CN113031791A - 位置指示器 - Google Patents

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Abstract

使得能够对于多个类型的位置检测系统利用共通的一个位置指示器。位置指示器具备进行与外部装置的通信的通信部、基于在该通信部中接收到的来自外部装置的信号而进行初始设定的设定单元、产生位置检测用信号的单元、和控制单元。控制单元基于在设定单元中进行的初始设定和从外部装置通过通信部而接收的信号,至少对位置检测用信号的送出进行控制。

Description

位置指示器
本申请为2015年1月19日申请的、申请号为201580069384.5的、发明名称为“位置指示器”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及与位置检测系统一同被使用的位置指示器(触控笔)。
背景技术
由位置检测系统和被称为电子笔的位置指示器构成的位置输入装置根据位置检测系统的传感器和电子笔之间的耦合方式的差异,例如有电磁耦合方式或静电耦合方式等各种方式的位置输入装置。
并且,即使是相同的方式的位置输入装置,根据位置检测系统的传感器和位置指示器之间的位置检测用信号的收发方法、位置检测系统和位置指示器之间的设置于位置指示器的开关的操作信息、笔压信息、位置指示器的识别信息、内部存储数据等附加信息的收发、或对位置指示器的动作进行变更的指示信息的收发的方法的差异,也有各种结构类型。以往,与位置检测系统对应的位置指示器限定于特定的位置检测用信号的方法和附加信息的收发的方法而提供给了使用者。因此,对具备具有相似的位置检测传感器的位置检测系统的位置输入装置,利用者也需要具有专用的位置指示器,所以需要携带多个位置指示器,按每个位置输入装置选择适当的位置指示器。
例如,作为静电耦合方式的位置指示器,有如下的多个结构类型。即,第一结构类型是如下方式(被动方式)的位置指示器(例如,参照专利文献1(日本特开2011-3035号公报)等):不从位置指示器送出位置检测用信号,将从位置检测系统的传感器送出的交流电场能量通过位置指示器以及人体而流到大地(地面),从而检测被位置指示器所存在的位置的位置检测系统的传感器的导体所感应的能量(或者电压)的变化,以此来进行位置检测。
此外,静电耦合方式的第二结构类型是改善了上述的第一结构类型的位置检测的灵敏度低的问题的结构类型,且是如下方式(被动方式的改良方式)的位置指示器(例如,参照专利文献2(日本专利4683505号)等):接收来自位置检测系统的传感器的信号,在进行了将该接收到的信号进行信号增强等信号处理之后,反馈给传感器。在第一结构类型以及第二结构类型的位置指示器的情况下,附加信息例如使用无线通信单元而被发送给位置检测传感器或者与位置检测传感器进行收发。
静电耦合方式的第三结构类型与上述的第一结构类型以及第二结构类型不同,是如下的所谓主动方式的位置指示器(例如,参照专利文献3(日本特开平07-295722号公报)等):位置指示器具备发信电路,将来自该发信电路的发信信号作为位置检测用信号而供应给位置检测传感器。位置检测系统虽然使用位置检测单元的传感器面板,但根据接收到来自该主动方式的位置指示器的发信信号的各个导体的信号强度,作为由位置指示器所指示的位置来进行位置检测。
并且,在该第三结构类型的位置指示器的情况下,进一步分为如下的多种结构类型:将附加信息的全部与位置检测用信号一同发送给位置检测系统或者从位置检测系统接收的结构类型;将附加信息的一部分与位置检测用信号一同进行发送接收,将除此以外的附加信息单独通过无线通信单元发送给位置检测系统具备的无线通信单元的结构类型。
另外,虽然省略详细的说明,但在电磁耦合方式中,也存在位置指示器通过谐振电路而接收来自位置检测系统的传感器的信号,使该接收到的信号反馈给位置检测系统的传感器的结构类型;具备发信电路,将来自该发信电路的发信信号通过谐振电路而发送给位置检测系统的传感器的结构类型等的同时,还存在将附加信息发送给位置检测系统具备的无线通信单元的发送给无线通信单元的结构类型,存在多个结构类型与上述的静电耦合方式的情况是同样的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-3035号公报
专利文献2:日本专利4683505号
专利文献3:日本特开平07-295722号公报
发明内容
发明要解决的课题
另外,如上所述,以往,即使是相同的静电耦合方式或电磁感应方式的位置输入装置,也必须按结构类型不同的每个位置输入装置准备与其结构类型对应的位置指示器。但是,这样必须按结构类型不同的每个位置输入装置准备位置指示器会在成本上对使用者施加负担的同时,使用者必须将多个结构类型的位置指示器与位置检测系统对应地进行管理,麻烦。
本发明的目的在于解决以上的问题点,提供使得能够通过一个位置指示器来利用多个结构类型的位置指示器。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题,本发明提供一种位置指示器,其特征在于,具备:
通信部,进行与外部装置的通信;
设定单元,基于在所述通信部中接收到的来自所述外部装置的信号,进行初始设定;
产生位置检测用信号的单元;以及
控制单元,基于在所述设定单元中进行的初始设定和从所述外部装置接收的信号,至少使得送出所述位置检测用信号。
在上述结构的本发明的位置指示器中,设定单元基于在通信部中接收到的来自外部装置的信号,进行本位置指示器的初始设定。在该初始设定中,能够包括多个结构类型的切换设定。并且,控制单元基于在设定单元中进行的该初始设定和来自外部装置的信号,对位置检测用信号的送出进行控制。
由此,本发明的位置指示器能够构成与各种结构类型(模式)的位置检测系统对应的位置指示器。
发明效果
本发明的位置指示器根据位置检测系统的结构类型,能够采用与该结构类型相应的结构(模式),所以不需要按不同的结构类型的每个位置检测系统准备位置指示器,能够减轻使用者的成本上的负担的同时,使用者对多个结构类型的位置检测系统准备共通的一个位置指示器即可,所以起到不需要与位置检测系统对应的麻烦的管理的效果。
附图说明
图1是表示本发明的位置指示器的实施方式的概念性结构的图。
图2是用于说明本发明的位置指示器的实施方式的机械性结构例的图。
图3是表示用于说明本发明的位置指示器的实施方式的主要部分的处理动作的时序图的剖视图。
图4是用于说明本发明的位置指示器的实施方式的概念性结构及其处理动作的框图。
图5是用于说明本发明的位置指示器的实施方式的概念性结构例的一部分的图。
图6是表示用于说明本发明的位置指示器的实施方式的处理动作的流程的例子的流程图的一部分的图。
图7是表示用于说明本发明的位置指示器的实施方式的处理动作的流程的例子的流程图的一部分的图。
图8是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的位置指示器的一例的图。
图9是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的位置指示器的一例和对应的位置检测系统的图。
图10是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的位置指示器的另一例和对应的位置检测系统的图。
图11是用于说明图10的例子的时序图。
图12是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的位置指示器的另一例和对应的位置检测系统的图。
图13是用于说明图12的例子的时序图。
图14是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的位置指示器的另一例和对应的位置检测系统的图。
图15是用于说明图14的例子的时序图。
图16是表示本发明的位置指示器的另一实施方式的概念性结构的图。
图17是用于说明能够由本发明的位置指示器的另一实施方式构成的结构类型的位置指示器的例子的图。
图18是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的、又一例子的图。
图19是用于说明能够由本发明的位置指示器的实施方式构成的结构类型的、又一例子的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的位置指示器的实施方式。图1是用于概括性地说明本发明的实施方式的位置指示器1的概念性结构及其处理动作的图,是表示位置指示器1位于静电电容式的位置检测系统2的传感器输入面2a上的状态的图。此外,图2是用于说明位置指示器1的机械性结构例的图,图2(A)是其一部分纵剖视图,图2(B)是表示其外观的一部分的图。在该实施方式中,位置指示器1作为外观具有棒状的触控笔形状来形成。
[实施方式的位置指示器的机械性结构例的说明]
该实施方式的位置指示器1具备棒状的壳体3。如图2(A)所示,该壳体3由以绝缘材料例如合成树脂构成的中空的圆筒状形状的绝缘体部31构成。并且,在该实施方式中,壳体3的绝缘体部31的外表周面的至少操作者握持该位置指示器1的部分被例如由金属构成的导电体部32所覆盖。
在壳体3内,如图2(A)所示,配设有印刷线路板40、蓄电池5和笔压检测单元9。虽然省略图示,覆盖壳体3的外表周面的导电体部32与该印刷线路板40的接地导体进行电连接。
在印刷线路板40上,如图1以及图2(A)所示,不仅配置有构成控制单元的例子的信号发送控制电路41、无线通信模块42、由按钮开关构成的侧开关43、存储该位置指示器1的识别信息(ID)的ID存储器44、输出互不相同的频率f1、f2的振荡信号的振荡器45、46、导电图案47a~47e等布线图案等,在该例中,还配置有电源开关48以及LED(发光二极管(LightEmitting Diode))49等。另外,在图2(A)中,为了简化说明,将导电图案47a~47e示意性地作为一条导体图案来表示,但根据需要,导电图案47a~47e也当然有由多条导体图案构成的情况。
蓄电池5是对于在印刷线路板40上构成的电子电路以及电子部件的电源的供应源。如后所述,在该实施方式中,笔压检测单元9成为呈现与对构成芯体的中心电极7施加的笔压相应的静电电容的可变电容器的结构。
无线通信模块42构成本发明的通信部(第一通信部)的例子,且具有成为第一发送部的例子的发送功能部和成为接收来自位置检测系统的信号的接收部(第一接收部)的例子的接收功能部,在该实施方式中,成为近距离无线通信标准的蓝牙(注册商标)标准的无线通信模块的结构。无线通信模块42与信号发送控制电路41进行连接。另外,作为该无线通信模块42,并不限定于蓝牙,例如,可以是基于红外线通信的无线通信模块,或者也可以使用Wi-Fi(注册商标)标准的无线通信模块。
