JP2007249670A - Position indicator, position detector and computer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電磁誘導方式の位置検出に適用して好適な位置指示器、位置検出装置及びコンピュータに関する。詳しくは、位置指示器に電源手段を内蔵して位置検出を行う場合に、内蔵電源の使用時間を長くすることができるようにしたものである。 The present invention relates to a position indicator, a position detection device, and a computer that are suitable for application to, for example, electromagnetic induction type position detection. More specifically, when the position indicator is incorporated with the power supply means to perform position detection, the use time of the built-in power supply can be extended.
従来の位置検出装置に使用される位置指示器は、ループコイルの設けられるタブレットから送信された信号に同調して反射信号を送信するものであり、この反射信号をタブレットのループコイルで受信して位置の検出を行っている(例えば、特許文献1参照。)。 A position indicator used in a conventional position detecting device transmits a reflected signal in synchronization with a signal transmitted from a tablet provided with a loop coil, and the reflected signal is received by the loop coil of the tablet. The position is detected (for example, refer to Patent Document 1).
さらに、例えばペン形に形成された位置指示器において、ペン形の両端に同調回路を設け、その一方で書き込みの情報の送信を行うと共に、他方では書き込まれた情報の消去の情報の送信を行うようにしているものもある(例えば、特許文献2参照。)。 Further, for example, in a position indicator formed in a pen shape, tuning circuits are provided at both ends of the pen shape, and on the other hand, writing information is transmitted, and on the other hand, erased information is transmitted. Some of them do this (for example, see Patent Document 2).
一方、位置指示器に電源手段を内蔵させ、電源を用いて信号の送信を行うことにより、送信出力を大きくして位置検出の精度を高めることや、その他の識別情報等の送信を行うことが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 On the other hand, it is possible to enhance the accuracy of position detection by increasing the transmission output by transmitting a signal using the power supply by incorporating a power supply means in the position indicator, or transmitting other identification information, etc. It has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
すなわち従来の位置指示器では、例えばペン状形態の一端で書き込み、他端で消去することが行われており、またこのような位置指示器において、さらに電源手段を内蔵させてより良好な位置検出等が行われるようにすることが提案されているものである。
例えばコンピュータの入力装置として、いわゆるタブレット/デジタイザと呼ばれる盤上に指定された位置を検出してその位置情報を入力する装置が普及している。このようなタブレット/デジタイザにおいては、その指定された位置を検出するために位置検出装置が用いられる。そこで、盤上に指定された位置を検出する方式には各種の技術が開発されているが、その中でも例えば特許文献1に記載の発明のような電磁誘導方式の位置検出装置は、検出精度の高さや信頼性の高さで極めて有効とされるものである。
For example, as a computer input device, a device called a so-called tablet / digitizer that detects a specified position on a board and inputs the position information is widely used. In such a tablet / digitizer, a position detection device is used to detect the designated position. Therefore, various techniques have been developed for detecting the position designated on the board. Among them, for example, an electromagnetic induction type position detection device such as the invention described in
このような電磁誘導方式の位置検出装置において、さらに位置指示器の中に特許文献2に記載の発明のように複数の同調回路を設けて、書き込みと消去のような異なる用途に利用することが考えられている。また、特許文献3に記載の発明のように位置指示器の中に電源手段を内蔵し、発振手段を設けて送信出力を大きくして位置検出の精度を高めることも提案されている。さらにこのような電源手段を、電気二重層コンデンサのような充電可能な手段を用いて構成することも提案されているものである。
In such an electromagnetic induction type position detecting device, a plurality of tuning circuits may be provided in the position indicator as in the invention described in
ところが位置指示器の中に電源手段を内蔵して、ここに上述の複数の同調回路に代えて複数の発振手段を設けるようにすると、設けられた発振手段の数に応じて内蔵電源手段の消費量が倍増することになる。したがって従来の技術では、設けられた発振手段の数に応じて同じ容量の電源手段では使用できる時間が短くなり、電池交換の回数が増加する。あるいは頻繁に充電を行う必要が生じることになり、位置検出装置の円滑な運用を損なうなどの多大な問題が生じるものであった。 However, if a power supply means is built in the position indicator and a plurality of oscillation means are provided in place of the above-described plurality of tuning circuits, the consumption of the built-in power supply means depends on the number of oscillation means provided. The amount will double. Therefore, in the conventional technique, the usable time is shortened in the power supply means having the same capacity according to the number of the oscillating means provided, and the number of battery replacements is increased. Or it will be necessary to charge frequently, and the great problem of impairing the smooth operation of a position detection apparatus will arise.
この発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであって、本発明の目的は、複数の発振手段を設けても電源の消費が大幅に増えることが無く、内蔵電源手段の消費量の増加を抑えて電池交換の回数や充電の頻度を削減し、位置検出装置の運用を円滑に行うことができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to not increase power consumption significantly even if a plurality of oscillating means are provided. Thus, the number of battery replacements and the frequency of charging are reduced, and the operation of the position detection device can be performed smoothly.
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項1に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、オン状態またはオフ状態に制御する制御手段を設けたことを特徴とする位置指示器である。
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the invention described in
請求項2に記載の位置指示器においては、複数の信号送信部は少なくとも両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を送信することを特徴とするものである。
The position indicator according to
請求項3に記載の位置指示器においては、制御手段は複数の信号送信部を順次に動作させることを特徴とするものである。 The position indicator according to claim 3 is characterized in that the control means sequentially operates a plurality of signal transmission units.
