(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置情報を送信するためのコイルおよびコンデンサを含む共振回路を有する位置指示器と、該位置指示器との電磁誘導作用を利用して該位置指示器の座標位置を求めるタブレットと、からなる位置検出装置において、
前記位置指示器に、
複数の指示位置に対応して配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルの各々のコイルと接続されて各々のコイルと共振回路を構成するコンデンサと、
前記タブレットから送信される送信期間が各々異なる動作モード指示信号の該送信期間に対応して前記複数のコイルから動作させるべき一つのコイルを選択して前記コンデンサと接続して共振回路を構成するコイル選択手段と、
を設け、
前記タブレットに、
前記複数のコイルから動作させるべき所望のコイルを選択するための送信期間を有する動作モード指示信号を前記コイル選択手段に送信する手段と、
前記動作モード指示信号で指示された前記コイルで構成された前記位置指示器の前記共振回路からの受信信号により座標値を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
２つの異なる各々の前記コイルに基づく、第１および第２の座標値に基づいて前記位置指示器の該タブレット面に垂直方向を軸とした回転角を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
位置情報を送信するためのコイルおよびコンデンサとで構成される共振回路を有する位置指示器と、該位置指示器との電磁誘導作用を利用して該位置指示器の座標位置を求めるタブレットと、からなる位置検出装置において、
前記位置指示器に、
複数の指示位置に対応して配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルの各々のコイルと接続されて各々のコイルと共振回路を構成するコンデンサと、
前記タブレットから送信される送信期間が各々異なる動作モード指示信号の該送信期間に対応して前記複数のコイルから動作させるべき一つのコイルを選択して前記コンデンサと接続して共振回路を構成するコイル選択手段と、
を設けたことを特徴とする位置指示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電磁誘導作用を利用して位置指示器とタブレット間を接続しない、コードレスの位置検出装置およびその位置指示器に関するものである。特に、位置指示器の複数箇所の座表位置を検出し、あるいは位置指示器のタブレット面に対する回転角を検出することができる位置検出装置及びその位置指示器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置に関して特願昭６１−２１３９７０号あるいは特開平３−１８９７１６号に開示される様に、センス部と位置指示器との間で電波をやりとりすることにより、タブレットとの位置指示器とのケーブルによる接続を無くした位置検出装置が知られている。
【０００３】
しかし、この種の位置検出装置では一般に位置指示器における座標指示部を一箇所のみとしているため位置指示器のおかれている方向を入力するできない。これに対して、位置指示器の回転角を入力したいという要求がある。
【０００４】
例えば、電子黒板に用いるイレーサーとしてはその作用面の形を長方形としたいという要求があり、これを実現するためには少なくとも長方形を認識するための２点の座表位置またはタブレット面に対するイレーサーの長方形の回転角度を検出する必要がある。
【０００５】
また、２次元平面や３次元空間などのシミュレーション等において指示位置の座標値とともに、これを起点とする指示方向を入力したいという要求がある。
