JP4751191B2 - 位置検出器、及び、位置入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、位置指示器、及び、位置入力装置に関する。

従来、ペン型の位置指示器と、この位置指示器により指示された位置を検出する位置検出装置とからなる位置入力装置（いわゆるペンタブレット）が知られている。このような位置入力装置においては、一般に、位置指示器から送信される信号を位置検出装置で受信することにより、位置指示器により指示された位置を検出する。
また、最近、液晶表示装置と一体に構成され、表示画面上で位置指示器を操作できる位置入力装置が登場した。このような位置入力装置としては、表示画面に配設された位置検出装置から位置指示器に対して電波を送信し、この電波を利用して位置指示器から信号を送信するものが一般的である。この位置入力装置においては、位置指示器から位置検出装置へ送信される信号が比較的微弱であるため、液晶表示装置等による強い電磁的ノイズを受ける環境下では、位置検出の感度・精度が低下するおそれがある。この対策として、従来の装置においては、位置検出装置から送信する信号の強度を高めるなどの方法が採られていたが、この方法では位置検出装置における消費電力が増えるという問題点があった。
また、位置指示器に電池を内蔵することによって、位置検出装置からの信号の送信を不要としたものがあった。この方法によれば、少ない消費電力でも位置指示器から強い信号を送信することができる。

しかしながら、上述したような位置指示器では電池を交換する手間が必要になるという問題があり、特に、位置指示器からの信号の送信強度を高めようとすると、電力消費が増大して短時間で電池が消耗してしまい、頻繁に電池を交換しなければならず、面倒であった。また、電池を内蔵すると位置指示器の重量が大幅に増してしまい、操作性が著しく損なわれるという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、少ない消費電力でも外来ノイズの影響を受けにくく安定した位置検出を行うことが可能であり、かつ、軽量で電池交換作業が不要な位置指示器、及び、この位置指示器を備えた位置入力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、位置指示器の先端から突出し押圧力が印加される芯と、位置指示器の外部から供給される電力を受信する電力伝達手段と、所定の駆動電圧が供給されるコントローラと、前記コントローラから出力される信号に応じた交流磁界を放射する共振回路とを備え、前記共振回路から放射された交流磁界によって位置指示が行われる位置指示器であって、前記電力伝達手段を介して前記コントローラの駆動電力が充電される充電用コンデンサと、前記コントローラに供給される駆動電圧を検出して検出電圧に応じた信号を出力する電圧検出手段と、前記充電用コンデンサと前記コントローラとの間に設けられ前記電圧検出手段からの出力信号に応じて通電制御が行われるスイッチとを備え、前記スイッチの通電制御によって前記充電用コンデンサにおける充電電圧を前記所定の駆動電圧として前記コントローラに供給するようにしたことを特徴としている。

また、本発明は、位置指示器の先端から突出する導体の芯と該芯の周囲に配設された先端部導体とともに、所定の駆動電圧が供給されるコントローラを備え、前記コントローラからの出力信号に応じた信号が前記芯と該芯の周囲に配設された先端部導体との間に印加されることで静電結合に基づく位置指示が行われる位置指示器であって、前記位置指示器の外部から供給される電力を受信する電力伝達手段と、前記電力伝達手段を介して前記コントローラの駆動電力が充電される充電用コンデンサと、前記コントローラに供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段と、前記充電用コンデンサと前記コントローラの間に設けられ前記電圧検出手段からの出力信号に応じて通電制御が行われるスイッチとを備え、前記スイッチの通電制御によって前記充電用コンデンサにおける充電電圧を前記所定の駆動電圧として前記コントローラに供給するようにしたことを特徴とする。
さらに、前記電力伝達手段は前記位置指示器に対して外部から供給される交流信号を受信し、前記位置指示器は、前記電力伝達手段により受信された交流信号を整流する整流回路を備え、前記交流信号により前記位置指示器に対して非接触で電力供給が行われて前記充電用コンデンサに充電されるようにしてもよい。

