JPS60176134A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPS60176134A JPS60176134A JP59033083A JP3308384A JPS60176134A JP S60176134 A JPS60176134 A JP S60176134A JP 59033083 A JP59033083 A JP 59033083A JP 3308384 A JP3308384 A JP 3308384A JP S60176134 A JPS60176134 A JP S60176134A
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- Japan
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- magnetic
- lines
- detection
- directions
- excitation
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
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。
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。
(従来技術と問題点)
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゛]コイル前記磁歪振動波に基づく誘導
雷Jfを検出り−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。こ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]−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11器からの誘
導を受iノ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。
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゛]コイル前記磁歪振動波に基づく誘導
雷Jfを検出り−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。こ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]−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11器からの誘
導を受iノ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l〔、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。この装置
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極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。
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。この装置
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極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。
(発明の目的)
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く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課題と
している。
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く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課題と
している。
(発明の実施例)
第1図は本発明の一実施例を承り一部切欠分解斜視図で
ある。同図において、10はX方向位置検出部、20は
Y方向位置検出部、30は駆動電流源、41、42は信
号選択手段、例えばマルチプレクサ、50は位置指定用
磁気発生器、例えば棒磁石、60は処理装置である。
ある。同図において、10はX方向位置検出部、20は
Y方向位置検出部、30は駆動電流源、41、42は信
号選択手段、例えばマルチプレクサ、50は位置指定用
磁気発生器、例えば棒磁石、60は処理装置である。
X方向位置検出部10は長尺の磁性体11a〜11eと
励磁線12a 〜12 iと検出線13a〜13hと絶
縁シート14.15とからなっている。各磁性体11a
〜11eは絶縁シート14.15間にその長手方向をX
方向に沿う如く互いに平行に取り付けられている。
励磁線12a 〜12 iと検出線13a〜13hと絶
縁シート14.15とからなっている。各磁性体11a
〜11eは絶縁シート14.15間にその長手方向をX
方向に沿う如く互いに平行に取り付けられている。
