JP3421416B2 - 位置検出装置及びその位置指示器 - Google Patents

位置検出装置及びその位置指示器

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JP3421416B2
JP3421416B2 JP04947794A JP4947794A JP3421416B2 JP 3421416 B2 JP3421416 B2 JP 3421416B2 JP 04947794 A JP04947794 A JP 04947794A JP 4947794 A JP4947794 A JP 4947794A JP 3421416 B2 JP3421416 B2 JP 3421416B2
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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁波を利用した位置
検出装置及びその位置指示器の改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】この出願に先立ち、出願人は特願昭61
−213970号(特開昭63−70326号公報参
照)(以下、先願1と称す。)において、タブレットと
位置指示器との間で電波をやりとりすることにより、該
位置指示器による指示位置の座標値を求める位置検出装
置について提案した。
【0003】先願1の内容を簡単に説明すると、タブレ
ットのループコイルより所定の周波数の電波を送信さ
せ、該電波を位置指示器に設けた共振回路に受信させ
る。この際、該電波を受信した共振回路より発信される
電波を前記ループコイルに受信させ、誘導電圧を発生さ
せる。これをタブレットの複数のループコイルについて
順次切替えて繰返し、各ループコイルに発生した誘導電
圧のレベルに基いて指示位置の座標値を求める如くなし
ていた。
【0004】ところで、この種の位置検出装置では指示
位置の座標値の外、実際に入力すべき指示位置を特定し
た状態(ペンダウン状態)を表す情報やソフトウェアに
応じて座標値以外のパラメータ、例えば線の太さ、指示
位置あるいは指示領域の色相や濃度(明度)等を変化さ
せるための情報(以下、これらを操作情報と称す。)
を、前記指示位置の座標値とともに入力したいという要
求がある。
【0005】そこで、前述した先願1では、共振回路を
構成するコイル及びコンデンサに手動のスイッチを介し
て他のコンデンサを接続することにより、該スイッチに
対する操作に応じて共振周波数がわずかに変化するよう
になし、この共振周波数のわずかな変化量を位相角の変
化量として検出し、前述したペンダウン状態を表す操作
情報となしていた。
【0006】また、出願人は特願昭62−208293
号(特開昭64−53223号公報参照)(以下、先願
2と称す。)において、共振回路を構成するコイルとし
て筆圧に応じてインダクタンスが連続的に変化するコイ
ルを用い、該筆圧に応じて共振周波数が連続的に変化す
るようになし、この共振周波数の連続的な変化を位相角
の連続的な変化として検出し、前述したパラメータを連
続的に変化させるための操作情報として入力可能となし
た位置検出装置について提案した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一方、この種の位置検
出装置では個々の位置指示器の特性のばらつきや該位置
指示器を使用するオペレータの癖等により、指示位置の
座標値や操作情報に誤差が生じることがある。従来は、
実際の入力作業を開始する前にこれらの誤差を求める作
業を行い、該誤差に基づいて実際の入力作業によって得
られた指示位置の座標値や操作情報を補正し、正確な情
報が得られるようになしていたが、実際の入力作業を行
う度に前記作業を行わなければならず、手間がかかると
いう問題があった。また、これらの誤差をタブレットや
その上位装置に予め記憶させておき、実際の入力作業を
行う前にこれを呼び出して補正させることもできるが、
この場合は該タブレットや上位装置を利用できる位置指
示器やオペレータが限定されてしまうという問題があっ
た。
【0008】また、この種の位置検出装置では予め用
途、例えば線や点を入力するもの、これらを消去するも
の、表示色を入力するもの、背景色を入力するもの、と
いうような用途を限定した複数の位置指示器を用意し、
各用途に応じて該複数の位置指示器を使い分けるのみ
で、指示位置の座標値とともに該用途を指示する情報を
入力できるようにしたいことがある。従来は、各位置指
示器に前述した情報を発生する手段、例えば複数のディ
ップスイッチの設定に応じた情報を発生するコード発生
器を設けて前述した情報を入力するようになしていた
が、この場合、各位置指示器の用途を変更するには前記
複数のディップスイッチを誤りなく設定し直さなければ
ならず、手間がかかるという問題があった。
【0009】さらにまた、この種の位置検出装置では特
定の位置指示器とタブレットの組み合わせのみによって
動作可能としたいことがある。従来は、位置指示器に識
別コードを発生する手段、例えば前述したような複数の
ディップスイッチの設定に応じた識別コードを発生する
コード発生器を設けていたが、この場合、該複数のディ
ップスイッチの設定を見るだけで識別コードが洩れてし
まうという問題があった。また、複数のディップスイッ
チの代わりに固定化された配線を持つ基板等を封入する
こともできるが、この場合は識別コードを一切、変更で
きなくなるという問題があった。
【0010】本発明の第1の目的は、コードレスの位置
指示器からタブレットに対し、指示位置の座標値や操作
情報の外に位置指示器やオペレータに関する情報を伝達
可能な位置検出装置及びその位置指示器を提供すること
にある。
【0011】本発明の第2の目的は、コードレスの位置
指示器からタブレットに対し、簡単に変更可能な用途に
関する情報を伝達可能な位置検出装置及びその位置指示
器を提供することにある。
【0012】本発明の第3の目的は、コードレスの位置
指示器からタブレットに対し、簡単に変更可能でかつ秘
匿性の高い識別コードを伝達可能な位置検出装置及びそ
の位置指示器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の位置検出
