JPS6247730A

JPS6247730A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPS6247730A
Application number: JP60187899A
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゛Ｃ１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Ｉｓは磁歪伝達媒体の
一端に設りに検出コイルに前記磁歪振動波に基づく誘３
ｇ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Ｃ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、電流を流言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ぎ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。

（発明が解決しにうとする問題点）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ぐ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り
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
なかった。さらに従来、位置入力のタイミングをペンの
操作に関連付けにうとする場合は、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、また故障し易い等の問題点が
あった。

本発明はこのような従来の欠点を数倍したものであり、
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Ｊ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。

（問題点を解決でるだめの手段）本発明の位置検出装置は、第１図に承りように互いにほ
ぼ平行に配列された複数の長尺の磁性体１１と、該複数
の磁性体１１の周囲にその長手力面と直交する方向に所
定間隔隔てて配設された複数の第１のコイル１２ａ〜１
２ｊと、前記複数の磁性体１１及び前記複数の第１のコ
イル１２ａ〜１２ｊの周囲のほぼ全域に巻回された第２
の−コイル１３とを備えた位置検出部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、前記複数の第１のコイル１２ａ〜１２ｊのうち
の２つを第２のコイル１３に対して互いに逆相どなるよ
うにそれぞれ組合せ、これらを順次切替えて接続する信
号選択回路３０と、前記第２のコイル１３に所定周期の
交番電流を常時加えた時に前記第１のコイル１２ａ〜１
２ｊのうちの２つのそれぞれに誘起する誘導電圧を前記
信号選択回路３０より順次取出し、又は前記第１のコイ
ル１２ａ〜１２ｊのうちの２つのそれぞれに所定周期の
交番電流を信号選択回路３０を介して次々に切替えて加
えた時に前記第２のコイル１３に誘起する誘導電圧を次
々に取出し、これらより前記入力ペン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４０とから
なっている。

（作用）前記第２のコイル１３に交番電流〈例えば正弦波）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１のコイル１２ａ〜１２ｊのそれ
ぞれに誘導電圧が発生する。この電磁誘導は磁性体１１
を介して行なわれるため、該磁性体１１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（ｄｉ／ｄｔ）−μ・ｓＮ２／Ｊ　（ｄｉ／ｄｔ
）　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（１）とな
る（但し、ここで、Ｓは第１のコイル１２ａ〜１２ｊの
断面積、Ｎは第１のコイル１２ａ〜１２ｊの巻回数、ｐ
は第１のコイル１２ａ〜１２ｊ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（以下、磁気バイアスと称す。）によって大
きく変化する。その変化のようずは磁性体の組成、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を内蔵する入力ペン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！
ｉｆ！ｉ体１１に棒磁石２１より出Ｊこ磁束が交差する
。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
ス聞は磁束と磁性体１１との交差する角度が小さい程大
きくなるため、前記入力ペン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Ｏとする。）と磁気バイアス
１１Ｈｘとの関係を式で表わすと、＋（（ｈ＋ｄ）　　
＋ｘ　　）　　　）・・・・・・（２）となる（（ｕ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図に示す如くなる
。

一方、第１のコイル１２ａ〜１２ｊは信号選択回路３０
により、そのうちの２つのコイル（以下、これをコイル
Ｋｌ、に２とする。）が、第６図に示されるように第２
のコイル１３に対して互いに逆相となる如く組合される
。ここで、コイルに１．に２のインダクタンスをＬｌ、
Ｌ２とし、第２のコイル１３のインダクタンスをＬ３と
すると、コイルに１とコイル１３との相互インダクタン
スＭ１、及びコイルに２とコイル１３との相互インダク
タンスＭ２は、次のようになる。

Ｍ１＝１３−１１　　　　　　　　　　・・・・・・（
３）Ｍ２＝Ｌ３−Ｌ２　　　　　　　　　　・・・・・
・（４）この時、コイルに１．に２を例えば、（Ｋ１．
に２＞＝　（１２ａ、１２ｃ）、（１２ｂ、１２ｅ）、
（１２ｄ、１２０）、（１２ｆ’、１２ｉ）、（１２ｈ
、１２ｊ）と順次切替え、コイルＫｌ。