また磁性体11a〜lieとしては磁石を接近させても
磁化され難く、即ち保持力が小さく且つ透磁率(μ)の
高い材料、例えばアモルファス合金、パーマロイ合金等
が好ましい。アモルファス合金としては、例えばFc7
9B16Si5 (原子%) (保持力0.2Q e、
透磁率μ=14,000)などが使用できる。また、磁
性体11a〜11e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1程度、厚さは数μm〜数10μm程度が製造
も容易ぐ且っ特性も良好である。アモルファス合金は製
造上、厚さが20〜50μmの薄くものを作れるので、
これを切断して薄帯状としでも良く、また断面円形の線
状のものも作れるの(゛、これをそのまま適用しても良
い。
磁化され難く、即ち保持力が小さく且つ透磁率(μ)の
高い材料、例えばアモルファス合金、パーマロイ合金等
が好ましい。アモルファス合金としては、例えばFc7
9B16Si5 (原子%) (保持力0.2Q e、
透磁率μ=14,000)などが使用できる。また、磁
性体11a〜11e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1程度、厚さは数μm〜数10μm程度が製造
も容易ぐ且っ特性も良好である。アモルファス合金は製
造上、厚さが20〜50μmの薄くものを作れるので、
これを切断して薄帯状としでも良く、また断面円形の線
状のものも作れるの(゛、これをそのまま適用しても良
い。
各励磁線12a〜12iは、絶縁シート14の上面に配
設された部分(以下、上半部と称す。)と絶縁シート1
5の下面に配設された部分(以F1ド半部と称す。)と
がそれらの一端でそれぞれ連続してなッテおり、励磁線
12a、 12b、 12c、 12d。
設された部分(以下、上半部と称す。)と絶縁シート1
5の下面に配設された部分(以F1ド半部と称す。)と
がそれらの一端でそれぞれ連続してなッテおり、励磁線
12a、 12b、 12c、 12d。
12e、12f、12g、12hの下半部の他端と、励
磁線12b、 12c、 12d、 12e、 12f
、 12g、 12h。
磁線12b、 12c、 12d、 12e、 12f
、 12g、 12h。
12iの上半部の他端とがそれぞれ接続され、即ち励磁
線12a〜12iは直列に接続され、励磁線12aの上
半部の他端と励磁線12tのF半部の他端は駆動電流源
30に接続される。また各励磁1!!112a〜12i
は磁性体11a〜11eの長手方向と直交する如く所定
間隔をおいて互いに平行に配置されている。
線12a〜12iは直列に接続され、励磁線12aの上
半部の他端と励磁線12tのF半部の他端は駆動電流源
30に接続される。また各励磁1!!112a〜12i
は磁性体11a〜11eの長手方向と直交する如く所定
間隔をおいて互いに平行に配置されている。
各検出線13a〜13hは、絶縁シート14の上面に配
設された部分(以下、上半部と称す−0)と絶縁シート
15の下面に配設された部分(以ト、F半部と称す。)
とが一端でそれぞれ連続してなっており、検出線13a
〜13hの上半部の他端はイれぞれマルチプレクサ41
に接続され、検出@13a〜13hの下半部の他端は共
通に接地される。また各検出線13a〜13hはそれぞ
れ励磁線128〜12iのそれぞれの間に互いに平行に
、且つ磁性体11a〜lieの長手方向と直交する如く
配置されている。
設された部分(以下、上半部と称す−0)と絶縁シート
15の下面に配設された部分(以ト、F半部と称す。)
とが一端でそれぞれ連続してなっており、検出線13a
〜13hの上半部の他端はイれぞれマルチプレクサ41
に接続され、検出@13a〜13hの下半部の他端は共
通に接地される。また各検出線13a〜13hはそれぞ
れ励磁線128〜12iのそれぞれの間に互いに平行に
、且つ磁性体11a〜lieの長手方向と直交する如く
配置されている。
Y方向位置検出部20は長尺の磁性体21a〜21eと
励磁線22a 〜22iと検出FiA23a〜23hと
絶縁シート24.25とからなっており、その細部の構
造はX方向位置検出部10と同様である。Y方向位置検
出部20はX方向位置検出部10の下部に、図示しない
絶縁シート等を介して、磁性体、励磁線並びに検出線が
互いに直交する如くできるだけ近接して重ね合わされる
(但し、図面では構造をわかりやすく覆るため、X方向
位置検出部10とY方向位置検出部20とは離して描い
て゛いる。)。また各励磁線22a〜22iは駆動電流
源30に接続され、各検出線23a〜23hはマルチプ
レクサ42に接続される。
励磁線22a 〜22iと検出FiA23a〜23hと
絶縁シート24.25とからなっており、その細部の構
造はX方向位置検出部10と同様である。Y方向位置検
出部20はX方向位置検出部10の下部に、図示しない
絶縁シート等を介して、磁性体、励磁線並びに検出線が
互いに直交する如くできるだけ近接して重ね合わされる
(但し、図面では構造をわかりやすく覆るため、X方向
位置検出部10とY方向位置検出部20とは離して描い
て゛いる。)。また各励磁線22a〜22iは駆動電流
源30に接続され、各検出線23a〜23hはマルチプ
