CN103576895A

CN103576895A - 位置检测装置及其位置指示器

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Publication number: CN103576895A
Application number: CN201310325759.2A
Authority: CN
Inventors: 桂平勇次
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: EP2696268A2; US20140043301A1; US20180232070A1; EP2696268A3; JP6021174B2; US11216087B2; JP2014035631A; CN103576895B; EP2696268B1

Abstract

一种位置检测装置及其位置指示器，能够准确地求出位置指示器相对于数位板面的旋转角度及斜率，并且位置指示器虽然细但十分结实，不会因下落等撞击而破损。在位置指示器中设置有：信号产生器(TR1～TR3)，生成交流信号；多个电极(13、14)，配置在位置指示部；切换电路(16)，向从多个电极(13、14)中根据预先确定的选择图案选择的电极供给交流信号；以及图案信息发送单元(13、14、17)，在通过切换电路切换所设定的图案时，对数位板发送表示图案的种类的图案信息。

Description

位置检测装置及其位置指示器

技术领域

本发明涉及一种位置检测装置及其位置指示器，尤其涉及能够检测笔形状的位置指示器的斜率或以与数位板面垂直的方向为轴的旋转角的位置检测装置及其位置指示器。

背景技术

作为这种装置，有专利文献1(日本特开平08-30374号公报)中所公开的电磁感应式位置检测装置。根据专利文献1的实施例，在笔形状的位置指示器的前端部排列设置有两个磁性体芯，并且设置有仅卷绕在一个磁性体芯上的控制线圈和将两个磁性体芯束缚起来卷绕的发送线圈。并且，通过电子式开关将控制线圈的两端控制为接通或断开的状态。由此，控制发送线圈上流动的电流所引起的磁通的分布，计算出在位置检测装置(以下，在该说明书中记载为数位板)中作为两个坐标位置而求出的、以位置指示器的笔轴为中心的旋转角。

此外，在专利文献1的其他实施例中，在笔形状的位置指示器的前端部排列设置有三个磁性体芯，并且设置有在各磁性体芯上所卷绕的三个控制线圈和将三个磁性体芯束缚起来卷绕的发送线圈。并且，同样控制各控制线圈，从而计算出位置指示器相对于数位板的斜率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-30374号公报

在上述专利文献1的笔形状的位置指示器中，由于在前端部并列配置有两个磁性体芯，因此存在笔变粗的问题。若为了解决该问题而将磁性体芯细化，则存在以下问题。

作为第1问题，由于两个磁性体芯的中心之间的距离缩短，因此在数位板中所检测到的两个坐标间距离也变近。因此，计算旋转角时的分辨率及精度恶化。其原因还在于对控制线圈进行控制的开关。该模拟开关由半导体电路构成，因此难以充分减小接通时的电阻值。因此，无法充分抑制控制线圈所包围的磁性体芯中所通过的磁通。因此，在数位板中所检测到的两个坐标被求出为比实际的芯的位置还接近的值。

将磁性体芯细化时的第2问题在于，芯容易因笔下落等引起的撞击而破损。近年来，这种装置用于便携型数位板也是与将笔细化对应的要求升高的原因之一。

此外，作为专利文献1中所记载的位置检测装置的其他问题(第3问题)，难以与触摸检测进行一体化。近年来，静电感应式多点接触输入被广泛应用，对能够并用多点接触输入和笔输入的数位板装置的要求升高。但是，在静电感应式数位板中，使用在X方向及Y方向上排列有电极的传感器，而专利文献1的电磁感应式数位板需要设置成排列有环状的线圈的传感器，因此难以通用数位板传感器。

发明内容

本发明的目的在于，解决所有前述的第1、第2及第3问题。即，本发明的第1目的在于提供一种能够准确地求出相对于数位板面的旋转角度及斜率且细的位置指示器。

本发明的第2目的在于，虽然细但不会因下落等撞击而破损的结实的位置指示器。

本发明的第3目的在于，提供一种能够将静电耦合式触摸板的传感器部兼用作数位板部的位置检测装置。

在本发明中，为了实现上述目的，提供一种采用数位板与位置指示器间的静电耦合的位置检测装置。在像专利文献1中所记载的发明那样采用电磁感应的情况下，如上所述，若将位置指示器的线圈细化，则不仅使坐标及旋转角检测的精度明显劣化，而且线圈的芯即芯材容易破损。本发明对在位置指示部上不需要使用线圈的静电耦合式位置检测装置进行改良，具有以下结构。

在位置指示器中设置有：信号产生器，生成交流信号；多个电极，配置在位置指示部；切换电路，向从上述多个电极中根据预先确定的图案选择的上述电极供给上述交流信号；以及图案信息发送单元，在通过上述切换电路切换所设定的图案时，对数位板发送表示该设定的图案的种类的图案信息。

在数位板中设置有：多个电极，配置成平板状；信号位置检测单元，根据通过从位置指示器发送的交流信号而在配置成上述平板状的多个电极上分别感应产生的信号电平的分布，求出来自位置指示器的信号源在数位板面上的坐标位置；图案信息接收单元，接收从位置指示器发送的图案信息；以及旋转角计算单元，根据与接收的图案信息对应地求出的多个坐标位置，计算位置指示器的以与数位板面垂直的方向为轴的旋转角。

此外，作为本发明的其他方式，在前述结构的基础上具有以下结构。

位置指示器在位置指示部设置有至少三个电极，并且上述切换电路所设定的电极选择的图案为至少三种。

在数位板中设置有：多个电极，配置成平面状；信号位置检测单元，根据通过从位置指示器发送的交流信号而在配置成上述平面状的多个电极上分别感应产生的信号电平的分布，求出来自位置指示器的信号源在数位板面上的坐标位置；图案信息接收单元，接收从位置指示器发送的上述图案信息；以及倾斜角度计算单元，根据与上述图案信息接收单元所接收的至少三种上述图案信息对应地求出的至少三个坐标位置及至少三个信号强度，计算位置指示器相对于上述数位板面的倾斜角度。

根据本发明，在位置指示器的位置指示部设置有多个电极，按时间序列切换所驱动的电极，因此能够求出位置指示器的以与数位板面垂直的方向为轴的旋转角度及位置指示器相对于数位板面的斜率。

根据本发明，采用与数位板的静电耦合，因此能够以细的形状实现能够求出旋转角及倾斜的位置指示器。

根据本发明，在位置指示器中不需要使用铁氧体芯等磁性材料，因此即使将能够求出旋转角及斜率的位置指示器设置成细的形状，也不会因下落等撞击而破损。

根据本发明，通过与数位板的静电耦合来求出坐标位置，因此能够实现能够将数位板传感器与静电方式的触摸板通用且能够求出旋转角及斜率的位置指示器。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的位置指示器的位置指示部的构造图。