Ｋ２と棒磁石２１との位置を変化させると、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、相互インダクタンスＭ１．Ｍ２も第７図に示づ
ように変化する。ここで、第１のコイル１２ａ〜１２ｊ
の各コイルの間隔をａとすると、前記切替えの間隔は２
ａ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８１コイルの間隔は２ａとなる
。）。

前述したようにコイルに１とに２とはコイル１３に対し
て逆相となる如く接続されているので、第６図に示す回
路において、端子Ｂ−Ｂ間には近領内に２つの相互イン
ダクタンスＭ１．Ｍ２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は相互イン
ダクタンスＭ１．Ｍ２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の位置を検出するこ
とができる。

第８図に示す曲線は、第１のコイル１２ａ〜１２ｊ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２ａ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図に示り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の高さ方向く以下、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３０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、１１０ａ　。

１１０ｂはシールド板、１２０ａ〜１２０ｃは磁性体板
、１３０ａ、　　１３０ｂは導体板であり、シールド板
１１０ａ、磁性体板１２０ａ、導体板１３０ａ、磁性体
板１２０ｂ、導体板１３０ａ、磁性体板１２０Ｇ、シー
ルド板１１０ｂの順に重ね合わされている。

シールド板１１０ａ　、　　１１０ｂは、ガラスエポキ
シ等の絶縁性基板１１１の片面に非磁性金属板、例えば
銅板１１２を貼着したプリント基板を用いている。

磁性体板１２０ａ〜１２０Ｃは、第１１図に示すように
複数（図示例では８本）の長尺の磁性体１１をほぼ平行
に配列し、これを２枚のガラスエポキシ等の絶縁性基板
１２１，１２２の間に挾持し、加熱圧着等により一体化
しでなるものである。ここで、磁性体１１としては磁石
を接近さけても磁化され難く、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０．１Ｍ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（Ｆ　ｅ　１−ｘ　ＣＯｘ）　
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Ｃいる
。

導体板１３０ａ　、　　１３０ｂは、第１２図に示すよ
うにガラスエポキシ等の絶縁性基板の片面に銅板を貼着
したプリント基板１３１にエツチング加工を施し、複数
（図示例では２１本）の両端にランド孔を有する線状の
導体１３２を形成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１２０ａ〜１２０Ｃの磁性体１１はＸ方
向に沿って配置され、導体板１３０ａ。

１３０ｂの導体はＸ方向に直交する方向に配置される。

なお、他の製造方法として、磁性体板の両件側にプリン
ト基板を接着・固定し、その後、エツチング処理により
導体を形成し、もしくは形成せず、前記シールド板１１
０ａ　、磁性体板１２０ａ　、尋体板？３０ａの組、導
体板１３０ｂ、ｌｔｉ性体板１２０ｃ。

シールド板１１０ｂの組を作成し、これらの間に磁性体
板１２０ｂを挟み、ざらに接着・固定するＪ：うになし
ても良い。位置検出部１０全体の厚さは、実際は２〜３
間程度であるが、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。

導体板１３０ａと１３０ｂの各導体は、−Ｆ下に重なり
合う導体同士が一端のランド孔にてスルーホール処理に
より接続され、磁性体板１２０ｂ中の磁性体１１の周囲
を巻回する第１のコイル１２ａ〜１２ｊ及び第２のコイ
ル１３交互に形成する。第１のコイル１２ａ〜１２ｊの
両端は、それぞれ信号選択回路３０に接続され、第２の
コイル１３の導体板１３０ａ側の他端は、隣接づる第２
のコイル１３の導体板１３０ｂ側の他端に接続され、即
ち直列に接続され、第２のコイル１３の両端は、位置検
出回路４０に接続される。

なお、前記位置検出部１０にＪ５いて、磁性体板１２０
ａ　、　　１２０ｃは、第１３図に示すようにその中の
磁性体１１によりコイルの周囲に発生する磁束の通り道
を構成し、より大ぎなインダクタンスを得るためのもの
Ｃあり、特に設けなくても良い。