レクサ42に接続される。
駆動電流源30は所定周期の交番電流(ここでいう交番
電流とは正弦波、矩形波、三角波等の全てを含む)を常
時、励磁lj+12a〜12i及び22a〜22iに送
出する。また、マルチプレクサ41.42は処理装置6
0からの制御信号に従って検出JI+13a〜13h及
び23a〜23hの出力信号を処理装置60へ選択的に
送出′する如くなっている。
電流とは正弦波、矩形波、三角波等の全てを含む)を常
時、励磁lj+12a〜12i及び22a〜22iに送
出する。また、マルチプレクサ41.42は処理装置6
0からの制御信号に従って検出JI+13a〜13h及
び23a〜23hの出力信号を処理装置60へ選択的に
送出′する如くなっている。
また、43は測定開始等の指示を処理装置60へ通知す
る為の超音波信号を発信する送波器、44はこの超音波
信号を受信する受波器であり、この実施例では発信・受
信兼用の超音波しシミツクマイクロホンを両者に使用し
ている。なお、送波器43゜受波器44の使用例につい
ては後で詳細に説明する。
る為の超音波信号を発信する送波器、44はこの超音波
信号を受信する受波器であり、この実施例では発信・受
信兼用の超音波しシミツクマイクロホンを両者に使用し
ている。なお、送波器43゜受波器44の使用例につい
ては後で詳細に説明する。
このような構成において、検出線13a〜13h及び2
3a 〜23hには前記励t4i112a 〜12i及
び22a〜22iを流れる交番電流に基づく電磁誘導に
より誘導電圧が発生する。この電磁誘導は磁性体11a
〜11e及び21a〜21eを介して行なわれるため、
磁性体11a〜11e及び21a〜21eの透磁率が大
きい程、前記誘導電圧の電圧値は大きくなる。
3a 〜23hには前記励t4i112a 〜12i及
び22a〜22iを流れる交番電流に基づく電磁誘導に
より誘導電圧が発生する。この電磁誘導は磁性体11a
〜11e及び21a〜21eを介して行なわれるため、
磁性体11a〜11e及び21a〜21eの透磁率が大
きい程、前記誘導電圧の電圧値は大きくなる。
ところで、磁性体11a〜11e及び21a〜21eの
透磁率は、外部にり加わる磁気バイアスによって第2図
に示すように変化し、磁気バイアスが強くなると、該透
磁率は急激に小さくなる。従って、磁性体11a〜11
e及び21a〜21eに磁気バイアスを加えると、励磁
線12a〜12i、22a〜22iから検出線13a〜
13h、 23a〜23hへ誘起する電圧も小さくなる
。
透磁率は、外部にり加わる磁気バイアスによって第2図
に示すように変化し、磁気バイアスが強くなると、該透
磁率は急激に小さくなる。従って、磁性体11a〜11
e及び21a〜21eに磁気バイアスを加えると、励磁
線12a〜12i、22a〜22iから検出線13a〜
13h、 23a〜23hへ誘起する電圧も小さくなる
。
今、第1図において、位置指定用棒磁石50がN極を下
にし又検出線13aからX方向の距離XS及び検出線2
3aからY方向の距離y、だけ隔てたX方向位置検出部
10の位置A上にあり、透磁率が小さくなる程度の磁気
バイアスを磁性体11b及び12dに加えでいるものと
する。
にし又検出線13aからX方向の距離XS及び検出線2
3aからY方向の距離y、だけ隔てたX方向位置検出部
10の位置A上にあり、透磁率が小さくなる程度の磁気
バイアスを磁性体11b及び12dに加えでいるものと
する。
この時、X方向の検出線13a〜13hには第3図に示
すような誘導電圧v −v8が発生ずる。
すような誘導電圧v −v8が発生ずる。
第3′図において、横軸は検出線13a〜13hの位置
をそれぞれ×1〜×8と゛するX方向の座標位置を示し
、縦軸は電圧値を示しているが、前記各電圧■1〜v8
は位置Aの両側で一旦減少しその後再度増加して位置Δ
直下では元の電圧とほぼ等しくなっている。これは棒磁
石50より磁性体11bに大割する磁束が、該棒磁石5
0の真下では磁性体11bどほぼ直交するため透磁率へ
の影響が小ざく、その両側では磁性体11bの長手方向
に通る磁束が増加し透磁率が減少するためである。前記
各電圧■1〜v8はマルチプレクサ41より得られるの
で、これらより誘起電圧が一旦減少し次にピークとなる
X座標値を処理装置60で演算してめれば、棒磁石50
のX座標値XSを知ることができる。
をそれぞれ×1〜×8と゛するX方向の座標位置を示し
、縦軸は電圧値を示しているが、前記各電圧■1〜v8
は位置Aの両側で一旦減少しその後再度増加して位置Δ
直下では元の電圧とほぼ等しくなっている。これは棒磁
石50より磁性体11bに大割する磁束が、該棒磁石5
0の真下では磁性体11bどほぼ直交するため透磁率へ
の影響が小ざく、その両側では磁性体11bの長手方向
に通る磁束が増加し透磁率が減少するためである。前記
各電圧■1〜v8はマルチプレクサ41より得られるの
で、これらより誘起電圧が一旦減少し次にピークとなる
X座標値を処理装置60で演算してめれば、棒磁石50
のX座標値XSを知ることができる。
座標値X、をめる算出方法の一つとして、第3図におけ
るピーク点付近の波形を適当な函数で近似し、その函数
のピーク点の座標をめる方法がある。例えば、各検出線
13a〜13hの間隔を、dxとし、第3図においで座