【０００６】
これらの課題に対して、本出願人は特願平４−１６９５３号（特開平５−２１０４５０号）において、それぞれ共振周波数の異なる複数個の共振回路を位置指示器内に設けて位置指示器の回転角度を検出可能としている。
【０００７】
これ自体は優れたのものであるが、複数の周波数を用いるため構成が複雑となる問題がある。
【０００８】
また、本出願人は特願昭６３−２２４７８６号（特開平２−７３４１８号）において、共振周波数をわずかにずらした複数個の共振回路を位置指示器に設け、この共振回路をスイッチで切替え、タブレット側では、該複数の共振回路からの位相の異なる位置信号を検出し、この検出信号によって複数位置を検出し、これに基づいて回転角を検出している。
【０００９】
しかし、共振回路の切替えをタブレット側の動作とは別に行っているため、その切替え周期をタブレット側の座標検出の周期に比較して十分に長く取らなければならないため、時間的に無駄を生じて、動作効率が悪くなる問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの点を改良するもので、位置指示器内の複数箇所に設けられた位置指示用のコイルを、タブレット側からの１種類の周波数信号で位置検出動作と同期して選択・切替可能とした、構成が複雑化しない、しかも動作効率が高い位置検出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、位置指示器の複数の位置指示部にそれぞれコイルを設けるとともに位置指示器にはこれらの複数のコイルのうちの一つを選択する手段が設けられており、選択されたコイルはタブレットとの電磁誘導作用によりその位置をタブレット側で検出するために用いる様に構成した。
【００１２】
また、タブレットからは位置指示器内の複数のコイルより一つを選択するための指示信号を送信し、位置指示器側ではこの受信された指示信号に対応してコイルを選択するように構成した。
【００１３】
【作用】
したがって、コイルの切替えをタブレット側の動作に同期させて行うことができるため、時間的に無駄がなく高速度で複数箇所の指示位置および回転角度を検出することができる。
【００１４】
【実施例】
本発明の実施例を図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例の位置検出装置としてのタブレット１の要部回路構成図を示す。即ち、図１において、Ｘ軸に４０本のループコイルＸ1〜Ｘ40が配置され、Ｙ軸に４０本のループコイルＹ1〜Ｙ40が検出方向に互いに平行に図示の如く配置されている。このループコイルは各々のループコイルを選択する選択回路２に接続されている。この選択回路２は送受切替回路３に接続され、この送受切替回路３の受信側にはアンプ５が接続され、このアンプ５は検波回路６に接続されている。この検波回路６はローパス・フィルター７に接続され、このローパス・フィルター７はサンプルホールド回路８に接続され、このサンプルホールド回路８がＡ／Ｄ回路（アナログ・デジタル変換回路）９に接続され、このＡ／Ｄ回路９はＣＰＵ（中央処理装置）１０に接続されている。このＣＰＵ１０から制御信号が前記選択回路２、サンプルホールド回路８、Ａ／Ｄ回路９および送受切替回路３にそれぞれ接続されている。また、図中１１は位置指示器の共振回路の共振周波数に等しい周波数の正弦波交流信号を発生する発信器を示し、１２は該交流信号を電流に変換する電流ドライバを示す。
【００１６】
図２は、本発明の実施例の位置指示器の要部回路構成図を示す。
【００１７】
図３は該位置指示器の外観およびコイルの配置図を示す。
【００１８】