また、シールド板１１０ａ、　　１１０ｂは外部からの
ノイズの混入、及び外部への誘導雑音の放出を防止覆る
だめのものであり、特に設けなくても良い。

第１４図は磁性体板の他の例を示すもので、多数の絶縁
性繊９［１１２３をほぼ平行に配列し、該絶縁性繊維１
２３の間に複数の長尺の磁性体１１を所定間隔隔てて配
列した縦糸群〈または横糸群）１２４と、多数の絶縁性
繊維１２５からなる横糸群（または縦糸群）１２６とを
平織し、織物状となし、これらをエポキシ樹脂等の絶縁
性樹脂で固めて板状となしたものである。この磁性体板
によれば、厚さをより小ざくでき、更に薄い位置検出部
１０を構成することができる。なお、絶縁性繊維１２３
゜１２５としては例えば、ガラス繊維が用いられる。

また、図面上では各１ｆｉｉｆｉ及び磁性体の間が離れ
て示されているが、実際には隙間なく構成されるもので
あり、また、磁性体間には２木の＆１Ｉｆｆが配列され
ているが、実際には磁性体間の間隔を保持する為に必要
な本数の繊維が配列される。

第１５図は入力ペン２０の具体例を示す断面図、第１６
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が軸方向に活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５ｏ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・オフの組合ゼに従って、コード信号を
発生し、発光ダイオード２５を駆動Ｊる。而して、操作
スイッチ２６ａをオン°りると、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
２３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の先端を人力面に押し当てると、該棒磁石
２１がスライドし−（スイッチ２６ｂ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１７図は信号選択回路３ｏの具体例を示すもので、図
中、３１はマルチプレクサ、３２は増幅器である。マル
チプレクサ３１は、１つの共通端子と、複数（図示例で
は５ｇ）の選択端子とを有する周知のもので、位置検出
回路４ｏからの切換信号に従って選択端子を選択し、第
１のコイル１２ａ〜１２ｊを、第６図に示す回路を順次
構成するよう切替え接続する。マルチブレフナ３１の共
通端子、即ち回路の検出端子Ｂ−１３は増幅器３２を介
して位置検出回路４０に接続される如くなっている。

第１８図は位置検出回路４０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４０１　ｒ受信され、更に受
信機４０２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（ＣＰ　Ｕ　）　４０３に送出される。演算処理回路
４０３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４０４を介して信号選択回路３０へ切換信
号Ｓ１を送り、また一方、クロックパルスを分周器４０
５を介して駆動電流源４０６へ送り、該駆動電流源４０
６は駆動電流をコイル１３へ入力する。

この時、第１のコイル１２ａ〜１２ｊにより構成される
各コイル回路の出力電圧はマルチプレクサ３１および増
幅器３２を介して、検波器４０７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（【
コーパス）フィルタ４０８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４０９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４１０により標本化
されディジタル化され、演算処理回路４０３に送出され
る。該演算処理回路４０３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と高さｈ）は、一旦、演算処理回
路４０３内のメモリに記憶されるが、前記測定開始を示
ず信号が出されている間、上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４０１、受信ｍ４０２を介し
て演算処理回路４０３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、ディジ
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置５０に送出され処理される。

第２０図は駆動電流源４０６の具体例を示１もので、図
中、６１は積分回路、６２はバンドパスフィルタ、６３
はパワードライバである。積分回路６１はその入力端子
６４に前述した位置検出回路４０の演算処理回路からの
クロックパルスく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６２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６３はＡペアンプと電流増幅器とか
ら＜Ｚっており、前記正弦波信号を電流増幅し、その出
力端子６５より信号選択回路３０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４０と同期をとるためである。

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／１０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４０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４０３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４０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（゛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、０．５履以下
になった時、これを演算処理回路４０３で検出し、位置
入力の信号として認識する。

第２１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ｃノてなっている。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
、且つ該入力ペン７０の操作に関連して位置入力するこ
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２〜６ｍｍ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Ｊ：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２２図は位置検出回路の他の構成例を示ザもので、こ
こでは点Ｐの第２の検出方法を実行する回路を示り”。

当初、クリアされたカウンタ８０１はアンドゲート８０
２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３１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Ｍ　８０６に送出される。各コイル回路の検出電圧は
増幅器３２を介して検波器８０７、ローパスフィルタ８
０８に送られ、第８図に示す連続信号に変換され、比較
器８０９に送出される。該比較器８０９では該信号と゛
０″レベルとを比較し、一致した時、フリップフロップ
８１０にワンショットパルスを出力する。

