第５図に示した２方向の位置検出装
置に対応する処理装置３０の概略構成を示す回路ブロッ
ク図である。以下、前記２方向の位置検出装置に入力ペ
ン２０を用いて座標入力を行なう場合の動作を説明する
。

今、入力ペンがケース１８の蓋１９を介して、Ｘ方向の
第１のコイル１２　（Ｘ）のコイル面中心からＸ方向の
距離！１の磁歪伝達媒体１１（Ｘ）上、また、Ｙ方向の
第１のコイル１２　（Ｙ）のコイル面中心からＹ方向の
距ｆｉＪ２の磁歪伝達媒体１１（Ｙ）上にあり、電気機
械結合係数が大きくなる程度の磁気を磁歪伝達媒体１１
　（Ｘ）、１１（Ｙ）に加えているものとする。

入力ペン２０のスイッチ２０６をオンすると、発光ダイ
オード２０９より、測定開始のコードを示す赤外線信号
が発信される。該赤外線信号はケース１８の上部の適所
に赤外線通過窓（図示せず）を介して設けられた赤外線
受光ダイオード３０１で受信され、増幅及び波形整形器
３０２で増幅・波形整形され、元のコード信号に戻され
、さらに復号器３０３で測定開始の命令信号に変換され
、マイクロプロセッサ３０４に送出される。マイクロプ
ロセッサ３０４は測定開始の命令信号を読取ると、ＸＹ
切換信号のうち、Ｘ方向を選択する切換信号をマルチプ
レクサ３０５に送出し、Ｘ方向パルス電流発生器１３（
Ｘ）を選択するとともに、Ｘ方向の第２のコイル１５ａ
（Ｘ）を選択する切換信号をマルチプレクサ３０６に送
出Ｊる。また、これと同時にトリガパルスをマルチプレ
クサ３０５を介してＸ方向パルス電流発生器１３（Ｘ）
に加え、Ｘ方向の第１のコイル１２　（Ｘ）にパルス電
流を印加する。また、前記トリガパルスは単安定マルチ
バイブレータ（モノマルチ）３０７を介してカウンタ３
０８にも加えられており、該カウンタ３０８はリセット
され、クロック発生器３０９より供給されるクロックパ
ルスの計数を開始する。該クロック発生器３０９のクロ
ックパルスのパルス繰返し周波数は、例えば１００ＭＨ
ｚである。

Ｘ方向パルス電流発生器１３（Ｘ）が動作しパルス電流
がＸ方向の第１のコイル１２（Ｘ）に印加されると、該
コイル１２（Ｘ）で瞬時的磁場変動が発生し、これが原
因で前述したように磁歪伝達媒体１１（Ｘ）の該コイル
１２（Ｘ）の巻回部分で磁歪振動波が生起し、この磁歪
振動波により前述したようにＸ方向の第２のコイル１５
ａ（Ｘ）及び１５ｂ（Ｘ）に誘導電圧が発生する。

前記Ｘ方向の第２のコイル１５ａ（Ｘ）及び１５ｂ（Ｘ
）で発生する誘導電圧のうち、第２のコイル１５ａ（Ｘ
）で発生した電圧のみがマルチプレクサ３０６を介して
増幅器３１０に送られ増幅され、さらにコンパレータ（
比較器）３１１に送出される。該コンパレータ３１１で
はこの誘導電圧を駐準電圧、例えば前述した閾値Ｅ１と
比較し、該誘導電圧が閾値Ｅ１より大きくなった時、即
ち磁歪振動波による誘導電圧の正極部分を検出した時に
カウンタ３０８にストップパルスを送出し、その計数を
停止させる。

この時、カウンタ３０８にはＸ方向の第１のコイル１２
（Ｘ）にパルス電流が加られた時刻からＸ方向の第２の
コイル１５ａ（Ｘ）に磁歪振動波による誘導電圧が現れ
るまでの時間に対応するデイジタル値が得られる。また
、この値は、Ｘ方向の第１のコイル１２（Ｘ）から入力
ベン２０までのＸ方向の距１１ｉ１ｉＪ１を、毎秒的５
０００ｍの速さで磁歪振動波が進む時間に対応したもの
となる。