請求項4に記載の位置指示器においては、位置検出タブレットに対して向けられている方向を検出する方向検出手段を設け、制御手段は方向検出手段の検出結果に基づき、位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部をオン状態にすることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a position indicator that detects a direction directed toward the position detection tablet, and the control means is configured to detect the direction detection tablet based on the detection result of the direction detection means. The signal transmitter on the side to which it is directed is turned on.
請求項5に記載の位置指示器においては、方向検出手段は筆圧検出手段であり、制御手段は筆圧検出手段の検出結果に基づき、所定以上の荷重が検出された側の信号送信部をオン状態にすることを特徴とするものである。 In the position indicator according to claim 5, the direction detecting means is a writing pressure detecting means, and the control means is configured to detect the signal transmitting unit on the side where a predetermined load or more is detected based on the detection result of the writing pressure detecting means. It is characterized by being turned on.
請求項6に記載の位置指示器においては、筆圧検出手段の検出結果で、いずれからも所定以上の荷重が検出されない場合は、制御手段で複数の信号送信部を順次に動作させる制御を行うことを特徴とするものである。 In the position indicator according to claim 6, when a load exceeding a predetermined value is not detected from any of the detection results of the writing pressure detection unit, the control unit performs control to sequentially operate the plurality of signal transmission units. It is characterized by this.
請求項7に記載の位置指示器においては、方向検出手段はタッチセンサ手段であり、制御手段はタッチセンサ手段の検出結果に基づき、タッチが検出された側の信号送信部をオン状態にすることを特徴とするものである。 In the position indicator according to claim 7, the direction detecting means is a touch sensor means, and the control means turns on the signal transmission unit on the side where the touch is detected based on the detection result of the touch sensor means. It is characterized by.
さらに、本発明の目的を達成するため、請求項8に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、送信パワーを少なくとも2段階に制御するパワー制御手段を設けたことを特徴とする位置指示器である。 Furthermore, in order to achieve the object of the present invention, the invention described in claim 8 is a position indicator that includes a power supply means and transmits a signal for indicating at least the position to the position detection tablet. A position indicator having a signal transmission unit at a plurality of locations and provided with power control means for controlling transmission power in at least two stages for each of the plurality of signal transmission units.
請求項9に記載の位置指示器においては、複数の信号送信部は少なくとも両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を送信することを特徴とするものである。 The position indicator according to claim 9 is characterized in that the plurality of signal transmission units are provided at least at both ends and transmit signals of the pen tip and the eraser.
請求項10に記載の位置指示器においては、位置検出タブレットに対して向けられている方向を検出する方向検出手段を設け、パワー制御手段は方向検出手段の検出結果に基づき、位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部からの送信パワーを他の側の信号送信部からの送信パワーよりも強くすることを特徴とするものである。 The position indicator according to claim 10 is provided with direction detecting means for detecting a direction directed to the position detecting tablet, and the power control means is based on the detection result of the direction detecting means. The transmission power from the signal transmission unit on the side directed to the outside is made stronger than the transmission power from the signal transmission unit on the other side.
さらに、本発明の目的を達成するため、請求項11に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を備えた位置検出装置であって、位置検出タブレットには複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を設け、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とを出力することを特徴とする位置検出装置である。
Furthermore, in order to achieve the object of the present invention, the invention described in
請求項12に記載の位置検出装置においては、判別手段は少なくとも位置指示器の両端部に設けられたペン先及びイレーサーの信号を判別することを特徴とするものである。 The position detecting device according to claim 12 is characterized in that the discriminating unit discriminates at least signals of a pen tip and an eraser provided at both ends of the position indicator.
さらに、本発明の目的を達成するため、請求項13に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を用いるコンピュータであって、複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を有し、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とに応じた処理を実行することを特徴とするコンピュータである。
Furthermore, in order to achieve the object of the present invention, the invention described in
請求項14に記載の位置検出装置においては、判別手段は少なくとも位置指示器の両端部に設けられたペン先及びイレーサーの信号を判別することを特徴とするものである。 In the position detecting device according to the fourteenth aspect, the discriminating unit discriminates at least signals of a pen tip and an eraser provided at both ends of the position indicator.
本発明の位置指示器、位置検出装置及びコンピュータによれば、位置指示器の中に電源手段を内蔵して位置検出の精度を高めることができると共に、複数の発振手段を設けても電源の消費が大幅に増えることが無く、内蔵電源手段の消費量の増加を抑えて電池交換の回数や充電の頻度を削減し、位置検出装置の運用を円滑に行うことができる。 According to the position indicator, the position detection device, and the computer of the present invention, it is possible to improve the accuracy of position detection by incorporating the power source means in the position indicator, and even if a plurality of oscillation means are provided, power consumption is increased. Therefore, the position detecting device can be operated smoothly by suppressing the increase in consumption of the built-in power supply means, reducing the number of battery replacements and the frequency of charging.
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図1は本発明を適用した位置指示器の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。なお、以下に説明する実施形態では、位置指示器の機能を、ペン先(情報の記入)とイレーサー(情報の消去)の2種としているが、これは異なる色による記入や筆跡の太さの異なる記入等に対応させることもでき、さらに3種以上の機能を設けることもできるものである。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a position indicator to which the present invention is applied. In the embodiment described below, the position indicator functions are two types, ie, a pen tip (information entry) and an eraser (information erase). Different entries can be made, and more than two functions can be provided.