即ち、位置指示器１５の２つの指示位置にインダクタンスの等しいコイル１８および１９が配置されている。また、コイル１８とコイル１９の一方の端子およびコンデンサ２０の一方の端子はいづれも、電源回路２４、検波回路２５、検波回路２６、にそれぞれ接続されている。該検波回路２５は時定数の大きい積分回路２７に接続され、検波回路２６は時定数の小さい積分回路２８に接続されている。該積分回路２７はコンパレータ２９に、積分回路２８はコンパレータ３０にそれぞれ接続されている。このコンパレータ２９はラッチ回路３１のデータ端子Ｄに接続され、コンパレータ３０は該ラッチ回路３１のトリガ端子Ｔにそれぞれ接続されている。
【００１９】
また、コイル１８および１９の他方の端子はそれぞれスイッチ２１に接続され、該スイッチ２１によりどちらかのコイル１８または１９が選択されてコンデンサ２０の他方の端子と接続されることにより共振回路５１または５２を形成するように構成される。この点は本発明の特徴の一つである。
【００２０】
ただし、本実施例ではラッチ回路３１の出力がない場合（“０”出力）は、スイッチ２１はコイル１８に接続されるように構成されている。
【００２１】
この共振回路の共振周波数はタブレットから送信する電波の周波数と一致している。
【００２２】
ここで、前記ラッチ回路３１のデータ端子Ｄにその出力が供給される第１の経路３４を形成する積分回路２７およびコンパレータ２９は、該積分回路２７の時定数と該コンパレータ２９の基準値との関係を前記タブレット１からの送信電磁波が第１の所定時間（本実施例では、３００μｓよりも十分長い時間）送信された場合に出力信号を出力する様に構成されている。また、前記ラッチ回路３１のトリガー端子Ｔにその出力が供給される第２の経路３５を形成する積分回路２８およびコンパレータ３０は、該積分回路２８の時定数と該コンパレータ３０の基準値との関係を前記タブレット１からの送信電磁波が前記第１の所定時間より短い時間である第２の所定時間（本実施例では、１００μｓよりも十分長い時間）送信された場合に出力信号を出力する様に構成されている。この第１および第２の経路は本発明の特徴の一つである。
【００２３】
図２の具体的な回路構成は図４に示され、図４で図２と同一の符号はそれぞれ図２と同一のものを示す。但し、Ｃ１Ｒ１＞Ｃ２Ｒ２の様に構成されている。
【００２４】
図５は前記ＣＰＵ１０内に記憶された動作制御プログラムのフローチャートを示す。
【００２５】
図６、図７、図８及び図９は、図１及び図２に×印で示した点の出力を示す出力波形図。ただし、図６および図７は図面の寸法上図１０に示す如く１つの図面を２つに分けて示し、図８および図９も図面の寸法上図１１に示す如く１つの図面を２つに分けて示している。また、図中、コイル番号とは選択されたループコイルを示し、Ｔは送信モード（位置検出装置からの送信期間）を示し、Ｒは受信モード（位置検出装置の受信期間）を示す。
【００２６】
図１０は、図６と図７との結合関係を示す図。
【００２７】
図１１は、図８と図９との結合関係を示す図。
【００２８】
この様に構成した本発明実施例の動作を説明する。
【００２９】
まず、位置指示器１５がタブレット１のどの位置に置かれたかを検出する為のＸ軸全面スキヤンが行われる（ステップ４０）。この全面スキヤンは従来装置と同様に行われる。
【００３０】
ＣＰＵ１０はループコイルＸ1を選択回路２に選択させ、送受切替回路３を送信側端子Ｔに接続させ、前記ループコイルＸ1に前記発信器１１の正弦波交流信号を供給する。これにより、ループコイルＸ1から位置指示器１５に送信電磁波（イ）が送信される。この時、ラッチ回路３１の出力端には信号が発生していないので、スイッチ２１はコイル１８の側を選択してコンデンサ２０と接続して共振回路５１が構成される。従って、タブレット１から前記送信電磁波（イ）が送信されると位置指示器１５ではコイル１８とコンデンサ２０とによって構成される共振回路５１には前記送信電磁波による誘電電圧が発生される。
【００３１】
