JPH07306745A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ループコイルの切替にアナログスイッチを必
要とせず、ディジタル回路のみで構成でき、電力の利用
効率が良い位置検出装置を提供する。 【構成】 複数のループコイル２−１〜２−３の一端に
３ステートドライバ５−１〜５−３をそれぞれ接続し、
他端に共通に３ステートドライバ６を接続し、３ステー
トドライバ５−１〜５−３のうちの一の３ステートドラ
イバをＮＯＲゲート４に接続状態とし残りを高インピー
ダンス状態とするとともに３ステートドライバ６を接地
状態とすることにより、一のループコイルに発振回路３
からの信号を供給して電波を発生させ、また、３ステー
トドライバ６を高インピーダンス状態とすることによ
り、位置指示器１からの反射電波による誘導電圧を検出
可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、共振回路を有する位置
指示器による指示位置の座標値を検出する位置検出装置
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この出願に先立ち、出願人は特願昭６１
−２１３９７０号（特開昭６３−７０３２６号公報参
照）において、共振回路のみを有し且つどこにも接続さ
れない位置指示器による指示位置の座標値を検出し得る
位置検出装置を提案した。

【０００３】前記装置の内容を簡単に説明すると、位置
検出方向に並設してなる複数のループコイルより一のル
ープコイルを選択し、これに所定の周波数の交流信号を
供給して電波を送信させ、該電波を位置指示器に設けた
共振回路に受信させる。この際、該電波によるエネルギ
ーを受けた共振回路から発生される電波を前記一のルー
プコイルに受信させ、誘導電圧を発生させる。これを複
数のループコイルについて順次切替えて繰返し、各ルー
プコイルに発生した誘導電圧の大きさに基づいて共振回
路の位置、即ち指示位置の座標値を求める如くなしたも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の位置検出装置では、各ループコイルのターン数が多
い程、効率良く電波を送受信できるが、精度向上、コス
ト削減等の観点から１枚のプリント基板上に形成される
導体パターンによって前述したループコイルを構成する
場合が多く、その場合、全てのループコイルを１枚のプ
リント基板上に互いに密接もしくは重ね合わせて配置し
なければならないため、実際には１つのループコイル当
たり２ターン程度に限定され、そのインピーダンスも数
Ω程度であった。

【０００５】一方、従来のこの種の位置検出装置では、
各ループコイルの切り替えにアナログスイッチを用いて
いたが、該アナログスイッチのオン時のインピーダンス
は低いものでも２０Ω以上あったため、電波を送信する
際の電力の多くがアナログスイッチで消費され、電力の
利用効率が悪いという問題があった。

【０００６】また、このようなアナログスイッチの電源
電圧を下げるとオン時のインピーダンスがさらに高くな
り、さらに効率を悪化させてしまうので、装置の電源電
圧を下げる際の妨げとなっていた。また、このようなア
ナログスイッチは通常、プラス電源の外、マイナス電源
も必要とするため、電源回路の構成が複雑となり、その
規模も大きくなるという問題があった。

【０００７】さらにまた、この種の位置検出装置では、
装置全体の小型化や製造工程の合理化のため、ループコ
イル以外の部分を集積化して専用のＩＣにしたいという
要求があるが、アナログスイッチの部分は他の回路との
集積化が困難であった。