図1において、ペン先側には位置指示コイル11及び周波数f1の発振回路12からなる信号送信部が設けられ、イレーサー側には位置指示コイル13及び周波数f2の発振回路14からなる信号送信部が設けられる。また、デューティがほぼ50%の所定の周波数の矩形波信号を発生するタイミング回路(発振器)15が設けられ、このタイミング回路15からの出力信号が駆動信号として発振回路12に直接供給されると共に、インバータ16を介して発振回路14に供給される。
In FIG. 1, a signal transmission unit including a
さらにこの回路においては、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作している。そしてこの回路において、タイミング回路15からは、タブレット側での座標検出に要する時間よりも十分長い周期の周波数、例えば100Hz程度のクロック信号を出力する。これにより、このクロック信号がハイレベルの時にはペン先側の発振回路12が動作し、ロウレベルの時にはイレーサー側の発振回路14が動作する。従ってこの回路においては、交互に不動作となる側の電力消費が削減されるものである。
Further, in this circuit, power is supplied from a battery (not shown) to operate each part. In this circuit, the
すなわちこの第1の実施形態において、電力を消費する主要因は、発振回路12とそれに接続された位置指示コイル11によって消費される電力、及び発振回路14とそれに接続された位置指示コイル13によって消費される電力である。これに対して第1の実施形態では、ペン先側とイレーサー側が交互に動作するように制御されているため、不動作となる側の電力消費が削減される。これにより、操作者はペン先とイレーサーとを自由自在に使い分けることができるし、電力消費が少なく電池の寿命を延ばすことができる。
That is, in the first embodiment, the main factors for consuming power are the power consumed by the oscillation circuit 12 and the
次に図2には、本発明を適用した位置指示器の第2の実施形態の構成を示す。図2において、ペン先側には、コイル21aとコンデンサ21bとからなる所定の共振周波数f0の共振回路21が配置される。また、イレーサー側には、コイル22aとコンデンサ22bとからなる所定の共振周波数f0の共振回路22が配置される。さらに符号23で示すマイクロプロセッサには、図示しないROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含み、予め設定された所定のプログラムに従って動作するものである。
Next, FIG. 2 shows a configuration of a second embodiment of a position indicator to which the present invention is applied. In FIG. 2, a resonance circuit 21 having a predetermined resonance frequency f0 including a
また、このマイクロプロセッサ23には、前記周波数f0の発振子24が接続され、マイクロプロセッサ23の駆動クロック信号を生成すると共に、共振回路21及び22から放射する周波数f0の信号を生成している。これにより、マイクロプロセッサ23の端子P0からは前記周波数f0の信号が所定のタイミングで出力されることになるが、この端子P0からの出力信号はアナログスイッチ25によって、ペン先側の共振回路21、またはイレーサー側の共振回路22のいずれか一方のみに供給される。 The microprocessor 23 is connected to the oscillator 24 having the frequency f0 to generate a driving clock signal for the microprocessor 23 and a signal having the frequency f0 radiated from the resonance circuits 21 and 22. As a result, a signal having the frequency f0 is output from the terminal P0 of the microprocessor 23 at a predetermined timing. The output signal from the terminal P0 is output by the analog switch 25 to the resonance circuit 21 on the pen tip side, Or it is supplied to only one of the resonance circuits 22 on the eraser side.
さらにマイクロプロセッサ23には、ペン先側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部26と、イレーサー側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部27とが接続され、これらの筆圧検出部26、27はそれぞれ検出した筆圧を例えば8ビットのデジタル値で出力し、マイクロプロセッサ23はこれらの値を定期的に読み取るように動作している。そしてマイクロプロセッサ23では、読み取った信号に基づき、アナログスイッチ25を制御する信号を端子P1に出力している。なお、符号28、29は結合コンデンサである。
Furthermore, the microprocessor 23 is connected with a writing
これにより、アナログスイッチ25はマイクロプロセッサ23の端子P1からの信号がロウレベルの時にはペン先側、端子P1からの信号がハイレベルの時にはイレーサー側に信号を供給する。なおこの回路においては、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作している。従ってこの回路においても、交互に不動作となる側の電力消費が削減される。これにより、操作者はペン先とイレーサーとを自由自在に使い分けることができるし、電力消費が少なく電池の寿命を延ばすことができる。 Thus, the analog switch 25 supplies a signal to the pen tip side when the signal from the terminal P1 of the microprocessor 23 is at a low level, and to the eraser side when the signal from the terminal P1 is at a high level. In this circuit, power is supplied from a battery (not shown) to operate each unit. Therefore, also in this circuit, the power consumption on the side of alternately inactivating is reduced. As a result, the operator can freely use the pen tip and the eraser, and can reduce the power consumption and extend the battery life.