また、発光手段を備え、前記電圧検出手段からの出力信号に応じて前記発光手段によって充電が必要である旨の報知を行うようにしてもよい。
また、前記芯に加えられた押圧力の大きさに応じて容量が変化する可変容量コンデンサが設けられている構成としてもよい。

また、前記電圧検出手段は、前記充電用コンデンサあるいは前記コントローラに接続されているものとしてもよい。
さらに、前記充電用コンデンサの充電電圧を昇圧するための昇圧回路を備え、前記充電用コンデンサの充電電圧が前記コントローラを駆動するための前記所定の駆動電圧よりも低い場合であっても前記昇圧回路によって前記コントローラに前記所定の駆動電圧が供給されるようにしてもよい。
また、前記充電用コンデンサは電気二重層コンデンサである構成としてもよい。

さらにまた、前記スイッチと前記コントローラとの間に、前記コントローラに供給される駆動電圧を安定化させる駆動電圧安定化用コンデンサを備えた構成としてもよい。

本発明は、請求項１から９のいずれかに記載の位置指示器と、所定の入力エリアを有し前記位置指示器から送信された信号を受信することで前記位置指示器が前記所定の入力エリア上で指示した位置を検出する位置検出装置を備えた位置入力装置であって、前記位置指示器には、前記電圧検出手段からの出力信号に応じて前記位置検出装置に対して充電を要求するための情報を送信するための情報送信手段を備えており、前記位置検出装置には、前記位置指示器からの充電を要求する情報の受信に対応して前記位置指示器への充電が必要である旨の報知を行う報知手段が備えられていることを特徴としている。

ここで、前記位置検出装置には前記入力エリアとして機能する表示パネルが備えられており、前記表示パネル上にて前記位置指示器による位置入力操作が行われるとともに前記表示パネルにて前記位置指示器への充電が必要である旨の報知が行われるものとしてもよい。

さらに、前記位置検出装置には、前記位置指示器に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段による充電制御を行う充電制御手段を備え、前記位置指示器の前記電力供給手段への近接に対応して前記充電制御手段による前記電力供給手段の通電制御が行われる構成としてもよい。

また、前記位置指示器は、前記コントローラから出力される信号に応じた交流磁界を放射する共振回路を備え、前記共振回路から放射された交流磁界によって位置指示が行われるとともに、前記共振回路は、前記位置検出装置に対して充電を要求するための情報を送信するための情報送信手段を構成するものとしてもよい。

本発明によれば、軽量で操作性に優れた位置指示器、及び、この位置指示器を備えた位置入力装置を実現できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
[第１の実施形態]
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係るコンピュータシステム１０の概略構成を示す図である。
図１に示すコンピュータシステム１０は、コンピュータ本体１１に、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等の表示画面とペンによる位置入力を行うタブレット２０とを一体にしたモニタ１２、キーボード１３を接続したものである。また、コンピュータ本体１１には、後述するように位置指示器３０を充電するための充電器５０（スタンド）が接続されている。

タブレット２０（位置検出装置）は、位置指示器３０と組み合わせて使用することにより位置入力装置として機能し、位置指示器３０によって指示されたモニタ１２の画面上における入力エリア２０Ａの指示位置を検出してその座標をコンピュータ本体１１に出力する。
充電器５０は、位置指示器３０を充電するための充電器であって、コンピュータ本体１１から電源が供給される。

図２は、位置指示器３０の外観を示す図である。ケース３１の先端には芯３２が突出する。また、ケース３１の側面には２個のスイッチ３３、３４が配置され、ケース３１にはタブレット２０に対して信号を送信するための内部回路４０（図３）が収容されている。ここで、スイッチ３３、３４は内部回路４０（図３）の同一番号で示されるスイッチ３３、３４の操作部分であり、また、芯３２は後述する内部回路４０（図３）の可変容量コンデンサ４２５に連結されている。位置指示器３０がモニタ１２上の表示エリア（入力エリア２０Ａ）で操作される時に、芯３２に押圧力が加わった場合、芯３２に加わる押圧力は可変容量コンデンサ４２５に伝達され、可変容量コンデンサ４２５の容量が押圧力の大きさに応じて変化する。また、スイッチ３３，３４はユーザにより必要に応じて操作される。