侧开关43、ID存储器44以及笔压检测单元9分别构成附加信息产生单元。侧开关43将其开启(ON)或者关闭(OFF)的信息作为附加信息的一例而供应给信号发送控制电路41。ID存储器44根据来自信号发送控制电路41的读出请求,将所存储的该位置指示器1的识别信息(ID:Identification)作为附加信息的一例而输出给信号发送控制电路41。由笔压检测单元9构成的可变电容器呈现与对构成芯体的中心电极7施加的笔压值相应的静电电容变化,信号发送控制电路41基于其静电电容,生成作为附加信息的一例的笔压信息。
振荡器45以及46产生用于形成从该实施方式的位置指示器1送出的位置检测用信号的交流信号,并将该产生的交流信号供应给信号发送控制电路41。在该实施方式中,振荡器45产生频率f1的交流信号,振荡器46产生与频率f1不同的频率f2的交流信号。信号发送控制电路41基于振荡器45以及振荡器46,生成不同的位置检测用信号。即,信号发送控制电路41与振荡器45以及振荡器46一同构成产生位置检测用信号的单元,构成2个发信部。并且,信号发送控制电路41将所生成的2种位置检测用信号中的其中一个设为从位置指示器1送出的位置检测用信号。另外,也可以构成为代替振荡器45、46,设置生成用于后述的主动方式的多种结构类型的位置指示器的每种结构类型的位置指示器的位置检测用信号而发信的多个发信部,并使得在信号发送控制电路41中进行选择控制。
并且,在该实施方式中,蓄电池5如图1以及图2(A)所示那样容纳在壳体3内,印刷线路板40上的信号发送控制电路41等电子电路部的电源电压在该蓄电池5中生成。在图2(A)中,端子52是与印刷线路板40上的电源电路部进行电连接的端子。蓄电池5的正极侧电极51与该端子52接触而进行电连接。虽然省略图示,蓄电池5的负极侧电极与直接连接到印刷线路板40的接地导体或者经由壳体3的导电体部32而连接到印刷线路板40的接地导体的进行弹性位移的端子进行按压接触。
如图2(B)所示,配置于印刷线路板40上的电源开关48的操作件48a被设置为能够经由在壳体3上设置的开口部从外部进行操作。通过使用者使该操作件48a进行滑动移动,能够使电源开关48进行开启/关闭。另外,在印刷线路板40上,电源开关48被开启时,还形成根据来自蓄电池5的电压而生成电源电压的电源电路部,但在图1以及图2中,为了简化说明而进行了省略。
如图2(A)所示,构成壳体3的中空的圆筒状形状的绝缘体部31的中心线方向的一个端部侧成为逐渐变细的锥形部33。在该锥形部33的外周侧,例如安装有由环状的导电金属构成的周边电极6。周边电极6和壳体3的外周表面的导电体部32通过在两者之间介入绝缘体部31而被绝缘。
如在图1中示意性地所示,周边电极6通过与位置检测系统2进行静电耦合,在该实施方式中,构成来自位置检测系统的信号的接收部。并且,该周边电极6通过贯通绝缘体部31的引线导体构件61,与印刷线路板40的导体图案47a进行电连接。该导体图案47a在该例中连接到信号发送控制电路41的输入端。
此外,在该实施方式中,以一端侧从壳体3的锥形部33的中空部向外部突出的方式,配置有由具有导电性的棒状体构成的中心电极7。该中心电极7成为构成笔形状的位置指示器1的笔头的芯体。
在该实施方式中,中心电极7构成用于送出位置检测用信号的第二发送部的例子,与该向外部突出的一侧相反侧的端部与在印刷线路板40上形成的导电图案47b进行电连接。该导电图案47b连接到信号发送控制电路41的输出端。另外,在该实施方式中,位置指示器1还作为不送出位置检测用信号的被动方式的位置指示器来动作,此时,中心电极7起到经由静电耦合部而吸附来自位置检测系统2的导体的电荷的作用。
周边电极6设置于该中心电极7的周围。周边电极6和中心电极7的组合用于前述的被动方式的改良方式的位置指示器。在该实施方式中,在周边电极6和中心电极7之间,设置有用于有效地防止相互的电干扰的屏蔽构件8。该实施方式的屏蔽构件8被设置成包围中心电极7,由此,屏蔽构件8介入到周边电极6和中心电极7之间,能够尽可能减小周边电极6和中心电极7之间的耦合电容。
另外,中心电极7和周边电极6也构成通信部(第二通信部),在上述的说明中,中心电极7构成发送部(第二发送部),周边电极6构成接收部(第二接收部),但也可以是中心电极7构成接收部(第二接收部),周边电极6构成发送部(第二发送部)。
作为芯体的中心电极7通过与该向外部突出的一侧相反侧的端部能够与在壳体3的中空部内配设的笔压检测单元9进行嵌合,从而在位置指示器1的壳体3的中空部内被卡定。另外,如后所述,中心电极7通过拔出而解除与笔压检测单元9的嵌合。即,作为芯体的中心电极7能够相对于位置指示器1进行更换。
在该例中,笔压检测单元9由呈现出与对作为芯体的中心电极7施加的压力(笔压)相应的静电电容的可变电容器(例如,参照日本特开2011-186803号公报等)构成。在图2(A)中,由该笔压检测单元9构成的可变电容器的两端的电极通过导电图案47c而连接到信号发送控制电路41。
信号发送控制电路41基于通过无线通信模块42从外部接收到的信息或者通过周边电极6接收到的信息,对将该实施方式的位置指示器1设为多种结构类型(模式)中的哪种结构类型(模式)进行决定控制,且基于其决定控制来控制位置检测用信号通过中心电极7的送出,还控制附加信息通过中心电极7或者无线通信模块42的送出。
[实施方式的位置指示器1的初始设定以及基于来自位置检测系统的信号的同步]
在该实施方式中,作为与位置指示器1一同被使用的位置检测系统2,如前所述,存在被动方式、被动方式的改良方式、主动方式等多个结构类型的位置检测系统。在该实施方式中,位置检测系统2在具备能够与位置指示器1的无线通信模块42进行通信的无线通信模块的情况下,通过该无线通信模块将表示位置检测系统2能够动作的结构类型的笔种信息发送给位置指示器1。位置指示器1通过无线通信模块42的接收功能(通信部的接收功能的例子),接收来自该位置检测系统的笔种信息,基于该接收到的笔种信息,决定应设为哪种结构类型(模式)的位置指示器,并进行初始设定以使成为该决定的结构类型的位置指示器的结构。
在接受来自位置检测系统2侧的发送信号的被动方式或者被动方式的改良方式的结构类型的位置指示器的情况下,位置指示器1还能够通过周边电极6而接收(通信部的接收功能的例子)来自该位置检测系统的信号,从而决定应设为哪种结构类型的位置指示器,并进行初始设定以使成为该决定的类型的位置指示器的结构。
此时,在被动方式和被动方式的改良方式中,由于存在来自位置检测系统的信号的频率的差异或信号内容的差异(扩频码的差异或调制方式的差异等),所以位置指示器1判别这些差异,根据该判别结果来决定应设为哪种结构类型的位置指示器。此时,即使在没有通过无线通信模块42从位置检测系统得到结构类型的信息时,也能够判定应设为哪种结构类型(模式)的位置指示器。
位置指示器1的信号发送控制电路41进行上述的、基于位置指示器1的结构类型(模式)的决定处理的初始设定,该位置指示器1的结构类型(模式)的决定处理基于从位置检测系统2通过无线通信模块42接收到的信息、或者通过周边电极6接收到的信号,且还进行将位置指示器1控制为在初始设定的结构类型(模式)中送出与通过无线通信模块42或者周边电极6而从位置检测系统接收到的信号同步的位置检测用信号或附加信息的处理。
接着,关于位置指示器1基于通过无线通信模块42而从位置检测系统2接收到的信息来进行初始设定,且基于通过无线通信模块42而从位置检测系统2接收到的信号来取得同步,并对位置检测系统2发送位置检测用信号或附加信息的情况,参照图3的时序图说明用于上述的初始设定以及上述的同步的处理。
在该例中,位置指示器1在直到作为经由无线通信模块42进行与位置检测系统2的通信连接的状态的、所谓的位置指示器1和位置检测系统2的配对完成为止,如图3(A)所示,将用于与位置检测系统2进行通信连接而配对的信号Sp间歇性地以固定周期To通过无线通信模块42发送给位置检测系统2。
位置检测系统2若确认接收到来自位置指示器1的用于配对的信号Sp,则当作能够进行与位置指示器1的配对,在该例中,对位置指示器1传送与该位置检测系统一同动作的位置指示器的结构类型的信息。
位置指示器1若确认通过无线通信模块42接收到来自该位置检测系统的结构类型的信息(参照图3(A)),则当作能够进行与位置检测系统2的配对,使用接收到的结构类型的信息进行初始设定。即,在该例中,结构类型的信息成为用于位置指示器1中的初始设定的信息的例子。
在该初始设定中,例如,包括从位置指示器1送出的信号的频率、从位置指示器1送出的信号的选择(位置检测用信号以及附加信息的选择)、从位置指示器1送出的信号的发送定时(例如,按每个外部同步信号发送一个数据的情况或不需要外部同步信号以所指定的间隔持续发送的情况等)的设定。
即,在位置指示器1中,基于作为来自位置检测系统2的设定用信息的例子的结构类型的信息,进行
·决定从笔头发送的发送信号的频率;
·决定从笔头发送的连续信号的周期;
·决定从笔头或者无线通信模块42中的哪一个发送笔压信息、侧开关信息、识别信息ID;
等,从而执行与各个决定相应的设定来进行初始设定。
另外,在上述的说明中,从位置指示器1发送用于配对的信号Sp,并在位置检测系统2接收到该信号Sp时,位置检测系统2将结构类型的信息传送给位置指示器1,位置指示器1基于该结构类型的信息进行初始设定。但是,也可以是位置检测系统2将用于配对的信号Sp间歇性地以固定周期To通过无线通信模块发送给位置指示器1。此时,在用于配对的信号Sp中,包括与该位置检测系统2一同动作的位置指示器的结构类型的信息。
并且,此时,若通过无线通信模块42接收到来自该位置检测系统的信号Sp,则位置指示器1使用在该信号Sp中包含的结构类型的信息来进行初始设定。并且,若初始设定完成,则位置指示器1对位置检测系统2发送意味着接收到用于配对的信号Sp而完成了配对的含义的响应。
若如以上那样进行配对而完成位置指示器1中的初始设定,则位置指示器1根据初始设定,准备开始向位置检测系统发送位置检测用信号或附加信息。此外,若识别出能够进行与位置指示器1的配对,则位置检测系统2停止通过无线通信模块发送信号Sp,取代于此,通过无线通信模块对位置指示器1传送对于来自该位置指示器1的信号的送出定时的基准信号(外部同步信号)。
从位置指示器1向位置检测系统2的位置检测用信号或附加信息的发送与在无线通信模块42中接收到的来自位置检测系统的信号(外部同步信号)同步进行。由此,在位置检测系统中,能够可靠且准确地接收来自位置指示器1的信号。
<同步的取得方法的例子>
