JPS6247727A

JPS6247727A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPS6247727A
Application number: JP60187885A
Authority: JP
Inventors: Tsugunari Yamanami; 山並　嗣也; Yoshinori Taguchi; 田口　義徳; Yoichi Miura; 洋一三浦
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1987-03-02

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、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。

（従来の技術）従来の位置検出装置としＣ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けた
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く誘導電
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。

（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、他の礪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かった
。

また、後者の装置では位置指示ペンをコードレスとづる
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
なかった。また、従来、位置入力のタイミングをペンの
操作に関連付けようとする場合は、ペン自体にスイッチ
、あるいはなんらかの信号の発生回路を取付ける必要が
あり、構成が複雑となり、故障し易かった。さらに駆動
コイル又は駆動線は所定の電流を流す必要があるため、
一般に抵抗値の高く許容電流値の小さい透明導体で構成
することができず、透明な位置検出部を構成することが
できないという問題点があった。

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
とがなく、さらに透明な位置検出部を有する高精度な位
置検出ｉ置を提供することを目的とする。

（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細線状の磁性体１１と、透明
基板１２１上に複数の透明もしくは細線状の導体１２２
を所定間隔隔てて互いにほぼ平行に形成してなる２枚の
導体板１２ａ、１２ｂとを備え、前記２枚の導体板１２
ａ、１２ｂを前記複数の磁性体１１の両側に該磁性体１
１と導体１２２とが直交する如く重ね合せ、前記２枚の
導体板１２ａ、１２ｂ上の導体１２２を上下に連結し複
数のコイル１３ａ〜１３ｊとなした位置検出部１０と、
定常的な磁界を発生する位置指定用磁気発生器、例えば
入力ペン２０と、所定周期の交番信号を発生する駆動信
号源３０と、前記コイル１３ａ〜１３ｊのうちの２つと
所定のインピーダンス素子とを組合せ且つ前記交番信号
を電源としてブリッジ回路を構成し、前記複数のコイル
１３ａ〜１３ｊを該ブリッジ回路のコイルとして順次切
替えて接続づる信号選択回路４０と、前記ブリッジ回路
の検出端子間に発生する電圧を次々に取出し、これらよ
り前記入力ベン２０による位置検出部１０上の指定位置
を求める位置検出回路５０とからなっている。

（作用）前記各コイル１３８〜１３ｊの自己インダクタンスＬを
式で表わすと、Ｌ＝μ・ＳＮ２／Ｉ　　　　　　　　・・・・・・（１
）となる（但し、ここで、Ｓは各コイル１３ａ〜１３ｊ
の断面積、Ｎは各コイル１３ａ〜１３ｊの巻回数、ｆは
各コイル１３８〜１３ｊの長さである。）。

ところで、磁性体１１の透磁率μは、外部から加わる定
常的な磁界（以モ、磁気バイアスと称す。）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
交流信号の周波数、あるいは磁性体に熱処理、又は磁場
処理を加えること等によって異なるが、ここでは第２図
に示すように僅かな磁気バイアスを加えた時に最大とな
り、それ以上の磁気バイアスを加えれば加える程減少す
るものとする。なお、ここで磁気バイアスを加える向き
は磁性体１１の長手方向であり、以下、これをＸ方向と
する。

而して、棒磁石２１を内蔵する入力ベン２０の一端を磁
性体１１の上部に位置させると、第３図に示すように磁
性体１１に棒磁石２１より出た磁束が交差する。この時
、磁束は棒磁石２１直下では磁性体１１にほぼ直交し、
また、その両側では徐々に磁性体１１に沿う如くなる。

磁性体１１の長手方向に加えられる磁気バイアス量は磁
束と磁性体１１との交差する角度が小さい程大きくなる
ため、前記入力ベン２０の棒磁石２１直下で一番小さく
、ここから離れるに従って徐々に大きくなり、さらに離
れると徐々に小さくなる。