【０００８】本発明の目的は、ループコイルの切替にア
ナログスイッチを必要とせず、ディジタル回路のみで構
成でき、これによって電力の利用効率が良く、装置の電
源電圧を下げることが可能であり、また、単一極性の電
源のみで駆動可能であり、集積化も容易な位置検出装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、共振回路を有する位置指示器と、位置検出
方向に並設された複数のループコイルとの間で電波を送
受信することにより、位置指示器による指示位置の座標
値を求める位置検出装置において、電波の送信時は位置
指示器の共振回路の共振周波数とほぼ同一周波数の単極
性パルス信号を出力し、電波の受信時はシグナルグラウ
ンドを出力する送信回路と、複数のループコイルの一端
にそれぞれ接続され、該各一端を前記送信回路に接続状
態とするか又は開放状態とするかをそれぞれ任意に切替
可能な複数の第１の切替回路と、複数のループコイルの
他端に共通に接続され、該他端を共通にシグナルグラウ
ンドに接続状態とするか又は開放状態とするかを任意に
切替可能な第２の切替回路と、位置指示器に対して電波
を送信する時は複数の第１の切替回路のうち電波を送信
すべきループコイルに対応する第１の切替回路を送信回
路に接続状態とし残りの第１の切替回路を開放状態とす
るとともに、第２の切替回路をシグナルグラウンドに接
続状態とするよう制御し、また、位置指示器から発生す
る電波を受信する時は複数の第１の切替回路のうち電波
を受信すべきループコイルに対応する第１の切替回路を
送信回路に接続状態とし残りの第１の切替回路を開放状
態とするとともに、第２の切替回路を開放状態とするよ
う制御する切替制御手段と、複数のループコイルの他端
に共通に接続され、ループコイルに発生する誘導電圧を
検出する受信回路と、複数のループコイルにそれぞれ発
生する誘導電圧に基づいて前記位置指示器による指示位
置の座標値を算出する座標算出手段とを備えた位置検出
装置を提案する。

【００１０】

【作用】本発明によれば、電波の送信時、複数のループ
コイルのうち、その一端が対応する第１の切替回路によ
り送信回路に接続され、他端が第２の切替回路によりシ
グナルグラウンドに接続された一のループコイルには送
信回路からの単極性パルス信号に基づく電流がシグナル
グラウンドとの間に流れ、該一のループコイルから位置
指示器の共振回路の共振周波数とほぼ同一周波数の電波
が発生する。この際、複数のループコイルのうちの残り
のループコイルはその一端が対応する各第１の切替回路
により開放状態となり、他端が第１の切替回路によりシ
グナルグラウンドに接続されるので、いずれも電流は流
れず、電波も発生しない。つまり、複数の第１の切替回
路により選択されたループコイルのみから電波を発生さ
せることができる。また、複数のループコイルの他端に
共通に接続された受信回路も該各他端が全てシグナルグ
ラウンドに接続された状態であるので、前述した単極性
パルス信号を検出することはない。

【００１１】一方、電波の受信時、複数のループコイル
のうち、その一端が対応する第１の切替回路によりシグ
ナルグラウンドに接続され、他端が第２の切替回路によ
り開放状態とされた一のループコイルには位置指示器の
共振回路から反射される電波に基づく誘導電圧がシグナ
ルグラウンドとの間に発生し、受信回路にて検出され
る。この際、複数のループコイルのうちの残りのループ
コイルはその一端が対応する各第１の切替回路により開
放状態となり、他端が第２の切替回路により開放状態と
されるので、いずれも誘導電圧は発生しない。つまり、
複数の第１の切替回路により選択されたループコイルの
みに発生する誘導電圧を検出することができる。

【００１２】なお、電波の送信時及び受信時における複
数のループコイルの選択切替並びに受信時に検出した誘
導電圧に基づく指示位置の座標値の算出については前述
した先願又はその関連出願の場合と同様である。

【００１３】

【実施例】図１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は位置指示器、２−１，２−
２，２−３はループコイル、３は発振回路、４はＮＯＲ
ゲート、５−１，５−２，５−３，６，７は３ステート
ドライバ、８は増幅器、９は検波器、１０はピークホー
ルド回路、１１はアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
回路、１２は処理装置（ＣＰＵ）、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、
Ｌはコイル、Ｃはコンデンサである。

【００１４】位置指示器１はコイル及びコンデンサを含
む所定の周波数、例えばｆｏを共振周波数とする周知の
共振回路からなっており、オペレータの操作に応じて任
意の位置に移動し得る如くなっている。

【００１５】ループコイル２−１〜２−３は位置検出方
向に互いにほぼ平行に並設されており、その各一端は３
ステートドライバ５−１〜５−３の出力端子にそれぞれ
接続され、また、その各他端は抵抗Ｒ１、コイルＬ及び
コンデンサＣを介して３ステートドライバ６の出力端子
に共通に接続されるとともに抵抗Ｒ２を介して増幅器８
に共通に接続されている。