图2是本发明的第1实施例的位置指示器的芯11的剖视图。

图3是本发明的第1实施例的位置指示器的电路结构图。

图4是用于说明本发明的第1实施例的位置指示器的动作的图。

图5是数位板的结构图。

图6是用于说明数位板的X轴整面扫描扫描动作的图。

图7是用于说明向数位板的局部扫描过渡的动作的图。

图8是用于说明本发明的第1实施例的数位板的局部扫描动作的图。

图9是用于说明旋转角计量原理的图。

图10是本发明的第2实施例的位置指示器的位置指示部的构造图。

图11是表示本发明的第2实施例的位置指示器的电极的配置的图。

图12是本发明的第2实施例的位置指示器的电路结构图。

图13是用于说明本发明的第2实施例的位置指示器的动作的图。

图14是用于说明本发明的第2实施例的数位板的局部扫描动作的图。

图15是本发明的第3实施例的位置指示器的位置指示部的构造图。

图16是表示本发明的第3实施例的位置指示器的电极的配置的图。

图17是本发明的第3实施例的位置指示器的电路结构图。

图18是用于说明本发明的第3实施例的位置指示器的动作的图。

图19是用于说明本发明的第3实施例的数位板的局部扫描动作的图。

图20是用于说明本发明的第3实施例的位置指示器的斜率计量原理的图。

图21是用于说明位置指示器前端部的其他形状的例子的图。

具体实施方式

以下，作为本发明的位置检测装置及其位置指示器的实施方式，参照附图具体说明三个实施例。

[第1实施例]

图1是表示本发明的第1实施例的位置指示器的位置指示部的构造的图。在图1中，11是传递施加在笔尖上的压力的芯，由塑料等绝缘材料成型。12是电容根据经由芯11所施加的笔压而变化的可变电容器，使用例如日本特开平04-96212号公报(文献2)中所公开的电容器。可变电容器12如上述文献2所公开的那样包括与芯11的结合部，该结合部构成为，根据施加在芯11上的笔压，和芯11一起稍微移动。

13及14是电极，埋入于芯11。图2是剖切埋入有电极13、14的芯11时的剖视图。15是印刷基板，与可变电容器12的端子及电极13、14连接，并且安装有后述的电路部件。以下，将13称为L电极，将14称为R电极来进行说明。

图3是本发明的第1实施例的位置指示器的电路结构图。在图3中，与图1相同的部分用同一标号来表示。即，12是可变电容器，13是L电极，14是R电极。晶体管TR1～TR3构成振荡电路，以由线圈L1及电容器C1、C2确定的共振频率振荡。线圈L2与线圈L1耦合，将线圈L1上所产生的交流电压升压，从而向L电极13及R电极14供给高电压的信号。16是用于仅向L电极13或R电极14中的某一个供给线圈L2上所产生的信号(d)的模拟开关。

17是根据预定的程序动作的微处理器，18是电池。来自微处理器17的端子P1的输出信号(b)经由晶体管TR4将前述振荡电路控制为接通或断开状态。来自端子P2的输出信号(a)供给到模拟开关16。在本实施例中，在来自端子P2的输出信号(a)为低电平时选择L电极13侧，在为高电平时选择R电极14侧。

如后文所述，微处理器17根据预定的程序将端子P3设为高电平输出或输入状态，从而对可变电容器12进行充放电，求出施加在芯11上的笔压值。

19是将电池18的电压升压而生成高电压VP的电源的DC/DC转换器。电压VP用作使模拟开关16动作的电源，需要设置成比线圈L2上所产生的信号d的振幅高的电压。电容器C3用于施加偏置电压以使线圈L2上所产生的信号(d)在零～VP的范围内振荡。

图4是表示上述结构的第1实施例的位置指示器的动作的图，表示图3中的信号a、b、c、d的变化情况。微处理器17在将端子P2(信号a)设为低电平的状态下控制为使端子P1(信号b)维持一定期间高电平。由此，从L电极13在一定期间连续放射信号(d)(图4的连续发送期间：L)。在该连续发送期间中，微处理器17控制端子P3，求出向可变电容器12施加的笔压。即，微处理器17将端子P3设为高电平输出，从而对可变电容器12进行充电。

接着，将端子P3切换为输入状态。此时，可变电容器12中所蓄积的电荷根据与其并联连接的电阻放电，因此可变电容器12的电压(c)逐渐降低。求出从将端子P3切换为输入状态到电压c下降至阈值以下为止的时间Tp。该时间Tp相当于求出的笔压，在本实施例中将笔压作为10位的值来求出。

若将该连续发送期间(L)结束，则微处理器17以预定的周期(Td)将端子P1控制为高电平或低电平，从而进行ASK(amplitude-shiftkeying：幅移键控)调制。此时，首次必须设为高电平(图4的开始信号：L)。这是为了能够在数位板侧正确地判定之后的数据送出定时。

在接着该开始信号(L)的Td的期间，在此将端子P1设为低电平(图4的码：L)。如后文所述，这用于与将端子P2(信号a)设为高电平的情况进行区别。

接着码(L)，依次发送通过前述的动作求出的10位的笔压数据。即，在发送数据为0时，将端子P1设为低电平，在发送数据为1时，将端子P1设为高电平来进行控制(图4的笔压数据发送期间：L)。在图4中，表示所发送的笔压为“0101110101”的情况。

若结束10位的笔压数据的发送，则微处理器17将端子P2(信号a)设为高电平，将模拟开关16切换到R侧。由此，从R电极14发送信号。此时也与前述的通过L电极进行发送的情况完全同样地控制端子P1及P3，依次进行连续发送(R)、开始信号(R)、码(R)、笔压数据发送(R)的处理。此时，在码(R)时，将端子P1设为高电平。

在本实施例的位置指示器中，一边彼此交替仅选择L电极的第1图案和仅选择R电极的第2图案一边进行发送。此外，在以第1图案选择时，将接着开始信号的“码”信息设为“0”，在以第2图案选择时，将接着开始信号的“码”信息设为“1”。该动作用于在数位板侧识别之前进行的连续发送是来自L电极还是来自R电极，是本发明的特征之一。

图5表示本实施例的数位板的结构图。在本实施例中，作为数位板，表示能够求出如上所述构成的位置指示器20的指示位置及旋转角度，并且还能够检测手指fg的触摸位置的结构。

在图5中，20是图1～3所示的位置指示器，将从位置指示器20发送的信号的频率设为f1。21是将透明的玻璃作为基材的数位板传感器。在数位板传感器21的表面设置有在X方向上所排列的X电极组，在背面设置有在Y方向上所排列的Y电极组。这些X电极组及Y电极组由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)形成为透明的电极。此外，数位板传感器21配置在未图示的显示装置的上方，在其显示部位能够用位置指示器20或用户的手指fg等直接进行输入。