この時の磁性体１１上のＸ方向の位置（変位）Ｘ（但し
、棒磁石２１直下の位置を０とする。）と磁気バイアス
ｆｆ１Ｈｘとの関係を式で表わすと、＋（（ｈ＋ｄ）　
　＋Ｘ　　）　　　）・・・・・・（２）となる（但し
、ここでｍは棒磁石２１の磁極の強さ、ｈは棒磁石２１
の一端と磁性体１１との距離、ｄは棒磁石２１の長さ、
μ０は真空の透磁率である。）。このようすを第４図に
示す。

第２図および第４図より、この時の磁性体１１の透磁率
μとＸ方向の位置Ｘとの関係は、第５図にポリ如くなる
。

一方、各コイル１３８〜１３ｊは信号選択回路４０によ
り、そのうちの２つのコイル（以下、これをコイルに１
．に２とする。）と、所定のインピーダンス素子、例え
ば抵抗Ｒ１，Ｒ２とが、第６図に示されるブリッジ回路
を構成する如く組合される。この時、コイルＫ１．に２
を例えば、（Ｋ１．に２）＝　（１３ａ、１３ｃ）、（
１３ｂ。

１３ｅ）、（１３ｄ、１３Ｑ）、（１３ｆ、１３１）、
（１３ｈ、１３ｊ）と順次切替え、コイルに１．に２と
棒磁石２１との位置を変化させると、自己インダクタン
スは前記（１）式に示されるように透磁率μに比例する
ため、該コイルＫ１．に２の自己インダクタンスＬ１．
Ｌ２も第７図に示すように変化する。コイル１３ａ〜１
３ｊの各コイルの間隔をａとすると、前記切替えの間隔
は２ａであり、対になるコイルの間隔は３ａとなる（但
し、両端のみ切替えの間隔はａ１コイルの間隔は２ａと
なる。）。

第６図に示されるブリッジ回路が平衡する条件は、Ｌｌ・Ｒ２−Ｌ２・Ｒ１・・・・・・（３）であるが、
Ｒ１−Ｒ２とすると、該ブリッジ回路の検出端子１−２
間には、近似的に２つのコイルに１．に２の自己インダ
クタンスＬｌ、Ｌ２の差に比例する電圧が得られる。従
って、前述したようにコイルに１．に２を切替えると、
第８図に示すような、間隔３ａの一対のコイルの信号の
差に相当する信号を間隔２ａで標本化した電圧値が得ら
れる。ここで、電圧値が「０」となる点Ｐは自己インダ
クタンスＬＴ、Ｌ２が等しい、即ち棒磁石２１から２つ
のコイルに１．に２までの距離がちょうど等しい場合を
示しており、これより棒磁石２１の位置、を検出づるこ
とができる。

また、この場合、コイルに１．に２を構成する各導体１
２２の抵抗値は大きく、その許容電流値は小さいが、コ
イルに１．に２に大きな電流を流す必要はないので問題
はない。従って、位置検出部１０が透明であることを利
用して、液晶等の表示パネル上に載せて使用したり、ネ
ガフィルム等を入力対象とでる時に下部より照明を加え
ることができる。

第８図に示す曲線は、コイル１３ａ〜１３ｊを前述した
ように切替えた際の幾つかの電圧値を近似したものであ
り、実際にはこのような連続した値としては得られない
。しかしながら、この近似信号の周波数成分の上限はほ
ぼ６ａに比例し、その標本化周波数は前述したように２
ａに比例するため、周知の標本化定理によれば前記電圧
値より該近似信号を再生できることになる。

本発明では前述した離散的な電圧値の信号を検波し直流
電圧の検波信号に変換し、ざらに所定の低域フィルタを
通して第８図に示すような連続信号となし、その上で前
記点Ｐを検出し、棒磁石２１の位置を検出するようにな
している。

点Ｐの第１の検出方法は、第８図に示す検出信号を所定
値Ｖｔレベルシフトした上で、細かく標本化しアナログ
・ディジタル変換し、第９図に示すように前記レベルシ
フト値に相当するレベルＶｔを横切る点Ｐ−のコイル切
替えタイミングでの比（ｂ：ｃ）を求めることによりＸ
方向の位置を算出でき、また、同時に点Ｐでの傾きより
、棒磁石２１、即ち入力ベン２０の高さ方向（以下、Ｚ
方向と称す。）の位置を算出できる。