標×3から座標×5までを2次函数(図中、実線で示す
)で近似すると、次のようにして棹出することができる
。まず、各検出線の電圧と座標値より V =a (xs−X、) +b −==(1)V =
a(x −x )2+b ・・−−−−(2)4 4s V =a (xs−X、) +b −=−(3)となる
。ここで、a、bは定数(a<0)である。
るピーク点付近の波形を適当な函数で近似し、その函数
のピーク点の座標をめる方法がある。例えば、各検出線
13a〜13hの間隔を、dxとし、第3図においで座
標×3から座標×5までを2次函数(図中、実線で示す
)で近似すると、次のようにして棹出することができる
。まず、各検出線の電圧と座標値より V =a (xs−X、) +b −==(1)V =
a(x −x )2+b ・・−−−−(2)4 4s V =a (xs−X、) +b −=−(3)となる
。ここで、a、bは定数(a<0)である。
また、
×4−×3=AX ・・・・・・(4)×5−×3=2
4x ・・・・・・(5)となる。(4)、(5)式を
(2)、 (3)式に代入して整理すると、 となる。従って、検出線13c、 13d、 13eに
誘起する電圧V3.V4.V5を処理装置60へ送出し
、(6)式の演算を行なうCとにより、位置指定用棒磁
石50のX座標値を算出できる。また、棒磁石50をY
軸に沿って動かしても同一のX座標値が得られる。
4x ・・・・・・(5)となる。(4)、(5)式を
(2)、 (3)式に代入して整理すると、 となる。従って、検出線13c、 13d、 13eに
誘起する電圧V3.V4.V5を処理装置60へ送出し
、(6)式の演算を行なうCとにより、位置指定用棒磁
石50のX座標値を算出できる。また、棒磁石50をY
軸に沿って動かしても同一のX座標値が得られる。
また、Y方向の検出線23a〜23hにも第3図と同様
な誘導電圧が得られ、前記同様の演算処理によってY座
標値y、をめることができる。
な誘導電圧が得られ、前記同様の演算処理によってY座
標値y、をめることができる。
位置指定用棒磁石50の先端がら発せられる磁界は、第
4図に示すように該棒磁石50の中心線の延長上の一点
rから発する如く近似される。従って磁性体11a〜1
1c及び21a〜21eより前記点rまでの距離に相当
する位置に入力面100を形成すれば、棒磁石50が磁
性体11a〜11e及び21a〜21cに対して傾いて
も(但し、図示例では二点鎖線で示す磁性体11aを基
準として棒磁石50が傾いた状態にあることを示してい
る。)磁性体の同一位置に対する磁界の方向は変わらず
、その検出位置も変わらず、従って、棒磁石50の傾き
に影響されず位置指定が可能となる。なお、実験では傾
きが±30°以内で、誤差±0.5mm以下を達成して
いる(入力面の高さ12111111)。
4図に示すように該棒磁石50の中心線の延長上の一点
rから発する如く近似される。従って磁性体11a〜1
1c及び21a〜21eより前記点rまでの距離に相当
する位置に入力面100を形成すれば、棒磁石50が磁
性体11a〜11e及び21a〜21cに対して傾いて
も(但し、図示例では二点鎖線で示す磁性体11aを基
準として棒磁石50が傾いた状態にあることを示してい
る。)磁性体の同一位置に対する磁界の方向は変わらず
、その検出位置も変わらず、従って、棒磁石50の傾き
に影響されず位置指定が可能となる。なお、実験では傾
きが±30°以内で、誤差±0.5mm以下を達成して
いる(入力面の高さ12111111)。
第5図は駆動電流源30の具体例を承りものである。同
図において、31はファンクションジェネレータ、例え
ばインターシル製IC18038rあり、コンデンサC
と抵抗1く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32はパワードライバであり、オペアンプ
と差動増幅器とからなっており、前記正弦波信号を電流
増幅して励磁線12a〜12i、22a〜221へ送出
する。
図において、31はファンクションジェネレータ、例え
ばインターシル製IC18038rあり、コンデンサC
と抵抗1く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32はパワードライバであり、オペアンプ
と差動増幅器とからなっており、前記正弦波信号を電流
増幅して励磁線12a〜12i、22a〜221へ送出
する。
第6図は位置指定用磁気発生器50の具体例を示寸断面
図、第7図はその電気回路図である。同図において、5
1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52が軸方向に摺動自在に収容
されでいる。また、53は操作スイッチで、棒磁石52
の他端に対向して取りイ1けられている。また、54は
超音波信号の送信機、55は電池で、送波器43ととも
に容器51内の適所に収納されている。前記容器51を
保持しゴムカバー56を取り付番ノた棒磁石52の先端
を入力面に押し当てれば、該棒磁石52がスライドして
スイッチ53がオンし、これによって送信@54内の発
振回路54a及び増幅器54bが動作し、送波器43よ