22是从X电极组中选择一个电极的X选择电路，23是从Y电极组中选择一个电极的Y选择电路。在本实施例中设X电极为40个(X1～X40)、Y电极为30个(Y1～Y30)来进行说明。

24是用于使本实施例作为触摸检测来动作时向Y电极供给驱动信号的振荡器，将振荡频率设为f2。25是切换电路，切换将由Y选择电路23选择的Y电极连接到振荡器24或后述的放大电路侧中的哪一个。26是控制本实施例的数位板的各部分的控制电路。即，在使本装置作为触摸检测来动作时，将从控制电路26到切换电路25的控制信号e设为高电平“1”，选择振荡器24侧。此外，在本装置检测位置指示器20时，将控制信号e设为低电平“0”，选择放大电路侧。

27是切换电路，选择X电极或Y电极中的某一个来连接到放大电路28，该X是电极由X选择电路22选择的，该Y电极是经由切换电路25由Y选择电路23选择的。即，在使本装置作为触摸检测来动作时，将从控制电路26到切换电路27的控制信号f设为低电平“0”，选择X选择电路22侧。此外，在本装置进行检测位置指示器20的动作并且求出位置指示器20的X轴坐标时，将控制信号f设为低电平“0”，选择X选择电路22侧。此外，在本装置进行检测位置指示器20的动作并且求出位置指示器20的Y轴坐标时，将控制信号f设为高电平“1”，选择Y选择电路23侧。

在图5中，28是放大电路，29是增益控制电路。放大电路28的输出连接到增益控制电路29，并被设定为根据来自控制电路26的控制信号g成为适当电平的输出信号。

30是具有以频率f1或频率f2为中心的预定的频带宽度的带通滤波电路。该中心频率根据来自控制电路26的控制信号h进行切换，以在本装置进行检测位置指示器20的动作时将频率设为f1、在进行触摸检测动作时频率成为f2的方式进行切替。

此外，在图5中，31是检波电路，32是AD(analog/Digital：模拟/数字)转换器，33是微处理器。并且，带通滤波电路30的输出信号通过检波电路31进行检波，根据来自控制电路26的控制信号j，由AD转换电路32转换为数字值。该数字数据k被微处理器33读取而处理。

控制电路26将控制信号m供给到X选择电路22，将控制信号n供给到Y选择电路23，从而从X电极组及Y电极组中分别选择一个电极。

微处理器33在内部具有ROM及RAM，并且根据ROM中所存储的程序来动作。并且，微处理器33输出控制信号p来对控制电路26进行控制，以使控制电路26在预定的定时输出控制信号e～j及m、n。

简单说明这样构成的本实施例的数位板进行触摸检测时的动作。如上所述，在进行触摸检测时，将切换电路25连接到振荡电路24侧，向由Y选择电路23选择的Y电极供给驱动信号。此外，由X选择电路22选择的X电极经由切换电路27连接到放大电路28，来自放大电路28的信号电平经由增益控制电路29、带通滤波电路30、检波电路31，由AD转换电路32转换为数字值。

此时，若手指接触到由X选择电路22及Y选择电路23选择的各电极的交点，则上述检测的信号电平低于没有手指时的电平。因此，若对X电极与Y电极的所有交点预先求出没有手指时的信号电平，则能够根据信号电平降低的位置求出触摸位置。

另一方面，以下说明本实施例的数位板检测位置指示器20的指示位置及旋转角时的动作。微处理器33对控制电路26输出控制信号p，以将控制信号e设为低电平“0”，将切换电路25选择到放大电路侧，将控制信号f设为低电平“0”，将切换电路27选择到X电极侧。在该状态下，只有由选择电路22选择的X电极连接到放大电路28，Y电极与放大电路28和振荡电路24都不连接。

图6表示用于在数位板传感器21上求出位置指示器20的大致的X方向位置的X轴整面扫描动作。微处理器33使控制电路26输出控制信号m，以使选择电路22选择电极X1，读取此时的信号电平(k)。微处理器33使控制电路26将选择电路22依次切换为电极X2、X3、X4…并读取信号电平(k)。

此时，若通过X1～X40的全部电极检测的信号电平没有达到预定值，则判断为位置指示器20不在数位板传感器21上，反复进行图6的动作。在从X1～X40中的某个电极检测到预定值以上的电平的信号的情况下，微处理器33存储检测到最高的信号电平的X电极的编号(图6中为X11)。

若判断为位置指示器20位于电极X11附近，则微处理器33进行向局部扫描的过渡动作。图7是用于说明数位板中向局部扫描的过渡动作的图。向该局部扫描的过渡动作是用于在位置指示器20反复进行图4所示的动作时，通过检测来自位置指示器20的连续发送期间的开始时刻，微处理器33使位置指示器20的动作与定时一致，并且对Y轴求出大致的位置的动作。

在图7中，微处理器33将控制电路26控制成使选择电路22选择在前述的X轴整面扫描动作中求出的电极X11。此时，在电极X11上感应产生与从位置指示器20发送的信号对应的信号，在检波电路32上产生与该信号电平对应的电压。微处理器33以一定的周期使AD转换电路32动作，读取其信号电平(k)。该使AD转换电路32动作的周期设为比位置指示器20在笔压数据发送期间发送的周期足够短的时间。

微处理器33在由AD转换电路32输出的信号电平持续一定时间(Ts)达到预定值以上时，判断为位置指示器20的连续发送期间开始，过渡到Y轴整面扫描动作(图7)。该时间Ts设为比位置指示器20在笔压数据发送期间发送的周期足够长的时间。

微处理器33将控制电路26控制为，将控制信号f设为高电平“1”，将切换电路27选择到Y电极侧。此外，选择电路23从Y1到Y30依次进行选择，使AD转换电路32动作，读取信号电平(k)。此时微处理器33存储检测到最大的信号电平的电极。在本实施例中，设为从电极Y20检测到最大的信号电平来进行说明。

若选择电路23选择最后的电极Y30结束了信号电平的检测，则微处理器33进行等待来自位置指示器20的连续发送期间结束的动作。微处理器33将控制电路26控制成，将控制信号f设为低电平“0”，将切换电路27选择到X电极侧。此外，以使选择电路22选择电极X11的方式进行控制。此时，若持续从位置指示器20进行发送，则检测出前述的预定值以上的电平的信号。接收信号电平达不到预定值的时刻为来自位置指示器20的连续发送的结束时刻。接着，位置指示器20成为笔压数据发送期间，但由于此时没有求出位置指示器20的详细的位置，因此在此不读取笔压数据，过渡到图8所示的局部扫描动作。