また、点Ｐの第２の検出方法としては、所定のクロック
パルスを計数するカウンタの計数値をデコードし、信号
選択回路４０の切替えタイミング信号を発生させるとと
もに、第８図に示す検出信号がゼロクロスするタイミン
グを所定の比較器で検出し、この時点における前記カウ
ンタの計数値より前記点ＰのＸ方向の位置を算出するこ
ともできる。

（実施例）第１０図は位置検出部１０の具体的な構成を示す分解斜
視図である。同図において、１１０は磁性体板、１２ａ
、１２ｂは導体板であり、導体板１２ａ、磁性体板１１
０．導体板１２ｂの順に重ね合わされている。

磁性体板１１０は、第１１図に示すように複数（図示例
では８本）の細線状の磁性体１１をほぼ平行に配列し、
これを２枚の透明で可撓性を有する絶縁性基板、例えば
ポリカーボネートフィルム１１１．１１２の間に挟持し
、加熱圧着等により一体化してなるものである。ここで
、磁性体１１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、且つ透磁率の高い材料、例えば
直径が約０．１１ＩＩＲの断面円形状のアモルファスワ
イヤが用いられる。アモルファスワイヤとしては、例え
ば（Ｆｅ１−ｘＣＯｘ）７５Ｓｉ１ｏＢ１５（原子％）
（ＸはＦｅとＣＯとの割合を示すもので、０〜１の値を
とる。）等が適している。

導体板１２ａ、１２ｂは、第１２図に示すようにポリカ
ーボネートフィルム等の可撓性及び絶縁性を有づる透明
基板１２１の表面に、酸化インジウム（■ｎ０３）、酸
化錫（ＳｎＯ２）等からなる複数（図示例では１０本）
の幅０．５〜１噛程度の帯状の透明導体１２２を、所定
間隔離して略平行に蒸着してなるものである。

前記各基板間は接着シートにより接着・固定される。こ
の時、磁性体板１１０の磁性体１１はＸ方向に沿って配
置され、導体板１２ａ、１２ｂの導体はＸ方向に直交す
る方向に配置される。導体板１２ａと１２ｂの各導体１
２２は、上下に重なり合う導体同士が一端にて他のリー
ド線等により接続され、磁性体板１１０中の磁性体１１
の周囲を巻回するコイル１３ａ〜１３ｊを形成する。各
コイル１３ａ〜１３ｊの両端は、それぞれ信号選択回路
４０に接続される。なお、導体１２２からの端子の引出
しはＡｕ（金）カーボンペーストの厚膜印刷によって行
なう。

位置検出部１０全体の厚さは、実際は２〜３履程度であ
るが、第１０図乃至第１２図では厚さ方向のみを拡大し
て表わしている。

第１３図は導体板の他の例を示すもので、可撓性及び絶
縁性を有する透明基板１２３の表面に、複数（図示例で
は１０本）の金属細線１２４を所定間隔隔てて、その一
部が基板表面より僅かに突出する如く埋設固定したもの
、例えばシンエラ　ポリチックフィルム（信越ポリマー
　（株）製）である。このポリチックフィルムでは、基
板としては２００μｍ程度のポリカーボネートフィルム
が用いられ、また、金属細線としては２２μ肌程度のス
テンレス線が、０．３〜２ｊＩＩＩピツチでフィルム表
面より２〜５μｍ突出するよう用いられている。

この導体板によれば、等質で一定の太さのものが容易に
得られる金属細線を導体となしているため、安定した抵
抗値が得られ、位置検出部１０の製造、調整作業が容易
となり、位置検出精度を向上させることができる。なお
、図面上、金属細線は実物より太く描かれており、導体
板全体の光線透過率は８６〜９０％に達する。