关于在如以上那样位置指示器1和位置检测系统2的配对成立之后的、位置指示器1和位置检测系统2的同步的方法的几个例子,基于图3(B)、(C)、(D)进行说明。另外,图3(B)以及(C)的例子是位置指示器1将位置检测用信号以及附加信息的全部通过中心电极7(或者周边电极6)向位置检测系统2送出的情况,图3(D)的例子是位置检测用信号和附加信息内的笔压信息是通过中心电极7(或者周边电极6)向位置检测系统2送出,且识别信息ID是通过无线通信模块42向位置检测系统2送出的情况。
<第一例>
在该第一例中,位置检测系统2在与位置指示器1的配对之后,通过无线通信模块,将外部同步信号SYC例如以预定的周期进行发送。如图3(B)所示,若接收到该外部同步信号SYC,则位置指示器1基于该接收,通过中心电极7(或者周边电极6),将位置检测用信号(突发信号)以及附加信息发送给位置检测系统2。
另外,在该第一例中,也可以不是将附加信息的全部通过中心电极7(或者周边电极6)发送给位置检测系统2,而是在基于外部同步信号SYC的定时,将识别信息ID等附加信息的一部分或全部通过无线通信模块42发送给位置检测系统2。
位置检测系统2在送出外部同步信号SYC之后,接收在与该外部同步信号同步的定时从位置指示器1送来的位置检测用信号或附加信息即可,所以能够准确地得到来自位置指示器1的信号。另外,附加信息可以不始终与位置检测用信号一同传送,可以以预定的间隔传送。
<第二例>
在该第二例中,与第一例同样地,位置指示器1基于来自位置检测系统2的外部同步信号SYC,通过中心电极7(或者周边电极6),将位置检测用信号(突发信号)以及附加信息发送给位置检测系统2。但是,在该第二例中,具备产生与来自位置检测系统2的外部同步信号SYC同步的信号的定时信号产生电路。因此,位置检测系统2不需要在位置指示器1发送位置检测用信号以及附加信息的每个定时发送外部同步信号SYC,如图3(C)所示,能够以预定的时间间隔发送外部同步信号SYC。
在该第二例中,位置检测系统的振荡器和位置指示器1的定时信号产生电路的振荡器以大致相同的频率进行动作,但根据频率的差异随着时间的经过,定时发生偏差。因此,设为来自位置检测系统2的外部同步信号SYC的发送间隔成为该定时偏差收敛在不会对动作产生影响的程度的偏差的间隔以下。
<第三例>
上述的第一例以及第二例是,在位置指示器1中使外部同步信号SYC的接收定时和位置检测用信号或附加信息的发送定时不重合的例子。但是,与第二例同样地,通过设为具备产生与来自位置检测系统2的外部同步信号SYC同步的信号的定时信号产生电路的结构,外部同步信号SYC的接收定时和位置检测用信号或附加信息的发送定时可以重合。第三例是此时的例子。
即,在该第三例中,如图3(D)所示,具备产生与来自位置检测系统2的外部同步信号SYC同步的信号的定时信号产生电路,根据来自该定时信号产生电路的信号,将下一次的位置检测用信号或附加信息的发送定时设为与外部同步信号SYC同步的定时。
根据该第三例,能够提高位置检测用信号或附加信息的传输速率。另外,在该第三例中,位置检测系统2也不需要将外部同步信号SYC对准来自位置指示器1的位置检测用信号或附加信息的发送定时而发送,也可以隔着时间间隔而发送。
另外,在上述的第一例~第三例中,位置指示器1从位置检测系统2接收外部同步信号SYC,并在与该接收到的外部同步信号SYC同步的定时发送了位置检测用信号或附加信息。但是,也可以从位置指示器1将用于通知要发送位置检测用信号或附加信息的定时的同步用信号发送给位置检测系统2,位置检测系统2基于来自该位置指示器1的同步用信号,接收从位置指示器1发送来的信号。
另外,除了上述的例子之外,还考虑在位置指示器1和位置检测系统2之间不进行使用了无线通信模块的基于同步信号的同步的情况。关于这个情况下的动作,进行说明。
1.位置检测系统2具有无线通信模块,虽然发送用于位置指示器1中的初始设定的设定用信息(例如,结构类型的信息),但不进行同步的情况。
此时,位置指示器1和位置检测系统2之间的配对成立,用于初始设定的信息的交换使用无线通信模块来进行,但由于没有取得同步,所以基于初始设定信息,开始从位置指示器1的信号发送。
2.位置检测系统2不具有无线通信模块且从传感器将设定信息发送给位置指示器1的情况。
此时,通过位置指示器1的笔头侧的由中心电极7或者周边电极6构成的接收部来接收来自位置检测系统2的传感器的信号,进行初始设定,开始与位置检测系统2的通信。
3.位置检测系统2不具有无线通信模块且从传感器也没有发送设定信息的情况。
此时,位置指示器1和位置检测系统2不能进行配对,位置指示器1基于对位置指示器1预先设定(存储)的默认值,开始发送信号。
[实施方式的位置指示器1的内部电子电路的结构例的说明]
图4是表示在该实施方式的位置指示器1的壳体3内的印刷线路板40上形成的电子电路的结构的框图,是主要表示信号发送控制电路41的内部详细结构例的图。
如图4所示,信号发送控制电路41包括例如由IC(集成电路(IntegratedCircuit))构成的控制部410、笔种判断部411、中心电极发送信号生成部412、无线发送信号生成部413、位置检测用信号选择用的开关电路414、反馈信号生成电路415、用于切换被动方式的位置指示器、被动方式的改良方式以及主动方式的位置指示器的开关电路416、417而构成。
控制部410作为其功能单元而具备用于进行上述的初始设定的设定部4101、和送出与来自位置检测系统2的外部同步信号SYC同步的发送信号的同步部4102。
并且,在控制部410上,连接有由笔压检测单元9构成的可变电容器,控制部410根据由笔压检测单元9构成的可变电容器的静电电容,计算对中心电极7所施加的压力(笔压值)。此外,侧开关43的开启、关闭的状态信号被供应给控制部410。控制部410根据该侧开关43的开启、关闭的状态信号,生成作为与侧开关43有关的附加信息的侧开关信息。此外,ID存储器44连接到控制部410,控制部410根据需要从该ID存储器44读出位置指示器1的识别信息(ID)而取得。另外,ID存储器44可以将预先存储了识别信息的部分容纳在位置指示器1中,也可以将作为ID存储器44的存储内容的识别信息根据例如通过无线通信模块42而接收的、来自位置检测系统2的指令而改写。
控制部410的设定部4101根据基于来自笔种判断部411的笔种判断结果的信息,进行将多种附加信息分别从中心电极7送出还是从无线通信模块42进行无线发送这样的的初始设定,在该例中,该多种附加信息为笔压信息、侧开关信息、识别信息。
控制部410将基于该初始设定而通过中心电极7送出的附加信息供应给中心电极发送信号生成部412,将通过无线通信模块42送出的附加信息供应给无线发送信号生成部413。
中心电极发送信号生成部412连接到中心电极7,如后所述,应送出的附加信息与位置检测用信号一同通过中心电极7向位置检测系统2送出。无线发送信号生成部413连接到无线通信模块42的发送部421,应送出的附加信息通过该发送部421而无线发送给位置检测系统2。此时,控制部410进行控制,使得通过无线通信模块42的接收部422而接受来自位置检测系统2的外部同步信号SYC,由同步部4102基于该接收到的外部同步信号SYC,将位置检测用信号以及附加信息从中心电极发送信号生成部412通过中心电极7进行发送,或者将附加信息从无线发送信号生成部413通过无线通信模块42的发送部421进行发送。
在中心电极发送信号生成部412中,根据开关电路414的控制部410的切换选择,来自振荡器45的频率f1的交流信号、来自振荡器46的频率f2的交流信号作为用于生成应送出的位置检测用信号的信号而被供应,且来自反馈信号生成电路415的反馈信号作为应送出的位置检测用信号而被供应。反馈信号生成电路415将通过周边电极6从位置检测系统2接收到的信号在该例中放大而进行信号增强,进一步进行相位反转。关于该反馈信号生成电路415的结构例以及处理例,将在后面详细叙述。控制部410根据基于来自笔种判断部411的笔种判断结果而设定的初始设定信息,生成开关电路414的切换选择信号。
此外,中心电极发送信号生成部412和中心电极7的连接部通过开关电路416连接到壳体3的导电体部32。此外,周边电极6通过开关电路417连接到壳体3的导电体部32。并且,这些开关电路416、417根据来自控制部410的开启/关闭控制信号而被切换。控制部410根据基于来自笔种判断部411的笔种判断结果而设定的初始设定信息,生成开关电路416、417的开启/关闭控制信号。
笔种判断部411由笔种表格存储器4111和判断处理部4112构成。在笔种判断部411的判断处理部4112中,被供应在无线通信模块42的接收部422中接收到的来自位置检测系统2的信息,且被供应通过周边电极6从位置检测系统2接收到的信号。
在笔种表格存储器4111中,存储有位置指示器1的多种结构类型、和在各个结构类型的位置指示器中有无送出位置检测用信号及用于生成要送出的位置检测用信号的振荡器的频率、以及将附加信息从中心电极7送出还是通过无线通信模块42发送的笔种表格信息。该笔种表格信息可以预先存储在笔种表格存储器4111中,但在该例中,构成为能够根据通过无线通信模块42、来自位置检测系统2的指令而进行写入以及改写。
判断处理部4112对在无线通信模块42的接收部422中接收到的来自位置检测系统2的信息或者通过周边电极6从位置检测系统2的传感器部接收到的信号进行判别,且参照笔种表格存储器4111的笔种表格信息,判断适合想要与位置指示器1一同使用的位置检测系统2的位置指示器的结构类型。并且,基于该判断结果,生成有无来自中心电极7的信号送出、关于从中心电极7送出的位置检测用信号以及附加信息是什么的信息、关于通过无线通信模块42而发送的附加信息是什么的信息,并将该生成的信息供应给控制部410。
控制部410根据基于来自笔种判断部411的信息而设定的初始设定,生成开关电路414的切换选择信号以及开关电路416、417的开启/关闭控制信号,并供应给这些开关电路414以及416、417,且决定要供应给中心电极发送信号生成部412的附加信息、要供应给无线发送信号生成部413的附加信息,并分别供应。
图5是表示笔种判断部411的笔种表格信息的一例的图。该图5的例子是关于结构类型1~结构类型5(模式1~模式5)的5种位置指示器的表格信息。笔种判断部411在判定了位置指示器的结构类型(模式)之后,参照该笔种表格信息,生成要供应给控制部410的控制信息。以下,说明在该实施方式的位置指示器1中,各结构类型(模式)通过控制部410的控制而被切换构成的情况。