ＣＰＵ１０は、この送信モードを所定時間（例えばＴ＝１００μｓ）実行すると、次に選択回路２をループコイルＸ1を保持した状態で送受切替回路３を受信側に切替えて位置指示器１５からの信号を受信する受信モードを所定時間（例えばＲ＝１００μｓ）実行する。
【００３２】
この動作が図６に示す如くＸ軸方向のループコイルＸ1からＸ40の全部について各々行われ、どのループコイルを選択した時に位置指示器１５からの受信信号が最大になるかに基づいて位置指示器１５のタブレット１上の位置を決定する。
【００３３】
他方、 位置指示器１５は全面スキャンモードのときは、前述したようにラッチ回路３１の出力に信号が発生せず、該送信電磁波（イ）によりコイル１８とコンデンサ２０により構成される前記共振回路５１が励振され誘導電圧が発生される。受信モード中は、送信電磁波（イ）は停止されるが、該誘導電圧によりコイル１８から電磁波が発生され、この電磁波がタブレット１の選択されているループコイルを逆に励振するため、該ループコイルに誘導電圧を発生させる。この誘導電圧はコイル１８に最も近いループコイルにおいて最大値となるのでコイル１８の座標値すなわち位置指示器１５のおよその指定位置が求まる。
【００３４】
本実施例では、位置指示器１５がループコイルＸ7、Ｙ5の位置を指示している場合であり、これを例とし全面スキャン動作を説明する。
【００３５】
ＣＰＵ１０が送信モードおよび受信モードを各ループコイルについて繰り返し、ループコイルＸ7を選択回路２に選択させる。ループコイルＸ7から送信電磁波（イ）が位置指示器１５に送信される。この送信電磁波（イ）により位置指示器１５に構成される共振回路５１が励振され誘導電圧（ロ）が前記共振回路５１に発生される。該所定時間後に、タブレット１は受信モードになり、送信電磁波（イ）は消滅する。
【００３６】
しかし、該誘導電圧（ロ）が減衰するまでこの誘導電圧（ロ）により位置指示器１５から電磁波が送出され、この電磁波がループコイルＸ7により受信される。ループコイルＸ7はこの電磁波で励振され、ループコイルＸ7に誘導電圧が発生する。この誘導電圧がアンプ５で増幅される。アンプ５で増幅された受信信号（ａ）は検波回路６で検波され、ローパスフィルター７に送出される。ローパスフィルター７は前記共振回路５１の共振周波数より充分低い遮断周波数を有しており、検波回路６の出力信号を直流信号に変換し、この直流信号がサンプルホールド回路７において信号（ｂ）の如くサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ回路９によりアナログ・デイジタル変換され、ＣＰＵ１０に送出される。ＣＰＵ１０は、このデイジタル値に変換された各受信信号のレベル分布に基づいて位置指示器１５の位置を検出するが、本実施例ではループコイルＸ7からの受信信号レベルが最大値となり、位置指示器１５のＸ軸方向の位置が検出される。ＣＰＵ１０はループコイルＸ7を位置指示器１５のＸ軸方向の位置として記憶する（ステップ４２）。
【００３７】
Ｘ軸全面スキャンにおいて、タブレット１での受信信号レベルがいずれも所定のしきい値以下である場合にはＣＰＵ１０は位置指示器１５はタブレット１上にないと判別してＸ軸全面スキャンを繰り返す（ステップ４１）。
【００３８】
このＸ軸全面スキャンと同様な動作が、Ｙ軸方向に於てもおこわれる。即ち、図７に示す如くＹ軸全面スキャンがＸ軸全面スキャンと同様な動作でおこなわれ、ＣＰＵ１０は位置指示器１５のタブレット１上のＹ軸方向の位置としてループコイルＹ5を記憶する（ステップ４３〜４４）。
【００３９】
位置指示器１５の指示したタブレット１上のコイルＮＯ．（本実施例ではＸ7およびＹ5）が決定されると、このコイルの前後５本のループコイルについての部分スキャンが行われる。この部分スキャンは、タブレット１上に置かれた位置指示器１５の位置を検出するためのものであり、位置指示器１５がタブレット１上で移動された場合はその軌跡を検出するためのものである。