【００１６】発振回路３は前述した所定の周波数ｆｏの
単極性パルス信号を発生して、これをＮＯＲゲート４の
一方の入力端子に送出する。ＮＯＲゲート４の他方の入
力端子には電波の送信期間及び受信期間を表す送受切替
信号ＳＲが加えられており、電波の送信期間中は出力端
子に前記単極性パルス信号を送出し、電波の受信期間中
はローレベル信号を送出、即ち出力端子をシグナルグラ
ウンド状態とする。

【００１７】３ステートドライバ５−１〜５−３の入力
端子はＮＯＲゲート４の出力端子に共通に接続され、各
制御（入力）端子にはループコイルの選択信号Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３が入力されている。また、３ステートドライバ
６の入力端子は接地されており、その制御（入力）端子
には前記送受切替信号ＳＲが入力されている。また、３
ステートドライバ７の入力端子は接地されており、その
制御（入力）端子には前記送受切替信号ＳＲが入力さ
れ、出力端子はループコイル２−１〜２−３の他端と増
幅器８との間（厳密には抵抗Ｒ２と増幅器８との間）に
接続されている。

【００１８】３ステートドライバは、出力端子に通常の
ハイレベル又はローレベルの信号を出力できる外、出力
端子をハイ（高）インピーダンス状態、即ち開放状態に
保持することができる周知のディジタル回路であり、制
御端子にローレベルの信号が入力された時は入力信号を
出力端子にそのまま出力し、制御端子にハイレベルの信
号が入力された時は出力端子を高インピーダンス状態に
保持する。その入力と出力との詳細な関係を図２に示
す。

【００１９】増幅器８はオペアンプ及び抵抗からなる周
知の加算増幅器であり、後述する如くして選択されるル
ープコイル２−１〜２−３中の一のループコイルに発生
する誘導電圧を増幅し、これを検波器９へ送出する。検
波器９は周知のダイオードからなっており、前記誘導電
圧を検波・整流してピークホールド回路１０へ送出す
る。ピークホールド回路１０は周知のコンデンサであ
り、検波・整流された誘導電圧のピーク値を保持する如
くなっている。Ａ／Ｄ変換回路１１は前記ピークホール
ド回路１０の出力をアナログ・ディジタル変換して処理
装置１２へ送出する。

【００２０】処理装置１２は送受切替信号ＳＲ及びコイ
ル選択信号Ｓ１〜Ｓ３を発生し、これらを各部に供給す
るとともに、前記ディジタル値に変換されたループコイ
ル２−１〜２−３に対応した誘導電圧の電圧値に基づい
て位置指示器１の共振回路による指示位置の座標値を算
出する。

【００２１】抵抗Ｒ１は電流制限用の抵抗であり、電波
の送信時に３ステートドライバ５−１〜５−３に過剰な
電流が流れるのを防ぐためのものである。また、抵抗２
は電波の送信時に３ステートドライバ７及び増幅器８側
へ流れる電流をなるべく少なくするためのものであり、
Ｒ２＞＞Ｒ１に設定される。なお、３ステートドライバ
７は電波の送信時に電流が増幅器８に直接流れないよう
にするためのものであり、必ずしも必要ではない。

【００２２】また、コイルＬ及びコンデンサＣは電波の
送信時に発振回路３で発生する単極性パルス信号の波形
をなまらせ、なるべく正弦波に近い波形の電波を発生さ
せるとともに、該単極性パルス信号がローレベル（グラ
ウンドレベル）の際、その蓄積エネルギーによってルー
プコイルに逆方向の電流を流すためのもので、その値は
該コイルＬ及びコンデンサＣを含む送信時のループの共
振周波数が単極性パルス信号の周波数と一致するように
設定される。