图8是用于说明本实施例的数位板中的局部扫描动作的图。微处理器33在选择了电极X11的状态下由AD转换电路32输出的信号电平持续一定时间(Ts)达到预定值以上时，判断为位置指示器20的连续发送期间开始，过渡到坐标检测动作(图8的步骤1)。该时间Ts与图7中所说明的情况同样设为比位置指示器20在笔压数据发送期间发送的周期足够长的时间。

微处理器33为了求出来自位置指示器20的信号的X坐标，在将控制信号f设为低电平“0”的状态下，选择电路22依次选择以X11为中心的五个电极(X9～X13)，使AD转换电路32动作来读取信号电平(步骤1)。此时，保存检测到最高的信号电平的电极的编号(在此为X11)及其信号电平(Vpx0)，并且将由其相邻的两个电极检测到的电平保存为Vax0、Vbx0(步骤1)。

接着，微处理器33为了求出来自位置指示器20的信号的Y坐标，将控制信号f设为高电平“1”，选择电路23依次选择以Y20为中心的五个电极(Y18～Y22)，读取信号电平(步骤1)。此时，保存检测到最高的信号电平的电极的编号(在此为Y20)及其信号电平(Vpy0)，并且将由其相邻的两个电极检测到的电平保存为Vay0、Vby0(步骤1)。在此求出的信号电平Vpx0、Vax0、Vbx0、Vpy0、Vay0、Vby0用于通过后述的计算式计算坐标值。

接着，微处理器33进行用于等待来自位置指示器20的连续发送期间结束的动作。微处理器33以将控制信号f设为低电平“0”并且选择电路22选择在前述的坐标检测动作中检测到峰值的电极X11的方式进行控制。此时，所接收的信号电平成为达不到预定值的时刻为来自位置指示器20的连续发送的结束时刻(步骤1)。

微处理器33若检测到来自位置指示器20的连续发送的结束，则进入到检测在笔压数据之前发送的开始信号的定时的动作(步骤2)。微处理器33控制为在选择了电极X11的状态下使AD转换电路32反复起动，将信号电平成为前述的预定值以上的时刻存储为t1。微处理器33从时刻t1等待了一定时间Tw之后的时刻起开始进行来自位置指示器的数据接收动作(步骤2)。该时间Tw设为从来自位置指示器20的开始信号的发送结束之后到由数位板接收的信号电平几乎没有为止，是预先求出的时间。

微处理器33在前述的等待时间达到Tw的同时，起动未图示的计时器。该计时器对从零到与前述的Td的时间(来自位置指示器的数据发送周期)一致的值为止反复进行计数(步骤2)。在计时器的一个周期的动作期间中，微处理器33反复起动AD转换电路32来读取信号电平。若此期间的信号电平一次也没有达到前述的预定值，则判断为没有来自位置指示器的发送，将本次的数据保存为“0”，在此期间检测到预定值以上的信号电平的情况下，判断为存在来自位置指示器的发送，将本次的数据保存为“1”(步骤2)。

进行11次前述的计时器的计数，保存11位的数据。此时，首次的数据相当于图4所示的“码”。在图8的步骤2中，该码为0，因此判断为，根据在步骤1中求出的信号电平Vpx0、Vax0、Vbx0、Vpy0、Vay0、Vby0计算的坐标为与位置指示器20的L电极相当的坐标位置。其余10位数据表示在步骤1的期间由位置指示器20计量的笔压值。

另外，在步骤2中，从X轴电极中选择检测到最大电平的电极(X11)来接收数据，但是这也可以在Y轴电极中选择检测到最大电平的电极(Y20)来进行。

若在步骤2中结束11位的数据接收，则过渡到检测来自位置指示器20的连续发送期间的开始的动作。微处理器33反复检测在选择了电极X11的状态下接收的信号电平。在该接收电平持续一定时间(Ts)达到预定值以上时，判断为位置指示器20的连续发送期间开始，过渡到坐标检测动作(图8的步骤3)。

微处理器33为了求出来自位置指示器20的信号的X坐标，在将控制信号f设为低电平“0”的状态下，选择电路22依次选择以X11为中心的五个电极(X9～X13)，使AD转换电路32动作来读取信号电平(步骤3)。此时，保存检测到最高的信号电平的电极的编号(在此为X11)及其信号电平(Vpx1)，并且将由其相邻的两个电极检测的电平保存为Vax1、Vbx1(步骤3)。

接着，微处理器33为了求出来自位置指示器20的信号的Y坐标，将控制信号f设为高电平“1”，选择电路23依次选择以Y20为中心的五个电极(Y18～Y22)，读取信号电平(步骤3)。此时，保存检测到最高的信号电平的电极的编号(在此为Y20)及其信号电平(Vpy1)，并且将由其相邻的两个电极检测到的电平保存为Vay1、Vby1(步骤3)。在此求出的信号电平Vpx1、Vax1、Vbx1、Vpy1、Vay1、Vby1用于通过后述的计算式计算坐标值。

接着，微处理器33进行用于等待来自位置指示器20的连续发送期间结束的动作。微处理器33以将控制信号f设为低电平“0”并且选择电路22选择在前述的坐标检测动作中检测到峰值的电极X11的方式进行控制。此时，所接收的信号电平成为达不到预定值的时刻为来自位置指示器20的连续发送的结束时刻(步骤3)。

微处理器33若检测到来自位置指示器20的连续发送的结束，则进入到检测在笔压数据之前发送的开始信号的定时的动作(步骤4)。微处理器33控制为在选择了电极X11的状态下使AD转换电路32反复起动，将信号电平成为前述的预定值以上的时刻存储为t2。微处理器33从时刻t2等待了一定时间Tw之后的时刻起开始进行来自位置指示器20的数据接收动作(步骤4)。该Tw设为与步骤2时相同的时间。

微处理器33在前述的等待时间达到Tw的同时，起动计时器，与前述的步骤2时完全同样地接收来自位置指示器20的11位的数据(步骤4)。该首次的数据相对于图4所示的“码”。在图8的步骤4中该码为1，因此判断为，根据在步骤3中求出的信号电平Vpx1、Vax1、Vbx1、Vpy1、Vay1、Vby1计算的坐标为与位置指示器20的R电极相当的坐标位置。其余10位数据表示在步骤3的期间由位置指示器20计量的笔压值。这样根据来自位置指示器20的特定的数据值，识别出是来自位置指示器20的哪个电极的发送，这是本发明的特征之一。

另外，在步骤4中，也从X轴电极中选择检测到最大电平的电极(X11)来接收数据，但是这也可以在Y轴电极中选择检测到最大电平的电极(Y20)来进行。

在本实施例中，来自位置指示器20的发送通过L电极和R电极交替地反复进行，因此作为数位板侧的动作，反复进行图8的步骤1～步骤4，由此能够持续求出位置指示器20的坐标和旋转角及笔压。