この位置検出部１０によれば、液晶等の表示パネルや照
明装置の上に載せて使用できることはもとより、各導体
板１２ａ、１２ｂや磁性体板１１０がフレキシビリティ
（可撓性）を有するため、曲面上に載置して使用するこ
ともでき、また、磁性体板１１０におけるアモルファス
ワイヤ、又は前記導体板１２ａ、１２ｂにおける金Ｊｉ
ｉＥＩＩｍを区切りの良い間隔を隔てて配設することに
より、目盛りとして使用することもできる。

第１４図は入力ベン２０の具体例を示す断面図、第１５
図はその電気回路図である。同図において、２２は合成
樹脂等からなるペン状の容器であり、その一端には前述
した棒磁石２１が軸方向に摺動自在に収容されている。

また、容器２２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２３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
２４と、赤外線発光ダイオード２５とが収納されている
。２６ａ、２６ｂは操作スイッチで、操作スイッチ２６
ａは容器２２の先端側の一側に取付けられ、操作スイッ
チ２６ｂは棒磁石２１の他端に対向して取付けられてい
る。また、２７は信号発生回路、２８は電池で、容器２
２内の適所に収納されている。信号発生回路２７は、測
定開始、位置入力等の位置検出回路５０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２７ａとコード信号発生器２７ｂとダイオード駆
動用トランジスタ２７ｃとを備え、操作スイッチ２６ａ
、２６ｂ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２５を駆動する。而して、操作
スイッチ２６ａ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２５より反射体２４、透過窓２
３を介して発信され、そのままカバー２９を取り付けた
棒磁石２１の先端を入力面に押し当てると、該棒磁石２
１がスライドしてスイッチ２６ｂがオンし、位置入力の
コード信号を示ず赤外線信号が発信される如くなってい
る。

第１６図は駆動信号源３０の具体例を示すもので、図中
、３１は積分回路、３２はバンドパスフィルタ、３３は
パワードライバである。積分回路３１はその入力端子３
４に後述する位置検出回路５０の演算処理回路からのク
ロックパルス（またはこれを分周したパルス）を受け、
これを積分し、三角波信号に変換する。バンドパスフィ
ルタ３２では、前記三角波信号を正弦波信号に変換する
。パワードライバ３３はオペアンプと電流増幅器とから
なっており、前記正弦波信号をｌｔ！ａ流増幅し、その
出力端子３５より信号選択回路４０に送出する。なお、
基準（入力）信号にクロックパルスを用いたのは位置検
出回路５０と同期をとるためである。

第１７図は信号選択回路４０の具体例を示すもので、図
中、４１．４２はマルチプレクサ、４３は増幅器、Ｒは
抵抗である。マルチプレクサ４１．４２は、１つの共通
端子と、複数（図示例では５個）の選択端子とを有する
周知のもので、位置検出回路５０からの切換信号に従っ
て、それぞれ同一番号の選択端子を選択し、コイル１３
ａ〜１３ｊを、第６図（ａ）に示すブリッジ回路を順次
構成するよう切替え接続する。マルチプレクサ４１．４
２の共通端子、即ちブリッジ回路の検出端子は増幅器４
３を介して位置検出回路５０に接続される如くなってい
る。

第１８図は位置検出回路５０の具体的構成を示す回路ブ
ロック図、第１９図は各部の信号を示す図である。前述
した入力ベン２０の発光ダイオード２５より、測定開始
のコードを示す赤外線信号が発信されると、該赤外線信
号は赤外線受光ダイオード５１で受信され、更に受信機
５２で増幅・波形整形され、元のコード信号に変換され
、更に測定開始の命令信号に戻され、演算処理回路（Ｃ
ＰＬＪ）５３に送出される。演算処理回路５３は前記命
令信号を読み取り、測定開始を認識すると、デコーダ５
４を介して信号選択回路４０へ切換信号Ｓ１を送り、ま
た一方、クロックパルスを分周器５５を介して駆動信号
源３ｏへ送り、該駆動信号源３０は駆動信号をコイル１
３８〜１３ｊへ入力する。