【００４０】
まず、充電動作が開始される（ステップ４５）。即ち、ＣＰＵ１０は選択回路２にループコイルＸ7を選択させ、送受切替回路３を送信端子Ｔ側に接続させる（図８）。この状態で、ＣＰＵ１０は所定時間（本実施例では、Ｔ＝３００μｓ）ループコイルＸ7から送信電磁波（イ）を位置指示器１５に送信する。これにより、前記共振回路５１に誘導電圧（ロ）が発生し、この誘導電圧（ロ）により電源回路２４が充電される。この誘導電圧（ロ）は、検波回路２５および２６にそれぞれ入力され、検波回路２５および２６からそれぞれ検波出力（へ）および（ハ）が出力される。
【００４１】
この検波出力（ハ）により第２の経路からは積分出力（ニ）、コンパレータ出力（ホ）が図示の如く出力される。しかし、ＣＰＵ１０が送信時間を３００μｓとしているため、第１の経路３４からは該コンパレータ出力（チ）は出力されない。これは、本発明の特徴の一つである。
【００４２】
ＣＰＵ１０は充電のための送信時間Ｔ＝３００μｓ後に、所定の受信時間（本実施例では、Ｒ＝１００μｓ）経過後に部分スキャンに移行する（ステップ４６）。
【００４３】
ＣＰＵ１０はループコイルＸ7を選択回路２に選択させ、送受切替回路３を送信側端子Ｔに接続する。この状態で、ループコイルＸ7は送信電磁波（イ）を位置指示器１５に送出する。この送信電磁波（イ）により位置指示器１５の共振回路５１が励振され誘導電圧（ロ）が前記共振回路５１に発生される。この誘導電圧（ロ）は検波回路２５および２６でそれぞれ検波され検波出力（ヘ）および（ハ）が出力される。この検波出力（ハ）は積分回路２８で積分され、この積分出力（ニ）がコンパレータ３０で基準値と比較される。また、検波出力（ヘ）は積分回路２７で積分され、この積分出力（ト）がコンパレータ２９で基準値と比較される。
【００４４】
ＣＰＵ１０による送信モード期間はＴ＝１００μｓであるので、前述の如く第１の経路３４および第２の経路３５からは出力（ホ）および（チ）は出力されず、ラッチ回路３１の出力（リ）は出力されず、スイッチ２１の状態は変化しない。
【００４５】
ラッチ回路３１の出力（リ）が出力されない状態では、タブレット１でコイル１８の座標値（第１の座標値）が検出される。
【００４６】
ＣＰＵ１０は送信モード時間を経過すると、選択回路２にループコイルＸ5を選択させ、送受切替回路３を受信端子Ｒ側に切替える。このループコイルＸ5の受信モードにおいて、前記ステップ４０で説明したと同様な動作でタブレット１で受信信号（ａ）、（ｂ）が得られる。
【００４７】
この部分スキャン動作が、送信モードではループコイルＸ7を選択し、受信モードではループコイルＸ6、Ｘ7、Ｘ8およびＸ9をそれぞれ選択して順次行われる（ステップ４６）。
【００４８】
前述の様に、本実施例では位置指示器１５がループコイルＸ7、Ｙ5を指示しているので、Ｘ軸方向の部分スキャンではループコイルＸ7の受信モードで最大受信電圧Ｖp1を得、その前後のループコイルＸ6、Ｘ8の受信モードで受信電圧Ｖa1、Ｖb1をそれぞれ得る。
【００４９】
このＸ軸方向の部分スキャンに続いてＹ軸方向の部分スキャンが行われる。
【００５０】
即ち、送信モードではループコイルＹ5を選択し、受信モードではループコイルＹ3、Ｙ4、Ｙ5、Ｙ6およびＹ7をそれぞれ選択してＹ軸方向の部分スキャンが上述のＸ軸方向の部分スキャンと同様に行われる（ステップ４６）。
【００５１】
このＹ軸方向の部分スキャンではループコイルＹ5の受信モードで最大受信電圧Ｖ’p1を得、その前後のループコイルＹ4、Ｙ6の受信モードで受信電圧Ｖ’a1、Ｖ’b1をそれぞれ得る。
【００５２】
このステップ４６で検出される座標値はコイル１８の位置に対応した位置（以下、第１の座標値Ｘ1、Ｙ1という）を示す。
【００５３】