结构类型1(模式1)是被动方式的位置指示器,不从中心电极7发送信号,附加信息全部通过无线通信模块42而发送。即,在位置指示器1的信号发送控制电路41中,若在笔种判断部411中判断为该结构类型1(模式1),则控制部410开启开关电路416、417,此外,将中心电极发送信号生成部412设为非动作的状态。开关电路417也可以是关闭。并且,控制部410进行控制,使得将全部附加信息通过无线发送信号生成部413并通过无线通信模块42的发送部421发送给位置检测系统2。另外,也有识别信息不需要作为附加信息而发送的情况。
结构类型2(模式2)是被动方式的改良方式的位置指示器。在笔种判断部411中判断为该结构类型2(模式2)的情况下,基于来自笔种判断部411的信息,控制部410关闭开关电路416、417,开关电路414切换为选择来自反馈信号生成电路415的信号的状态。并且,进行控制,使得附加信息全部从控制部410通过无线发送信号生成部413并通过无线通信模块42的发送部421发送给位置检测系统2。另外,也有识别信息不需要作为附加信息而发送的情况。
结构类型3(模式3)是主动方式的位置指示器的第一类型。在笔种判断部411中判断为该结构类型3(模式3)的情况下,基于来自笔种判断部411的信息,控制部410关闭开关电路416,开启开关电路417,开关电路414在该例中切换为选择频率f1的来自振荡器45的交流信号的状态。并且,进行控制,使得附加信息全部从控制部410通过无线发送信号生成部413并通过无线通信模块42的发送部421发送给位置检测系统2。另外,也有识别信息不需要作为附加信息而发送的情况。
结构类型4(模式4)是主动方式的位置指示器的第二类型。在笔种判断部411中判断为该结构类型4(模式4)的情况下,基于来自笔种判断部411的信息,控制部410关闭开关电路416,开启开关电路417,开关电路414在该例中切换为选择频率f2的来自振荡器46的交流信号的状态。并且,进行控制,使得在附加信息中的笔压信息和侧开关信息从中心电极7与位置检测用信号一同送出,识别信息ID通过无线发送信号生成部413并通过无线通信模块42的发送部421发送给位置检测系统2。
结构类型5(模式5)是主动方式的位置指示器的第三类型。在笔种判断部411中判断为该结构类型5(模式5)的情况下,基于来自笔种判断部411的信息,控制部410关闭开关电路416,开启开关电路417,开关电路414在该例中切换为选择频率f2的来自振荡器46的交流信号的状态。并且,进行控制,使得附加信息的全部从中心电极7与位置检测用信号一同送出。
如以上那样,信号发送控制电路41基于通过无线通信模块42的接收部422以及周边电极6从位置检测系统2的传感器部接收到的信息以及信号,判断位置指示器的结构类型,将位置指示器1设为所判断的结构类型的位置指示器的结构。
因此,该实施方式的位置指示器1能够自动地构成与各种方式的位置检测系统2对应的各种结构类型的位置指示器并使用。即,仅通过该实施方式的位置指示器1,就能够对各种方式的多个位置检测系统2进行位置指示输入。因此,不需要对各种方式的多个位置检测系统2分别准备不同的位置指示器,非常方便,且对于使用者而言,还能够减轻成本上的负担。
另外,作为通过无线通信模块42而接收的来自位置检测系统2的笔种信息,并不限定于设为直接识别结构类型1~5的每一个的结构类型的信息的情况,例如,也可以是笔种表格信息的各个结构类型1~5的号码、或间接表示笔种表格存储器4111的各结构类型的地址等的信息。
另外,在图4中,还能够由控制部410作为软件处理功能单元而构成笔种判断部411的判断处理部4112、中心电极发送信号生成部412、无线发送信号生成部413的各处理功能。反馈信号生成电路415也是同样的。
[信号发送控制电路41中的处理动作例]
接着,参照图6以及图7的流程图说明在电源开关48被开启之后的信号发送控制电路41执行的处理动作例。
在信号发送控制电路41中,首先,判别在无线通信模块42的接收部422中是否接收到信息(步骤S1),在判别为接收到时,判别接收信息是否为笔种信息(步骤S2)。在该步骤S2中判别为接收信息是笔种信息时,信号发送控制电路41基于该接收到的笔种信息而判断位置指示器的结构类型(笔种),并参照笔种表格存储器4111,决定要从中心电极7以及无线通信模块42的发送部421发送的信号,进行初始设定(步骤S3)。在该初始设定中,如前所述,还包括是否从中心电极7发送位置检测用信号的设定。
在步骤S3之后,信号发送控制电路41执行通过了中心电极7以及无线通信模块42的发送部421的、基于与在步骤S3中所判断的结构类型相应的初始设定的信号送出(步骤S4)。
并且,信号发送控制电路41判别是否不能接收通过了无线通信模块42的接收部422的来自位置检测系统2的信息(步骤S5),在判别为不是不能接收时,将处理返回到步骤S4,继续与所判断的结构类型相应的信号发送。
在步骤S5中判别为不能接收通过了无线通信模块42的接收部422的来自位置检测系统2的信息时,信号发送控制电路41判别是否从不能接收之后经过了预定时间以上(步骤S6)。在该步骤S6中判别为没有经过预定时间以上时,信号发送控制电路41将处理返回到步骤S4,继续与所判断的结构类型相应的信号发送。
在步骤S6中判别为经过了预定时间以上时,信号发送控制电路41停止从中心电极7以及无线通信模块42的发送部421的信号送出,将位置指示器1设为睡眠状态(步骤S7)。在该睡眠状态中,为了尽量减轻蓄电池5的消耗而实现省电,虽然维持向无线通信模块42的接收部422、信号发送控制电路41的控制部410、笔种判断部411的电源的供应,但停止对于其他部分的无用的电压供应。
并且,在该步骤S7之后,信号发送控制电路41将处理返回到步骤S1,重复上述的步骤S1以后的处理。
在步骤S1中判别为在无线通信模块42的接收部422中未接收到信息时,此外,在步骤S2中判别为接收信息不是笔种信息时,信号发送控制电路41判别是否通过周边电极6接收到信号(图7的步骤S11)。在该步骤S11中判别为没有通过周边电极6接收到信号时,信号发送控制电路41开启开关电路416,将中心电极7通过导电体部32连接到印刷线路板40的接地导体(地面),从而设为结构类型1的状态(步骤S18)。并且,在该步骤S18之后,信号发送控制电路41将处理返回到图6的步骤S1,重复该步骤S1以后的处理。
并且,在步骤S11中判别为通过周边电极6接收到信号时,判别是否能够根据接收信号而判断笔种(步骤S12)。在该步骤S12中判别为不能判断笔种时,信号发送控制电路41开启开关电路416,将中心电极7通过导电体部32连接到印刷线路板40的接地导体(地面),从而设为结构类型1的状态(步骤S18)。并且,在该步骤S18之后,信号发送控制电路41将处理返回到图6的步骤S1,重复该步骤S1以后的处理。
在步骤S12中判别为能够判断笔种时,信号发送控制电路41基于该接收到的信号来判断位置指示器的结构类型(笔种),并参照笔种表格存储器4111,决定要从中心电极7以及无线通信模块42的发送部421发送的信号,进行初始设定(步骤S13)。在该初始设定中,如前所述,还包括是否从中心电极7发送位置检测用信号的设定。
在步骤S13之后,信号发送控制电路41执行通过了中心电极7以及无线通信模块42的发送部421的、基于与在步骤S13中所判断的结构类型相应的初始设定的信号送出(步骤S14)。
并且,信号发送控制电路41判别是否不能接收通过了周边电极6的信号(步骤S15),在判别为不是不能接收时,将处理返回到步骤S14,继续与所判断的结构类型相应的信号发送。
在步骤S15中判别为不能接收通过了周边电极6的信号时,信号发送控制电路41判别是否从不能接收之后经过了预定时间以上(步骤S16)。在该步骤S16中判别为没有经过预定时间以上时,信号发送控制电路41将处理返回到步骤S14,继续与所判断的结构类型相应的信号发送。
在步骤S16中判别为经过了预定时间以上时,信号发送控制电路41停止从中心电极7以及无线通信模块42的发送部421的信号送出,将位置指示器1设为睡眠状态(步骤S17)。并且,在该步骤S17之后,信号发送控制电路41将处理返回到步骤S1,重复上述的步骤S1以后的处理。
[各种结构类型的位置指示器和对应的位置检测系统的动作说明]
<结构类型2的位置指示器1A和对应的位置检测系统2A>
图8是表示结构类型2的位置指示器1A的主要部分的电路例的图,尤其,示出了反馈信号生成电路415的电路结构例和在上述中省略的电源电路部50的电路结构例。
电源电路部50具备DC/DC转换器501,根据蓄电池5的电压而生成电源电压+Vcc,并供应给信号发送控制电路41或其他。
并且,在电源电路部50中,在DC/DC转换器501和蓄电池5之间设置有电源开关48。此外,在DC/DC转换器501的输出端和接地导体之间,连接有电阻502以及LED49的串联电路。进一步,DC/DC转换器501的输出端通过电阻503以及电阻504的串联连接而连接到接地导体,从电阻503以及电阻504的连接点输出基准电压Vref(=Vcc/2)。
反馈信号生成电路415在该例中作为信号增强处理电路来构成,由读出放大器510、信号放大率可变电路520和变压器530构成。
在该例中,读出放大器510由运算放大器511和电容器512构成,该电容器512连接在该运算放大器511的反相输入端子和输出端子之间。运算放大器511的反相输入端子连接到与周边电极6连接的连接端子513。此外,在运算放大器511的同相输入端子中,被供应前述的基准电压Vref。
在位置指示器1A位于位置检测系统2A上时,如图1所示,位置指示器1A的周边电极6和位置检测系统2A经由静电电容C1进行耦合。如后所述,由于在位置检测系统2A中流过交流信号,所以该交流信号经由静电电容C1以及周边电极6作为电流信号而被供应给连接端子513,输入到读出放大器510。电容器512用于检测经由静电电容C1而被输入的电流信号。
并且,读出放大器510将通过连接端子513而作为电流信号而被输入的交流信号进行相位反转,并输出给信号放大率可变电路520。
信号放大率可变电路520由运算放大器521和可变电阻器522构成,该可变电阻器522连接在该运算放大器521的反相输入端子和输出端子之间。通过将该可变电阻器522的电阻值进行可变设定,该信号放大率可变电路520的放大率进行可变设定,其结果,位置指示器1A的信号检测灵敏度受到控制。
通过该信号放大率可变电路520而被放大的交流信号被供应给变压器530的初级绕组530a。该变压器530的初级绕组530a的绕组数n1和次级绕组530b的绕组数n2之比被设定为例如n1:n2=1:10这样次级绕组530b侧的绕组数更大(n1<n2)。因此,在变压器530的次级绕组530b侧,信号放大率可变电路520的输出信号的振幅根据绕组数比相乘,得到成为了大振幅的交流信号(电压信号)。