【００２３】なお、前述した発振回路３及びＮＯＲゲー
ト４が請求項１でいう送信回路を構成し、また、３ステ
ートドライバ５−１〜５−３が請求項１でいう複数の第
１の切替回路を構成し、また、３ステートドライバ６が
請求項１でいう第２の切替回路を構成し、また、３ステ
ートドライバ７が請求項５でいう第３の切替回路を構成
し、また、増幅器８、検波器９、ピークホールド回路１
０及びＡ／Ｄ変換回路１１が請求項１でいう受信回路を
構成し、また、処理装置１２が請求項１でいう切替制御
手段及び座標算出手段を構成し、また、コイルＬ及びコ
ンデンサＣが請求項３，４でいうＬＣ回路を構成する。

【００２４】図３は本実施例における各部の信号波形の
一例を示すもので、ここでは位置指示器１がループコイ
ル２−２付近にある場合の例を示す。図中、ＳＲは送受
切替信号、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はコイル選択信号、
（イ），（ロ），（ハ）はループコイル２−１，２−
２，２−３から送信される電波、（ニ）は位置指示器１
の共振回路に発生する誘導電圧、（ホ）は受信信号、
（ヘ）は受信信号のピークホールド波形である。以下、
これに従って本実施例の動作を説明する。

【００２５】まず、送受切替信号ＳＲがローレベルの電
波の送信期間であって、コイル選択信号Ｓ１がローレベ
ルでＳ２，Ｓ３がハイレベルであると、ＮＯＲゲート４
は開き、３ステートドライバ５−１，６，７は入力信号
をそのまま出力し、３ステートドライバ５−２，５−３
は出力端子を高インピーダンス状態、即ち開放状態とす
る。

【００２６】この時、ループコイル２−１にはＮＯＲゲ
ート４及び３ステートドライバ５−１を介して発振回路
３からの単極性パルス信号が供給され、該単極性パルス
信号に基づく電流が３ステートドライバ６を介して接続
されるシグナルグラウンドとの間に（少量ではあるが、
３ステートドライバ７を介して接続されるシグナルグラ
ウンドとの間にも）流れ、これによって単極性パルス信
号の周波数に従う電波、即ち位置指示器１の共振回路の
共振周波数に等しい周波数ｆｏの電波（イ）が発生す
る。該ループコイル２−１より発生した電波は位置指示
器１の共振回路に同調し、誘導電圧（ニ）を発生させ
る。

【００２７】一方、他のループコイル２−２，２−３は
対応する３ステートドライバ５−２，５−３が開放状態
であるから、ループコイル２−１からの電流が流れるこ
ともなく、電波を発生しない（ロ），（ハ）。また、増
幅器８の入力側は３ステートドライバ６，７によってシ
グナルグラウンドに接続されているため、その出力に誘
導電圧は検出されない（ホ）。

【００２８】次に、コイル選択信号Ｓ１〜Ｓ３はそのま
まで送受切替信号ＳＲがハイレベルの電波の受信期間に
なると、ＮＯＲゲート４は閉じ、３ステートドライア５
−１は入力信号をそのまま出力し、３ステートドライバ
５−２，５−３，６，７は出力端子を開放状態とする。

【００２９】この時、ループコイル２−１の一端は３ス
テートドライバ５−１を介して閉じたＮＯＲゲート４の
出力端子、即ちシグナルグラウンドに接続されるが、他
のループコイル２−２，２−３の一端は３ステートドラ
イバ５−２，５−３により開放状態とされ、また、各他
端は全て３ステートドライバ６，７により開放状態とさ
れる。従って、位置指示器１の共振回路に発生した誘導
電圧（ニ）に基づいて該共振回路から発生、即ち反射さ
れる電波はループコイル２−１のみに共振周波数ｆｏと
ほぼ同一周波数の誘導電圧（ホ）を発生させる。

【００３０】前記誘導電圧（ホ）は増幅器８で増幅さ
れ、検波器９で検波・整流され、さらにピークホールド
回路１０でそのピーク値が保持され（ヘ）、Ａ／Ｄ変換
回路１１でディジタル値に変換されて処理装置１２へ送
出される。