下面，说明根据在前述的步骤1及步骤3中求出的接收电平来求出位置指示器20的坐标位置及旋转角度的方法。

根据在步骤1中求出的接收电平Vpx0、Vax0、Vbx0、Vpy0、Vay0、Vby0，位置指示器的L电极的坐标值(X0，Y0)通过以下(1)式、(2)式分别计算出来。

[数1]

X 0 = Px 0 + \frac{Dx}{2} \times \frac{Vbx 0 - Vax 0}{2 \times Vpx 0 - Vax 0 - Vbx 0} \cdot \cdot \cdot (1)

其中，Px0设为X轴中检测到最大电平的电极(在此为X11)的坐标位置，Dx设为X轴电极间的排列间距。

[数2]

Y 0 = Py 0 + \frac{Dy}{2} \times \frac{Vby 0 - Vay 0}{2 \times Vpy 0 - Vay 0 - Vby 0} \cdot \cdot \cdot (2)

其中，Py0设为Y轴中检测到最大电平的电极(在此为Y20)的坐标位置，Dy设为Y轴电极间的排列间距。

同样，根据在步骤3中求出的接收电平Vpx1、Vax1、Vbx1、Vpy1、Vay1、Vby1，位置指示器的R电极的坐标值(X1，Y1)通过以下(3)式、(4)式分别计算出来。

[数3]

X 1 = Px 1 + \frac{Dx}{2} \times \frac{Vbx 1 - Vax 1}{2 \times Vpx 1 - Vax 1 - Vbx 1} \cdot \cdot \cdot (3)

其中，Px1设为X轴中检测到最大电平的电极(在此为X11)的坐标位置，Dx设为X轴电极间的排列间距。

[数4]

Y 0 = Py 1 + \frac{Dy}{2} \times \frac{Vby 1 - Vay 1}{2 \times Vpy 1 - Vay 1 - Vby 1} \cdot \cdot \cdot (4)

其中，Py1设为Y轴中检测到最大电平的电极(在此为Y20)的坐标位置，Dy设为Y轴电极间的排列间距。

图9是用于通过两个坐标值(X0，Y0)及(X1，Y1)计算位置指示器20的以与数位板面垂直的方向为轴时的旋转角度θ的原理图。在该图中，将Y轴的正方向设为基准(θ=0)，将θ的范围设为-180°<θ≤+180°，由此定义与坐标值(X1，Y1)对应的R电极的朝向。此时，位置指示器20的旋转角θ根据X0、Y0、X1、Y1，通过以下(5)式～(9)式计算出来。

[数5]

在Y1>Y0时，

θ = \tan^{- 1} (\frac{X 1 - X 0}{Y 1 - Y 0}) \cdot \cdot \cdot (5)

在Y1=Y0，且X1>X0时，

θ=9O° …(6)

在Y1=Y0，且X1<X0时，

θ=-90° ...(7)

在Y1<Y0，且X1≥X0时，

在Y1<Y0，且X1<X0时，

在本实施例中，将旋转角的基准设为Y轴正方向，将R电极的朝向作为角度来求出，但是也可以将X轴作为基准来定义，也可以求出L电极的朝向。

在本实施例中，位置指示器20通过L电极发送数据时和通过R电极发送数据时发送同一信息(笔压)，但是也可以将一方设为其他信息，也可以将一方的数据仅设为码信息来缩短时间。此外，也可以将数据的发送仅设为L电极或R电极中的一方，数位板根据是否有来自位置指示器20的数据的发送来判定进行了之前的连续发送的电极。此外，也可以在来自L电极的发送和来自R电极的发送中改变发送的频率来进行识别，也可以改变连续发送的长度来进行识别。

在本实施例中，位置指示器的电极向芯11的前端部露出，但也可以用构成芯11的塑料等材料覆盖。

[第2实施例]

图10是表示本发明的第2实施例的位置指示器中的位置指示部的构造的图。在图10中，对与图1同样构成的部分标以相同的参考标号。即，12是电容根据笔压而变化的可变电容器，15是印刷基板。在可变电容器12上结合有芯35，检测施加在芯35的前端上的笔压。36是框体，在其前端部设置有供芯35穿通的孔。

在框体36的前端部设置有两个电极37及38，图11是表示其配置的图。在此，将37称为L电极，将38称为R电极来进行说明。

图12是本发明的第2实施例的位置指示器的电路结构图。在图12中，对与图3或图10同样构成的部分标以相同的参考标号。即，12是可变电容器，37是L电极，38是R电极，17是微处理器，18是电池，19是DC/DC转换器。

图12所示的第2实施例的位置指示器20的结构与图3所示的第1实施例的位置指示器的结构的不同点在于，在第1实施例中将两个电极交替地切换来与线圈L2连接，而在本实施例中，电极37(L电极)始终与线圈L2连接，在电极38(R电极)与线圈L2之间设置模拟开关39来控制为接通或断开。

即，在将微处理器17的端子P2(信号a)设为高电平时，模拟开关39成为接通状态，因此线圈L2上所产生的信号(d)施加到L电极和R电极双方。此外，在将微处理器17的端子P2(信号a)设为低电平时，模拟开关39成为断开状态，因此线圈L2上所产生的信号(d)只施加到L电极。

通过DC/DC转换器19得到的电压VP与第1实施例同样用作使模拟开关39动作的电源。

图13是表示第2实施例的位置指示器的动作的图，表示图12中的信号a、b、c、d的变化情况。微处理器17在将端子P2(信号a)设为高电平的状态下控制为使端子P1(信号b)维持一定期间高电平。由此，从L电极和R电极在一定期间连续放射信号(d)(图13的连续发送期间：L+R)。在该连续发送期间中，微处理器17与第1实施例同样地求出向可变电容器12施加的笔压。

若结束该连续发送期间，则微处理器17与第1实施例时完全同样地以周期Td控制端子P1，从而进行ASK调制。此时的接着开始信号的码(L+R)设为表示之前的连续发送是由两个电极来进行这一情况的“0”。接着该码发送，与第1实施例同样地发送在前述的连续发送期间求出的10位的笔压数据。

若结束笔压数据的发送，则微处理器17将端子P2(信号a)设为低电平来断开模拟开关39。由此，仅从L电极37发送信号。此时，也同样地控制端子P1来进行连续发送(L)，并且进行笔压检测。

若结束该连续发送期间，则微处理器17将端子P2(信号a)设为高电平，由两个电极来进行以后的数据发送。这是为了通过用两个电极进行发送来能够用数位板切实地检测笔压等数据。微处理器17与前述同样地以周期Td控制端子P1，从而进行ASK调制。此时的接着开始信号的码(L)设为表示之前的连续发送是仅由L电极来进行这一情况的“1”。接着该码发送，依次发送在前述的连续发送期间求出的10位的笔压数据。