变压器530的次级绕组530b的一端连接到与通过屏蔽构件8而被屏蔽的中心电极7的由棒状导体构成的芯体71连接的连接端子523,变压器530的次级绕组530b的另一端连接到印刷线路板40的接地导体。因此,通过反馈信号生成电路415成为了大振幅的交流信号电压的输出信号通过连接端子523而被供应给中心电极7。
在位置指示器1A位于位置检测系统2A上时,由于位置指示器1A的中心电极7和位置检测系统2A经由静电电容进行耦合,所以经由位置指示器1A的中心电极7从位置指示器1A对位置检测系统2A反馈交流信号。
接着,关于该例的位置检测系统2A,参照图9进行说明。该例的位置检测系统2A是,传感器电极由输入电极和输出电极构成,对位置指示器1A所接触的触摸点的耦合电容的变化进行检测的互电容方式的位置检测系统的结构。
如图9所示,该例的位置检测系统2A具备传感器部20A、发送部21、接收部22、无线通信部25和控制部220A。传感器部20A具备沿着传感器输入面的横方向(X轴方向)延伸的直线状的多个在该例中为m个发送导体23Y1、23Y2、……、23Ym(m为1以上的整数)、和沿着与该发送导体23Y1~23Ym正交的传感器输入面的纵方向(Y轴方向)延伸的多个在该例中为n个接收导体24X1、24X2、……、24Xn(n为1以上的整数)。多个发送导体23Y1~23Ym沿着Y轴方向等间隔地配置,且连接到发送部21。此外,多个接收导体24X1~24Xn沿着X轴方向等间隔地配置,且连接到接收部22。
另外,在该说明书的以下的说明中,关于发送导体23Y1~23Ym以及接收导体24X1~24Xn,在不需要区分是哪一个时,将分别称为发送导体23Y以及接收导体24X。
多个发送导体23Y和多个接收导体24X隔着预定的间隔而配置,具有相互正交的配置关系,形成多个交点(交叉点)。并且,在各交叉点中,当作发送导体23Y和接收导体24X经由预定的静电电容进行耦合。
发送部21基于控制部220A的控制,对发送导体23Y供应预定的交流信号。此时,发送部21可以将相同的交流信号对多个发送导体23Y1、23Y2、……、23Ym顺次逐条进行切换而供应,也可以将互不相同的多个交流信号同时供应给多个发送导体23Y1、23Y2、……、23Ym。此外,也可以将多个发送导体23Y1、23Y2、……、23Ym分为多个组,按每个组使用不同的交流信号。
接收部22基于控制部220A的控制,对被供应给发送导体23Y的交流信号经由所述预定的静电电容而被传递给接收导体24X1、24X2、……、24Xn的每一个的信号分量进行检测。若设为发送导体23Y和接收导体24X之间的耦合静电电容在全部交叉点中相等,则在位置指示器1不存在于传感器部20A上时,在接收部22中从传感器部20A的全部接收导体24X1、24X2、……、24Xn检测出预定电平的接收信号。
相对于此,若位置指示器1A接触到传感器部20A,则构成该接触位置的交叉点的发送导体23Y和接收导体24X、以及该位置指示器1A通过静电电容进行耦合。即,根据该位置指示器1A而静电电容发生变化,从位置指示器1A所存在的交叉点的接收导体24X得到的接收信号电平与其他的交叉点的接收信号电平相比发生变化。
接收部22通过检测在多个接收导体24X1、24X2、……、24Xn中其接收信号的电平发生变化的接收导体24X,从而检测位置指示器1A的指示位置。并且,省略了图示的位置检测系统2的控制部通过对从发送部21供应交流信号的发送导体23Y和在接收部22中接收信号电平发生变化的接收导体24X进行检测,从而检测位置指示器1A所接触的交叉点。
即使不是位置指示器1A,而是手指接近或者接触到传感器部20A上时,位置检测系统2也通过同样的原理,检测该手指所接近或者接触的交叉点。此时,被供应给发送导体23Y的交流信号的一部分通过手指,再通过使用者的人体而流到地面。因此,构成手指所存在的交叉点的接收导体24X的接收信号电平发生变化。接收部22通过检测该接收信号电平的变化,检测构成手指所存在的交叉点的接收导体24X。
在结构类型1的位置指示器的情况下,与手指的位置检测的原理同样地,位置检测系统2A能够进行传感器部20A中的指示位置的检测。但是,在结构类型1的位置指示器的情况下,由于没有如手指时那样与位置检测系统2A之间的接触面积大,所以耦合电容小,位置检测系统2A的检测灵敏度低。因此,与结构类型1的位置指示器对应的位置检测系统使用扩频码作为要发送给位置指示器的交流信号,取得发送信号和接收信号的相关而检测位置指示器的指示位置等,补偿了检测灵敏度的降低。
相对于此,在该结构类型2的位置指示器1A以及位置检测系统2A的情况下,即使不使用扩频码等,位置指示器1A和位置检测系统2A的兼容性也高,并且,通用性高,进而,在输入信号和输出信号之间确保预定的波形相关性,从而能够以高灵敏度地进行传感器部20A上的位置检测。
即,在使位置指示器1A接近或者接触到位置检测系统2A的传感器部20A上的情况下,如图1所示,被供应给发送导体23Y的交流信号经由静电电容C1,再经由周边电极6,作为电流信号通过连接端子513而被输入到反馈信号生成电路415。
被输入到反馈信号生成电路415的交流信号(电流信号)在读出放大器510中进行了相位反转之后,在信号放大率可变电路520中进行放大,且通过变压器530进行升压(成倍)而被信号增强,且作为电压信号通过连接端子523而被供应给中心电极7。即,经由周边电极6从传感器部20A输入到反馈信号生成电路415的交流信号在反馈信号生成电路415中成为反相,且成为大振幅的信号,通过中心电极7而被反馈给传感器部20A。
此时,由于从位置指示器1A的中心电极7反馈给位置检测系统2A的传感器部20A的交流信号是与被供应给发送导体23Y的交流信号反相的被增强的信号,所以位置指示器1A如下发挥作用:将接收导体24X的接收信号中的交流信号的变化进一步增大。因此,位置检测系统2A能够高灵敏度地检测位置指示器1A的接触位置。另外,通过位置指示器1A的接地导体与人体连接,从而检测动作进一步稳定化。即,在该实施方式中,位置指示器1A的壳体3由连接到印刷线路板40的接地导体的导电体部32所覆盖。因此,在位置检测系统2A中被供应给发送导体23Y的交流信号通过位置指示器1A,并通过使用者的人体而流到地面,从而能够实现信号检测动作的进一步的稳定化。
此外,若将位置检测系统2A的传感器部20A的发送导体23Y中的电压设为V,将该实施方式的位置指示器1A的中心电极7的电压设为e,将周边电极6和中心电极7之间的静电电容设为C2(参照图1),则存在
e≤C1/C2·V
的关系。因此,周边电极6和中心电极7之间的静电电容C2尽可能小的话有利于提高中心电极7的电位e。
为此,在该实施方式的位置指示器1中,通过在周边电极6和中心电极7之间介入屏蔽构件8,尽可能减小两者的耦合。因此,在该实施方式的位置指示器1中,通过介入屏蔽构件8,能够减小周边电极6和中心电极7之间的静电电容C2,增大电位e,能够有效地提高灵敏度。
上述的实施方式的位置指示器1A是通过周边电极6接收来自位置检测系统2A的交流信号,从中心电极7将进行了信号增强的输出交流信号反馈给位置检测系统2A的结构。但是,也可以将用于接收来自位置检测系统2A的交流信号的电极设为中心电极7,将用于进行了信号增强的交流信号反馈给位置检测系统2A的电极设为周边电极6。
另外,如图9所示,该结构类型2的位置指示器1A将笔压信息、侧开关信息以及识别信息从无线通信模块42无线发送给位置检测系统2A的无线通信部25。在无线通信部25中接收到的笔压信息、侧开关信息以及识别信息被供应给控制电路220A,与检测出的位置信息一同发送给例如主机等。来自结构类型1的位置指示器的附加信息也同样从无线通信模块42发送给位置检测系统。
<结构类型3的位置指示器1B和对应的位置检测系统2B>
图10是表示结构类型3的位置指示器1B和对应的位置检测系统2B的主要部分的电路例的图。结构类型3的位置指示器1B送出频率f1的交流信号作为位置检测用信号,且作为附加信息的笔压信息、侧开关信息以及识别信息全部从无线通信模块42向位置检测系统2B的无线通信部25B送出。
如图10所示,位置检测系统2B由传感器部20B、连接到该传感器部20B的笔指示检测电路26B、无线通信部25B构成。在与位置指示器1B的配对完成之后,从位置检测系统2B的无线通信部25B如前所述那样外部同步信号SYC被发送给位置指示器1B。
传感器部20B从下层侧依次层叠第一导体组211、绝缘层(省略图示)、第二导体组212而形成。第一导体组211将沿着横方向(X轴方向)延伸的多个第一导体211Y1、211Y2、…、211Ym(m为1以上的整数)相互隔着预定间隔而并联地配置在Y轴方向上。
此外,第二导体组212将沿着与第一导体211Y1、211Y2、…、211Ym的延伸方向交叉的方向、在该例中为正交的纵方向(Y轴方向)延伸的多个第二导体212X1、212X2、…、212Xn(n为1以上的整数)相互隔着预定间隔而并联地配置在X轴方向上。
另外,在以下的说明中,关于第一导体211Y1、211Y2、…、211Ym,在不需要区分各个导体时,将该导体称为第一导体211Y。同样地,关于第二导体212X1、212X2、…、212Xn,在不需要区分各个导体时,将该导体称为第二导体212X。
笔指示检测电路26B由成为与传感器部20B的输入输出接口的选择电路221、放大电路222、带通滤波器223B、检波电路224、采样保持电路225、AD(模拟至数字(Analog toDigital))转换电路226和控制电路220B构成。
选择电路221基于来自控制电路220B的控制信号,从第一导体组211Y以及第二导体组212X中分别选择一条导体。由选择电路221所选择的导体连接到放大电路222,来自位置指示器1B的信号通过所选择的导体而被检测并通过放大电路222而被放大。该放大电路222的输出被供应给带通滤波器223B,只提取从位置指示器1B发送的信号的频率f1的分量。
带通滤波器223B的输出信号通过检波电路224进行检波。该检波电路224的输出信号被供应给采样保持电路225,根据来自控制电路220B的采样信号,在预定的定时进行采样保持之后,通过AD转换电路226而被转换为数字值。来自AD转换电路226的数字数据通过控制电路220B而被读取,进行处理。
控制电路220B根据在内部的ROM中保存的程序进行动作,使得对采样保持电路225、AD转换电路226以及选择电路221分别送出控制信号。此外,控制电路220B根据来自AD转换电路226的数字数据,计算由位置指示器1B所指示的传感器部20B上的位置坐标。
图11是用于说明从该结构类型3的位置指示器1B发送给对应的位置检测系统2B的信号的时序图。如上所述,从该结构类型3的位置指示器1B,例如基于频率f1的交流信号的信号连续地作为位置检测用信号通过中心电极7而送出。