この部分スキャン動作で受信信号レベルが所定のしきい値以下であれば、ＣＰＵ１０は位置指示器１５はタブレット１上にないと判別して、処理動作をステップ４０に戻す（ステップ４７）。
【００５４】
ＣＰＵ１０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の第１の座標値検出の為の上記部分スキャンが終了すると（ステップ４６）、次いでコイル１９の座標値（第２の座標値）を求めるための部分スキャンを行う（ステップ４８、図９）。
【００５５】
まず、ＣＰＵ１０はコイル１９をコンデンサ２０と接続して共振回路５２を構成するため所定時間（本実施例ではＴ＝７００μｓ）タブレット１から送信電磁波を送信させる。
【００５６】
即ち、ＣＰＵ１０は選択回路２にループコイルＸ7を選択させ、送受切替回路３を送信端子Ｔ側に接続させる。この状態で、ＣＰＵ１０は所定時間（本実施例では、Ｔ＝７００μｓ）ループコイルＸ7から送信電磁波（イ）を位置指示器１５に送信する。これにより、コイル１８とコンデンサ２０で構成される共振回路５１に誘導電圧（ロ）が発生する。この誘導電圧（ロ）は、検波回路２５および２６にそれぞれ入力され、検波回路２５および２６からそれぞれ検波出力（へ）および（ハ）が出力される。
【００５７】
第２の経路３５は１００μｓより十分長い時間送信電磁波（イ）が送出された場合に（例えば、２００μｓ経過後）コンパレータ出力（ホ）をラッチ回路３１に出力する様に構成されており、タブレット１の送信時間が７００μｓなので、この送信期間中にコンパレータ出力が出力される。
【００５８】
即ち、検波出力（ヘ）により積分回路２８からは所定の時定数で立ち上がる図示の様な積分出力（ニ）が出力され、コンパレータ３０の基準値を越えたときにコンパレータ出力（ホ）が図示の如く出力される。
【００５９】
第１の経路３４は３００μｓより十分長い時間送信電磁波（イ）が送出された場合に（例えば、４００μｓ経過後）コンパレータ出力（チ）をラッチ回路３１に出力する様に構成されており、タブレット１の送信時間が７００μｓなので、この送信期間中にコンパレータ出力が出力される。
【００６０】
即ち、検波出力（ト）により積分回路２７からは所定の時定数で立ち上がる図示の様な積分出力（ト）が出力され、コンパレータ２９の基準値を越えたときにコンパレータ出力（チ）が図示の如く出力される。
【００６１】
ラッチ回路３１はコンパレータ出力（ホ）の立ち下がりに応答して動作し、この時のコンパレータ出力（チ）をラッチ出力（リ）として出力する。このラッチ出力（リ）がスイッチ２１に入力されることにより、コイル１８とコンデンサ２０との接続が切れコイル１９とコンデンサ２０とがスイッチ２１を介して接続されることにより共振回路５２が構成される。
【００６２】
ＣＰＵ１０はコイル１９とコンデンサ２０とを接続するための送信時間Ｔ＝７００μｓ後に、所定の受信時間（本実施例では、Ｒ＝１００μｓ）経過後にコイル１９の位置に相当する第２の座標値検出のための部分スキャンに移行する（ステップ４８）。
【００６３】
即ち、ＣＰＵ１０はループコイルＸ7を選択回路２に選択させ、送受切替回路３を送信側端子Ｔに接続する。この状態で、ループコイルＸ7は送信電磁波（イ）を位置指示器１５に送出する。この送信電磁波（イ）により位置指示器１５のコイル１９とコンデンサ２０とによる、共振回路５２が励振され誘導電圧（ロ）が前記共振回路５２に発生される。
【００６４】
ＣＰＵ１０は送信モード時間を経過すると、選択回路２にループコイルＸ5を選択させ、送受切替回路３を受信端子Ｒ側に切替える。このループコイルＸ5の受信モードにおいて、前記ステップ４０で説明したと同様な動作でタブレット１で受信信号（ａ）、（ｂ）が得られる。
【００６５】
この部分スキャン動作が、送信モードではループコイルＸ7を選択し、受信モードではループコイルＸ6、Ｘ7、Ｘ8およびＸ9をそれぞれ選択して順次行われる（ステップ４８）。