装置及びその位置指示器の基本構成を示すものである。
図中、1は指示位置の座標値に対応する一定の空間分布
を有する電磁波を発生する電磁波発生手段である。2は
該電磁波発生手段1から発生する電磁波の強度特性また
は周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化を所定
の情報に従って制御する特性制御手段である。3は所定
の個別情報を記憶する記憶手段である。4はタブレット
側から送信される所定の個別情報及びその書込み命令ま
たは該所定の個別情報の読出し命令を含む電磁波を受信
する電磁波受信手段である。5は該受信した電磁波より
所定の個別情報及びその書込み命令または該所定の個別
情報の読出し命令を抽出する命令抽出手段である。6は
該抽出した書込み命令に従って前記記憶手段に所定の個
別情報を書込むとともに前記抽出した読出し命令に従っ
て前記記憶手段より所定の個別情報を前記所定の情報と
して特性制御手段に読出す情報制御手段である。これら
は位置指示器Aを構成する。
【0014】また、7は所定の個別情報及びその書込み
命令または該所定の個別情報の読出し命令を作成する命
令作成手段である。8は該所定の個別情報及びその書込
み命令または該所定の個別情報の読出し命令を含む電磁
波を位置指示器A側へ送信する電磁波送信手段である。
9は位置指示器A側から発生する電磁波を検出する電磁
波検出手段である。10は該検出した電磁波の空間分布
より位置指示器Aによる指示位置の座標値を求める座標
検出手段である。11は前記検出した電磁波の強度特性
または周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化よ
り所定の個別情報を再生する情報再生手段である。これ
らはタブレットBを構成する。
【0015】所定の個別情報としては個々の位置指示器
の特性に関する情報、例えば個々の位置指示器の特性の
ばらつきに基づく指示位置の座標値の誤差を用いること
ができ、この場合、再生した前記情報に応じて指示位置
の座標値等を処理する処理手段12をタブレットBに設
けることが好ましい。また、所定の個別情報としては、
該当位置指示器を使用するオペレータに関する情報、例
えばオペレータの癖に基づく指示位置の座標値の誤差を
用いることができ、この場合も再生した前記情報に応じ
て指示位置の座標値等を処理する処理手段12をタブレ
ットBに設けることが好ましい。また、所定の個別情報
としては、個々の位置指示器の用途を表す情報を用いる
ことができ、この場合、再生した前記情報を指示位置の
座標値等とともに上位装置へ転送する処理手段をタブレ
ットBに設けることが好ましい。また、所定の個別情報
としては、個々の位置指示器を識別する情報、例えば識
別コードを用いることができ、この場合、再生した前記
情報を判定して起動等を制御する処理手段をタブレット
Bに設けることが好ましい。
【0016】また、位置指示器Aに少なくとも1つの操
作情報を発生する情報発生手段13を設けて、所定の個
別情報の外に該操作情報をタブレットB側へ伝達できる
ようにすることが好ましい。なお、この場合、命令作成
手段7は操作情報の要求命令を作成し、また、命令抽出
手段5は受信した電磁波より前記操作情報の要求命令を
抽出し、また、情報制御手段6は抽出した要求命令に従
って前記操作情報を所定の情報として特性制御手段2に
設定し、また、情報再生手段11は検出した電磁波の強
度特性または周波数特性もしくはこれらの特性の時間的
変化より前記操作情報を再生する必要がある。
【0017】また、位置指示器Aには記憶手段に記憶さ
れた所定の個別情報を表示する表示手段14を設けるこ
とが好ましい。
【0018】また、位置指示器Aの電磁波受信手段4と
して共振回路を用いることが好ましい。また、この共振
回路を電磁波発生手段1としても用いても良い。また、
この場合、位置指示器Aの特性制御手段2は共振回路の
共振特性を変えることにより実現できる。また、共振回
路に受信される電磁波から位置指示器Aの各部を駆動す
る電気的エネルギーを抽出する電源抽出手段を備えるこ
とが好ましい。
【0019】
【作用】図1において、タブレットBの命令作成手段7
から所定の個別情報、例えば位置指示器Aの特性のばら
つきに基づく指示位置の座標値の誤差情報及びその書込
み命令が作成されると、該誤差情報及びその書込み命令
を含む電磁波が電磁波送信手段8から送信される。該電
磁波は位置指示器Aの電磁波受信手段4で受信され、こ
れより命令抽出手段5で前記誤差情報及びその書込み命
令が抽出される。情報制御手段6は該書込み命令に従っ
て情報記憶手段3に前記誤差情報を書込む。
【0020】その後、タブレットBの命令作成手段7か
ら所定の個別情報の読出し命令が作成されると、該命令
を含む電磁波が電磁波送信手段8から送信される。該電
磁波は位置指示器Aの電磁波受信手段4で受信され、こ
れより命令抽出手段5で前記読出し命令が抽出される。
情報制御手段6は該命令に従って情報記憶手段3に記憶
された所定の個別情報、ここでは位置指示器Aの特性の
ばらつきに基づく指示位置の座標値の誤差情報を所定の
情報として特性制御手段2に読出す。特性制御手段2は
前記情報に応じて電磁波発生手段1から発生する電磁波
の強度特性または周波数特性もしくはこれらの特性の時
間的変化を制御する。
【0021】前記電磁波はタブレットBの電磁波検出手
段9で検出され、情報再生手段11にてその強度特性ま
たは周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化より
前記誤差情報が再生される。再生された誤差情報は、例
えば座標検出手段19で検出された指示位置の座標値を
処理手段12において補正する。
【0022】また、タブレットBの命令作成手段7から
操作情報の要求命令が発生すると、該命令を含む電磁波
が電磁波送信手段8から送信される。該電磁波は位置指
示器Aの電磁波受信手段4で受信され、これより命令抽
出手段5で前記操作情報の要求命令が抽出される。情報
制御手段6は該命令に従って情報発生手段13から発生
する操作情報を所定の情報として特性制御手段2に設定
する。特性制御手段2は前記操作情報に応じて電磁波発
生手段1から発生する電磁波の強度特性または周波数特
性もしくはこれらの特性の時間的変化を制御する。
【0023】前記電磁波はタブレットBの電磁波検出手