マイクロプロセッサ３０４はこの時のカウンタ３０８の
計数値、即ち、第１のＸ方向位置データを読込む。

ついで、マイクロプロセッサ３０４はＸ方向の第２のコ
イル１５ｂ（Ｘ）を選択する切換信号をマルチプレクサ
３０６に送出するとともに、マルチプレクサ３０５及び
単安定マルチバイブレータ３０７にトリガパルスを送出
し、以下、前記同様にしてＸ方向の第１のコイル１２　
（Ｘ）にパルス電流が加えられた時刻からＸ方向の第２
のコイル１５ｂ（Ｘ）に磁歪振動波による誘導電圧が現
れるまでの時間に対応するディジタル値、即ち第２のＸ
方向位置データを得る。而して、マイクロプロセッサ３
０４は前記第１及び第２のＸ方向位置データの算術平均
を取り、これをその時の入力ペンの真のＸ方向位置デー
タとする。

さらにマイクロプロセッサ３０４はＹ方向の切換信号を
マルチプレクサ３０５に送出し、Ｙ方向パルス電流発生
器１３（Ｙ）を選択し、またＹ方向の第２のコイル１５
ａ（Ｙ）を選択する切換信号をマルチプレクサ３０６に
送出し、マルチプレクサ３０５及び単安定マルチバイブ
レーク３０７にトリガパルスを与え、第１のＹ方向位置
データを測定し、また、前記同様にして第２のＹ方向位
置データを測定し、これらの算術平均より真のＹ方向位
置データを得る。

このようにして得られたディジタル値のＸ座標値及びＹ
座標値は、一旦、マイクロプロセッサ３０４内のメモリ
に記憶され必要に応じて図示しない電子ｎ１算機等に送
出されるが、前期測定開始を示す信号が出されている間
、上述したような測定が繰返され、その値は更新される
。

次に入力ペン２０の先端を入力面に強く押し付け、スイ
ッチ２０１をオンすると、発光ダイオード２０５より位
置入力のコードを示す赤外線信号が発信され、これが前
記同様にしてマイクロプロセッサ３０４に認識されると
、その時点における前記ディジタル値のＸ座標値及びＹ
座標値が入力値として電子計算機等に送出される。以下
、これを繰返し、次々に指示する位置データを得ること
ができる。

なお、一方向のみの位置検出装置に対応する処理装置に
ついては、前記処理装置３０において、マルチプレクサ
３０５及びこれに対するＸＹ切換信号、さらにマルチプ
レクサ３０６に対するＹ方向の第２のコイル１５ａ　（
Ｙ）、１５ｂ　（Ｙ）の切換信号を除いた点以外はほぼ
同様な回路により構成される。

また、これまでの説明では第１のコイル１２（Ｘ方向の
第１のコイル１２（Ｘ）、Ｙ方向の第１のコイル１２（
Ｙ）を含む。）を磁歪振動波の発生用に使用し、第２コ
イル１５ａ、　１５ｂ　（Ｘ方向の第２のコイル１５ａ
　（Ｘ）、１５ｂ　（Ｘ）、Ｙ方向の第２のコイル１５
ａ　（Ｙ）　、　１５ｂ　（Ｙ）を含む。）を磁歪振動
波の検知用として使用したが逆としても良く、この場合
には位置指定用磁気発生器１７（入力ベン２０）の真下
で磁歪振動波が発生し、第１のコイル１２で誘導電圧が
発生することになる。