【００３１】次に、送受切替信号ＳＲがローレベルの電
波の送信期間になるとともに、コイル選択信号Ｓ１，Ｓ
３がハイレベルでＳ２がローレベルになると、ループコ
イル２−２のみから電波が発生し、以下、送受切替信号
ＳＲ及びコイル選択信号Ｓ１〜Ｓ３の切替に伴って前記
同様な電波の送受信が繰り返され、各ループコイル２−
１〜２−３に発生する誘導電圧の電圧値が処理装置１２
へ送出される。

【００３２】前記ループコイル２−１〜２−３に発生す
る誘導電圧の電圧値は、位置指示器１の共振回路と各ル
ープコイル２−１〜２−３との距離に依存し、この距離
が小さいほど大きくなる。従って、ループコイル２−１
〜２−３より取出される誘導電圧の電圧値は位置指示器
１の指示位置に最も近いループコイルに対応する誘導電
圧を最大として、対応するループコイルが指示位置から
離れるに従って徐々に小さくなる。前記各誘導電圧の電
圧値は処理装置１２により演算処理され、電圧値の分布
が極大となる位置が求められ、これより位置指示器１に
よる指示位置の座標値が求められる。

【００３３】このように第１の実施例によれば、３ステ
ートドライバを用いてループコイル２−１〜２−３のう
ちの一のループコイルを選択し、これに単極性パルス信
号を加えて電波を送信できるとともに、位置指示器１の
共振回路から反射される電波を受信して誘導電圧を検出
できるため、従来のアナログスイッチを用いた場合のよ
うに電波の送信時に電力が無駄に消費されることがな
く、電力を効率良く利用することができ、また、装置の
電源電圧を下げることも可能となり、さらにまた、マイ
ナス電源も不要となり、電源回路を簡略化することがで
きる。また、アナログ部分がなくなるため、ループコイ
ル以外の部分を集積化でき、専用ＩＣ化が可能となる。
また、ループコイルと直列にＬＣ回路を設けたことによ
り、正弦波に近い波形の電波を発生することができ、高
調波成分の少ない、即ちＳＮ比の良い電波の送受信が可
能となる。また、３ステートドライバ７を設けたことに
より、電波の送信時に増幅器８に直接流れる電流がなく
なり、該増幅器８で余計な電力を消費することがなくな
る。

【００３４】図４は第１の実施例における各部の信号波
形の他の例を示すもので、ここでは電波の送信時は所定
のループコイル、通常、共振回路１に最も近いループコ
イル（ここではループコイル２−２）を選択し、受信時
のみループコイルを順次切り替えて選択するようになし
た例を示す。図中、ＳＲは送受切替信号、Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３はコイル選択信号、（ロ）’はループコイル２−２
から送信される電波、（ニ）’は位置指示器１の共振回
路に発生する誘導電圧、（ホ）’は受信信号、（ヘ）’
は受信信号のピークホールド波形である。

【００３５】送受切替信号ＳＲは図３の例と同一であ
り、コイル選択信号Ｓ１〜Ｓ３は電波の送信時に常にＳ
２のみがローレベルとなる点を除いて図３の例と同一で
ある。また、電波の送信時のループコイルが固定されて
いるため、誘導電圧（ニ）’のレベルは一定である。受
信信号（ホ）’、受信信号のピークホールド波形
（ヘ）’は基本的に図３の場合とほぼ同様である。な
お、電波を送信するループコイルの選択は位置指示器１
の移動に伴って切替られる。

【００３６】また、図４に示したループコイルの選択法
は共振回路１の位置がある程度分かっていなければなら
ないから、単独で用いられることはなく、使用開始直後
のように共振回路１の位置が全く不明の場合は、通常、
図３に示したような選択法が用いられ、その後、用いら
れることになるが、本願発明の本質は複数のループコイ
ルのうちの一のループコイルをどのような順序で選択す
るかという点とは関わりなく、複数のループコイルのう
ちの一のループコイルをどのようにして選択して駆動し
又は誘導電圧を検出するかという点にある。