段8で検出され、情報再生手段11にてその強度特性ま
たは周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化より
前記操作情報が再生される。
【0024】また、位置指示器Aに記憶手段3に記憶さ
れた所定の個別情報を表示する表示手段14を設ける
と、位置指示器の用途等をオペレータに容易に認識させ
ることが可能となる。また、電磁波受信手段4に共振回
路を用いると電磁波を効率良く受信でき、また、この共
振回路を電磁波発生手段1として用いると電磁波を効率
良く発生できる。また、この場合、特性制御手段2で共
振回路の共振特性を変えることにより、タブレットB側
へ発生する電磁波の特性を制御することができる。さら
にまた、共振回路に受信される電磁波から電気的エネル
ギーを抽出する電源抽出手段を設けると、各部を駆動す
る電源を得ることができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
るが、ここではタブレットから位置指示器への情報伝達
は電磁波の継続時間で行い、位置指示器からタブレット
への情報伝達は電磁波の周波数で行い、また、座標検出
と情報伝達を別の期間に行うようになした例を示す。
【0026】図2は本発明の位置指示器の一実施例を示
すもので、図中、21aはコイル、21b,22a,2
3bはコンデンサ、22bはスイッチ、23a,24
a,24b,24cはダイオード、24d,24e,2
4fは低域フィルタ(LPF)、24g,24h,24
iはコンパレータ、25aはDフリップフロップ、25
bはカウンタ、25cはシフトレジスタ、25dはラッ
チ、25eはセレクタ、25fはマイクロプロセッサ、
26はメモリ、27は液晶表示器、28はコード発生
器、29は筆圧トランスジューサであり、これらは位置
指示器Aを構成する。
【0027】コイル21a及びコンデンサ21bは互い
に直列に接続され、周知の共振回路21を構成する如く
なっている。該共振回路21は前述した電磁波発生手段
及び電磁波受信手段を構成する如くなっている。
【0028】コンデンサ22aはスイッチ22bを介し
て共振回路21のコンデンサ21bに並列に接続され、
該スイッチ22bのオン・オフに基づいて共振回路21
の共振周波数を変化させる共振特性制御回路22、即ち
前述した特性制御手段を構成する如くなっている。
【0029】ダイオード23a及びコンデンサ23bは
前記共振回路21に発生する誘導電圧より直流電圧を取
り出し、これを電源電圧として他の回路に供給する電源
回路23を構成する如くなっている。なお、必要に応じ
て電池を設けても良い。
【0030】ダイオード24a、低域フィルタ24d及
びコンパレータ24gは前記共振回路21に発生する誘
導電圧から、比較的時定数(t)の小さな低域フィルタ
24dにより、一定時間以上継続する誘導電圧を取り出
し、これを波形整形してクロックを生成する。ダイオー
ド24b、低域フィルタ24e及びコンパレータ24h
は前記共振回路21に発生する誘導電圧から、中くらい
な時定数(t)の低域フィルタ24eにより、前記一定
時間より十分長い一定期間以上連続している誘導電圧の
みを取り出し、これを波形整形して符号「1」の情報ビ
ットを生成する。ダイオード24c、低域フィルタ24
f及びコンパレータ24iは前記共振回路21に発生す
る誘導電圧から、比較的時定数(t)の大きな低域フィ
ルタ24fにより、前記一定期間より十分長い所定期間
以上連続している誘導電圧のみを取り出し、これを波形
整形して起動信号を生成する。これらは信号抽出回路2
4、即ち前述した命令抽出手段を構成する。
【0031】Dフリップフロップ25aはコンパレータ
24iの出力、即ち起動信号によりセットされ、カウン
タ25bがクロックを所定ビット数、ここでは8ビット
計数するまで保持し、そのQ出力をカウンタ25b、シ
フトレジスタ25c及びセレクタ25eに出力する。カ
ウンタ25bは前記Dフリップフロップ25aのQ出力
によりスタートされるとともにコンパレータ24gの出
力、即ちクロックを計数してその計数値をセレクタ25
eに出力する。シフトレジスタ25cはDフリップフロ
ップ25aのQ出力によってカウンタ25bとともに起
動された後、前記クロックに従ってコンパレータ24h
の出力信号、即ち情報ビットを読込む。8ビットラッチ
25dはカウンタ25bがクロックを8ビット計数した
時、シフトレジスタ25cの出力をラッチする。セレク
タ25eはマイクロプロセッサ25fからの8ビットの
2進符号からなる情報を前記クロックに同期して1ビッ
トずつスイッチ22bに送り、符号「0」の場合はオ
フ、符号「1」の場合はオンとなして共振回路21の共
振周波数を変化させて情報をタブレットB側へ伝達す
る。
【0032】マイクロプロセッサ25fはラッチ25d
に保持された8ビットの情報を定期的に読込み、その内
容に従って各部を制御する。具体的には、所定の個別情
報の書込み命令であれば、次の情報伝達期間に送られて
くる情報をメモリ26に書込み、また、所定の個別情報
の読出し命令であれば、メモリ26に記憶されている情
報をセレクタ25eに出力し、また、操作情報の要求命
令であれば、コード発生器28または筆圧トランスジュ
ーサ29からの出力信号に基づく操作情報をセレクタ2
5eに出力する。該マイクロプロセッサ25fにおける
処理の流れを図3に示す。
【0033】なお、これらの符号25a〜25fで示さ
れた部分は情報制御回路25、即ち前述した情報制御手
段を構成する如くなっている。
【0034】メモリ26は周知のランダムアクセスメモ
リであり、前述した記憶手段を構成する。液晶表示器2
7は、例えば図4に示すように筐体の一側面に設けら
れ、メモリ26の記憶内容、特に位置指示器の用途に関
する情報を表示するものであり、前述した表示手段を構
成する。
【0035】コード発生器28は、図4に示すようなサ
イドスイッチ28’や設定用(例えば赤、緑、青の基本
色の階調情報の設定用)ダイヤル28”に対する操作状
態に対応したディジタル信号を出力するものであり、ま
た、筆圧トランスジューサ29は、図4に示すような筐
体のペン先29’に加わる圧力、即ち筆記圧力に応じた
ディジタル信号を出力するものであり、これらは前述し
た情報発生手段を構成する如くなっている。