さらに図3には、上述の第2の実施形態を採用した位置指示器としての位置指示ペンの具体的な実施形態の構成を示す。この図3において、図面の左下端部にはペン先30が設けられ、右上端部にはイレーサー31が設けられる。なお、これらのペン先30及びイレーサー31は、それぞれの文房具を模擬したものであって、例えば樹脂製品によって形成されている。そしてこれらのペン先30及びイレーサー31の近傍には、位置指示コイルとなるコイル21aとコイル22aが設けられている。
Further, FIG. 3 shows a configuration of a specific embodiment of a position pointing pen as a position pointing device adopting the above-described second embodiment. In FIG. 3, a pen tip 30 is provided at the lower left end of the drawing, and an eraser 31 is provided at the upper right end. The nib 30 and the eraser 31 simulate each stationery, and are formed of, for example, a resin product. In the vicinity of the nib 30 and the eraser 31, a
また、これらのペン先30及びイレーサー31は、それぞれ内側の端部が筆圧検出部26、27に接続され、ペン先30及びイレーサー31が押されることによる筆圧が、これらの筆圧検出部26、27に伝達されて検出されるようになされている。そして検出された筆圧は、例えば8ビットのデジタル値とされて回路基板32に設けられるマイクロプロセッサ23(図示せず)に供給される。なお、この位置指示ペンには電池33が内蔵されて回路基板32上のマイクロプロセッサ23等への電力供給が行われている。
In addition, the pen tip 30 and the eraser 31 are connected to the pen
このような第2の実施形態による位置指示器の動作を図4に示す。すなわち図4のAはペン先側が操作されている場合の動作を示すもので、マイクロプロセッサ23は筆圧検出部26からの出力データを読み取り、ペン先側の筆圧が所定以上であった場合には端子P1をロウレベルに固定して図示のようなタイミングで端子P0から信号を出力する。この信号は前述したように共振回路21の共振周波数f0にほぼ等しい周波数の信号で、一定以上連続して出力する連続送信期間に続いて、150μSの周期で間欠的な送信を行う。
The operation of the position indicator according to the second embodiment is shown in FIG. That is, A in FIG. 4 shows the operation when the pen tip side is operated, and the microprocessor 23 reads the output data from the
この間欠的な送信期間は1サイクルに9回で、筆圧情報の8ビットに、ペン先側かイレーサー側かの区別をするために1ビットを追加して、合計9ビットを順次送出する。また図中に示すように、本実施形態では、送出するデータが「0」の場合は送信を行い、「1」の場合は送信を行わないことで、「0」または「1」を表している。従ってタブレット側では、これらのタイミングに合わせて受信を行い、信号が検出されれば「0」、信号が検出されなければ「1」として、位置指示器からの送出データを検出することができる。 This intermittent transmission period is 9 times per cycle, and 1 bit is added to 8 bits of writing pressure information to distinguish between the pen tip side and the eraser side, and a total of 9 bits are sequentially transmitted. Further, as shown in the figure, in this embodiment, transmission is performed when the data to be transmitted is “0”, and transmission is not performed when the data to be transmitted is “1”, thereby representing “0” or “1”. Yes. Therefore, on the tablet side, reception is performed in accordance with these timings, and if the signal is detected, the transmission data from the position indicator can be detected as “0” if the signal is detected and “1” if the signal is not detected.
また、図4のBはイレーサー側が操作されている場合の動作を示すもので、マイクロプロセッサ23は筆圧検出部27からの出力データを読み取り、イレーサー側の筆圧が所定以上であった場合には端子P1をハイレベルに固定して図示のようなタイミングで端子P0から信号を出力する。この信号は図4のAと全く同じタイミングで共振回路22に供給され、放射される。なおこの図4のBに示す動作において、図4のAに示したペン先側の動作時と異なるのは、送出するデータの最終ビットが「1」となっている点のみである。
FIG. 4B shows the operation when the eraser side is operated. The microprocessor 23 reads the output data from the writing
これによりタブレット側では、この最終データの受信結果が「1」であることを判別して、受信している信号がイレーサー側から送信されたものであることを認識することができる。また図4のCは、ペン先側およびイレーサー側のどちらの筆圧検出結果も所定値未満であった場合の動作を示すもので、端子P1をハイレベルとロウレベルに交互に切り替えることによって、ペン先側の動作(図4のA)とイレーサー側の動作(図4のB)とを交互に繰り返し行っている。ただし、図中の筆圧情報の8ビットはオール「0」である。 Thereby, the tablet side can recognize that the reception result of the final data is “1” and recognize that the received signal is transmitted from the eraser side. FIG. 4C shows the operation when the pen pressure detection result on both the pen tip side and the eraser side is less than a predetermined value. By switching the terminal P1 between the high level and the low level alternately, The operation on the front side (A in FIG. 4) and the operation on the eraser side (B in FIG. 4) are alternately repeated. However, 8 bits of the writing pressure information in the figure are all “0”.
以上述べたように、本実施形態では一定時間以上連続した送信に続いて間欠的な送信を行うようにしているため、タブレットでは容易に位置指示器とタイミングを合わせた動作を行うことができる。また、一つの周波数でもペン先側とイレーサー側との区別を行うことができる。また、ペン先側もイレーサー側も操作していない時は、ペン先側とイレーサー側を交互に動作させるようにしているため、最初に操作した際にもタブレット側では素早く検出することができ、ペン先とイレーサーとを自由自在に使い分けることができる。 As described above, in the present embodiment, intermittent transmission is performed subsequent to transmission that is continuous for a certain time or longer, so that the tablet can easily perform an operation that matches the timing of the position indicator. Further, the pen tip side and the eraser side can be distinguished even at one frequency. In addition, when neither the pen tip side nor the eraser side is operated, the pen tip side and the eraser side are operated alternately. The pen nib and the eraser can be used freely.
そして上述のような位置指示器において、電力を消費する主な要因は、マイクロプロセッサ23の端子P0からアナログスイッチ25を経由して共振回路21及び22に供給され、これらによって消費される電力である。これに対して本実施形態では、アナログスイッチ25によって共振回路21または22のいずれか一方のみが動作し、他方が不動作となるような制御にしているため、電力消費が少なく電池の寿命を延ばすことができるものである。 In the position indicator as described above, the main factor that consumes power is the power consumed by the resonance circuit 21 and 22 supplied from the terminal P0 of the microprocessor 23 via the analog switch 25. . On the other hand, in the present embodiment, since only one of the resonance circuits 21 or 22 is operated by the analog switch 25 and the other is not operated, the power consumption is reduced and the battery life is extended. It is something that can be done.