但是,该例的该结构类型3的位置指示器1B利用该实施方式的位置指示器1具有能够作为位置检测用信号而送出频率f1的交流信号和频率f2的交流信号的结构的优点,在存在与位置检测用信号相同的频率的噪声时,能够切换位置检测用信号的频率。
即,在该实施方式的结构类型3的位置指示器1B中,如图11(A)所示,位置检测用信号将预定期间长Ta的连续发送期间和预定期间长Tb的停止期间作为一个周期,重复该一个周期。
并且,在位置检测系统2B的控制电路220B中,如图11(B)所示,将预定期间长Tb的停止期间作为用于检测有无噪声的窗区间,在该窗区间中,检测是否存在与位置检测用信号相同的频率的噪声。并且,在窗区间中,检测出存在与位置检测用信号相同的频率的噪声时,位置检测系统2B的控制电路220B通过无线通信部25B对位置指示器1B通知这个情况。
位置指示器1B的无线通信模块42的接收部422若接受到来自位置检测系统2B的该通知,则转发给信号发送控制电路41的控制部410。信号发送控制电路41的控制部410根据该通知,对开关电路414进行切换控制,切换为从频率f1的振荡器45选择频率f2的振荡器46的状态。另外,在来自接受到来自所述位置检测系统2B的通知时的位置指示器1B的位置检测用信号为基于来自频率f2的振荡器46的信号的情况下,根据来自所述位置检测系统2B的通知,控制部410对开关电路414进行切换控制,切换为从频率f2的振荡器46选择频率f1的振荡器45的状态。
例如,如图11(A)所示,在来自位置指示器1B的位置检测用信号为频率f1的信号时,如图11(C)所示,在存在相同的频率f1的噪声NR的情况下,位置检测系统2B的控制电路220B在图11(B)所示的窗区间中检测出该噪声NR,并通过无线通信部25B对位置指示器1B传送这个情况。
在位置指示器1B中,控制部410通过无线通信模块42的接收部422而接受来自该位置检测系统2B的通知,并对开关电路414进行切换控制,使得将位置检测用信号的频率如图11(D)所示那样从频率f1切换为频率f2。因此,即使在位置检测系统2B的附近存在与位置检测用信号的频率相同的频率的噪声,根据位置检测用信号的频率的切换,也能够使得不会受到该噪声的影响。
另外,在位置检测系统2B中,带通滤波器223B具有设为以频率f1作为中心频率的通过频带的状态和设为以频率f2作为中心频率的通过频带的状态,使得能够对应于频率f1和频率f2的位置检测用信号的双方,且根据来自控制电路220B的控制,切换要使用哪一个通过频带。
<结构类型4的位置指示器1C和对应的位置检测系统2C>
图12是表示结构类型4的位置指示器1C和对应的位置检测系统2C的主要部分的电路例的图。结构类型4的位置指示器1C送出频率f2的交流信号作为位置检测用信号,且作为位置指示器来说重要的附加信息的例子即笔压信息以及侧开关信息与位置检测用信号一同通过中心电极7向位置检测系统2C送出。并且,在位置指示器1C中,附加信息的识别信息从无线通信模块42向位置检测系统2C的无线通信部25C送出。
如图12所示,位置检测系统2C由传感器部20C、连接到该传感器部20C的笔指示检测电路26C、无线通信部25C构成。在与位置指示器1C的配对完成之后,从位置检测系统2C的无线通信部25C如前所述那样外部同步信号SYC被发送给位置指示器1C。
在该例中,传感器部20C成为与位置检测系统2B的传感器部20B相同的结构。此外,除了带通滤波器223C和控制电路220C之外,笔指示检测电路26C成为与笔指示检测电路26B相同的结构。
在该例中,该结构类型4的位置指示器1C的带通滤波器223C设为以频率f2作为中心频率的通过频带。此外,控制电路220C具备对与位置检测用信号一同送来的笔压信息以及侧开关信息进行检测的功能。
在该例的结构类型4的位置指示器1C中,中心电极发送信号生成部412接受来自控制部410的控制,重复输出将连续发送期间和发送数据期间作为一个周期的图案的信号。图13(A)是表示从位置指示器1C的控制部410被供应给中心电极发送信号生成部412的控制信号的例子的图。中心电极发送信号生成部412在该图13(A)的维持控制信号的高电平的固定期间中,如图13(B)所示,将频率f2的振荡信号作为突发信号而连续发送(图13(C)的连续发送期间)。
该连续发送期间的长度成为在位置检测系统2C的笔指示检测电路26C中能够检测位置指示器1C在传感器部20C上的指示位置的时间长,例如,成为能够将第一导体211Y以及第二导体212X的全部扫描一次以上、优选多次以上的时间长。
在该连续发送期间中,位置指示器1C的控制部410基于笔压检测单元9的可变电容器的静电电容而计算对中心电极7所施加的笔压,并将该计算出的笔压值的信息作为多比特的值(二进制码)而求出。此外,控制部410将侧开关43的开启/关闭信息作为侧开关信息,作为1比特或者多比特的信息而生成。
并且,如图13(A)所示,控制部410在连续发送期间的结束后,在发送数据期间中,将控制信号以预定的周期(Td)控制为高电平或者低电平,从而对频率f2的交流信号进行ASK(幅移键控(Amplitude Shift Keying))调制。也可以设为OOK(开关键控(On OffKeying))信号来代替ASK调制。
此时,在连续发送期间之后的预定的周期(Td)的初次必须设为高电平,并将其设为图13(C)的起始信号。该起始信号是用于使得在位置检测系统2C的笔指示检测电路26C中能够准确地判定以后的数据送出定时的定时信号。另外,还能够代替该起始信号来利用连续发送期间的突发信号作为定时信号。
位置指示器1C的中心电极发送信号生成部412接受以上的来自控制部410的控制,在发送数据期间中,接着起始信号顺次发送多比特的笔压信息以及一比特或者多比特的侧开关信息。此时,如图13(A)以及(B)所示,进行控制,使得在发送数据(二进制码)为“0”时,不将控制信号(图13A)作为低电平而送出交流信号,在发送数据(二进制码)为“1”时,将控制信号作为高电平而送出交流信号,从而进行ASK调制。
在位置检测系统2C的笔指示检测电路26C中,控制电路220C根据连续发送期间的接收信号,与前述的位置检测系统2B同样地,检测位置指示器1C的指示位置。然后,控制电路220C等待连续发送期间的结束,在检测出连续发送期间的结束后的起始信号时,检测发送数据期间的笔压信息以及侧开关信息的数据,进行将它们进行恢复的动作。并且,控制电路220C与通过无线通信部25C接收到的识别信息一同,将位置指示器1C的指示位置的检测信息、笔压信息和侧开关信息输出给主机等。
另外,在该结构类型4的位置指示器1C中,也可以构成为将位置检测用信号的频率与结构类型3的位置指示器1B同样地切换,使得能够减轻噪声的影响。此时,位置检测系统2C的带通滤波器223C以及控制电路220C也具有和与结构类型3对应的位置检测系统2B的带通滤波器223B以及控制电路220B同样的功能。
<结构类型5的位置指示器1D和对应的位置检测系统2D>
图14是表示结构类型5的位置指示器1D和对应的位置检测系统2D的主要部分的电路例的图。结构类型5的位置指示器1D送出频率f2的交流信号作为位置检测用信号,且全部附加信息与位置检测用信号一同通过中心电极7向位置检测系统2D送出,在该例中,全部附加信息为笔压信息、侧开关信息以及识别信息ID1。
如图14所示,位置检测系统2D具备传感器部20D、连接到该传感器部20D的笔指示检测电路26D和无线通信部25D而构成。在与位置指示器1D的配对完成之后,从位置检测系统2D的无线通信部25D如前所述那样外部同步信号SYC被发送给位置指示器1D。
在该例中,传感器部20D成为与位置检测系统2B的传感器部20B相同的结构。此外,除了控制电路220D之外,包括带通滤波器223D在内,笔指示检测电路26D成为与笔指示检测电路26C相同的结构。即,在该例中,带通滤波器223D设为以频率f2作为中心频率的通过频带。并且,控制电路220D具备对与位置检测用信号一同送来的笔压信息、侧开关信息以及识别信息ID1进行检测的功能。
在该例的结构类型5的位置指示器1D中,也与前述的结构类型4的位置指示器1C同样地,中心电极发送信号生成部412受到来自控制部410的控制,如图15所示,重复输出将连续发送期间和发送数据期间作为一个周期的图案的信号。
图15(A)是表示从位置指示器1D的控制部410被供应给中心电极发送信号生成部412的控制信号的例子的图。该例的位置指示器1D的中心电极发送信号生成部412受到该图15(A)的控制信号的控制,在连续发送期间中,如图15(B)所示,将频率f2的振荡信号作为突发信号而连续发送,此外,在发送数据期间中,如图15(B)以及(C)所示,将笔压信息、侧开关信息和识别信息ID1作为ASK信号,通过中心电极7发送给位置检测系统2D。
位置检测系统2D的控制电路220D基于连续发送期间的突发信号,检测由位置指示器1D所指示的传感器部20D上的位置,且在发送数据期间中,检测笔压信息、侧开关信息以及识别信息ID1并进行恢复。
并且,在该例中,为了更加安全地进行位置指示器1D和位置检测系统2D之间的信号的收发,位置指示器1D将识别信息ID2从无线通信模块42向位置检测系统2D的无线通信部25D送出。此时,识别信息ID1和识别信息ID2成为相同的信息(ID1=ID2)。控制电路220D比对通过无线通信部25D而取得的识别信息ID2和通过中心电极7接收并检测出的识别信息ID1,只有在两者一致时,将从位置指示器1D取得的信号作为有效来进行处理。
并且,控制电路220D在将从位置指示器1D取得的信号作为有效时,将位置指示器1D的指示位置的检测信息、笔压信息、侧开关信息以及识别信息ID1输出给主机等。
[其他的实施方式]
<静电耦合方式的其他的例子>
上述的位置指示器的多个结构类型是一例,并不限定于在这里所连接的结构类型的位置指示器是理所当然的。例如,在上述的主动方式的位置指示器中,只从中心电极7送出了信号,但也可以将以下结构的位置指示器作为一个结构类型:为了使得能够检测位置指示器在位置检测系统上的倾斜角或旋转角,将周边电极6分割为多个,从该分割后的多个周边分割电极的每一个送出用于使得能够识别这些周边分割电极的信号。
<电磁耦合方式的例>
此外,上述的实施方式是静电耦合方式的位置指示器以及位置检测系统的情况,但本发明还能够应用于电磁耦合方式的位置指示器以及位置检测系统的情况。
图16是表示本发明的电磁耦合方式的位置指示器100的结构例的图,还对应于关于上述的实施方式的位置指示器1示出的图1的概念性结构图。
