发明名称 位置检测装置及其位置指示器
摘要 本发明提供位置指示器之倾斜或对于位置检测装置之输入板面之垂直方向之旋转角即使在位置检测装置之有效面积之周边附近亦可以正确检测之位置检测装置及位置指示器为目的者。本发明为, 其于具有由座标检测用之第1 线圈与电容器所构成之共振电路之位置指示器, 设置包围经由流通于第1 线圈之感应电流而在该第1 线圈产生之磁通之一部分之方式并设于该第1 线圈之控制线圈, 控制线圈施行启闭控制, 使通过第1 线圈之磁通之分布变化, 由此可以检测旋转角, 倾斜角之方式构式。本发明位置指示器之倾斜或对于位置检测装置之输入板面之垂直方向之旋转角即使在位置检测装置之有效面积之周边附近亦可以正确检测, 位置指示器不致于变为粗大, 而且位置指示器之共振电路袛需1 个而容易施行制造时之调整, 制造效率可以提升。
申请公布号 TW316946 申请公布日期 1997.10.01
申请号 TW084102635 申请日期 1995.03.18
申请人 华国股份有限公司 发明人 桂平勇次;福崎康弘
分类号 G01B7/30 主分类号 G01B7/30
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈灿晖 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼
主权项 1.一种位置检测装置,在于位置指示器设置线圈(coil),利用对于输入板(tablet)之电磁感应以检测位置指示器之座标位置之位置检测装置中,对于前述位置指示器,分别设置,设置于位置指示器内而为检测座标値由包围通过第一线圈之磁通之一部分之方式卷绕之控制线圈;及将通过上述控制线圈之磁通量加以控制之控制装置,在前述输入板,具备向位置指示器中之前述控制装置发送控制信号之动作模式指示装置,以及通过由该动作模式指示装置所指示之动作模式下之前述第一线圈之磁通分布之变化,做为信号强度之变化或座标位置之变化检测之装置,等为特征之位置检测装置。2.如申请专利范围第1项所记载之位置检测装置,前述输入板另又具备,依据前述检测装置之检测结果检测对于前述位置指示器之该输入板面之垂直方向做为轴之旋转角之装置为特征者。3.一种位置指示器,在于位置指示器设置线圈而利用对于输入板之电磁感应检测位置指示器之座标位置之装置中,前述位置指示器分别设置,由包围通过设置于位置指示器内之座标値检测用之第一线圈之磁通之一部分之方式卷绕之控制线圈,以及控制通过前述控制线圈之磁通量之控制装置等,为特征之位置指示器。4.一种位置检测装置,在于位置指示器内设置线圈而利用对于输入板之电磁感应检测位置指示器之座标位置之位置检测装置中,前述位置指示器分别设置,由包围通过设置于位置指示器内之座标値检测用之第一线圈之磁通之一部分之方式卷绕之多数个控制线圈,以及接线于该多数个控制线圈而分别控制通过各控制线圈之磁通量之多数个控制装置等,前述输入板具备,向位置指示器中之前述控制装置发送控制信号之动作模式指示装置,以及将通过该动作模式指示装置所指示之动作模式下之前述第一线圈之磁通分布之变化,做为信号强度之变化或座标位置之变化检测之装置等,为特征之位置检测装置。5.如申请专利范围第4项所记载之位置检测装置,前述输入板另又具备,依据前述检测位置之检测结果检测对于前述位置指示器之该输入板面之垂直方向做为轴之旋转角之装置为特征者。6.如申请专利范围第4或5项所记载之位置检测装置,前述输入板另又具备,依据前述检测装置之检测结果检测对于前述位置指示器之该输入板面之倾斜角之装置为特征者。7.