なお、どちらかの筆圧が前述した所定値以上あった状態から、どちらの筆圧も所定値未満となった際には、一定時間の過後に前述した図4のCに示したような交互動作に移行するようにしても良い。これは、通常の使用状態では操作者はペン側からイレーサー側へ急に切り替えることはできないし、また実際の操作では、筆圧が一定値以上かかる場合とかからない場合とを頻繁に繰り返すような使い方が考えられるからである。これによって、操作者は円滑に位置指示器による操作を行うことができる。 When either of the writing pressures is equal to or higher than the predetermined value described above and both of the writing pressures are lower than the predetermined value, the alternating pressure as shown in FIG. You may make it transfer to operation | movement. This is because the operator cannot suddenly switch from the pen side to the eraser side during normal use, and the actual operation frequently repeats the case where the pen pressure is above a certain value or not. Because it is possible. As a result, the operator can smoothly perform operations using the position indicator.
さらに、本実施形態ではアナログスイッチ25によってペン先側とイレーサー側との切り替えを行っているが、マイクロプロセッサ23に周波数f0の信号の出力を可能とする端子を2つ設けて、いずれか一方からのみ信号を出すようにしても良い。その場合には、マイクロプロセッサ23の内部で、端子P1に出力していた信号を用いて、2つの端子への出力の切り替え制御を行う。この場合には、余分にアナログスイッチ25を設ける必要がないと共に、マイクロプロセッサ23の端子の数は同数である。 Furthermore, in this embodiment, the analog switch 25 switches between the pen tip side and the eraser side. However, the microprocessor 23 is provided with two terminals that can output a signal of the frequency f0, and from either one. Only a signal may be output. In that case, output switching to the two terminals is controlled inside the microprocessor 23 using the signal output to the terminal P1. In this case, it is not necessary to provide an extra analog switch 25 and the number of terminals of the microprocessor 23 is the same.
ところで、上述した第2の実施形態では、ペン先側とイレーサー側との切り替えをそれぞれの筆圧検出により行っているが、この切り替えはその他の検出手段を用いても行うことができるものである。そこで図5には、第3の実施形態として上述の検出手段にタッチセンサを用いた場合の構成を示す。なお、以下の図5の説明において、上述の図2と共通する部分には同一の符号を付して重複の説明を省略する。 By the way, in 2nd Embodiment mentioned above, although switching with the pen point side and an eraser side is performed by each writing pressure detection, this switching can also be performed using another detection means. . FIG. 5 shows a configuration in the case where a touch sensor is used as the above-described detection unit as the third embodiment. In the following description of FIG. 5, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG.
すなわち図5においては、タッチセンサとなる電極34、35が設けられ、これらの電極34、35にマイクロプロセッサ36の端子P2、P4からの矩形波の出力信号が抵抗器37、38を介して供給される。そして、これらの電極34、35がマイクロプロセッサ36の端子P3、P5に接続されてその電位の検出が行われる。なお、この回路においても、図示しない電池によって電源が供給されて、マイクロプロセッサ36等の各部の動作が行われている。
That is, in FIG. 5,
この第3の実施形態において、例えば電極34に手が接近していない場合には、図6のAに示すように端子P2から出力された矩形信号はわずかな波形の劣化により端子P3で検出される。これに対して、例えば電極34に手が接近している場合には、図6のBに示すように端子P2から出力された矩形信号は大幅な波形の劣化を伴って端子P3で検出されることになる。従って、この波形の変化を判別することにより、マイクロプロセッサ39では、電極34、35のどちらに手が接近しているかを判断することができる。
In this third embodiment, for example, when the hand is not approaching the
さらに、上述の第3の実施形態を採用した位置指示器としての位置指示ペン39の具体的な実施形態の構成を図7に示す。すなわち図7においては、ペン型形状の操作時に操作者が指で挟む辺りのペン先30及びイレーサー31の近傍に、それぞれ電極34、35が設けられる。その他の内部構造は、図3に示した構成から筆圧検出部26、27を除いて、回路基板35にマイクロプロセッサ36を設けたものと同等であるので、詳細な図示及び説明は省略する。
Further, FIG. 7 shows a configuration of a specific embodiment of the position pointing pen 39 as a position pointing device adopting the above-described third embodiment. That is, in FIG. 7,
従って、この第3の実施形態においては、ペン先30またはイレーサー31による操作時に、電極34、35の辺りが操作者の指で挟まれることによって、位置指示器で操作されているペン先30またはイレーサー31の向きが判断される。これにより、上述の図4の説明で述べたのと同様の処理を行うことができ、タブレット側で操作されているペン先30またはイレーサー31の判断をすることができるものである。なお、ペン先30またはイレーサー31の向きの判断は、発振周波数を変えることによって行うこともできる。
Therefore, in this third embodiment, when the pen tip 30 or the eraser 31 is operated, the vicinity of the
さらに、図8には本発明による位置指示器の第4の実施形態の構成を示す。なお、以下の図8の説明においても、上述の図2と共通する部分には同一の符号を付して示す。 Further, FIG. 8 shows the configuration of a fourth embodiment of the position indicator according to the present invention. In the following description of FIG. 8 as well, the same reference numerals are given to the portions common to FIG.
すなわち図8において、ペン先側には、コイル21aとコンデンサ21bとからなる所定の共振周波数f0の共振回路21が配置される。また、イレーサー側には、コイル22aとコンデンサ22bとからなる所定の共振周波数f0の共振回路22が配置される。さらに、符号40で示すマイクロプロセッサには、図示しないROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含み、予め設定された所定のプログラムに従って動作するものである。
That is, in FIG. 8, a resonance circuit 21 having a predetermined resonance frequency f0 including a
また、このマイクロプロセッサ40には、前記周波数f0の発振子24が接続され、マイクロプロセッサ40の駆動クロック信号を生成すると共に、共振回路21及び22から放射する周波数f0の信号を生成している。これにより、マイクロプロセッサ23の端子P0、P6からは前記周波数f0の信号が所定のタイミングで出力され、これらの端子P0、P6からの出力信号はコンデンサ28、29を介して、それぞれペン先側の共振回路21、またはイレーサー側の共振回路22に供給されている。 Further, the oscillator 24 having the frequency f0 is connected to the microprocessor 40, and a drive clock signal for the microprocessor 40 is generated and a signal having a frequency f0 radiated from the resonance circuits 21 and 22 is generated. As a result, the signal of the frequency f0 is output from the terminals P0 and P6 of the microprocessor 23 at a predetermined timing, and the output signals from these terminals P0 and P6 are respectively connected to the pen tip side via the capacitors 28 and 29. It is supplied to the resonance circuit 21 or the resonance circuit 22 on the eraser side.