り測定開始を示す信号、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。
図、第7図はその電気回路図である。同図において、5
1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52が軸方向に摺動自在に収容
されでいる。また、53は操作スイッチで、棒磁石52
の他端に対向して取りイ1けられている。また、54は
超音波信号の送信機、55は電池で、送波器43ととも
に容器51内の適所に収納されている。前記容器51を
保持しゴムカバー56を取り付番ノた棒磁石52の先端
を入力面に押し当てれば、該棒磁石52がスライドして
スイッチ53がオンし、これによって送信@54内の発
振回路54a及び増幅器54bが動作し、送波器43よ
り測定開始を示す信号、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。
第8図は処理装置60の具体的組成を示す回路ブロック
図である。同図にJ3いて、前述した送波器43より測
定開始を示す超音波信号が送出されると、該超音波信号
は受波器44で受波され、更に受信器61で増幅・波形
整形され、元の信号、例えば所定周期の連続パルス信号
に戻され、入力バッファ62に送出される。演算処理装
置63は入力バッフ162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ど、出力バッファ64を介し
て切換回路65及びマルチプレクサ41へ制御信号を送
り、X方向の検出線13a〜13hのM導電圧を増幅器
6Gへ順次入力する。前記各誘導電圧は増幅器66で増
幅され検波器67で整流されて直流電圧に変換され、更
にアナ【−1グーiイジタル<A/D’)変換器68に
てディジタル値に変換され入力バッファ62を介して演
算処理装置63に送出される。演算処理装置63では前
記各誘導電圧(ディジタル値)をメモリ69に一時記憶
し、これらの中よりピーク付近の電圧値を検出する。こ
の検出方法としては、例えば各誘34電圧の大小を順次
比較し、ある電圧、仮りにV が直前の電圧vk−1よ
り大きく、かつ次の雷に 圧v よりも大きい時(v、=1<Vk>Vk、)k+
1 に電圧vkをピーク電圧として検出することができる。
図である。同図にJ3いて、前述した送波器43より測
定開始を示す超音波信号が送出されると、該超音波信号
は受波器44で受波され、更に受信器61で増幅・波形
整形され、元の信号、例えば所定周期の連続パルス信号
に戻され、入力バッファ62に送出される。演算処理装
置63は入力バッフ162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ど、出力バッファ64を介し
て切換回路65及びマルチプレクサ41へ制御信号を送
り、X方向の検出線13a〜13hのM導電圧を増幅器
6Gへ順次入力する。前記各誘導電圧は増幅器66で増
幅され検波器67で整流されて直流電圧に変換され、更
にアナ【−1グーiイジタル<A/D’)変換器68に
てディジタル値に変換され入力バッファ62を介して演
算処理装置63に送出される。演算処理装置63では前
記各誘導電圧(ディジタル値)をメモリ69に一時記憶
し、これらの中よりピーク付近の電圧値を検出する。こ
の検出方法としては、例えば各誘34電圧の大小を順次
比較し、ある電圧、仮りにV が直前の電圧vk−1よ
り大きく、かつ次の雷に 圧v よりも大きい時(v、=1<Vk>Vk、)k+
1 に電圧vkをピーク電圧として検出することができる。
演算処理装置63は前記電圧vk−1,v、。
Vk+1を取り出し、これらをそれぞれ前記(6)式に
おける電圧■3.v4.v5として(6)式の演算処理
を行ない、X座標値をめる。
おける電圧■3.v4.v5として(6)式の演算処理
を行ない、X座標値をめる。
次に演算処理装置63は出力バッファ64を介して切換
回路65及びマルチプレフナ42に制御信号を送り、Y
方向の検出線23a〜23hのMIJ電圧を順次入力し
、前述と同様の処理を行ないY座WI値をめる。このよ
うにしてめられたディジタル値のX及びY座標値は出力
バッファ10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(図示ゼず)に
送出され処理されたり、あるいは・Iイジタルーアナロ
グ<D/A)変換器71を介してアナ[1グ信号に変換
され処理される。
回路65及びマルチプレフナ42に制御信号を送り、Y
方向の検出線23a〜23hのMIJ電圧を順次入力し
、前述と同様の処理を行ないY座WI値をめる。このよ
うにしてめられたディジタル値のX及びY座標値は出力
バッファ10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(図示ゼず)に
送出され処理されたり、あるいは・Iイジタルーアナロ
グ<D/A)変換器71を介してアナ[1グ信号に変換
され処理される。
第9図は本発明の別の実施例を示ず斜視図であり、ここ
ではX方向位置検出部のみを示す。同図において、80
はX方向位置検出部であり、長尺の磁性体81a=81
fと励磁線82a〜82jと検出線838〜830どか