如该图16所示,该实施方式的位置指示器100在由绝缘物例如树脂构成的筒状的壳体103内具备信号发送控制电路141、无线通信模块142、侧开关143、ID存储器144和振荡器145,且具备笔压检测单元109。此外,蓄电池105作为对于信号发送控制电路141、无线通信模块142、侧开关143、ID存储器144、振荡器145等的电源电压的供应源而设置在壳体103内。信号发送控制电路141具备笔种判别部1411。
并且,贯通铁氧体磁芯110的芯体107对笔压检测单元109进行耦合,笔压检测单元109作为由该笔压检测单元109构成的可变电容器的静电电容而检测对该芯体107所施加的笔压。在铁氧体磁芯110上卷绕了线圈111,该线圈111的两端连接到信号发送控制电路141。此外,在线圈111的两端之间,连接有与该线圈111构成谐振电路的电容器112。
在信号发送控制电路141上,与上述的实施方式的位置指示器1同样地,连接有无线通信模块142、侧开关143、ID存储器144和振荡器145,且由笔压检测单元109构成的可变电容器也连接到该信号发送控制电路141。
在该位置指示器100中,信号发送控制电路141对通过包括线圈111和电容器112的谐振电路而发送的信号进行选择控制,且对将笔压信息、侧开关信息、识别信息等附加信息从无线通信模块142发送还是作为从谐振电路的信号来发送进行选择控制。
即,在该实施方式的位置指示器100的情况下,谐振电路构成第二发送部,无线通信模块142的发送功能部构成第一发送部。此外,无线通信模块142的接收功能部构成接收来自位置检测系统的笔种信息的接收部。在无线通信模块142的接收功能部中从位置检测系统接收到的笔种信息被供应给信号发送控制电路141的笔种判别部1411。虽然省略图示,笔种判别部1411在该实施方式中也能够由笔种的判断处理部和笔种表格存储器构成。
该实施方式的位置指示器100的信号发送控制电路141接收来自位置检测系统的笔种信息,在笔种判别部1411中进行判断而决定笔种,例如,能够构成如图17(A)、(B)、(C)所示的3种结构类型6、7、8的位置指示器100A、100B、100C。
在通过位置指示器100的无线通信模块142的接收功能部从位置检测系统接收到的笔种信息为结构类型6的情况下,由信号发送控制电路141构成如图17(A)所示的位置指示器100A。即,在该结构类型6中,与由线圈111和电容器112构成的并联谐振电路并联地连接有由笔压检测单元109构成的可变电容器,进一步,连接有侧开关143和电容器113的串联电路。
并且,虽然省略图示,与该结构类型6的位置指示器100A一同被使用且将结构类型6作为笔种信息而传送给位置指示器100A的位置检测系统200A的传感器部通过多个环路线圈沿着相互正交的X方向以及Y方向排列而构成,频率fa的发送信号(交流信号)从环路线圈发送给位置指示器100A。
在位置指示器100A中,通过电磁耦合而在谐振电路中接收来自位置检测系统200A的交流信号,之后,从该谐振电路对位置检测系统200A反馈交流信号。在位置检测系统200A中,根据发送了交流信号的环路线圈的位置和接收到来自位置指示器100A的反馈信号的环路线圈的位置,检测由位置指示器100A所指示的位置。
此时,谐振电路的谐振频率根据由笔压检测单元109构成的可变电容器的静电电容的值而发生变化,从而来自位置指示器100A的反馈信号发生变化,所以在位置检测系统200A中,根据该频率的变化(或者相位的变化)来检测笔压信息。
此外,由于根据侧开关143的开启/关闭,电容器113对谐振电路进行连接或者非连接,所以根据该侧开关143的开启/关闭,谐振电路的谐振频率发生变化。在位置检测系统200A中,根据来自位置指示器100A的反馈信号的频率的变化(或者相位的变化),检测出与侧开关143的开启/关闭相应的侧开关信息。
另外,该结构类型6的位置指示器100A将识别信息通过无线通信模块142的发送功能部发送给位置检测系统200A的无线通信部。
在通过位置指示器100的无线通信模块142的接收功能部从位置检测系统接收到的笔种信息为结构类型7的情况下,由信号发送控制电路141构成如图17(B)所示的位置指示器100B。即,在该结构类型7中,并联谐振电路由线圈111和电容器112构成。并且,笔压信息、侧开关信息和识别信息全部通过无线通信模块142的发送功能部而被发送给位置检测系统200B的无线通信部。
与该结构类型7的位置指示器100B一同被使用且将结构类型7作为笔种信息而传送给位置指示器100B的位置检测系统200B的传感器部具备与位置检测系统200A的传感器部相同的结构,将频率fa的发送信号(交流信号)从环路线圈发送给位置指示器100B。
在位置指示器100B中,与位置指示器100A同样地,通过电磁耦合而在谐振电路中接收来自位置检测系统200B的交流信号,之后,从该谐振电路对位置检测系统200B反馈交流信号。在位置检测系统200B中,与位置检测系统200A同样地,检测由位置指示器100B所指示的位置。
该结构类型7的位置检测系统200B不具备监视反馈信号的频率或相位的变化而检测附加信息的功能。并且,位置检测系统200B对通过无线通信部接收到的附加信息进行解码,取得笔压信息、侧开关信息以及识别信息。
在通过位置指示器100的无线通信模块142的接收功能部从位置检测系统接收到的笔种信息为结构类型8的情况下,由信号发送控制电路141构成如图17(C)所示的位置指示器100C。即,在该结构类型8的位置指示器100C中,由线圈111和电容器112构成的并联谐振电路与振荡器145进行耦合而构成振荡电路145S。并且,来自该振荡电路145S的振荡信号通过由线圈111和电容器112构成的并联谐振电路而被发送给位置检测系统200C。
并且,笔压信息、侧开关信息和识别信息全部通过无线通信模块142的发送功能部而被发送给位置检测系统200C的无线通信部。
并且,虽然省略图示,与该结构类型8的位置指示器100C一同被使用且将结构类型8作为笔种信息而传送给位置指示器100C的位置检测系统200C的传感器部通过多个环路线圈沿着相互正交的X方向以及Y方向排列而构成。
并且,位置检测系统200C通过电磁耦合而在环路线圈中接收从位置指示器100C发送的交流信号。并且,位置检测系统200C根据接收到交流信号的X方向以及Y方向的环路线圈的位置,检测由位置指示器100C所指示的位置。
另外,以上的结构类型6~8也是一例,关于电磁耦合方式的位置指示器和位置检测系统的结构类型存在其他各种结构类型,本发明的位置指示器能够构成为还对应于这些各种结构类型是理所当然的。例如,在上述的结构6~8的例中,虽然没有通过谐振电路发送了识别信息,但还能够设为通过对谐振电路的谐振动作或者振荡电路145S的振荡动作的开启/关闭进行控制,从而将识别信息作为ASK调制信号或OOK信号而从芯体107侧发送的结构类型。
<静电耦合方式以及电磁耦合方式的双方式的混合的位置指示器的例子>
图18是表示具备静电耦合方式的主动静电笔以及电磁耦合方式的电子笔的双方的功能的结构类型的位置指示器1E的主要部分的图,图18(A)是用于说明导电性的中心电极7侧的结构部分的图,图18(B)是从中心电极7的前端侧向其轴心方向看该位置指示器1E时的图。此外,图19是表示该例的位置指示器1E的电子电路部的结构例的框图。
在该位置指示器1E中,壳体3的、由设置于插入中心电极7的开口的周围的导电体构成的周边电极作为进行了6分割的周边分割电极6A、6B、6C、6D、6E、6F来设置。如图18(A)以及(B)所示,这些周边分割电极6A~6F相互电绝缘而被分离设置。
中心电极7通过设置于铁氧体磁芯110的贯通孔而与笔压检测单元9进行嵌合,且能够接受来自在基板40上构成的信号发送控制电路的信号。在铁氧体磁芯110上,卷绕了线圈111,且如图19所示,对线圈111,经由开关电路114并联连接有电容器112。
在静电耦合方式的主动静电笔的结构类型的情况下,根据来自控制部410的控制信号,开关电路114成为关闭,不构成由线圈111和电容器112构成的并联谐振电路。并且,在静电耦合方式的主动静电笔的结构类型的情况下,来自信号发送控制电路的信号通过中心电极7而送出,此时,周边分割电极6A~6F作为屏蔽电极来使用。
此外,在电磁耦合方式的电子笔的结构类型的情况下,根据来自控制部410的控制信号,开关电路114成为开启,构成由线圈111和电容器112构成的并联谐振电路。通过该并联谐振电路,与图16的例子同样地,通过电磁耦合方式接收来自位置检测系统2的信号并反馈,从而将位置检测信号向位置检测系统2送出。此时,周边分割电极6A~6F由于被分割,所以能够不遮蔽并联谐振电路和位置检测系统2之间的用于电磁耦合的磁通量。
[其他的实施方式或者变形例]
上述的实施方式的笔压检测单元9、109使用了通过第一电极和第二电极来夹持电介质,通过使该第一电极和第二电极中的一个能够根据笔压而向轴心方向移动,从而静电电容根据笔压而成为可变的可变电容器,但并不限定于该结构。例如,还能够使用在日本特开2013-161307号公报中公开的、将静电电容根据笔压而设为可变的半导体元件来构成笔压检测单元9。此外,通过使用不是静电电容而是将电感值或电阻值根据笔压而设为可变的构造或元件,也可以构成笔压检测单元。
此外,如前所述,附加信息并不限定于笔压信息、侧开关信息、识别信息等,例如,能够将电池的余量信息等其他各种信息设为附加信息。
此外,在上述的实施方式的说明中,将位置指示器的驱动电源设为电池,但也可以在位置指示器中设置蓄积电源电压的电容器,并将该电容器作为驱动电源来使用。此时,在电容器中蓄积电源电压的结构也可以设为通过电磁感应或电场耦合从外部获得电力能量而充电的充电电路的结构,也可以构成为在位置指示器中进一步设置充电端子,从专用的充电装置通过该充电端子而供应充电电流。并且,来自外部的电力能量(电磁能量或电场能量)可以从位置检测装置供应给位置指示器,也可以从专用的电力供应装置供应。
此外,在上述的实施方式中,在位置指示器中,设发送部为中心电极和无线通信模块这2个,但也可以具有3个以上。
另外,在上述的实施方式的位置指示器的说明中,通过将位置指示器靠近位置检测系统的传感器部等,从而位置指示器自动地成为对应于该位置检测系统的结构类型。但是,也可以构成为与个人计算机等外部装置进行通信,且在个人计算机等的外部装置中选择结构类型,从而能够将位置指示器设定为该选择的期望的结构类型,该个人计算机等外部装置与位置指示器的无线通信模块进行通信,而不是位置检测系统。
此外,也可以构成为在位置指示器中设置结构类型的切换设定用的开关,能够通过该切换设定用的开关的切换操作,将位置指示器设定为该期望的结构类型。即,例如,在图16的例中,在壳体103中设置使用者能够操作的按钮开关146,将该按钮开关146的按压操作信号供应给信号发送控制电路141。此时,在信号发送控制电路141中,进行控制,使得例如在按钮开关146每次被使用者所按压时变更结构类型。另外,在图1的例子中,也当然可以同样地设置按钮开关。