【0036】図5は本発明の位置検出装置のタブレット
の一実施例を示すもので、図中、31−1,31−2,
31−3,31−4はループコイル、32は選択回路、
33は発振器、34は電流ドライバ、35は送受切替回
路、36は受信アンプ、37は同期検波器、38は検波
器、39,40は低域フィルタ(LPF)、41,42
はサンプルホールド回路(S/H)、43,44はアナ
ログ・ディジタル(A/D)変換回路、45は処理装置
(CPU)であり、これらはタブレットBを構成する。
【0037】ループコイル31−1〜31−4は位置検
出方向に互いにほぼ平行に並設されており、その各一端
は選択回路32に接続され、また、その各他端は共通に
接地されている。選択回路32は処理装置45より加え
られる選択信号に従って、ループコイル31−1〜31
−4より一のループコイルを後述する如く選択する。
【0038】発振器33は前述した位置指示器Aの共振
回路21の共振周波数にほぼ等しい周波数の正弦波交流
信号を発生し、電流ドライバ34及び同期検波器37に
送出する。電流ドライバ34は前記交流信号を電流に変
換して送受切替回路35へ送出する。送受切替回路35
は処理装置45より加えられる送受切替信号に従って、
前記選択回路32によって選択された一のループコイル
を後述する如く電流ドライバ34及び受信アンプ36に
交互に切替え接続する。
【0039】受信アンプ36は前記選択された一のルー
プコイルに発生し、選択回路32及び送受切替回路35
を介して送られてくる誘導電圧を増幅し、これを同期検
波器37及び検波器38へ送出する。
【0040】同期検波器37は前記選択された一のルー
プコイルに発生した誘導電圧、即ち受信信号を発振器3
3からの交流信号を検波信号として同期検波し、低域フ
ィルタ39へ送出する。検波器38は前記一のループコ
イルに発生した誘導電圧、即ち受信信号を検波し、低域
フィルタ40へ送出する。
【0041】低域フィルタ39,40は前述した共振回
路21の共振周波数より充分低い遮断周波数を有してお
り、同期検波器37及び検波器38の出力信号をそれぞ
れ直流信号に変換し、サンプルホールド回路41,42
を介してA/D変換回路43,44へ送出する。A/D
変換回路43,44はそれぞれ前記低域フィルタ39,
40の出力をアナログ・ディジタル変換して処理装置4
5へ送出する。
【0042】処理装置45は、座標検出期間中に前記各
ループコイル31−1〜31−4に発生し、前記A/D
変換回路44にてディジタル値に変換された各受信信号
のレベル分布に基いて共振回路21の位置を算出すると
ともに、情報伝達期間中にループコイル31−1〜31
−4のうちの前記共振回路21の位置に最も近いループ
コイルより、所定期間以上連続した電磁波を起動信号と
し、これに続く該所定期間より十分短く且つ一定期間以
上連続した電磁波を符号「1」の情報ビットとし、該一
定期間より十分短く且つ一定時間以上連続した電磁波を
符号「0」の情報ビットとした8ビットの情報ビットか
らなる所定の個別情報もしくは書込み命令もしくは読出
し命令もしくは操作情報の要求命令等を伝達し、また、
情報伝達期間中の所定期間以上連続して電磁波を発生し
たタイミングと、これに続いて所定期間より十分短く且
つ一定期間以上連続した電磁波または所定期間より十分
短く且つ一定時間以上連続した電磁波を計8回発生した
直後の各タイミングとにループコイル31−1〜31−
4のうちの前記共振回路21の位置に最も近いループコ
イルに発生し、前記A/D変換回路43にてディジタル
値に変換された受信信号のレベルに基いて発振器33か
らの交流信号との位相差を検出し、これから前記各タイ
ミングにおける共振回路21の共振周波数の変化を検出
し、位置指示器Aからの8ビットの情報ビットからなる
所定の個別情報もしくは操作情報を再生する。
【0043】なお、前記タブレットBは一方向の位置検
出に対応するものであるが、ループコイル31−1〜3
1−4と同様な複数のループコイルをこれと直交する如
く配置し、前記同様な選択回路を設けるとともに他の回
路を切替え使用して交互にその位置検出を行うことによ
り直交する2方向(x及びy方向)の指示位置を検出す
るようになしても良いことはいうまでもない。
【0044】図6は本実施例における動作波形の一例、
特に情報伝達期間中の波形を示すもので、以下、これに
従って前述した位置検出装置及び位置指示器の動作につ
いて述べる。
【0045】本装置における動作は大きく分けて座標検
出期間と情報伝達期間とに分かれ、通常、これらは交互
に繰り返されるが、必要な時のみ情報伝達期間を挿入す
るようにしても良い。
【0046】座標検出期間においては、処理装置45
は、選択回路32の出力が前記所定期間より十分短い所
定の継続時間(前述した一定期間と同じで可)で且つ一
定の周期をもって電流ドライバ34及び受信アンプ36
に交互に接続されるよう送受切替回路35を制御すると
ともに、該電流ドライバ34の接続時、即ち電磁波の発
生時には各ループコイル31−1〜31−4のうちの位
置指示器Aに最も近いループコイルを選択し、受信アン
プ36の接続時、即ち電磁波の検出時には各ループコイ
ル31−1〜31−4を順次選択するように選択回路3
2を制御する。
【0047】また、情報伝達期間においては、処理装置
45は、選択回路32の出力が前記一定期間より十分長
い所定期間以上連続して電流ドライバ34に接続され、
その後、該所定期間とほぼ同じ期間連続して受信アンプ
36に接続され、さらに位置指示器A側に伝達すべき情
報に従って、前記所定期間より十分短い一定期間または
該一定期間より十分短い一定時間、電流ドライバ34及
び受信アンプ36に交互に接続されるよう送受切替回路
35を制御するとともに、電流ドライバ34の接続時、
即ち電磁波の発生時並びに受信アンプ36の接続時、即
ち電磁波の検出時とも各ループコイル31−1〜31−
4のうちの位置指示器Aに最も近いループコイルを選択
するように選択回路32を制御する。なお、位置指示器
Aからの情報は通常、次の情報伝達期間にタブレットB
に伝達されることになるが、この際、タブレットB側か
ら位置指示器A側へ伝送すべき情報がなければ、一定期
間より十分短い一定時間、電流ドライバ34及び受信ア
ンプ36に交互に接続されるよう送受切替回路35を制
御すれば良い。
【0048】座標検出期間中のタブレット側の動作は、