らなっている。各磁性体81a〜81fはその長手方向
をXli向に沿う如く互いに平行に配置されている。な
お、磁性体81a〜81fの材質等は前記実施例の場合
と同様である。各励磁線82a〜82jは磁性体81a
〜81fの周囲にその長手方向と直交する如く所定開隔
をおいて互いに平行に配設されているが、励磁線82a
、82b聞及び82i、82j間の間隔は他の間隔より
小ざく設定されている。また、各励磁線82a〜82j
は各磁性体81a〜81fにそれぞれ対応する各部分が
隣接する部分毎に逆方向に配設され、更にまた磁性体8
1a。
ではX方向位置検出部のみを示す。同図において、80
はX方向位置検出部であり、長尺の磁性体81a=81
fと励磁線82a〜82jと検出線838〜830どか
らなっている。各磁性体81a〜81fはその長手方向
をXli向に沿う如く互いに平行に配置されている。な
お、磁性体81a〜81fの材質等は前記実施例の場合
と同様である。各励磁線82a〜82jは磁性体81a
〜81fの周囲にその長手方向と直交する如く所定開隔
をおいて互いに平行に配設されているが、励磁線82a
、82b聞及び82i、82j間の間隔は他の間隔より
小ざく設定されている。また、各励磁線82a〜82j
は各磁性体81a〜81fにそれぞれ対応する各部分が
隣接する部分毎に逆方向に配設され、更にまた磁性体8
1a。
81fに対応リーる前記部分は他の部分より小さく、即
ち磁性体に近接して取り付番プられている。また各励磁
線82a〜82jは電流を流した時に各磁性体81a〜
81fに生起する磁束が同一となるように直列に接続さ
れ、その両端は駆動電流源30に接続している。
ち磁性体に近接して取り付番プられている。また各励磁
線82a〜82jは電流を流した時に各磁性体81a〜
81fに生起する磁束が同一となるように直列に接続さ
れ、その両端は駆動電流源30に接続している。
各検出線83a〜830はそれぞれ励磁線82b〜82
iのそれぞれの間に互いに平行に、且つ磁性体81a〜
81fの長手方向ど直交づる如く該磁性体81a〜81
fの周囲に配設されている。よ/j、各検出線83a〜
83(Jは各磁性体81a〜81fにそれぞれ対応する
各部分が隣接する部分毎に逆方向に配設され、更にまた
磁性体81a、81fに対応する前記部分は他の部分よ
り小さく、即ち磁性体に近接しT取り付(]られている
。また各検出線83a〜83gの一端はマルブープレク
ザ41に接続され、他端は共通に接地されている。
iのそれぞれの間に互いに平行に、且つ磁性体81a〜
81fの長手方向ど直交づる如く該磁性体81a〜81
fの周囲に配設されている。よ/j、各検出線83a〜
83(Jは各磁性体81a〜81fにそれぞれ対応する
各部分が隣接する部分毎に逆方向に配設され、更にまた
磁性体81a、81fに対応する前記部分は他の部分よ
り小さく、即ち磁性体に近接しT取り付(]られている
。また各検出線83a〜83gの一端はマルブープレク
ザ41に接続され、他端は共通に接地されている。
上記構成によれば、励1iFA82a〜82jに駆動電
流を流した時に前記各部分に生起する磁束が磁性体毎に
逆方向となるため、互いに打ち消し合って外部へ発J−
る誘導やノイズが弱められ、また検出線83a〜83Q
に一方向の磁束が加わった時に各部分より生起される電
流が互いに逆方向となるため、外部からの誘導やノイズ
が互いに打ち消し合って弱められ、SN比の良い誘導電
圧を取り出すことができる。また磁性体81a〜81f
の長手方向の両端に当たる部分ではその励磁線の本数が
他の部分より多いため、検出部・圧が低下りることがな
い。また、複数並設した磁性体のうらの両端の磁性体、
即ち81aと81fに対する励v11線及び検出線が他
の磁性体より近接して配設されているため電磁結合が密
どなり、この部分にお【ノる検出電圧も低下することが
ない。
流を流した時に前記各部分に生起する磁束が磁性体毎に
逆方向となるため、互いに打ち消し合って外部へ発J−
る誘導やノイズが弱められ、また検出線83a〜83Q
に一方向の磁束が加わった時に各部分より生起される電
流が互いに逆方向となるため、外部からの誘導やノイズ
が互いに打ち消し合って弱められ、SN比の良い誘導電
圧を取り出すことができる。また磁性体81a〜81f
の長手方向の両端に当たる部分ではその励磁線の本数が
他の部分より多いため、検出部・圧が低下りることがな
い。また、複数並設した磁性体のうらの両端の磁性体、
即ち81aと81fに対する励v11線及び検出線が他
の磁性体より近接して配設されているため電磁結合が密
どなり、この部分にお【ノる検出電圧も低下することが
ない。
なお、この実施例では各磁性体毎に磁束や電流の向きが
逆方向となるよう励磁線及び検出線を設けているが、隣
接する2本またはそれ以上の磁性体毎に逆方向となるよ
うにしでも良い。
逆方向となるよう励磁線及び検出線を設けているが、隣
接する2本またはそれ以上の磁性体毎に逆方向となるよ
うにしでも良い。
なお、実施例中の磁性体、励磁線及び検出線の本数は一
例であり、これに限定されないことはいうまでもない。
例であり、これに限定されないことはいうまでもない。
また検出線の間隔は2〜6IIIIIl程度であれば比
較的精度良く位置検出ができることが実験により確かめ