【００３７】図５は本発明の位置検出装置の第２の実施
例を示すもので、ここでは第１の実施例において位置指
示器における所定の操作状態、例えば実際に入力すべき
位置を指定した状態（ペンダウン状態）を検出可能とし
た例を示す。

【００３８】図５において、１３は位置指示器であり、
コイルの両端に一のコンデンサを直接接続するとともに
他のコンデンサをスイッチを介して並列に接続してなる
共振回路からなっており、該スイッチのオン・オフに応
じて共振周波数が所定の周波数、例えばｆｏに対してわ
ずかに変化するようになっている。

【００３９】また、１４はコンパレータ（波形整形回
路）、ＥＸＯＲゲート、抵抗及びコンデンサからなる位
相検出回路であり、位置指示器１３におけるスイッチ操
作に伴って受信信号と発振回路３からの単極性パルス信
号（送信信号）との間に位相差が発生すると、ＥＸＯＲ
ゲートから該位相差に従う信号が出力され、これが抵抗
及びコンデンサで積分されて直流信号として出力され
る。

【００４０】また、１５はアナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換回路であり、前記位相検出回路１４の出力をア
ナログ・ディジタル変換して処理装置１２へ送出する。
また、１６は処理装置であり、第１の実施例における処
理装置１２と同様の機能の外、Ａ／Ｄ変換回路１５によ
ってディジタル値に変換された受信信号と送信信号との
位相差に基づいて位置指示器１３におけるペンダウン状
態を検出する。

【００４１】なお、１７は図１における増幅器８、検波
器９及びピークホールド回路１０を省略して表した増幅
・検波・ピークホールド回路であり、その他の構成・効
果は第１の実施例の場合と同様である。

【００４２】この第２の実施例では位置指示器における
所定の操作状態に応じて共振回路の共振周波数を変化さ
せ、該共振周波数の変化を受信信号の位相の変化として
検出して操作状態を識別するようになしたが、共振回路
内部の損失を変化させ、受信信号の減衰率を検出して状
態を識別するようになしても良く、また、信号強度や位
相や減衰率の時間変化を検出して状態を識別することも
できる。この場合、変化量に意味を持たせる方法やディ
ジタルデータを時系列で送る方法も含まれる。さらにま
た、ループコイル側より発生する電波の周波数を、位置
指示器の共振回路の共振周波数の変化に合わせてこれと
一致するように変化させ、この変化量から操作状態を識
別することもできる。

【００４３】図６は本発明の位置検出装置の第３の実施
例を示すもので、ここでは第１の実施例においてループ
コイルの他端側に単極性パルス信号の位相反転信号を加
えて積極的に逆方向の電流を流すようになした例を示
す。

【００４４】即ち、図中、１８はインバータであり、発
振回路３からの単極性パルス信号を入力信号とし、該単
極性パルス信号の位相反転信号を出力する。また、１９
はＮＯＲゲートであり、その一方の入力端子には前記位
相反転信号が加えられ、また、他方の入力端子には送受
切替信号ＳＲが加えられており、電波の送信期間中は出
力端子に前記単極性パルス信号の位相反転信号を送出
し、電波の受信期間中はローレベル信号を送出、即ち出
力端子をシグナルグラウンド状態とする。また、前記Ｎ
ＯＲゲート１９の出力端子は３ステートドライバ６の入
力端子に接続されている。

【００４５】前記構成によれば、電波の送信期間中、単
極性パルス信号がハイレベルの際に電波を送信すべきル
ープコイルの他端がローレベル（グラウンドレベル）と
なる点では第１及び第２の実施例と同様であるが、単極
性パルス信号がローレベル（グラウンドレベル）の際に
電波を送信すべきループコイルの他端がハイレベルとな
るため、ＬＣ回路の蓄積エネルギーの大きさに拘らず該
ループコイルの他端側から一端側に向かって十分な電流
を流すことが可能となり、効率の良い電波の送信を行う
ことができる。なお、その他の構成・効果は第１の実施
例と同様である。

【００４６】前記インパータ１８及びＮＯＲゲート１９
は請求項６でいう第２の送信回路を構成する。また、こ
の実施例においても第２の実施例のように位置指示器に
おける所定の操作状態を検出するように構成できること
はいうまでもない。