在本实施例的位置指示器中，一边交替地切换用于选择L电极和R电极双方的第1图案与用于仅选择L电极的第2图案一边进行发送。此外，在以第1图案选择时，将接着开始信号的“码”信息设为“0”，在以第2图案选择时，将接着开始信号的“码”信息设为“1”。该动作用于在数位板侧识别之前进行的连续发送是来自两个电极还是仅来自L电极，是本发明的特征之一。

在本实施例中，数位板也采用与第1实施例相同的结构(图5)。以下，说明检测图5的数位板上放置本实施例的位置指示器时的指示位置及旋转角的动作。

在本实施例中，用于求出位置指示器的大致位置的动作也与第1实施例同样像图6及图7那样进行。另外，在图7中，检测来自位置指示器的连续发送之后的Y轴整面扫描动作中，来自位置指示器的发送可以是由两个电极进行的连续发送期间，也可以是仅由L电极进行的连续发送期间。在本实施例中，也设为在图6的X轴整面扫描动作中从电极X11检测到最大电平的信号、在图7的Y轴整面扫描动作中从电极Y20检测到最大电平的信号来进行说明。

图14表示第2实施例的局部扫描动作。本实施例的局部扫描动作与第1实施例的局部扫描动作(图8)的不同点如下。在本实施例中，通过在来自位置指示器的“码”数据作为“0”而发送之前的坐标检测动作(图14的步骤1)求出的坐标表示L电极与R电极的中间位置(即，芯35的位置)，通过在来自位置指示器的“码”数据作为“1”而发送之前的坐标检测动作(图14的步骤3)求出的坐标表示与L电极对应的位置。其他动作与第1实施例时相同。

在本实施例中，也根据在步骤1中求出的接收电平Vpx0、Vax0、Vbx0、Vpy0、Vay0、Vby0，使用前述的(1)式及(2)式，表示位置指示器的L电极与R电极的中间位置的坐标值作为(X0，Y0)而被计算出来。

此外，根据在步骤3中求出的接收电平Vpx1、Vax1、Vbx1、Vpy1、Vay1、Vby1，使用前述的(3)式及(4)式，与位置指示器的L电极的位置对应的坐标值作为(X1，Y1)而被计算出来。

在本实施例中，也适用图9的原理图，将Y轴的正方向设为基准(θ=0)，将θ的范围设为-180°<θ≤+180°，定义与坐标值(X1，Y1)对应的L电极的朝向。此时，位置指示器的旋转角θ用X0、Y0、X1、Y1，通过前述的(5)式～(9)式完全同样地被计算出来。

在本实施例中，通过位置指示器的两个电极发送数据时和仅通过L电极发送数据时发送同一信息(笔压)。但是，也可以将一方设为其他信息，也可以将一方的数据及设为码信息来缩短时间。此外，也可以将数据的发送仅设为基于两个电极的发送时，数位板根据是否有来自位置指示器的数据的发送来进行判定，也可以改变连续发送的长度来进行识别。

在本实施例中，位置指示器的电极设置在框体36的前端部，但也可以与第1实施例同样地设置芯35。

[第3实施例]

图15是表示本发明的第3实施例的位置指示器中的位置指示部的构造的图。在本实施例中表示在位置指示部配置有三个电极，与位置指示器的旋转角对应而求出相对于数位板的斜率的例子。

在图15中，对与图10同样构成的部分标以相同的参考标号。即，12是电容根据笔压而变化的可变电容器，15是印刷基板，35是芯，36是框体。

在框体36的前端部设置有三个电极40、41及42，图16是表示其配置的图。这三个电极通过未图示的连线与印刷基板15连接。

图17是本发明的第3实施例的位置指示器的电路结构图。在图17中，对与图15或图3同样构成的部分标以相同的参考标号。即，12是可变电容器，40～42是电极，17是微处理器，18是电池，19是DC/DC转换器。

图17所示的结构与第1实施例(图3)的不同点在于，在第1实施例中将两个电极交替地切换来与线圈L2连接，而在本实施例中，依次切换三个电极40～42来与线圈L2连接。在电极40～42与线圈L2之间设置有模拟多路复用器43，通过微处理器17的两个端子(P2及P4)的设定，从电极40、电极41、电极42中选择一个。在此将微处理器17的两个端子(P2及P4)的信号统称为“信号a”。

通过DC/DC转换器19得到的电压VP与第1实施例同样用作使模拟多路复用器43动作的电源。

图18是表示第3实施例的位置指示器的动作的图，表示图17中的信号a、b、c、d的变化情况。微处理器17在信号a的设定被设为选择电极40的状态下控制为使端子P1(信号b)维持一定期间高电平。由此，从电极40在一定期间连续放射信号(d)(图18的连续发送期间1)。在该连续发送期间中，微处理器17与第1实施例同样地求出向可变电容器12施加的笔压。

若结束该连续发送期间，则微处理器17与第1实施例时完全同样地以周期Td控制端子P1，从而进行ASK调制。此时的接着“开始信号”的“码”设为表示之前的连续发送是由电极40来进行这一情况的“0”。接着该码发送，与第1实施例同样地发送在前述的连续发送期间1求出的10位的笔压数据。

若结束笔压数据的发送，则微处理器17将信号a的设定切换为选择电极41，同样地控制端子P1来进行连续发送(图18的连续发送期间2)。此时，在本实施例中不进行连续发送期间1时所进行的那样的笔压检测。

若结束该连续发送期间2，则微处理器17在信号a的设定为选择电极41的状态下，以周期Td控制端子P1，从而进行ASK调制。将此时的接着开始信号的“码”设为“1”来进行发送。

若结束该码发送，则微处理器17将信号a的设定切换为选择电极42，同样地控制端子P1来进行连续发送(图18的连续发送期间3)。此时，也不进行连续发送期间1时所进行的那样的笔压检测。

若结束该连续发送期间，则微处理器17在信号a的设定为选择电极42的状态下，以周期Td控制端子P1，从而进行ASK调制。此时，也将接着开始信号的“码”设为“1”来进行发送。

在本实施例的位置指示器中，设置仅选择电极40的第1图案、仅选择电极41的第2图案、仅选择电极42的第3图案，第2图案接着第1图案，第3图案接着第2图案，第1图案接着第3图案这样依次反复来进行发送。此外，在以第1图案进行选择时将接着开始信号的“码”信息设为“0”，在以第2图案及第3图案进行选择时将接着开始信号的“码”信息设为“1”。因此，在数位板侧，能够考虑到前述的发送的顺序，识别出是从位置指示器的哪个电极发送的信号。这些动作是本发明的特征之一。