さらに上述のコンデンサ28、29には、それぞれ並列にコンデンサ41、42が設けられると共に、これらのコンデンサ41、42にはそれぞれ直列にアナログスイッチ43、44が設けられる。そしてこれらのアナログスイッチ43、44は、マイクロプロセッサ40の端子P1、P7からの信号によって制御される。なお、アナログスイッチ43、44は、それぞれマイクロプロセッサ40の端子P1、P7からの信号がハイレベルの時にオンとされるものである。
Furthermore,
一方、マイクロプロセッサ40には、ペン先側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部26と、イレーサー側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部27とが接続され、これらの筆圧検出部26、27はそれぞれ検出した筆圧を例えば8ビットのデジタル値として出力し、マイクロプロセッサ40はこれらの値を定期的に読み取るように動作している。そしてマイクロプロセッサ40では、読み取った信号に基づき、アナログスイッチ43、44を制御する信号を端子P1、P6に出力している。
On the other hand, the microprocessor 40 is connected to a writing
これにより、アナログスイッチ43、44はマイクロプロセッサ40の端子P1からの信号がロウレベルの時に、コンデンサ28、41が並列にされてペン先側の共振回路21に供給される信号が増強され、端子P7からの信号がロウレベルの時に、コンデンサ29、42が並列にされてイレーサー側の共振回路22に供給される信号が増強される。なおこの図8の回路においても、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作しているものである。
As a result, when the signal from the terminal P1 of the microprocessor 40 is at a low level, the analog switches 43 and 44 enhance the signal supplied to the pen tip side resonance circuit 21 in parallel with the
このように構成した第4の実施形態の動作を以下に説明する。マイクロプロセッサ40の端子P0からは周波数f0の信号が図4のAと同じタイミングで出力され、コンデンサ28を介して共振回路21に供給される。同様にマイクロプロセッサ40の端子P6からも周波数f0の信号が図4のBと同じタイミングで出力され、コンデンサ29を介して共振回路22に供給される。これらの端子P0及び端子P6からの信号は同時に出力され、共振回路21、22には常に周波数f0の信号が供給されている。
The operation of the fourth embodiment configured as described above will be described below. A signal with a
そして本実施形態においては、端子P0からは筆圧検出部26による検出結果が、端子P6からは筆圧検出部27による検出結果が送出される。このため本実施形態ではペン先側とイレーサー側の両方から信号が送信されるが、タブレットでは接近した側の信号が強く検出されるものである。
In this embodiment, the detection result by the writing
さらに本実施形態では、コンデンサ28と並列にコンデンサ41がアナログスイッチ43を介して接続されている。また、コンデンサ29と並列にコンデンサ42がアナログスイッチ44を介して接続されている。さらに、マイクロプロセッサ40は、ペン先側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部26およびイレーサー側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部27からの出力値を定期的に読み取っている。
Furthermore, in this embodiment, a
そこで、ペン先側の筆圧(筆圧検出部26からの出力値)が所定以上であった場合には、マイクロプロセッサ40は端子P1をハイレベルとしてアナログスイッチ43をオン状態にする。これにより、端子P0から出力される信号が共振回路21に供給される際の結合容量が増加するため、共振回路21から送信される信号のパワーが増える。 Therefore, when the pen pressure on the pen tip side (output value from the pen pressure detection unit 26) is equal to or higher than a predetermined value, the microprocessor 40 sets the terminal P1 to the high level to turn on the analog switch 43. As a result, the coupling capacitance when the signal output from the terminal P0 is supplied to the resonance circuit 21 is increased, so that the power of the signal transmitted from the resonance circuit 21 is increased.
また、イレーサー側の筆圧(筆圧検出部27からの出力値)が所定以上であった場合には、マイクロプロセッサ40は端子P7をハイレベルとしてアナログスイッチ44をオン状態にする。これにより、端子P6から出力される信号が共振回路22に供給される際の結合容量が増加するため、共振回路22から送信される信号のパワーが増える。
When the eraser side writing pressure (output value from the writing pressure detection unit 27) is equal to or higher than a predetermined value, the microprocessor 40 sets the terminal P7 to the high level to turn on the
従って本実施形態では、前述したような動作により、操作している側の送信パワーを強くすることによりタブレット側で安定に信号を検出できる。また、使っていない側のパワーを最低限に抑えることができるため電力消費が少なくし、電池の寿命を延ばすことができるものである。なお、一方の側の筆圧が所定以上の場合に、他方の送信を完全に停止するようにしても良い。 Therefore, in this embodiment, the signal can be stably detected on the tablet side by increasing the transmission power on the operating side by the operation as described above. In addition, since the power on the unused side can be minimized, the power consumption is reduced and the life of the battery can be extended. When the writing pressure on one side is equal to or higher than a predetermined value, the transmission on the other side may be completely stopped.