この時、コオル１３ａ〜１３ｊにより構成される各ブリ
ッジ回路の出力電圧はマルチプレクサ４１．４２および
増幅器４３を介して、検波器５６に送出され、整流され
て直流電圧の検波信号Ｓ２に変換され、さらに低域（ロ
ーパス）フィルタ５７に送られ、検出信号Ｓ３に変換さ
れる。該検出信号Ｓ３はレベルシフタ５８により正の電
圧信号となるようレベルシフトされ、さらにアナログ・
ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５９により標本化されディ
ジタル化され、演算処理回路５３に送出される。該演算
処理回路５３では該ディジタル値より、前述したレベル
シフト値と一致する点Ｐを検出し、そのタイミングより
棒磁石２１、即ち入力ベン２０のＸ方向の座標ｘｐを算
出し、また、必要に応じて入力ベン２０の高ざｈを算出
する。

このようにして求められたディジタル値のＸ座標値ｘｐ
　　（又は座標値ｘｐと＾さｈ）は、一旦、演算処理回
路５３内のメモリに記憶されるが、前記測定開始を示す
信号が出されている間、Ｅ述したような測定及び演算が
所定時間毎に繰返され、その値は更新される。次に、入
力ベン２０より位置入力のコードを示す赤外線信号が発
信され、受光ダイオード５１、受信線５２を介して演算
処理回路５３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座標値が入力値として、ゲイジタル表示
器（図示せず）等に送出され表示され、または他のコン
ピュータ装＠６０に送出され処理される。

前述した実施例において、測定開始、位置入力等を示す
信号を入力ベン２０から位置検出回路５０まで赤外線信
号を用いて伝送したが、超音波信号を用いても良い。ま
た、これらの信号は単に位置検出回路５０の動作開始や
座標値の入力のタイミングを演算処理回路５４に認識さ
せるためのものであるから特に入力ベン２０より送るこ
とを要するものではなく、位置検出回路５ｏ自体に設け
たキーボードその他のスイッチ回路より送る如くなして
も良い。

また、入力ベン２０の高さを位置入力のパラメータとし
て使用することもできる。即ち、測定開始の信号はキー
ボードその他のスイッチ回路より送り、この状態で入力
ベン２０の一端が位置検出部１０の入力面に押付けられ
、高さｈが所定の値、例えば入力面上、０．５Ｍ以下に
なった時、これを演算処理回路５３で検出し、位置入力
の信号として認識する。

第２０図はこの時使用する入力ベン７０を示すもので、
合成樹脂からなるペン軸状の容器７１の一端７２に、先
端先細状の棒磁石７３がＮ極を先端方向に向けて収容さ
れ、ざらに棒磁石７３の先端にプラスチック等のカバー
７４を取付けてなっている。従って、入力ベン７０自体
に前述したような電気回路や電池を設ける必要がなく、
且つ該入力ベン７０の操作に関連して位置人力すること
が可能となり、操作性の悪化をきたすことがない。

なお、実施例中の磁性体、コイル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、コイ
ルの間隔は２〜ｆ３ｍ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永久磁石に限定されることは
なく電磁石でもよい。

第２１図は位置検出回路の他の構成例を示すもので、こ
こでは点Ｐの第２の検出方法を実行する回路を示す。当
初、クリアされたカウンタ８０１はアンドゲート８０２
を介してクロックパルス発振器８０３が発生するクロッ
クパルスを計数する。該計数値はデコーダ８０４でデコ
ードされ、マルチプレクサ４１．４２を切替え制御する
。また、前記クロックパルスは分周器８０５を介して駆
動信号源３０に送出される。各ブリッジ回路の検出電圧
は増幅器４３を介して検波器８０６、ローパスフィルタ
８０７に送られ、第８図に示す連続信号に変換され、比
較器８０８に送出される。該比較器８０８では該信号と
“０”レベルとを比較し、一致した時、フリップフロラ
１８０９にワンショットパルスを出力する。該フリップ
フロップ８０９はカウンタ８０１のクリアと同時にリセ
ットされており、前記ワンショットパルスを受けてセッ
トされる。フリップ７０ツブ８０９の出力は、アンドゲ
ート８０２を閉じ、カウンタ８０１の計数を停止させる
とともに、出力バッフ７８１０を介してホストコンピュ
ータ８１１に送出され、点Ｐの検出を通知する。ホスト
コンピュータ８１１はその時点におけるカウンタ８０１
の計数値を読取り、これより入力ベン２０のＸ座標値を
算出する。なお、前記カウンタ８０１、フリップフロッ
プ８０９のリセット信号は、ホストコンピュータ８１１
より入力バッフ？８１２を介して与えられる。