さらにまた、これまでの説明では第２のコイル１５を２
つのコイル群１５ａ、１５ｂに分けたが、第１のコイル
１２を各磁歪伝達媒体１１毎に別々に巻回し、これらの
隣接する各コイルを２つ（又はそれ以上）のコイル群に
分けても同様な位装置検出が可能となる。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、第１のコイル又は
第２のコイルを各磁歪伝達媒体毎に別々にを回するとと
もに、隣接する各コイルを電気的に独立な複数のコイル
群に分け、各コイル群毎に磁歪振動波による誘導電圧が
発生するまでの時間を測定し、これらを平均し位置検出
するようになしたため、位置指定用磁気発生器に最も近
い２つ又は３つ以上の磁歪伝達媒体毎に伝搬した磁歪振
動波によるデータをそれぞれ測定でき、これらを平均を
取ることにより磁歪伝達媒体毎の特性上のバラツキによ
る位置検出誤差を減少させることができる等の利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置検出装置の基本的な構成を示す図
、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図は第２のコイル１５ａ。１５ｂに発生する誘導電圧の時間的変化の一例を示す線
図、第４図は２方向の位置検出装置の実施例を示す平面
図、第５図は第４図Ａ−Ａ　′線矢祝方向の断面図、第
６図は入力ベン２０の構成を示す断面図、第７図はその
電気回路図、第８図は処理装置３０のブロック構成図、
第９図は従来の位置検出装置の概要を示ず図である。１１・・・磁歪伝達媒体、１２・・・第１のコイル、１
３・・・パルス電流発生器、１４・・・バイアス用磁気
発生器、１５・・・コイル群１’５ａ、１５ｂからなる
第２のコイル、１６・・・処理装置、１７・・・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磁歪伝達媒体
と、該複数の磁歪伝達媒体の一端に巻回された第１のコ
イルと、該複数の磁歪伝達媒体の広い範囲に亘って巻回
された第２のコイルとを備え、該第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、この時点より該磁歪振動
波が磁歪伝達媒体を伝搬して位置指定用磁気発生器の置
かれた地点に到達し、第１のコイル又は第２のコイルの
他方に磁歪振動波による誘導電圧が発生するまでの時間
を測定し、これに基いて位置指定用磁気発生器の指定位
置を求める位置検出装置において、第１のコイル又は第
２のコイルを各磁歪伝達媒体毎に別々に巻回するととも
に、隣接する各コイルを電気的に独立な複数のコイル群
に分け、各コイル群毎に前記時間を測定し、これらを平
均して前記指定位置を求めるようになしたことを特徴と
する位置検出装置。
（２）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重ね合わされた構成を有し、
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方向の第１のコイルと、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方向の第１のコイルと、
前記複数のＸ方向の磁歪伝達媒体の広い範囲に亘って巻
回されたＸ方向の第２のコイルと、前記複数のＹ方向の
磁歪伝達媒体の広い範囲に亘って巻回されたＹ方向の第
２のコイルとを備え、前記Ｘ方向の第１のコイル又はＸ
方向の第２のコイルの一方にパルス電流を印加して前記
Ｘ方向の各磁歪伝達媒体に磁歪振動波を生起させ、この
時点より該磁歪振動波がＸ方向の磁歪伝達媒体を伝搬し
て位置指定用磁気発生器の置かれた地点に到達し、Ｘ方
向の第１のコイル又はＸ方向の第２のコイルの他方に磁
歪振動波による誘導電圧が発生するまでの時間を測定し
、これに基いて位置指定用磁気発生器のＸ方向の指定位
置を求め、さらに前記同様にしてＹ方向の指定位置を求
める位置検出装置において、Ｘ方向及びＹ方向の第１の
コイル又は第２のコイルをＸ方向及びＹ方向の各磁歪伝
達媒体毎に別々に巻回するとともに、Ｘ方向及びＹ方向
の隣接する各コイルを電気的に独立な複数のＸ方向及び
Ｙ方向のコイル群に分け、各コイル群毎に前記時間を測
定し、これらを平均して前記Ｘ方向及びＹ方向の指定位
置を求めるようになしたことを特徴とする位置検出装置
。