一种位置指示器,在于位置指示器内设置线圈,利用对于输入板之电磁感应检测位置指示器之座标位置之装置中,前述位置指示器分别设置,由包围通过位置指示器内所设置之座标値检测用之前述第一线圈之磁通之一部分之方式卷绕之多数个控制线圈,以及接线于该多数个控制线圈分别控制通过各控制线圈之磁通之多数个控制装置等,为特征之位置指示器。8.一种位置检测装置,在于由具有至少由第1线圈与电容器构成之共振电路之位置指示器,以及对于该位置指示器将对应于前述共振电路之共振频率之预定之频率之送信信号向前述位置指示器发送,由前述共振电路接收对应于前述位置指示器之指示位置之信号而依据所接收之受信信号求出该位置指示器之座标位置之输入板等所构成之位置检测装置中,前述位置指示器设置,经由流通于前述第1线圈之感应电流使产生于该第1线圈之磁通之一部分可以通过之方式并设于该第1线圈之控制线圈,以及响应于由前述输入板发送之动作模式指示信号使前述控制线圈启闭控制之第1控制装置,以及经由前述第1控制装置使前述控制线圈启闭控制时使前述共振电路之共振频率一致于前述送信信号之前述预定频率之方式补偿之第2控制装置等,为特征之位置检测装置。9.一种位置检测装置,在于由具有至少由第1线圈与电容器所构成之共振电路之位置指示器,以及对于该位置指示器发送具有对应于前述共振电路之共振频率之预定频率之送信信号,由前述共振电路接收对应于前述位置指示器之指示位置之信号而依据该所接收之受信信号求出该位置指示器之座标位置之输入板等所构成之位置检测装置中,具备:(A)在前述位置指示器设置,(a)由前述第1线圈中流通之感应电流使产生于该第1线圈之磁通之一部分通过之方式并设于该第1线圈之控制线圈,(b)响应于由前述输入板发送之动作模式指示信号使前述控制线圈启闭控制之第1控制装置,(c)由前述第1控制装置使前述控制线圈启闭控制时前述共振电路之共振频率一致于前述送信信号之前述预定频率之方式补偿之第2控制装置等,(B)前述输入板设置,(d)为前述第1控制装置使前述控制线圈启开而产生第1动作模式指示信号之装置,(e)由前述第1动作模式(mode)下之前述位置指示器送来之受信信号决定第1座标値之装置,(f)为前述第1控制装置使前述控制线圈闭合而产生第2动作模式信号之装置,(g)由前述第2动作模式下之前述位置指示器送来之受信信号决定第2座标値之装置,(h)由前述第1或第2座标値决定前述位置指示器之座标位置之装置,(i)由前述第1及第2座标値检测对于前述位置指示器之该输入板面之垂直方向做为轴之旋转角之装置等,为特征之位置检测装置。10.如申请专利范围第8项或9项所记载之位置检测装置,前述第1控制装置为,由检测对应于前述送信信号之送信时间而维持之产生于前述共振电路之感应电压之产生期间之装置所构成为特征者。11.如申请专利范围第10项所记载之位置检测装置,前述第1控制装置为具有积分电路与比较器,依据该积分电路之时常数与该比较器之基准电压判断前述送信信号之送信时间为特征者。12.如申请专利范围第8项所记载之位置检测装置,前述第1线圈为,在位置指示器之位置指示部互相平行配置之至少2支棒状导磁性体心体成束组成之周围卷绕,该导磁性体心体(core)中至少1支为在其周围卷绕前述控制线圈为特征者。13.如申请专利范围第9项所记载之位置检测装置,产生前述第1及第2动作模式指示信号之装置为,对于前述位置指示器之送信信号之送信时间定为预定之不同送信时间之装置者。14.