第２２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、９１及び９２はＸ方向及びＹ方向の位置検出
部、９３及び９４はＸ方向及びＹ方向用の信号選択回路
で、それぞれ前記位置検出部１０、信号選択回路４０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。）、該位置検出部９１．９
２については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、９５は位置検出回路で、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５０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、さらに必要であればＺ
方向の位置（座標）検出が容易に出来る。この場合、Ｚ
方向の位置検出はＸ方向の位置検出部９１、又はＹ方向
の位置検出部９２のいずれの信号から求めても良い。な
お、Ｘ方向、Ｙ方向の位置検出部９１．９２は、それら
を構成する導体板と磁性体板とを任意の順番に組合せて
一体化することもできる。また、位置指定用磁気発生器
、駆動信号源の構成は前記実施例と同じで良い。

また、本発明の位置検出装置は、位置検出部に定常的な
磁界を僅かに与えるのみで良いので、その上部にタッチ
パネル等を組合せて使用することもできる。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、透明な位置検出部
を有する装置を構成でき、液晶等の表示パネル上に載せ
て使用したり、ネガフィルム等を入力対象とする時に下
部より照明を加えることができる。また、位置指定用磁
気発生器の指定位置に基づいて変化する複数の各コイル
のインダクタンスを、該コイルを含むブリッジ回路のバ
ランスより検出するようになしたため、外部からの誘導
やレベル変動、ノイズ等に左右されず、また、磁気発生
器の磁力が弱くても大きな信号が得られ、従って、位置
検出精度を上げることができ、位置検出範囲を大きくと
ることが可能となる。また、高さ方向の位置検出が可能
となり、位置指定用磁気発生器の位置検出部に対する高
さを位置指定時のタイミング検出のパラメータとするこ
とができ、位置指定用磁気発生器自体に電気回路や電池
を設けることなく、且つ該位置指定用磁気発生器の操作
に関連して位置指定することが可能となる。また、位置
検出の為に位置指定用磁気発生器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、更にまた、位置指定の為に必要とする磁気バイ
アスのけは、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は位置検出部より多少離しても
位置指定が可能であり、位置検出部の裏面からの位置指
定も可能であり、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。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、
又はこれに加えて高さくＺ）方向の３方向の位置検出が
可能となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