【００６６】
前述の様に、本実施例では位置指示器１５がループコイルＸ7、Ｙ5を指示しているので、Ｘ軸方向の部分スキャンではループコイルＸ7の受信モードで最大受信電圧Ｖp2を得、その前後のループコイルＸ6、Ｘ8の受信モードで受信電圧Ｖa2、Ｖb2をそれぞれ得る。
【００６７】
このＸ軸方向の部分スキャンに続いてＹ軸方向の部分スキャンが行われる。
【００６８】
即ち、送信モードではループコイルＹ5を選択し、受信モードではループコイルＹ3、Ｙ4、Ｙ5、Ｙ6およびＹ7をそれぞれ選択してＹ軸方向の部分スキャンが上述のＸ軸方向の部分スキャンと同様に行われる（ステップ４８）。
【００６９】
このＹ軸方向の部分スキャンではループコイルＹ5の受信モードで最大受信電圧Ｖ’p2を得、その前後のループコイルＹ4、Ｙ6の受信モードで受信電圧Ｖ’ａ2、Ｖ’b2をそれぞれ得る。
【００７０】
この位置指示器１５の座標値（Ｘ7、Ｙ5）はコイル１９の位置に対応した位置（以下、第２の座標値Ｘ2，Ｙ2と言う）を示す。
【００７１】
ＣＰＵ１０は、ステップ４６の部分スキャンで最大電圧ＶP1よびＶ’p1を検出したループコイルのＮＯ．をそれぞれ記憶する（ステップ４９）。この記憶されたループコイルＮＯ．は位置指示器１５のタブレット１上の移動軌跡を求めるために、次の部分スキャンの時の位置指示器１５の位置を示すために使用される。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１０は座標値および回転角度の演算を行う（ステップ５０）。
【００７３】
第１の座標値（Ｘ1、Ｙ1）は
【数１】
0003540049.tif 000002
但し、ＰXは最大電圧が得られたタブレットのループコイルの中心位置、Ｄ1はＸ軸方向ループコイルの中心位置間の距離を表す。
【００７４】
【数２】
0003540049.tif 000003
但し、ＰYは最大電圧が得られたタブレットのループコイルの中心位置、Ｄ2はＹ軸方向ループコイルの中心位置間の距離を表す。
【００７５】
第２の座標値（Ｘ2、Ｙ2）は
【数３】
0003540049.tif 000004
但し、ＰXは最大電圧が得られたタブレットのループコイルの中心位置、Ｄ1はＸ軸方向ループコイルの中心位置間の距離を表す。
【００７６】
【数４】
0003540049.tif 000005
但し、ＰYは最大電圧が得られたタブレットのループコイルの中心位置、Ｄ2はＹ軸方向ループコイルの中心位置間の距離を表す。
【００７７】
ここで、（１）式から（４）式は位置指示器１５の第１および第２座標値を、最大電圧が得られたループコイルの中心座標とこのループコイルで検出された最大電圧、該ループコイルの前後ループコイルで検出された検出電圧に基づいて、受信信号強度の分布を２次曲線に近似させ、この２次曲線に基づいて該ループコイルの中心座標を補間して求めたものである。
【００７８】
図１２は、上述の座標補間の原理の説明図である。
【００７９】
図１２において、Ｘ軸上に各コイルの中心位置、Ｙ軸に受信信号強度を取つたものである。各コイルから検出された受信信号強度の分布は図示する如き２次曲線に近似でき、Ｖa，Ｖb，Ｖpは３つのコイルから検出される受信検出電圧を示している。ｄはコイル間の距離に相当し、ａ，ｂ，ｃを定数として図示の曲線は（５）式であらわされ、この（５）式から最大電圧が検出されたループコイルの中心座標値の補正値ｂが求まる。
【００８０】
【数５】
0003540049.tif 000006
また、この第１および第２の座標値に基づいて図１３に示される回転角測定の原理により、ＣＰＵ１０は位置指示器１５の回転角を検出する。
【００８１】
即ち、検出した第２座標を原点として、タブレット１上のＸ軸およびＹ軸に平行なＸ・Ｙ座標系を設定し、このＹ軸の正方向を基準（Θ＝０）としてΘの範囲を−１８０°＜Θ≦＋１８０°として、