前述した先願1,2等において周知であるから省略す
る。また、座標検出期間中にタブレットBの位置指示器
Aの共振回路21に最も近いループコイルから所定の継
続時間で且つ一定の周期をもって発生する電磁波は位置
指示器Aの共振回路21に同様な誘導電圧を発生させ、
さらにダイオード24a,24bで検波され、低域フィ
ルタ24d,24eを通過するが、この時点では低域フ
ィルタ24fの出力はコンパレータ24iの閾値を越え
ず、起動信号が出力されないため、Dフリップフロップ
25aはセットされず、従って、カウンタ25b、シフ
トレジスタ25c、セレクタeはいずれも動作しない。
【0049】情報伝達期間となり、タブレットBの位置
指示器Aの共振回路21に最も近いループコイルから前
記所定期間以上連続した電磁波(イ) が発生すると、該電
磁波(イ) は位置指示器Aの共振回路21に同様な誘導電
圧(ロ) を発生させるが、この誘導電圧(ロ) はダイオード
24c、低域フィルタ24f(ト) を介してコンパレータ
24iに起動信号(チ) を発生させる。該起動信号(チ) は
Dフリップフロップ25aをセットし(リ) 、カウンタ2
5bに計数を開始させるとともにシフトレジスタ25c
及びセレクタ25eを動作可能状態にする。
【0050】その後、タブレットBの位置指示器Aの共
振回路21に最も近いループコイルから位置指示器A側
へ伝達すべき情報に従って、前記所定期間より十分短い
一定期間または該一定期間より十分短い一定時間をもっ
て発生する電磁波(イ) は位置指示器Aの共振回路21に
同様な誘導電圧(ロ) を発生させ、これらはダイオード2
4a、低域フィルタ24d(ハ) を介してコンパレータ2
4gにクロック(ニ) を発生させるとともに、ダイオード
24b、低域フィルタ24e(ホ) を介してコンパレータ
24hに符号「1」の情報ビット及び符号「0」の情報
ビットからなる8ビットの情報、ここでは「10010
100」(ヘ) を発生させる。なお、ここで、符号「1」
の情報ビットとなるのは一定時間より十分長い一定期間
をもって発生する電磁波(イ) に対応した誘導電圧であ
り、また、符号「0」の情報ビットとなるのは一定時間
をもって発生する電磁波(イ) に対応した誘導電圧であ
る。
【0051】前記クロック(ニ) はカウンタ25bを歩進
するとともに、シフトレジスタ25cに8ビットの情報
(ヘ) を順次、読込ませる。カウンタ25bはクロック
(ニ) を8ビット計数すると、Dフリップフロップ25a
をリセットするとともにシフトレジスタ25cのデー
タ、即ち8ビットの情報(ヘ) をラッチ25dにラッチさ
せる。該ラッチ25dの内容は前述した如くマイクロプ
ロセッサ25fに定期的に読込まれ、その内容に従って
前述した如く処理される。
【0052】一方、前述したようなクロック(ニ) の計数
中、セレクタ25eはマイクロプロセッサ25fからの
8ビットの2進符号からなる情報に従ってスイッチ22
bをオン・オフ制御し、共振回路21の共振周波数を変
化させる。
【0053】ここで、前記誘導電圧(ロ) はタブレットB
の位置指示器Aの共振回路21に最も近いループコイル
に図示しない受信信号(誘導電圧)を発生させるが、前
記所定期間以上連続した電磁波に基づく誘導電圧(ロ) に
基づく受信信号が発生した時点ではDフリップフロップ
25aがリセット状態であり、セレクタ25eは動作不
能状態であるからスイッチ22bはオフ状態、即ち共振
回路21にはコンデンサ22aが接続されていない。従
って、この時の受信信号に基づくA/D変換回路43の
出力値は位相差の検出における基準値となる。
【0054】処理装置45はこの時のA/D変換回路4
3の出力値を基準値として、その後に得られる受信信号
のA/D変換回路43による変換後の出力値を比較し、
同一であればスイッチ22bはオフ、即ち符号「0」と
し、異なっていればスイッチ22bはオン、即ち符号
「1」として位置指示器Aからの情報を再生する。ま
た、処理装置45は再生した情報、即ち所定の個別情報
もしくは操作情報に従う処理、例えば指示位置の座標値
を位置指示器Aの誤差情報に基づいて補正して上位装置
へ送出し、その後は再度、座標検出期間に入り、前記同
様の座標検出及び情報伝達を繰返す。
【0055】このように本実施例によれば、タブレット
Bから位置指示器Aのメモリ26に対して所定の個別情
報を書込むことができ、また、必要に応じてこれを読出
すことができるため、個別情報として、例えば位置指示
器Aの特性のばらつきに基づく指示位置の座標値の誤差
情報を書込んでおけば、従来のように使用する度に誤差
を求める作業を行うことなく、また、別のタブレットに
使用した場合でも直ちに入力作業を行うことができる。
また、個別情報として用途に関する情報を用いれば、従
来のような複数のディップスイッチの設定等が不要とな
り、また、これを液晶表示器27に表示させることもで
きる。また、個別情報として識別コードを用いれば該識
別コードを他の人に知られる恐れがなく、また、その内
容も任意に変更することができるため、使用の都度、書
き換えるようにすれば安全性を高めることが可能となる
(なお、識別コードの場合については液晶表示器27へ
の表示を禁止とする。)。さらにまた、サイドスイッチ
28’に対する操作、設定用ダイヤル28”の内容、筆
圧等の操作情報をタブレットB側へ伝達することもでき
る。
【0056】なお、一つの位置指示器に複数種類の個別
情報をもたせることも当然可能であり、その場合、それ
ぞれの個別情報に対する書込み命令や読出し命令によっ
て各個別情報毎に処理可能であることもいうまでもな
い。また、前記実施例において一度に伝達する情報を8
ビットとなしたが、これに限定されるものではない。ま
た、前記実施例において共振特性制御回路による共振特
性の変化を2値、即ち同時に1ビット分の情報を送るよ
うにしたが、同時に2ビット以上の情報を送るようにし
ても良い。また、個別情報や各命令について必ずしも一
度の情報伝達期間中に全ての情報を伝達する必要はな
く、何回かに分けて伝達するようにしても良い。また、
図7は本発明の適用例を示すもので、ここでは複数の位
置指示器を用途に応じて設定した際のようすを示すもの
である。即ち、図中、51,52,53はそれぞれ用途
を太めの筆ペン、細目の筆ペン、中太のペンに設定する
個別情報を書込んだ位置指示器であり、該各用途に対応