【００４７】また、これまでの実施例では、複数のルー
プコイルを離して配置したが、互いに重なり合うように
配置しても良い。また、ループコイルの数は一例であっ
て、任意の数に設定できることはいうまでもない。ま
た、これまで説明した実施例は一方向の位置検出を行う
ものであるが、同様なループコイルを互いに直交する如
く配置し、前記同様な切替回路を設けるとともに他の回
路を切り替え使用して交互にその位置検出を行うことに
より、直交する２方向の指示位置を検出できることはい
うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、電波の送信時は位置指示器の共振回路の共振周
波数とほぼ同一周波数の単極性パルス信号を出力し、電
波の受信時はシグナルグラウンドを出力する送信回路
と、複数のループコイルの一端にそれぞれ接続され、該
各一端を前記送信回路に接続状態とするか又は開放状態
とするかをそれぞれ任意に切替可能な複数の第１の切替
回路と、複数のループコイルの他端に共通に接続され、
該他端を共通にシグナルグラウンドに接続状態とするか
又は開放状態とするかを任意に切替可能な第２の切替回
路とを設け、位置指示器に対して電波を送信する時は複
数の第１の切替回路のうち電波を送信すべきループコイ
ルに対応する第１の切替回路を送信回路に接続状態とし
残りの第１の切替回路を開放状態とするとともに、第２
の切替回路をシグナルグラウンドに接続状態とするよう
制御し、また、位置指示器から発生する電波を受信する
時は複数の第１の切替回路のうち電波を受信すべきルー
プコイルに対応する第１の切替回路を送信回路に接続状
態とし残りの第１の切替回路を開放状態とするととも
に、第２の切替回路を開放状態とするよう制御すること
により、電波の送信時は一のループコイルのみに単極性
パルス信号を加えて電波を送信できるとともに、位置指
示器の共振回路から反射される電波を受信して誘導電圧
を検出でき、これによって、従来のアナログスイッチを
用いた場合のように電波の送信時に電力が無駄に消費さ
れることがなく、電力を効率良く利用することができ、
また、装置の電源電圧を下げることも可能となり、さら
にまた、マイナス電源も不要となり、電源回路を簡略化
することができる。

【００４９】また、本発明の請求項２によれば、複数の
第１の切替回路及び第２の切替回路を３ステートドライ
バで構成したことにより、アナログ回路部分をなくすこ
とができ、ループコイル以外の部分を集積化でき、専用
ＩＣ化が可能となる。また、本発明の請求項３によれ
ば、ループコイルと直列にＬＣ回路を挿入したことによ
り、正弦波に近い波形の電波を発生することができ、高
調波成分の少ない、即ちＳＮ比の良い電波の送受信が可
能となる。

【００５０】また、本発明の請求項４によれば、ＬＣ回
路を含む送信時のループの共振周波数を単極性パルス信
号の周波数と一致するように該ＬＣ回路の値を設定した
ことにより、効率の良い電波の送受信が可能となる。

【００５１】また、本発明の請求項５によれば、複数の
ループコイルの他端と受信回路との接続点に接続され、
該接続点をシグナルグラウンドに接続状態とするか又は
開放状態とするかを任意に切替可能で第２の切替回路と
同様に切替制御される第３の切替回路を設けたことによ
り、電波の送信時に受信回路に直接流れる電流がなくな
り、該受信回路で余計な電力を消費することがなくな
る。

【００５２】また、本発明の請求項６によれば、電波の
送信時は単極性パルス信号の位相反転信号を出力し、電
波の受信時はシグナルグラウンドを出力する第２の送信
回路を設けるとともに、第２の切替回路による切替を前
記第２の送信回路に接続状態とするか又は開放状態とす
るかにしたことにより、単極性パルス信号がグラウンド
レベルの際にもループコイルに逆方向の電流を流すこと
が可能となり、効率の良い電波の送信を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置検出装置の第１の実施例を示す構
成図