【数６】
0003540049.tif 000007
として決定される（ステップ５０）。
【００８２】
ＣＰＵ１０はステップ５０を終了すると、タブレット１から３００μｓの送信電磁波（イ）を送信する。この送信電磁波（イ）により第１の経路３４および第２の経路３５は上述の様に動作し、ラッチ回路３１はリセットされ、前記ステップ４５乃至５０が繰り返される。
【００８３】
前述した動作のステップ４９において、最大信号のコイル番号を記憶する際にステップ４６即ち第１の座標値を求めるための部分スキャンを行った時に最大受信信号を得たループコイルの番号として記憶しているが、これを第２の座標値を求めるための部分スキャン（ステップ４８）を行った時に最大受信信号を得たループコイルの番号として記憶してもよい。また、ステップ４６およびステップ４８において部分スキャンを行った際に最大受信信号を得たループコイルの番号をそれぞれ記憶しておき、同一ステップの部分スキャンを実行する時にそれぞれ前記記憶したループコイル番号を基にスキャンするコイル番号を決定するようにしてもよい。
【００８４】
【効果】
本発明は、電磁誘導を利用した位置検出装置において、位置指示器内の複数箇所に指示位置を検出するために設けられた複数個のコイルのうちタブレットとの電磁誘導に用いる一つコイルをタブレット側かの指示信号に応じて選択するように構成した。
【００８５】
従って、コイルの切替えをタブレット側の動作に同期させて行うことができるため、時間的に無駄がなく高速度で複数箇所の指示位置を検出することができる。
【００８６】
また、位置指示器のタブレット面に対する垂直方向の回転角を検出することのできるコードレスの位置検出装置として、一種類の周波数の電波を用いてタブレットの構成を簡単にするとともに、位置検出の速度を高速度にすることができる位置検出装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の位置検出装置としてのタブレット１の要部回路構成図を示す。
【図２】本発明実施例の位置指示器の要部回路構成図を示す。
【図３】位置指示器のコイルの位置を示す図。
【図４】位置指示器の具体的な回路構成図。
【図５】ＣＰＵ１０内に記憶された動作制御プログラムのフローチャートを示す。
【図６】図１及び図２に×印で示した点の出力を示す出力波形図。
【図７】図１及び図２に×印で示した点の出力を示す出力波形図。
【図８】図１及び図２に×印で示した点の出力を示す出力波形図。
【図９】図１及び図２に×印で示した点の出力を示す出力波形図。
【図１０】図６と図７との結合関係を示す図。
【図１１】図８と図９との結合関係を示す図。
【図１２】座標補間の原理の説明図である。
【図１３】回転角の説明図。
【符号の説明】
１    タブレット
２    選択回路
３    送受切替回路
１０    ＣＰＵ
１５    位置指示器
１８、１９    コイル
５１、５２    共振回路
２７、２８    積分回路
２９、３０    コンパレータ
【図１】
0003540049.tif 000008
【図２】
0003540049.tif 000009
【図３】
0003540049.tif 000010
【図４】
0003540049.tif 000011
【図５】
0003540049.tif 000012
【図６】
0003540049.tif 000013
【図７】
0003540049.tif 000014
【図８】
0003540049.tif 000015
【図９】
0003540049.tif 000016
【図１０】
0003540049.tif 000017
【図１１】
0003540049.tif 000018
【図１２】
0003540049.tif 000019
【図１３】
0003540049.tif 000020