該フリップフロップ８１０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８１０の出力は
、アンドゲート８０２を閉じ、カウンタ８０１の３１数
を停止させるとともに、出力バッフ７８１１を介してホ
ストコンピュータ８１２に送出され、点Ｐの検出を通知
する。ホストコンピュータ８１２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８１０のリセット信号は、ホストコンピ
ュータ８１２より入力バッファ８１３を介しＣ与えられ
る。

第２３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３０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でいる。

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７！ＩＯ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、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。

これまで説明した実施例では、第２のコイルに交番電流
を加え、第ｔのコイルから誘導電圧をて、この際の第す
のコイルに発生する誘導電圧を検出しても同様な結果が
得られる。

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、その上部に液晶等
の平面型ディスプレイパネルやタッチパネルを組合せて
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、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間の
相しフインダクタンスを、該コイルを含む回路のバラン
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
回路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
の爪は、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！！！Ｉ　Ｌ
、で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
に載置づ゛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−６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すを示Ｊ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コイル
回路の構成例を示す図、第７図は第６図に示す回路のコ
イルＫｌ、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の位置検出のようづを示す図
、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づを示す図、
第１２図は導体板の斜視図、第１３図は二］イルの周囲
の磁束のようすを示す図、第１４図は磁性体板の他の例
を示す要部斜視図、第１５図は入力ペンの具体的な構成
を示す断面図、第１６図はその電気回路図、第１７図は
信号選択回路の具体的な構成を示す回路図、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ポリ図、第
２０図は駆動電流源の具体的な回路図、第２１図は入力
ペンの他の実流例を示す断面図、第２２図は位置検出回
路の他の具体的な構成を示す回路ブロック図、第２３図
は本発明の他の実施例をポリ説明図である。１０・・・位置検出部、２０・・・入力ペン、３０・・
・信号選択回路、４０・・・位置検出回路、１１・・・
磁性体、１２ａ〜１２ｊ・・・第１のコイル、１３・・
・第２のコイル、９１・・・Ｘ方向位置検出部、９２・
・・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　　吉　１）精　孝第２図０．５　１．ｏ　　ｉ、５　２．０磁気ノイアス（Ｏｅ）第４図第５図 μ Ｘ方向度標に１第７図 ×方向匣領第９図 ×方向匣標第１１図第１２図第１３図２Ｃ第１４図第１５図第１７図第２１図第２３図手続補正書坊式）％式％１事件の表示昭和６０年特許願第１８７８９９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接口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　電（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長尺の磁性体
と、該複数の磁性体の周囲にその長手方向と直交する方
向に所定間隔隔てて配設された複数の第１のコイルと、
前記複数の磁性体及び前記複数の第１のコイルの周囲の
ほぼ全域に亘って巻回された第２のコイルとを備えた位
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、前記複数の第１のコイルのうちの２つを第２の
コイルに対して互いに逆相となるようにそれぞれ組合せ
、これらを順次切替えて接続する信号選択回路と、前記
第２のコイルに所定周期の交番電流を常時加えた時に前
記第１のコイルのうちの２つのそれぞれに誘起する誘導
電圧を前記信号選択回路より順次取出し、又は前記第１
のコイルのうちの２つのそれぞれに所定周期の交番電流
を信号選択回路を介して次々に切替えて加えた時に前記
第２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長尺のＸ方向
の磁性体と、該複数のＸ方向の磁性体の周囲にその長手
方向と直交する方向に所定間隔隔てて配設された複数の
Ｘ方向の第１のコイルと、前記複数のＸ方向の磁性体及
び前記複数のＸ方向の第１のコイルの周囲のほぼ全域に
亘って巻回された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、定常
的な磁界を発生する位置指定用磁気発生器と、前記複数
のＸ方向及びＹ方向の第１のコイルのうちの２つをＸ方
向及びＹ方向の第２のコイルに対して互いに逆相となる
ようにそれぞれ組合せ、これらを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
方向の第２のコイルに所定周期の交番電流を常時加えた
時に前記Ｘ方向及びＹ方向の第１のコイルのうちの２つ
のそれぞれに誘起する誘導電圧を前記Ｘ方向及びＹ方向
の信号選択回路より順次取出し、又は前記Ｘ方向及びＹ
方向の第１のコイルのうちの２つのそれぞれに所定周期
の交番電流をＸ方向及びＹ方向の信号選択回路を介して
次々に切替えて加えた時に前記Ｘ方向及びＹ方向の第２
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。