【図２】３ステートドライバの入力と出力との関係を示
す図

【図３】第１の実施例における各部の信号波形の一例を
示す図

【図４】第１の実施例における各部の信号波形の他の例
を示す図

【図５】本発明の位置検出装置の第２の実施例を示す構
成図

【図６】本発明の位置検出装置の第３の実施例を示す構
成図

【符号の説明】

１，１３…位置指示器、２−１〜２−３…ループコイ
ル、３…発振回路、４，１９…ＮＯＲゲート、５−１〜
５−３，６，７…３ステートドライバ、８…増幅器、９
…検波器、１０…ピークホールド回路、１１，１５…ア
ナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、１２，１６…
処理装置（ＣＰＵ）、１４…位相検出回路、１７…増幅
・検波・ピークホールド回路、１８…インバータ、Ｒ
１，Ｒ２…抵抗、Ｌ…コイル、Ｃ…コンデンサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共振回路を有する位置指示器と、位置検
   出方向に並設された複数のループコイルとの間で電波を
   送受信することにより、位置指示器による指示位置の座
   標値を求める位置検出装置において、 電波の送信時は位置指示器の共振回路の共振周波数とほ
   ぼ同一周波数の単極性パルス信号を出力し、電波の受信
   時はシグナルグラウンドを出力する送信回路と、 複数のループコイルの一端にそれぞれ接続され、該各一
   端を前記送信回路に接続状態とするか又は開放状態とす
   るかをそれぞれ任意に切替可能な複数の第１の切替回路
   と、 複数のループコイルの他端に共通に接続され、該他端を
   共通にシグナルグラウンドに接続状態とするか又は開放
   状態とするかを任意に切替可能な第２の切替回路と、 位置指示器に対して電波を送信する時は複数の第１の切
   替回路のうち電波を送信すべきループコイルに対応する
   第１の切替回路を送信回路に接続状態とし残りの第１の
   切替回路を開放状態とするとともに、第２の切替回路を
   シグナルグラウンドに接続状態とするよう制御し、ま
   た、位置指示器から発生する電波を受信する時は複数の
   第１の切替回路のうち電波を受信すべきループコイルに
   対応する第１の切替回路を送信回路に接続状態とし残り
   の第１の切替回路を開放状態とするとともに、第２の切
   替回路を開放状態とするよう制御する切替制御手段と、 複数のループコイルの他端に共通に接続され、ループコ
   イルに発生する誘導電圧を検出する受信回路と、 複数のループコイルにそれぞれ発生する誘導電圧に基づ
   いて前記位置指示器による指示位置の座標値を算出する
   座標算出手段とを備えたことを特徴とする位置検出装
   置。
2. 【請求項２】 複数の第１の切替回路は送信回路に共通
   に信号入力端子が接続された複数の３ステートドライバ
   で構成され、第２の切替回路は信号入力端子が接地され
   た３ステートドライバで構成されたことを特徴とする請
   求項１記載の位置検出装置。
3. 【請求項３】 複数のループコイルの他端と第２の切替
   回路との間にＬＣ回路を直列に挿入したことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の位置検出装置。
4. 【請求項４】 ＬＣ回路を含む送信時のループの共振周
   波数が単極性パルス信号の周波数と一致するように該Ｌ
   Ｃ回路の値を設定したことを特徴とする請求項３記載の
   位置検出装置。
5. 【請求項５】 複数のループコイルの他端と受信回路と
   の接続点に接続され、該接続点をシグナルグラウンドに
   接続状態とするか又は開放状態とするかを任意に切替可
   能で第２の切替回路と同様に切替制御される第３の切替
   回路を設けたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか
   記載の位置検出装置。
6. 【請求項６】 電波の送信時は単極性パルス信号の位相
   反転信号を出力し、電波の受信時はシグナルグラウンド
   を出力する第２の送信回路を設けるとともに、第２の切
   替回路による切替を前記第２の送信回路に接続状態とす
   るか又は開放状態とするかにしたことを特徴とする請求
   項１乃至５いずれか記載の位置検出装置。