一种位置检测装置,在于由具有至少由第1线圈与电容器构成之共振电路之位置指示器,以及对于该位置指示器将对应于前述共振电路之共振频率之预定频率之送信信号向前述位置指示器发送,由前述共振电路接收对应于前述位置指示器之指示位置之信号而依据该所接收之受信信号求出该位置指示器之座标位置之输入板等所构成之位置检测装置,(A)前述位置指示器设置,(a)经由前述第1线圈中所流通之感应电流由通过该第1线圈所产生之磁通之一部分之方式并设于该第1线圈之多数之控制线圈,(b)响应于由前述输入板所发送之动作模式指示信号分别将前述多数之控制线圈施行启闭控制之第1控制装置,(c)由前述第1控制装置分别将前述之多数之控制线圈施行启闭控制时,前述共振电路之共振频率一致于前述送信信号之前述预定频率之方式补偿之第2控制装置等,为特征之位置检测装置。15.如申请专利范围第14项所记载之位置检测装置,前述第1线圈卷绕于,中心形成为正三角形,该正三角形之中点一致于前述位置指示器之中心轴之方式配置之3支同形棒形导磁性体心体成束之周围,前述控制线圈亦分别卷绕于前述导磁性体心体之周围者。16.如申请专利范围第14或15项中任何一项所记载之位置检测装置,前述第1控制装置具有,检测对应于前述送信信号之送信时间而维持之产生于前述共振电路之感应电压之产生期间之装置,以及依据该感应电压之产生期间检测前述送信信号之送信期间而将前述送信信号施行二进码变换之装置,以及依据该二进码之内容分别控制前述控制线圈之装置等,为特征者。17.如申请专利范围第16项所记载之位置检测装置,前述第1控制装置为具有具有多数组合之积分电路与比较器,依据该积分电路之时常数与该比较器之基准电压检测前述各种组合之不相同之前述送信信号之送信时间,经由前述各种组合检测之送信时间将前述送信信号变换为二进码等,为特征者。18.一种位置检测装置,在于由具有至少由第1线圈与电容器构成之共振电路之位置指示器,以及对于该位置指示器将对应于前述共振电路之共振频率之预定频率之送信信号向前述位置指示器发送,由前述共振电路接收对应于前述位置指示器之指示位置之信号而依据该所接收之受信信号求出该位置指示器之座标位置之输入板等所构成之位置检测装置,具备(A)前述位置指示器设置,(a)由前述第1线圈中流通之感应电流使产生于该第1线圈之磁通之一部分通过之方式并设于该第1线圈之多数之控制线圈,(b)响应于由前述输入板所发送之动作模式指示信号使前述多数之控制线圈分别施行启闭控制之第1控制装置,(c)经由前述第1控制装置使前述多数之控制线圈分别施行启闭控制时使前述共振电路之共振频率一致于前述送信信号之前述预定之频率之方式补偿之第2控制装置,(B)前述输入板设置,(d)为前述第1控制装置为产生使前述多数之控制线圈分别施行启闭所需之不同多数之动作模式信号之装置,(e)求出由前述不同多数之动作模式下之前述位置指示器送来之各受信信号之最大强度之装置,(f)依据前述求出之各受信信号之最大强度决定前述位置指示器之该输入板面之倾斜角之装置等,为特征者。19.如申请专利范围第18项所记载之位置检测装置,前述输入板为具有,(g)产生由前述第1控制装置使前述多数之控制线圈全部启闭之动作模式指示信号之装置,(h)由该动作模式下之前述位置指示器送来之受信信号决定前述位置指示器之座标値之装置等,为特征者。20.如申请专利范围第18项或19项所记载之位置检测装置,前述输入板为具有(i)产生由前述第1控制装置将前述多数之控制线圈全部启开所需之动作模式指示信号之装置,(j)经由该动作模式下之前述位置指示器送来之受信信号决定前述位置指示器之座标値之第1装置,(k)产生由前述第1控制装置使前述多数之控制线圈中仅启开1个所需之动作模式指示信号之装置,(l)由该动作模式下之前述位置指示器送来之受信信号决定前述启开之控制线圈之座标値之第2装置,(m)由前述第1装置与前述第2装置之座标値检测对于前述位置指示器之输入板面之垂直方向做为轴之旋转角之装等为特征者。21.