また、本実施形態においては、一方の送信を完全に停止した場合には、ペンからイレーサーへ、またはイレーサーからペンへと素早く操作を切り替えた際に、タブレットでは切り替え直後の信号が検出されなくなり、認識に遅れが発生する場合がある。しかし、本実施形態のように常に弱い送信をすることにより素早い切り替えにも対応でき、直ちに認識をすることができる。なお、このとき最初の僅かな時間は検出される座標の安定度は落ちるが、通常のパワーに移行することによって安定度も良くなるものである。 Further, in this embodiment, when one of the transmissions is completely stopped, when the operation is quickly switched from the pen to the eraser or from the eraser to the pen, the tablet immediately after the switching is not detected, There may be a delay in recognition. However, it is possible to cope with quick switching by always performing weak transmission as in the present embodiment, and to recognize immediately. At this time, the stability of the detected coordinates is reduced for the first short time, but the stability is improved by shifting to the normal power.
さらに図9には、本発明を適用した位置検出装置及びコンピュータの実施形態の構成をブロック図で示す。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a position detection apparatus and a computer to which the present invention is applied.
図9において、例えば複数のループコイルからなるセンサコイル群1が設けられる。このセンサコイル群1は、X軸方向の検出とY軸方向の検出を行うように、それぞれ電磁誘導を行うループコイル(線分で略記する)の長辺が、図示の如く互いに交差するように設けられる。なお、図中の実線(X軸)と破線(Y軸)のループコイルはそれぞれ異なる層に設けられる。そこでこのようなセンサコイル群1に対して、上述したペン先30及びイレーサー31を有する位置指示ペン39が接近して用いられる。
In FIG. 9, for example, a
また、センサコイル群1を成す複数のループコイルは、コイルの配線が所定のピッチとなるように順次重複して設けられる。さらにそれぞれの端部が各層ごとに選択回路4Xまたは選択回路4Yに接続され、これらのループコイルが順次選択されることにより走査されて駆動されるように構成される。なお、選択回路4Xまたは4Yでの選択は、制御回路5からの制御信号に従って行われる。従って制御回路5では、センサコイル群1内での選択されるループコイルの位置は常に把握されているものである。
Further, the plurality of loop coils constituting the
そして上述の選択回路4Xまたは4Yで選択されたループコイルで受信された信号が、共通のアンプ51を介して上述の特定周波数f0を通過させるバンドパスフィルタ52に供給され、通過した信号が検波器53に供給される。さらに、検波器53で検波された信号がサンプルホールド回路54を通じてアナログ−デジタル変換器55に供給され、デジタル変換された信号が制御回路5に入力される。これにより制御回路5では、受信された信号の大きさと、受信したループコイルの位置が把握される。
The signal received by the loop coil selected by the
従って図9の構成によれば、制御回路5において位置指示ペン39の接近された位置を検出して位置検出装置を形成することができる。また、制御回路5を任意のプログラムに基づいて処理を行う中央処理装置とすることにより、位置指示ペン39の接近された位置に従って処理を行うコンピュータとして形成することもできる。そしてこの場合に、位置指示ペン39に内蔵される共振回路の一方のみが動作するような制御とすることにより、電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。 Therefore, according to the configuration of FIG. 9, it is possible to form a position detection device by detecting the approached position of the position pointing pen 39 in the control circuit 5. Further, by using the control circuit 5 as a central processing unit that performs processing based on an arbitrary program, the computer can be formed as a computer that performs processing according to the position where the position pointing pen 39 is approached. In this case, by controlling so that only one of the resonance circuits built in the position pointing pen 39 operates, power consumption can be reduced and the life of the built-in battery can be extended.
こうして本発明の位置指示器によれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、オン状態またはオフ状態に制御する制御手段を設けることにより、電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。 Thus, according to the position indicator of the present invention, the position indicator has a built-in power supply means and transmits a signal for instructing at least the position toward the position detection tablet, and has signal transmission units at a plurality of locations. In addition, by providing a control unit that controls each of the plurality of signal transmission units to an on state or an off state, power consumption can be reduced and the life of the built-in battery can be extended.
また、本発明の位置指示器によれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、送信パワーを少なくとも2段階に制御するパワー制御手段を設けることにより、電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。 Further, according to the position indicator of the present invention, the position indicator has a built-in power supply means and transmits a signal for instructing at least the position toward the position detection tablet, and the signal transmitter is provided at a plurality of locations. And providing a power control means for controlling the transmission power in at least two stages for each of the plurality of signal transmission units, thereby reducing power consumption and extending the life of the built-in battery.
さらに本発明の位置検出装置によれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を備えた位置検出装置であって、位置検出タブレットには複数の信号送信部をそれぞれ判別する判別手段を設け、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とを出力することにより、位置指示器における電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。 Furthermore, according to the position detection device of the present invention, the power supply means is built in, and a signal for instructing at least the position is transmitted toward the position detection tablet. A position detection device having a position indicator provided with a power control means for controlling the transmission power of each transmission unit, wherein the position detection tablet is provided with a determination means for determining each of a plurality of signal transmission units, By outputting the information based on the indication of the indicator and the information based on the discrimination of the discrimination means, the power consumption in the position indicator can be reduced and the life of the built-in battery can be extended.
さらに本発明のコンピュータによれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を用いるコンピュータであって、複数の信号送信部をそれぞれ判別する判別手段を有し、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とに応じた処理を実行することにより、位置指示器における電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。 Furthermore, according to the computer of the present invention, the power supply means is incorporated, and at least a signal for indicating the position is transmitted toward the position detection tablet, and the signal transmission unit is provided at a plurality of locations, and the plurality of signal transmission units A computer using a position indicator provided with a power control means for controlling the transmission power of each of the plurality of signal transmitters, having a judging means for discriminating each of a plurality of signal transmitting sections, and information based on an instruction from the position indicator and a judging means By executing the process according to the information based on the determination, the power consumption in the position indicator can be reduced and the life of the built-in battery can be extended.