在本实施例中，数位板也采用与第1实施例相同的结构(图5)。以下，说明检测图5的数位板上放置本实施例的位置指示器时的指示位置、旋转角及相对于数位板面的斜率的动作。

在本实施例中，用于求出位置指示器的大致位置的动作也与第1实施例同样像图6及图7那样进行。另外，在图7中，在检测来自位置指示器的连续发送之后的Y轴整面扫描动作中，来自位置指示器的发送可以是由任何电极进行的连续发送期间。在本实施例中，也设为在图6的X轴整面扫描动作中从电极X11检测到最大电平的信号，在图7的Y轴整面扫描动作中从电极Y20检测到最大电平的信号来进行说明。

图19表示第3实施例的局部扫描动作。在本实施例中，也是在检测到来自位置指示器的持续了一定时间(Ts)以上的信号之后，进行X轴及Y轴的坐标检测动作，接收接着来自位置指示器的连续发送而发送的数据。如图18中也已表示的那样，该数据是接着“开始信号”而发送的数据。在本实施例中，在作为紧接着“开始信号”之后的“码”接收到“0”的情况下，持续进行数据的接收动作，接收10位的笔压数据，但作为“码”接收到“1”的情况下，结束数据接收动作，过渡到用于检测来自位置指示器的连续发送的动作。

在图19中，在步骤2中，作为码接收到“0”，因此在其之前的坐标检测动作(步骤1)中，求出基于从位置指示器的电极40发送的信号的电平和坐标位置，在其之后的坐标检测动作(步骤3)中，求出基于从位置指示器的电极41发送的信号的电平和坐标位置，在进一步接着进行的坐标检测动作(步骤5)中，求出基于从位置指示器的电极42发送的信号的电平和坐标位置。

另外，在本实施例中，使用在步骤1、步骤3、步骤5的各坐标检测动作中得到的接收电平来求出位置指示器的斜率，因此在上述各坐标检测动作中，将数位板电路(图5)的增益控制电路29中所设定的增益值设为相同。

根据在步骤1中求出的接收电平Vpx1、Vax1、Vbx1、Vpy1、Vay1、Vby1，位置指示器的电极40的坐标值(X1，Y1)通过前述的(3)式及(4)式计算出来。

此外，根据在步骤3中求出的接收电平Vpx2、Vax2、Vbx2、Vpy2、Vay2、Vby2，位置指示器的电极41的坐标值(X2，Y2)通过以下(10)式、(11)式求出。

[数6]

X 2 = Px 0 + \frac{Dx}{2} \times \frac{Vbx 2 - Vax 2}{2 \times Vpx 2 - Vax 2 - Vbx 2} \cdot \cdot \cdot (10)

其中，Px2设为X轴中检测到最大电平的电极(在此为X11)的坐标位置，Dx设为X轴电极间的排列间距。

[数7]

Y 2 = Py 2 + \frac{Dy}{2} \times \frac{Vby 2 - Vay 2}{2 \times Vpy 2 - Vay 2 - Vby 2} \cdot \cdot \cdot (11)

其中，Py2设为Y轴中检测到最大电平的电极(在此为Y20)的坐标位置，Dy设为Y轴电极间的排列间距。

此外，根据在步骤5中求出的接收电平Vpx3、Vax3、Vbx3、Vpy3、Vay3、Vby3，位置指示器的电极42的坐标值(X3，Y3)通过以下(12)式、(13)式求出。

[数8]

X 3 = Px 3 + \frac{Dx}{2} \times \frac{Vbx 3 - Vax 3}{2 \times Vpx 3 - Vax 3 - Vbx 3} \cdot \cdot \cdot (12)

其中，Px3设为X轴中检测到最大电平的电极(在此为X11)的坐标位置，Dx设为X轴电极间的排列间距。

[数9]

Y 3 = Py 3 + \frac{Dy}{2} \times \frac{Vby 3 - Vay 3}{2 \times Vpy 3 - Vay 3 - Vby 3} \cdot \cdot \cdot (2)

其中，Py3设为Y轴中检测到最大电平的电极(在此为Y20)的坐标位置，Dy设为Y轴电极间的排列间距。

相当于位置指示器的芯35的坐标值(X0，Y0)作为所求出的三个坐标值(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)的中心点，能够通过以下的(14)式、(15)式求出。

[数10]

X 0 = \frac{X 1 + X 2 + X 3}{3} \cdot \cdot \cdot (14)

Y 0 = \frac{Y 1 + Y 2 + Y 3}{3} \cdot \cdot \cdot (15)

在本实施例中，也适用图9的原理图，将Y轴的正方向设为基准(θ=0)，将θ的范围设为-180°<θ≤+180°，定义与坐标值(X1，Y1)对应的电极40的朝向。此时，位置指示器的旋转角θ使用X0、Y0、X1、Y1并通过前述的(5)式～(9)式完全同样地计算出来。

在本实施例中，通过来自位置指示器的三个电极的各接收信号强度，能够求出位置指示器的斜率。作为接收信号强度，可以使用X轴坐标检测时的电平，也可以使用Y轴坐标检测时的电平，在此使用X轴坐标检测时的电平。

电极40的接收信号强度(V1)基于数位板的X电极位置通过以下(16)式的修正计算来求出。

[数11]

V 1 = Vpx 1 + \frac{{(Vax 1 - Vbx 1)}^{2}}{8 \times (2 \cdot Vpx 1 - Vax 1 - Vbx 1)} \cdot \cdot \cdot (16)

此外，电极41的接收信号强度(V2)通过以下(17)式求出。

[数12]

V 2 = Vpx 2 + \frac{{(Vax 2 - Vbx 2)}^{2}}{8 \times (2 \cdot Vpx 2 - Vax 2 - Vbx 2)} \cdot \cdot \cdot (16)

此外，电极42的接收信号强度(V3)通过以下(18)式求出。

[数13]

V 3 = Vpx 3 + \frac{{(Vax 3 - Vbx 3)}^{2}}{8 \times (2 \cdot Vpx 3 - Vax 3 - Vbx 3)} \cdot \cdot \cdot (18)

图20是用于使用来自三个电极的接收信号强度V1、V2、V3求出位置指示器的斜率的原理图。在图20中，将坐标轴设定为，将自数位板的传感器面(图5的21)起的高度方向取为z轴，将与位置指示器的电极40、41、42的前端相当的点分别设为A、B、C而构成的正三角形的中心G在yz面上，且与电极40的前端相当的点A位于z轴上。将此时的各点的坐标表示为A点(0，0，z1)、B点(x2，y2，z2)、C点(x3，y3，z3)、G点(0，yg，zg)，则位置指示器的斜率(θx，θy)如以下(19)式、(20)式所示求出。

[数14]

(r：正三角形的一边的长度)…(19)

(点A与BC间的中点的斜率)…(20)

在此，位置指示器的三个电极的前端位置即A点、B点、C点距数位板传感器面的距离(z1、z2、z3)与接收信号强度V1、V2、V3大致成反比例，因此以α为比例系数表示为以下(21)式、(22)式。