如申请专利范围第18或19项中任何一项所记载之位置检测装置,前述第1线圈为,卷绕于其中心形成正三角形,该正三角形之中点与前述位置指示器之中心轴一致之方式配置之3支同一棒状导磁性体心体成束之周围,前述控制线圈分别卷绕于前述导磁性体心体之周围,产生前述多数之动作模式信号之装置为,分别使该3支控制线圈之每1个依序启开之3种类之动作模式信号,求出前述受信信号之最大强度之装置为,检测由卷绕前述3支控制线圈中启开之控制线圈之导磁性体心体向输入板发送之信号之受信信号强度,决定前述倾斜角之装置为,依据对应于前述3种类之动作之3个受信信号强度决定倾斜角等,为特征者。22.如申请专利范围第18或19项中任何一项所记载之位置检测装置,产生前述动作模式信号之装置具备,产生向前述位置指示器之不同送信时间之2种类之送信信号之装置,以及组合该2种类之送信信号而由2进码向前述位置指示器发送动作模式信号之装置等者。23.如申请专利范围第18或19项中任何一项所记载之位置检测装置,前述第1控制装置为具有,检测产生于对应于前述送信信号之发送时间而维持之前述共振电路所产生之感应电压之产生时间之装置,以及依据该感应电压之产生期间检测前述送信信号之送信时间而将前述送信信号变换为2进码之装置,以及依据该感应电压之产生期间检测前述送信信号之送信时间而将前述送信信号变换为2进码之装置,以及依据该2进码之内容分别控制前述控制线圈之装置等,为特征者。24.如申请专利范围第18或19项中任何一项所记载之位置检测装置,前述第1控制装置为,具有多数组合之积分电路与比较器,依据该积分电路之时常数与该比较器之基准电压由前述各种组合检测不同之前述送信信号之送信时间,经由前述各种组合检测之送信时间将前述送信信号变换为2进码等,为特征者。图示简单说明:图一:表示本发明第一至第三实施例之位置检测装置之输入板1之主要部分电路构成图。图二:表示本发明第一实施之位置指示器之主要部分电路构成图。图三:表示位置指示器之共振电路部分之说明图。图四:位置指示器之具体电路构成图。图五:表示记忆于CPU10内之动作控制程式之流程图。图六:表示图一及图二中以X符号所示点之输出之输出波形图。图七:表示图一及图二中以X符号所示点之输出之输出波形图。图八:表示图一及图二中以X符号所示点之输出之输出波形图。图九:表示图一及图二中以X符号所示点之输出之输出波形图。图十:表示图六与图七之结合关系之图。图十一:表示图八与图九之结合关系之图。图十二:座标补偿之原理之说明图。图十三:旋转角之说明图。图十四:表示本第二实施例之位置指示器之主要部分电路构成图。图十五:表示图一及图十四中以X符号所示点之输出之输出波形图。图十六:表示图一及图十四中以X符号所示点之输出之输出波形图。图十七:表示图一及图十四中以X符号所示点之输出之输出波形图。图十八:表示图一及图十四中以X符号所示点之输出之输出波形图。图十九:表示图十五与图十六之结合关系之图。图二十:表示图十七与图十八之结合关系之图。图二一:表示本第三实施例之位置指示器之主要部分电路构成图。图二二:表示位置指示器之共振电路部分之说明图。图二三:表示记忆于CPU10内之动作控制程式之流程图。图二四:表示记忆于CPU10内之动作控制程式之流程图。图二五:表示图一及图二一中以X符号所示点之输出之输出波形图。图二六:表示图一及图二一中以X符号所示点之输出之输出波形图。图二七:表示图一及图二一中以X符号所示点之输出之输出波形图。图二八:表示图一及图二一中以X符号所示点之输出之输出波形图。图二九:表示图一及图二一中以X符号所示点之输出之输出波形图。图三十:表示图一及图二一中以X符号所示点之输出之输出波形图。图三一:表示图二五与图二六之结合关系之图。图三二:表示图二七与图三十之结合关系之图。图三三:倾斜角之说明图。
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