なお本発明は、上述の説明した実施形態に限定されるものではなく、ペン先(情報の記入)とイレーサー(情報の消去)の2種とした位置指示器の機能は、例えば異なる色による記入や筆跡の太さの異なる記入等に対応させることもでき、さらに3種以上の機能を設けることもできるものである。さらに、本発明は特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能とされるものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the functions of the position indicator that are two types of nib (information entry) and eraser (information deletion) are, for example, entry in different colors. In addition, it is possible to correspond to entry with different handwriting thicknesses, and more than two types of functions can be provided. Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the scope of the claims.
11,13…位置指示コイル、12,14…発振回路、15…タイミング回路、16…インバータ、21a,22a…コイル、21b,22b…コンデンサ、21,22…共振回路、23…マイクロプロセッサ、24…発振子、25…アナログスイッチ、26,27…筆圧検出部、28,29…結合コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
複数の箇所に信号送信部を有し、
前記複数の信号送信部のそれぞれに対して、オン状態またはオフ状態に制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする位置指示器。 A position indicator that has a built-in power supply means and transmits a signal for indicating at least the position toward the position detection tablet,
It has signal transmitters at multiple locations,
Control means for controlling each of the plurality of signal transmission units to be in an on state or an off state is provided.
ことを特徴とする請求項1記載の位置指示器。 2. The position indicator according to claim 1, wherein the plurality of signal transmission units are provided at least at both ends and transmit pen tip and eraser signals.
ことを特徴とする請求項1記載の位置指示器。 The position indicator according to claim 1, wherein the control unit sequentially operates the plurality of signal transmission units.
前記制御手段は、前記方向検出手段の検出結果に基づき、前記位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部をオン状態にする
ことを特徴とする請求項1記載の位置指示器。 Providing a direction detecting means for detecting a direction directed to the position detection tablet;
2. The position indicator according to claim 1, wherein the control unit turns on a signal transmission unit directed to the position detection tablet based on a detection result of the direction detection unit. 3.
前記制御手段は、前記筆圧検出手段の検出結果に基づき、所定以上の荷重が検出された側の信号送信部をオン状態にする
ことを特徴とする請求項4記載の位置指示器。 The direction detection means is a writing pressure detection means,
5. The position indicator according to claim 4, wherein the control unit turns on a signal transmission unit on the side where a load greater than or equal to a predetermined amount is detected based on a detection result of the writing pressure detection unit.
ことを特徴とする請求項5記載の位置指示器。 6. The control unit performs control to sequentially operate the plurality of signal transmission units when a load exceeding a predetermined value is not detected from any of the detection results of the writing pressure detection unit. Position indicator.
前記制御手段は、前記タッチセンサ手段の検出結果に基づき、タッチが検出された側の信号送信部をオン状態にする
ことを特徴とする請求項4記載の位置指示器。 The direction detection means is touch sensor means,
5. The position indicator according to claim 4, wherein the control means turns on the signal transmission unit on the side where the touch is detected based on the detection result of the touch sensor means.
複数の箇所に信号送信部を有し、
前記複数の信号送信部のそれぞれに対して、送信パワーを少なくとも2段階に制御するパワー制御手段を設けた
ことを特徴とする位置指示器。 A position indicator that has a built-in power supply means and transmits a signal for indicating at least the position toward the position detection tablet,
It has signal transmitters at multiple locations,
Each of the plurality of signal transmission units is provided with power control means for controlling transmission power in at least two stages.
ことを特徴とする請求項8記載の位置指示器。 The position indicator according to claim 8, wherein the plurality of signal transmission units are provided at least at both ends to transmit pen tip and eraser signals.
前記パワー制御手段は、前記方向検出手段の検出結果に基づき、前記位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部からの送信パワーを他の側の信号送信部からの送信パワーよりも強くする
ことを特徴とする請求項8記載の位置指示器。 Providing a direction detecting means for detecting a direction directed to the position detection tablet;
The power control means, based on the detection result of the direction detection means, the transmission power from the signal transmitter on the side directed to the position detection tablet is higher than the transmission power from the signal transmitter on the other side The position indicator according to claim 8, wherein the position indicator is strengthened.
前記位置検出タブレットには前記複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を設け、
前記位置指示器の指示に基づく情報と前記判別手段の判別に基づく情報とを出力する
ことを特徴とする位置検出装置。 Built-in power supply means transmits a signal for instructing at least the position toward the position detection tablet, and has signal transmission units at a plurality of locations, and controls the transmission power of each of the plurality of signal transmission units. A position detection device provided with a position indicator provided with power control means,
The position detection tablet is provided with determination means for determining signals from the plurality of signal transmission units,
A position detection device that outputs information based on an instruction from the position indicator and information based on determination by the determination means.
ことを特徴とする請求項11記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 11, wherein the determination unit is provided at least at both ends of the position indicator and determines signals of a pen tip and an eraser.
前記複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を有し、
前記位置指示器の指示に基づく情報と前記判別手段の判別に基づく情報とに応じた処理を実行する
ことを特徴とするコンピュータ。 Built-in power supply means transmits a signal for instructing at least the position toward the position detection tablet, and has signal transmission units at a plurality of locations, and controls the transmission power of each of the plurality of signal transmission units. A computer using a position indicator provided with power control means,
Determining means for respectively determining signals from the plurality of signal transmission units;
A computer that executes processing according to information based on an instruction from the position indicator and information based on determination by the determination unit.
ことを特徴とする請求項13記載のコンピュータ。 The computer according to claim 13, wherein the determination unit is provided at least at both ends of the position indicator and determines signals of a pen tip and an eraser.
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