られている。また、位置指定用磁気発生器も棒磁石に限
定されることはなく、板、リング、自体等でもよく、あ
るいは電磁石でもよい。
較的精度良く位置検出ができることが実験により確かめ
られている。また、位置指定用磁気発生器も棒磁石に限
定されることはなく、板、リング、自体等でもよく、あ
るいは電磁石でもよい。
(発旧の効果)
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にそれらの長手方向と直
交する如く励磁線と検出線とを交互に並設してなるX方
向位置検出部と、該X方向位置検出部と同様の#I造を
有しか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方向の各励磁線に所定周期の交番電流を
加える駆動電流源と、前記X方向及びY方向の各磁性体
に局部的な磁気バイアスを加える位置指定用磁気発生器
と、前記X方向及びY方向の各検出線にそれぞれ接続さ
れたX方向及びY方向の信号選択手段と、該X方向及び
Y方向の信号選択手段より取り出される各誘導電圧から
前記位置指定用磁気発生器の指示座標を算出1′る処理
装置とを具備したので、励磁線と検出線との間の磁束変
化が磁性体内でのみ行なわれ、その結合が密で検出電圧
が大きくSN比が良く、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。
配列された複数の長尺の磁性体にそれらの長手方向と直
交する如く励磁線と検出線とを交互に並設してなるX方
向位置検出部と、該X方向位置検出部と同様の#I造を
有しか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方向の各励磁線に所定周期の交番電流を
加える駆動電流源と、前記X方向及びY方向の各磁性体
に局部的な磁気バイアスを加える位置指定用磁気発生器
と、前記X方向及びY方向の各検出線にそれぞれ接続さ
れたX方向及びY方向の信号選択手段と、該X方向及び
Y方向の信号選択手段より取り出される各誘導電圧から
前記位置指定用磁気発生器の指示座標を算出1′る処理
装置とを具備したので、励磁線と検出線との間の磁束変
化が磁性体内でのみ行なわれ、その結合が密で検出電圧
が大きくSN比が良く、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。
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、ま/j1強磁性体以外の金属の間に挾むことも
できる。更に、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JることもCき、操
作性が良い等の利点がある。
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、ま/j1強磁性体以外の金属の間に挾むことも
できる。更に、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JることもCき、操
作性が良い等の利点がある。
図面は本発明の説明に供するもので、第1図は本発明の
一実施例を示す一部切欠分解斜視図、第2図は磁気バイ
アス対透磁率の特性図、第3図はX方向の各検出線に発
生ずる誘導電圧の一例を示すグラフ、第4図は位置指定
用棒磁石より磁性体に印加される磁束のようすを示す説
明図、第5図は駆動電8!を源の具体例を示す電気回路
図、第6図は位置指定用磁気発生器の具体例を丞す断面
図、第7図はその電気回路図、第8図は処理装置の具体
的構成を示す回路ブ1」ツク図、第9図は本発明の別の
実施例におけるX方向位置検出部の斜視図である。 10・・・X方向位置検出部、20・・・Y方向位置検
出部、30・・・駆8電流源、41.42・・・マルチ
プレフナ、50・・・位置指定用磁気発生器、60・・
・処理装置、11a〜11e、21a〜21e・・・磁
性体、12aへ一12i 、 22a〜221・・・励
磁線、13a 〜13h 、 23a 〜23h−・・
検出線。 第2図 第3図 X方向の座標位置 第4図 56 第7図 第8図 1
一実施例を示す一部切欠分解斜視図、第2図は磁気バイ
アス対透磁率の特性図、第3図はX方向の各検出線に発
生ずる誘導電圧の一例を示すグラフ、第4図は位置指定
用棒磁石より磁性体に印加される磁束のようすを示す説
明図、第5図は駆動電8!を源の具体例を示す電気回路
図、第6図は位置指定用磁気発生器の具体例を丞す断面
図、第7図はその電気回路図、第8図は処理装置の具体
的構成を示す回路ブ1」ツク図、第9図は本発明の別の
実施例におけるX方向位置検出部の斜視図である。 10・・・X方向位置検出部、20・・・Y方向位置検
出部、30・・・駆8電流源、41.42・・・マルチ
プレフナ、50・・・位置指定用磁気発生器、60・・
・処理装置、11a〜11e、21a〜21e・・・磁
性体、12aへ一12i 、 22a〜221・・・励
磁線、13a 〜13h 、 23a 〜23h−・・
検出線。 第2図 第3図 X方向の座標位置 第4図 56 第7図 第8図 1
Claims (5)
- (1)互いにほぼ平行に配列された複数の長尺の磁性体