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図は磁気バイアス対透磁
率の特性図、第３図は位置指定用磁気発生器より磁性体
に印加される磁束のようりを示す図、第４図は棒磁石に
より磁性体に与えられる磁気バイアス量を示すグラフ、
第５図は棒磁石により磁気バイアスを与えられた磁性体
の透磁率を示すグラフ、第６図は本発明におけるブリッ
ジ回路の構成例を示ず図、第７図は第６図に示すブリッ
ジ回路のコイルに１．に２のインダクタンス変化を示す
グラフ、第８図は第６図に示すブリッジ回路の出力電圧
の変化を示すグラフ、第９図はゼロクロス点Ｐの位置検
出のよう１を示す図、第１０図は位置検出部１０の具体
的な構成を示す分解斜視図、第１１図は磁性体板の製造
のようすを示す図、第１２図は導体板の斜視図、第１３
図は導体板の他の例を示す斜視図、第１４図は入力ペン
の具体的な構成を示す断面図、第１５図はその電気回路
図、第１６図は駆動信号源の具体的な構成を示す回路図
、第１７図は信号選択回路の具体的な回路図、第１８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１９図は第１８図の各部における信号波形を示す図、
第２０図は入力ペンの他の実施例を示す断面図、第２１
図は位置検出回路の他の具体的な構成を示ず回路ブロッ
ク図、第２２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・・・入力ペン、３０・・
・駆動信号源、４０・・・信号選択回路、５０・・・位
置検出回路、１１・・・磁性体、１２ａ、１２ｂ・・・
導体板、１３ａ〜１３ｊ・・・コイル、９１・・・Ｘ方
向位置検出部、９２・・・Ｙ方向位置検出部１２１・・
・透明基板、１２２・・・導体。特許出願人　　株式会社　ワコム代理人弁理士　　古　１）精　孝第２図０．５　１．０　１．６　２．０磁気／イアス（Ｏｅ）第４図第５図 μ ×方向座標第７図第８図第９図第１１図第１２図第１３図第２０図第２２図手続補正書初式）昭和６０年１２月２６日特許庁長官　宇　賀　道　部　殿１事件の表示昭和６０年特許願第１８７８８５号２発明の名称位置検出装置３補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　埼玉県北葛飾郡鷲宮町桜田５丁目２３番４名　称　株式会社　ワコム代表者　古　１）元　男４代理人　〒１０５　　Ｗｉ（０３）５０８−９８６６
住　所　東京都港区虎ノ門１丁目１５番１１号　林ビル
氏　名　（６９９８）弁理士　吉　１）精　孝５補正命
令通知の日付昭和６０年１１月　６日昭和６０年１１月２６日（発送日）６補正の対象「図　面」７補正の内容図面の浄書（内容に変更なし）

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細線状の磁性
体と、透明基板上に複数の透明もしくは細線状の導体を
所定間隔隔てて互いにほぼ平行に形成してなる２枚の導
体板とを備え、前記２枚の導体板を前記複数の磁性体の
両側に該磁性体と導体とが直交する如く重ね合せ、前記
２枚の導体板上の導体を上下に連結し複数のコイルとな
した位置検出部と、定常的な磁界を発生する位置指定用
磁気発生器と、所定周期の交番信号を発生する駆動信号
源と、前記コイルのうちの２つと所定のインピーダンス
素子とを組合せ且つ前記交番信号を電源としてブリッジ
回路を構成し、前記複数のコイルを該ブリッジ回路のコ
イルとして順次切替えて接続する信号選択回路と、前記
ブリッジ回路の検出端子間に発生する電圧を次々に取出
し、これらより前記位置指定用磁気発生器による位置検
出部上の指定位置を求める位置検出回路とからなる位置
検出装置。
（２）互いにほぼ平行に配列された複数の細線状のＸ方
向の磁性体と、透明基板上に複数の透明もしくは細線状
の導体を所定間隔隔てて互いにほぼ平行に形成してなる
２枚のＸ方向の導体板とを備え、前記２枚のＸ方向の導
体板を前記複数のＸ方向の磁性体の両側に該磁性体と導
体とが直交する如く重ね合せ、前記２枚のＸ方向の導体
板上の導体を上下に連結し複数のＸ方向のコイルとなし
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
、定常的な磁界を発生する位置指定用磁気発生器と、所
定周期の交番信号を発生する駆動信号源と、前記Ｘ方向
及びＹ方向のコイルのうちの２つと所定のインピーダン
ス素子とを組合せ且つ前記交番信号を電源としてＸ方向
及びＹ方向のブリッジ回路を構成し、前記複数のＸ方向
及びＹ方向のコイルを該Ｘ方向及びＹ方向のブリッジ回
路のコイルとして順次切替えて接続するＸ方向及びＹ方
向の信号選択回路と、前記Ｘ方向及びＹ方向のブリッジ
回路の検出端子間に発生する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によるＸ方向及びＹ方
向の位置検出部上の指定位置を求める位置検出回路とか
らなる位置検出装置。