附图标记说明
1、1A~1E、100A~100C…位置指示器;2、2A~2D、200A~200C…位置检测系统;3…壳体;31…绝缘体部;32…导电体部;5…蓄电池;6…周边电极;7…中心电极;8…屏蔽构件;9…笔压检测单元;40…印刷线路板;41…信号发送控制电路;42…无线通信模块;43…侧开关;44…ID存储器;45、46…振荡器;48…电源开关;410…控制部;411…笔种判断部。

Claims (23)

1.一种位置指示器,与位置检测系统一起使用,其特征在于,具备:
位置检测用信号的产生单元;
附加信息产生单元,产生附加信息;
第一发送单元,经由静电耦合而向所述位置检测系统发送所述位置检测用信号;
与所述第一发送单元不同的第二发送单元;
接收单元,经由与所述静电耦合不同的无线而接收从所述位置检测系统发送的信号;以及
控制单元,
所述控制单元构成为经由通过进行所述第一发送单元及所述第二发送单元的选择控制而由所述选择控制选择出的所述第一发送单元或者所述第二发送单元,将所述附加信息对所述位置检测系统发送,并且,所述控制单元基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送进行控制。
2.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述控制单元构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而至少对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送定时进行控制。
3.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器具有笔形状,以从所述位置指示器的壳体的轴心方向的一个端部突出的方式设置有中心电极,并且具备压力检测单元,该压力检测单元对施加于所述中心电极的压力进行检测,
所述第一发送单元构成为经由所述中心电极而发送所述位置检测用信号,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将由所述压力检测单元检测出的压力的信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送。
4.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器具有笔形状,设置成中心电极从所述位置指示器的壳体的轴心方向的一端部突出,并且具备存储单元,该存储单元存储识别所述位置指示器的识别信息,
所述第一发送单元构成为经由所述中心电极而发送所述位置检测用信号,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将存储于所述存储单元的所述识别信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送。
5.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器具有笔形状,以从所述位置指示器的壳体的轴心方向的一个端部突出的方式设置有中心电极,并且具备开关单元,该开关单元受理使用者的操作,
所述第一发送单元构成为经由所述中心电极而发送所述位置检测用信号,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将由所述开关单元受理的操作的信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送。
6.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述控制单元基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对所述附加信息的发送定时进行控制。
7.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将所述附加信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送,并且,所述控制单元构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对所述附加信息的发送定时进行控制。
8.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送频率进行控制。
9.根据权利要求1所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送周期进行控制。
10.一种位置指示器,与位置检测系统一起使用,具有笔形状,其特征在于,具备:
位置检测用信号的产生单元;
附加信息产生单元,产生附加信息;
第一发送单元,经由静电耦合而向所述位置检测系统发送所述位置检测用信号;
与所述第一发送单元不同的第二发送单元;
接收单元,经由与所述静电耦合不同的无线而接收从所述位置检测系统发送的信号;以及
控制单元,
以从所述位置指示器的壳体的轴心方向的一个端部突出的方式设置有中心电极,并且在所述中心电极的附近设置有周边电极,
构成为所述位置检测用信号的经由所述中心电极或者所述周边电极的发送由所述控制单元控制,并且,
所述控制单元构成为经由通过进行所述第一发送单元及所述第二发送单元的选择控制而由所述选择控制选择出的所述第一发送单元或者所述第二发送单元,将所述附加信息对所述位置检测系统发送。
11.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而至少对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送定时进行控制。
12.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
具备压力检测单元,该压力检测单元对施加于所述中心电极的压力进行检测,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将由所述压力检测单元检测出的压力的信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送。
13.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
具备存储单元,该存储单元存储识别所述位置指示器的识别信息,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将存储于所述存储单元的所述识别信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送。
14.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
具备开关单元,该开关单元受理使用者的操作,
所述位置指示器构成为与基于所述控制单元的所述选择控制的所述第二发送单元的选择对应地将由所述开关单元受理的操作的信息经由所述第二发送单元向所述位置检测系统发送。
15.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
所述控制单元构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对所述附加信息的发送定时进行控制。
16.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送频率进行控制。
17.根据权利要求10所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为基于由所述接收单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述第一发送单元发送的所述位置检测用信号的发送周期进行控制。
18.一种位置指示器,与位置检测系统一起使用,具有笔形状,其特征在于,具备:
位置检测用信号的产生单元;
附加信息产生单元,产生附加信息;
发送单元,经由静电耦合而向所述位置检测系统发送所述位置检测用信号;
无线通信单元,经由与所述静电耦合不同的近距离无线通信而在与所述位置检测系统之间进行信号的发送和接收;以及
控制单元,
所述控制单元构成为经由通过进行所述发送单元及所述无线通信单元的选择控制而由所述选择控制选择出的所述发送单元或者所述无线通信单元,将所述附加信息对所述位置检测系统发送,并且构成为在经由所述无线通信单元而在与所述位置检测系统之间确立了通信连接之后,基于经由所述无线通信单元而从所述位置检测系统发送的信号来对从所述发送单元发送的所述位置检测用信号的发送进行控制。
19.根据权利要求18所述的位置指示器,其特征在于,
所述控制单元构成为基于由所述无线通信单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而至少对所述位置检测用信号的发送定时进行控制。
20.根据权利要求18所述的位置指示器,其特征在于,
所述控制单元构成为基于由所述无线通信单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对所述附加信息的发送定时进行控制,并且与基于所述控制单元的所述选择控制的所述无线通信单元的选择对应地将所述附加信息经由所述无线通信单元向所述位置检测系统发送。
21.根据权利要求18所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为基于由所述无线通信单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述发送单元发送的所述位置检测用信号的发送频率进行控制。
22.根据权利要求18所述的位置指示器,其特征在于,
所述位置指示器构成为基于由所述无线通信单元接收到的从所述位置检测系统发送的信号而对从所述发送单元发送的所述位置检测用信号的发送周期进行控制。
23.根据权利要求18所述的位置指示器,其特征在于,
所述无线通信单元在与所述位置检测系统之间基于蓝牙标准进行通信。
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