にそれらの長子方向と直交する如く励磁線と検出線とを
交互に並設してなるX方向位置検出部と、該X方向位置
検出部と同様の411造を有しか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方向の各励磁
線に所定周期の交番電流を加える駆動電流源と、前記X
方向及びY方向の各磁性体に局部的な磁気バイアスを加
える位置指定用磁気発生器と、前記X方向及びY方向の
各検出線にそれぞれ接続されたX方向及びY方向の信号
選択手段と、該X方向及びY方向の信号選択手段より取
り出される各誘導電圧から前記位置指定用磁気発生器の
指示座標を算出する処理装置とを具備したことを特徴と
する位置検出装置。 - (2)X方向及びY方向の励磁線より生起される磁束ま
たはX方向及びY方向の励磁線に生起り゛る電流の方向
が、各磁性体毎或いは隣接する2以上の磁性体毎に逆方
向となるようにX方向及びY方向の励磁線を構成したこ
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)X方向及びY方向の検出線より生起される磁束ま
たはX方向及びY方向の検出線に生起する電流の方向が
、各磁性体毎或いは隣接する2以上の磁性体毎に逆方向
となるようにX方向及びY方向の検出線を構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2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方向及びY
方向の磁性体のうちの両端の磁性体に対応するX方向及
びY方向の励磁線またはX方向及びY方向の検出線のい
ずれか一方或いはX方向及びY方向の励磁線及びX方向
及びY方向の検出線を該磁性体に対してより密接して配
設したことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3
項いずれか1項記載の位置検出装置。 - (5)X方向及びY方向の磁性体の長子方向の両端に配
設された励磁線の数を他の部分に配設された励磁線より
多く配設したことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
至第4項いずれか1項記載の位置検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033083A JPS60176134A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 位置検出装置 |
| US06/704,223 US4617515A (en) | 1984-02-22 | 1985-02-22 | Position detecting apparatus |
| DE8585101978T DE3566932D1 (en) | 1984-02-22 | 1985-02-22 | Position detecting apparatus |
| EP85101978A EP0152961B1 (en) | 1984-02-22 | 1985-02-22 | Position detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033083A JPS60176134A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176134A true JPS60176134A (ja) | 1985-09-10 |
| JPS626251B2 JPS626251B2 (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=12376797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59033083A Granted JPS60176134A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-23 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60176134A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453061U (ja) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | ||
| JPH01294451A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-28 | Fukai Kogyo Kk | 注出栓 |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP59033083A patent/JPS60176134A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS626251B2 (ja) | 1987-02-09 |
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