する表示、即ち「BRUSH1: FAT2」、「BRUSH1: THIN」、
「NORMAL: MEDIUM」が液晶表示器54,55,56に表
示されている。また、赤、緑、青の基本色の階調情報等
については設定用ダイヤル57,58,59により任意
に設定可能となっている。このように複数の位置指示器
に用途に応じた個別情報を書込むことにより、指示位置
の座標値とともに該用途に対応する個別情報をタブレッ
ト側へ伝達させることができ、また、液晶表示器より設
定内容を読み取ることができ、用途に応じた使い分けが
容易にできる。
【0057】図8は本発明の他の適用例を示すもので、
ここではカーソルタイプの位置指示器に指示位置の誤差
情報をもたせた例を示す。図中、61はカーソルタイプ
の位置指示器であり、共振回路のコイル62の中心位置
62a、即ち実際の入力位置に対し、入力位置を示すク
ロスゲージ63がずれて印刷されている。この場合、前
記中心位置62aとクロスゲージ63とのずれの量及び
ずれの方向(角度)を個別情報として書込んでおくこと
により、該クロスゲージの印刷精度を下げても正しい座
標入力が可能となる。なお、この場合、実際にずれを補
正するには位置指示器61のタブレット面上での回転角
度の検出が必要になるが、この点については公知(例え
ば、特開平3−244085号公報参照)である。
【0058】図9は本発明のさらに他の適用例を示すも
ので、ここでは個別情報として位置指示器の所有者の個
人情報をもたせた例を示す。図中、71は通常、タブレ
ット72a、CRT72b及びコンピュータ本体72c
からなる一のコンピュータシステム72で用いられる位
置指示器であるが、この位置指示器71に所有者の個人
情報、例えばスケジュールを書込んでおくことにより、
タブレット73a、CRT73b及びコンピュータ本体
73cからなる他のコンピュータシステム73において
も個人情報の参照、変更等が可能となる。
【0059】なお、これまでの説明では位置指示器とタ
ブレットとの間で電磁波を交互に送受して座標検出を行
う方式の装置に適用した例を示したが、電磁波を連続的
に送受して座標検出を行う方式の装置であっても情報伝
達期間に限って電磁波を断続するようにすれば同様に適
用することが可能である
【0060】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置指示器に、所定の個別情報を記憶する記憶手段と、タ
ブレット側から送信される所定の個別情報及びその書込
み命令または該所定の個別情報の読出し命令を含む電磁
波を受信する電磁波受信手段と、該受信した電磁波より
所定の個別情報及びその書込み命令または該所定の個別
情報の読出し命令を抽出する命令抽出手段と、該抽出し
た書込み命令に従って前記記憶手段に所定の個別情報を
書込むとともに前記抽出した読出し命令に従って前記記
憶手段より所定の個別情報を前記所定の情報として読出
す情報制御手段とを設け、タブレットに、所定の個別情
報及びその書込み命令または該所定の個別情報の読出し
命令を作成する命令作成手段と、該所定の個別情報及び
その書込み命令または該所定の個別情報の読出し命令を
含む電磁波を位置指示器側へ送信する電磁波送信手段
と、検出した電磁波の強度特性または周波数特性もしく
はこれらの特性の時間的変化より所定の個別情報を再生
する情報再生手段とを設けたため、タブレットから位置
指示器に対して所定の個別情報を書込むことができ、ま
た、必要に応じてこれを読出すことができ、個別情報と
して、例えば位置指示器の特性のばらつきに基づく指示
位置の座標値の誤差情報を書込んでおけば、従来のよう
に使用する度に誤差を求める作業を行うことなく、直ち
に入力作業を行うことができ、また、個別情報として用
途に関する情報を用いれば、従来のような複数のディッ
プスイッチの設定等が不要となり、また、個別情報とし
て識別コードを用いれば該識別コードを他の人に知られ
る恐れがなく、また、その内容も任意に変更することが
でき、使用の都度、書き換えるようにすれば安全性を高
めることが可能となる。
【0061】また、位置指示器に、少なくとも1つの操
作情報を発生する情報発生手段と、タブレット側から送
信される所定の個別情報及びその書込み命令または該所
定の個別情報の読出し命令もしくは操作情報の要求命令
を含む電磁波を受信する電磁波受信手段と、該受信した
電磁波より所定の個別情報及びその書込み命令または該
所定の個別情報の読出し命令もしくは操作情報の要求命
令を抽出する命令抽出手段と、該抽出した書込み命令に
従って記憶手段に所定の個別情報を書込むとともに前記
抽出した読出し命令に従って記憶手段より所定の個別情
報を前記所定の情報として特性制御手段に読出し、かつ
前記抽出した要求命令に従って前記操作情報を前記所定
の情報として特性制御手段に設定する情報制御手段とを
設け、また、タブレットに、所定の個別情報及びその書
込み命令または該所定の個別情報の読出し命令もしくは
操作情報の要求命令を作成する命令作成手段と、該所定
の個別情報及びその書込み命令または該所定の個別情報
の読出し命令もしくは操作情報の要求命令を含む電磁波
を位置指示器側へ送信する電磁波送信手段と、前記検出
した電磁波の強度特性または周波数特性もしくはこれら
の特性の時間的変化より所定の個別情報あるいは操作情
報を再生する情報再生手段とを設けたものによれば、所
定の個別情報に加えて操作情報を位置指示器からタブレ
ットへ伝達することが可能となる。
【0062】さらにまた、位置指示器に記憶手段に記憶
された所定の個別情報を表示する表示手段を設けたもの
によれば、該位置指示器に設定された用途等をオペレー
タに直ちに認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位置検出装置及びその位置指示器の基
本構成を示す図
【図2】本発明の位置指示器の一実施例を示す構成図
【図3】図2中のマイクロプロセッサにおける処理の流
れ図
【図4】位置指示器の外観の一例を示す図
【図5】本発明の位置検出装置のタブレットの一実施例
を示す構成図
【図6】一実施例における動作波形図
【図7】本発明の適用例を示す説明図
【図8】本発明の他の適用例を示す説明図
【図9】本発明のさらに他の適用例を示す説明図
【符号の説明】
1…電磁波発生手段、2…特性制御手段、3…記憶手