[数15]

z1二α/VlZ2二α/V2z3二α/V3

因此，θx、θy为

θx = \sin^{- 1} \frac{α (V 3 - V 2)}{r \cdot V 2 \cdot V 3} \cdot \cdot \cdot (21)

θy = \sin^{- 1} \frac{α (2 \cdot V 2 \cdot V 3 - V 1 \cdot V 3 - V 1 \cdot V 2)}{r \cdot V 1 \cdot V 2 \cdot V 2 \cdot \sqrt{3}} \cdot \cdot \cdot (22)

在此，α/r是常数，因此若预先求出该值，则能够通过上述关系式求出θx、θy。

在本实施例中，将位置指示器的三个电极设置于框体36的前端部，但也可以像第1实施例那样设置在芯上。

在本实施例中，能够检测位置指示器的旋转角和斜率，因此也可以将前端部的形状设为例如图21所示的非对称形，进行与在软件中求出的旋转角及斜率对应的描绘。

Claims

1.一种位置检测装置，通过发送交流信号的位置指示器与数位板的电容耦合求出位置指示器在数位板上的指示位置，上述位置检测装置的特征在于，

在上述位置指示器中设置有：

信号产生器，生成交流信号；

多个电极，配置在位置指示部；

切换电路，向从上述多个电极中根据预先确定的图案选择的上述电极供给上述交流信号；以及

图案信息发送单元，在通过上述切换电路切换所设定的图案时，对上述数位板发送表示该设定的图案的种类的图案信息，

在上述数位板中设置有：

多个电极，配置成平板状；

信号位置检测单元，根据通过从上述位置指示器发送的交流信号而在配置成上述平板状的多个电极上分别感应产生的信号电平的分布，求出来自上述位置指示器的信号源在数位板面上的坐标位置；

图案信息接收单元，接收从上述位置指示器发送的上述图案信息；以及

旋转角计算单元，根据与上述接收的上述图案信息对应地求出的多个坐标位置，计算上述位置指示器的以与数位板面垂直的方向为轴的旋转角。

2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，

在上述位置指示器中，

在上述位置指示部配置有第1电极及第2电极，

并且设置有：切换电路，交替地选择上述第1电极及第2电极来供给上述交流信号；和

图案信息发送单元，在上述切换电路选择了上述第1电极时，对上述数位板发送第1图案信息，在上述切换电路选择了上述第2电极时，对上述数位板发送第2图案信息，

在上述数位板中，

在上述图案信息接收单元接收到上述第1图案信息时，通过上述信号位置检测单元求出第1坐标，在上述图案信息接收单元接收到上述第2图案信息时，通过上述信号位置检测单元求出第2坐标，并且根据上述第1坐标和上述第2坐标，计算位置指示器的以与数位板面垂直的方向为轴的旋转角。

3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，

在上述位置指示器中，

在上述位置指示部配置有第1电极及第2电极，

并且设置有：切换电路，向上述第1电极始终供给上述交流信号，并且对于上述第2电极，将上述交流信号的供给切换为接通或断开的状态；和

图案信息发送单元，在上述切换电路将对上述第2电极的交流信号的供给设为接通状态时，对上述数位板发送第1图案信息，在上述切换电路将对上述第2电极的交流信号的供给设为断开状态时，对上述数位板发送第2图案信息，

在上述数位板中，

在上述图案信息接收单元接收到上述第1图案信息时，通过上述信号位置检测单元，将与上述位置指示器的上述两个电极的中间位置相当的坐标作为第1坐标来求出，在上述图案信息接收单元接收到上述第2图案信息时，通过上述信号位置检测单元，将与上述位置指示器的上述第2电极位置相当的坐标作为第2坐标来求出，并且根据上述第1坐标和上述第2坐标，计算上述位置指示器的以与数位板面垂直的方向为轴的旋转角。

4.一种位置检测装置，通过发送交流信号的位置指示器与数位板的电容耦合求出位置指示器在数位板上的指示位置，上述位置检测装置的特征在于，

在上述位置指示器中设置有：

信号产生器，生成交流信号；

至少三个电极，配置在位置指示部；

切换电路，向从上述电极中根据预先确定的图案选择的上述电极供给上述交流信号；以及

图案信息发送单元，在通过上述切换电路切换上述图案时，对上述数位板发送表示上述图案的种类的图案信息，

在上述数位板中设置有：

多个电极，配置成平面状；

信号位置检测单元，根据通过从上述位置指示器发送的交流信号而在配置成上述平面状的多个电极上分别感应产生的信号电平的分布，求出来自上述位置指示器的信号源在数位板面上的坐标位置；

倾斜角度计算单元，根据与上述图案信息接收单元所接收的至少三种上述图案信息对应地求出的至少三个坐标位置及至少三个信号强度，计算上述位置指示器相对于上述数位板面的倾斜角度。

5.根据权利要求4所述的位置检测装置，其特征在于，

上述位置指示器的上述切换电路从上述至少三个电极中依次选择一个电极。

6.一种位置指示器，用于通过与数位板的电容耦合来输入数位板上的指示位置，其特征在于，设置有：

信号产生器，生成交流信号；

多个电极，配置在位置指示部，对数位板发送信号；

图案信息发送单元，在通过上述切换电路切换所设定的图案时，对数位板发送表示该设定的图案的种类的图案信息。

7.根据权利要求6所述的位置指示器，其特征在于，

在上述位置指示部配置有第1电极及第2电极，

并且设置有切换电路，该切换电路交替地选择上述第1电极及第2电极来供给上述交流信号，

在上述切换电路选择了上述第1电极时，对数位板发送第1图案信息，在上述切换电路选择了上述第2电极时，对上述数位板发送第2图案信息。

8.根据权利要求6所述的位置指示器，其特征在于，

在上述位置指示部配置有第1电极及第2电极，

并且设置有切换电路，该切换电路向上述第1电极始终供给上述交流信号，并且对于上述第2电极，将上述交流信号的供给切换为接通或断开的状态，

在上述切换电路将对上述第2电极的交流信号的供给设为接通状态时，对数位板发送第1图案信息，在上述切换电路将对上述第2电极的交流信号的供给设为断开状态时，对数位板发送第2图案信息。

9.一种位置指示器，具有笔形状，用于通过与数位板的电容耦合来输入数位板上的指示位置，其特征在于，

在该位置指示器的位置指示部上的与笔轴方向垂直的面上设置有多个电极。

10.根据权利要求9所述的位置指示器，其特征在于，

在上述位置指示部上设置有能够根据载荷移动的芯体，上述多个电极与上述芯体一体地构成。

11.根据权利要求9所述的位置指示器，其特征在于，

上述位置指示部具有容纳芯体的框体，上述多个电极设置于上述框体的前端部。