段、4…電磁波受信手段、5…命令抽出手段、6…情報
制御手段、7…命令作成手段、8…電磁波送信手段、9
…電磁波検出手段、10…座標検出手段、11…情報再
生手段、12…処理手段、13…情報発生手段、14…
表示手段、21…共振回路、22…共振特性制御回路、
23…電源回路、24…信号抽出回路、25…情報制御
回路、26…メモリ、27…液晶表示器、28…コード
発生器、29…筆圧トランスジューサ、31−1〜31
−4…ループコイル、32…選択回路、33…発振器、
34…電流ドライバ、35…送受切替回路、36…受信
アンプ、37…同期検波器、38…検波器、39,40
…低域フィルタ(LPF)、41,42…サンプルホー
ルド回路(S/H)、43,44…アナログ・ディジタ
ル(A/D)変換回路、45…処理装置(CPU)、A
…位置指示器、B…タブレット。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−189716(JP,A) 特開 平5−341870(JP,A) 特開 平5−233125(JP,A) 特開 平2−231617(JP,A) 特開 平5−19938(JP,A) 特開 平5−88810(JP,A) 特開 平5−181582(JP,A) 特開 平5−181593(JP,A) 特開 平6−52104(JP,A) 特開 平7−28585(JP,A) 実開 昭60−174951(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 3/03 G06F 3/033 - 3/037

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位置指示器側の共振回路からその指示位
    置の座標値に対応する一定の空間分布を有する電磁波を
    発生し、これをタブレット側で検出して該位置指示器に
    よる指示位置の座標値を求めるとともに、位置指示器側
    にて前記電磁波の強度特性または周波数特性もしくはこ
    れらの特性の時間的変化を所定の情報に従って制御し、
    これをタブレット側で検出して該位置指示器からの所定
    の情報を求める位置検出装置において、 位置指示器に、 所定の個別情報を記憶する記憶手段と、タブレット側か
    ら送信される所定の個別情報及びその書込み命令または
    該所定の個別情報の読出し命令をその継続時間で表す
    磁波を受信する前記共振回路による電磁波受信手段と、
    該受信した電磁波の継続時間より所定の個別情報及びそ
    の書込み命令または該所定の個別情報の読出し命令を抽
    出する命令抽出手段と、該抽出した書込み命令に従って
    前記記憶手段に所定の個別情報を書込むとともに前記抽
    出した読出し命令に従って前記記憶手段より所定の個別
    情報を前記所定の情報として読出す情報制御手段とを設
    け、 タブレットに、 所定の個別情報及びその書込み命令または該所定の個別
    情報の読出し命令を作成する命令作成手段と、該所定の
    個別情報及びその書込み命令または該所定の個別情報の
    読出し命令をその継続時間で表す電磁波を位置指示器側
    へ送信する電磁波送信手段と、検出した電磁波の強度特
    性または周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化
    より所定の個別情報を再生する情報再生手段とを設けた
    ことを特徴とする位置検出装置。
  2. 【請求項2】 指示位置の座標値に対応する一定の空間
    分布を有する電磁波を発生する共振回路による電磁波発
    生手段と、該共振回路による電磁波発生手段から発生す
    る電磁波の強度特性または周波数特性もしくはこれらの
    特性の時間的変化を所定の情報に従って制御する特性制
    御手段と、所定の個別情報を記憶する記憶手段と、タブ
    レット側から送信される所定の個別情報及びその書込み
    命令または該所定の個別情報の読出し命令をその継続時
    間で表す電磁波を受信する前記共 振回路による電磁波受
    信手段と、該受信した電磁波の継続時間より所定の個別
    情報及びその書込み命令または該所定の個別情報の読出
    し命令を抽出する命令抽出手段と、該抽出した書込み命
    令に従って前記記憶手段に所定の個別情報を書込むとと
    もに前記抽出した読出し命令に従って前記記憶手段より
    所定の個別情報を前記所定の情報として特性制御手段に
    読出す情報制御手段とを備えた位置指示器と、 所定の個別情報及びその書込み命令または該所定の個別
    情報の読出し命令を作成する命令作成手段と、該所定の
    個別情報及びその書込み命令または該所定の個別情報の
    読出し命令をその継続時間で表す電磁波を位置指示器側
    へ送信する電磁波送信手段と、位置指示器側から発生す
    る電磁波を検出する電磁波検出手段と、該検出した電磁
    波の空間分布より位置指示器による指示位置の座標値を
    求める座標検出手段と、前記検出した電磁波の強度特性
    または周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化よ
    り所定の個別情報を再生する情報再生手段とを備えたタ
    ブレットとからなることを特徴とする位置検出装置。
  3. 【請求項3】 指示位置の座標値に対応する一定の空間
    分布を有する電磁波を発生する共振回路による電磁波発
    生手段と、該共振回路による電磁波発生手段から発生す
    る電磁波の強度特性または周波数特性もしくはこれらの
    特性の時間的変化を所定の情報に従って制御する特性制
    御手段と、所定の個別情報を記憶する記憶手段と、少な
    くとも1つの操作情報を発生する情報発生手段と、タブ
    レット側から送信される所定の個別情報及びその書込み
    命令または該所定の個別情報の読出し命令もしくは操作
    情報の要求命令をその継続時間で表す電磁波を受信する
    前記共振回路による電磁波受信手段と、該受信した電磁
    の継続時間より所定の個別情報及びその書込み命令ま
    たは該所定の個別情報の読出し命令もしくは操作情報の
    要求命令を抽出する命令抽出手段と、該抽出した書込み
    命令に従って前記記憶手段に所定の個別情報を書込むと
    ともに前記抽出した読出し命令に従って前記記憶手段よ
    り所定の個別情報を前記所定の情報として特性制御手段
    に読出し、かつ前記抽出した要求命令に従って前記操作
    情報を前記所定の情報として特性制御手段に設定する情
    報制御手段とを備えた位置指示器と、 所定の個別情報及びその書込み命令または該所定の個別
    情報の読出し命令もしくは操作情報の要求命令を作成す
    る命令作成手段と、該所定の個別情報及びその書込み命
    令または該所定の個別情報の読出し命令もしくは操作情
    報の要求命令をその継続時間で表す電磁波を位置指示器
    側へ送信する電磁波送信手段と、位置指示器側から発生
    する電磁波を検出する電磁波検出手段と、該検出した電
    磁波の空間分布より位置指示器による指示位置の座標値
    を求める座標検出手段と、前記検出した電磁波の強度特
    性または周波数特性もしくはこれらの特性の時間的変化
    より所定の個別情報あるいは操作情報を再生する情報再
    生手段とを備えたタブレットとからなることを特徴とす
    る位置検出装置。
  4. 【請求項4】 位置指示器に記憶手段に記憶された所定
    の個別情報を表示する表示手段を設けたことを特徴とす
    る請求項1乃至3いずれか記載の位置検出装置。
  5. 【請求項5】 共振回路に受信される電磁波から位置指
    示器の各部を駆動する電気的エネルギーを抽出する電源
    抽出手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4いず
    れか記載の位置検出装置。
  6. 【請求項6】 所定の個別情報として個々の位置指示器
    の特性に関する情報を用いるとともに、再生した該情報
    に応じて指示位置の座標値等を処理する処理手段をタブ
    レットに設けたことを特徴とする請求項1乃至5いずれ
    か記載の位置検出装置。
  7. 【請求項7】 所定の個別情報として該当位置指示器を
    使用するオペレータに関する情報を用いるとともに、再
    生した該情報に応じて指示位置の座標値等を処理する処
    理手段をタブレットに設けたことを特徴とする請求項1
    乃至5いずれか記載の位置検出装置。
  8. 【請求項8】 所定の個別情報として個々の位置指示器
    の用途を表す情報を用いるとともに、再生した該情報を
    指示位置の座標値等とともに上位装置へ転送する処理手
    段をタブレットに設けたことを特徴とする請求項1乃至
    5いずれか記載の位置検出装置。
  9. 【請求項9】 所定の個別情報として個々の位置指示器
    を識別する情報を用いるとともに、再生した該情報を判
    定して起動等を制御する処理手段をタブレットに設けた
    ことを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の位置検
    出装置。
  10. 【請求項10】 指示位置の座標値に対応する一定の空
    間分布を有する電磁波を発生する共振回路による電磁波
    発生手段と、 該共振回路による電磁波発生手段から発生する電磁波の
    強度特性または周波数特性もしくはこれらの特性の時間
    的変化を所定の情報に応じて制御する特性制御手段と、 所定の個別情報を記憶する記憶手段と、 タブレット側から送信される所定の個別情報及びその書
    込み命令または該所定の個別情報の読出し命令をその継
    続時間で表す電磁波を受信する前記共振回路による電磁
    波受信手段と、 該受信した電磁波の継続時間より所定の個別情報及びそ
    の書込み命令または該所定の個別情報の読出し命令を抽
    出する命令抽出手段と、 該抽出した書込み命令に従って前記記憶手段に所定の個
    別情報を書込むとともに前記抽出した読出し命令に従っ
    て前記記憶手段より所定の個別情報を前記所定の情報と
    して特性制御手段に読出す情報制御手段とを備えたこと
    を特徴とする位置指示器。
  11. 【請求項11】 指示位置の座標値に対応する一定の空
    間分布を有する電磁波を発生する共振回路による電磁波
    発生手段と、 該共振回路による電磁波発生手段から発生する電磁波の
    強度特性または周波数特性もしくはこれらの特性の時間
    的変化を所定の情報に従って制御する特性制御手段と、 所定の個別情報を記憶する記憶手段と、 少なくとも1つの操作情報を発生する情報発生手段と、 タブレット側から送信される所定の個別情報及びその書
    込み命令または該所定の個別情報の読出し命令もしくは
    操作情報の要求命令をその継続時間で表す電磁波を受信
    する前記共振回路による電磁波受信手段と、 該受信した電磁波の継続時間より所定の個別情報及びそ
    の書込み命令または該所定の個別情報の読出し命令もし
    くは操作情報の要求命令を抽出する命令抽出手段と、 該抽出した書込み命令に従って前記記憶手段に所定の個
    別情報を書込むとともに前記抽出した読出し命令に従っ
    て前記記憶手段より所定の個別情報を前記所定の情報と
    して特性制御手段に読出し、かつ前記抽出した要求命令
    に従って前記操作情報を前記所定の情報として特性制御
    手段に設定する情報制御手段とを備えたことを特徴とす
    る位置指示器。
  12. 【請求項12】 記憶手段に記憶された所定の個別情報
    を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項1
    0または11記載の位置指示器。
  13. 【請求項13】 特性制御手段として共振回路の共振特
    性を変えるようになしたことを特徴とする請求項10乃
    至12いずれか記載の位置指示器。
  14. 【請求項14】 共振回路に受信される電磁波から各部
    を駆動する電気的エネルギーを抽出する電源抽出手段を
    備えたことを特徴とする請求項10乃至13いずれか記
    載の位置指示器。
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