図３は、位置指示器３０の内部回路４０の構成を示す構成図である。内部回路４０は、コントローラ（マイクロプロセッサ）４０１を備え、所定のプログラムに従って動作する。図３において、４２１は発振子でコントローラ４０１を動作させるクロックを生成する。
４１０は所定の周波数で共振する共振回路であり、コンデンサ４０６を介してコントローラ４０１のＰ０端子に接続されている。コントローラ４０１のＰ０端子から共振回路４１０の共振周波数と同一周波数の信号を後述する図５に示すようなタイミングで出力することにより共振回路４０１から交流磁界が放射される。
４０３は電気二重層コンデンサで、スイッチ４０４を介してコントローラ４０１に電源を供給している。コンデンサ４０５はコントローラ４０１に供給される電源電圧を安定化させるためのもので、数十〜数百μＦ程度のアルミ電界コンデンサを用いるのが適切である。
４０７は電圧検出器で、コンデンサ４０５に蓄えられた電圧が所定値、ここでは１．８Ｖ以上かどうかを検出し、１．８Ｖ以上あればハイレベル（コンデンサ４０５に蓄えられた電圧とほぼ等しい電圧）を出力し、１．８Ｖに達しない場合はロウレベル（０Ｖ）を出力する。スイッチ４０４はコントローラ４０１のＰ２端子から出力される制御信号によってオンまたはオフ状態に制御される。電気二重層コンデンサ４０３は一般のコンデンサと同様に放電によって保持電圧が徐々に低下する。共振回路４１０から送出する交流磁界のレベルを一定に保つためにはコントローラ４０１のＰ０端子から出力する信号のレベルを一定にする必要があり、そのためにはコントローラ４０１の電源電圧すなわちコンデンサ４０５に保持される電圧を一定に保つ必要がある。そのため本実施例では後述する電力供給補助手段を有している。

コントローラ４０１は図５に示すようなタイミングでＰ０端子から信号を送出する動作を繰り返すが、この間に定期的にＰ１端子からの信号の有無を検出することによりコンデンサ４０５の保持電圧が１．８Ｖ以上であるかどうかを調べる。１．８Ｖに満たない場合にはコントローラ４０１はＰ２端子より制御信号を出力して、スイッチ４０４を所定時間（例えば、１μＳ〜８０μＳ程度）だけオンさせる。ここで電気二重層コンデンサ４０３に１．８Ｖよりも高い電圧が保持されていれば、電気二重層コンデンサ４０３に保持された電荷の一部がスイッチ４０４を介してコンデンサ４０５に移動するためコンデンサ４０５の電圧は１．８Ｖ以上となる。コントローラ４０１はこのようにして定期的にＰ１端子を監視することによりコンデンサ４０５の電圧がほぼ１．８Ｖ付近となるようにスイッチ４０４を制御する。ここで電気二重層コンデンサ４０３に保持される電圧が１．８Ｖに近づくにつれて前述した動作によるコンデンサ４０５の電圧上昇の程度が少なくなってゆき、スイッチ４０４をオンする頻度が多くなる。これが一定以上の頻度（例えば２回に１回）で発生するようになった場合には、コントローラ４０１は、スイッチ４０４をオンする時間を少し長く設定する。

前述したような動作によって、本実施例ではコントローラ４０１の電源電圧を常に一定に保つことにより共振回路４１０から送出する信号強度を一定にすることができる。また、コントローラ４０１の電源電圧を不必要に高くすることを避けて消費電流を少なく抑える効果もある。
ここで、スイッチ４０４をオンする時間を十分長く（例えば、８０μＳ）設定したにも関わらず、スイッチ４０４をオンする頻度が一定以上（例えば２回に１回）で発生するようになったとすると、これは電気二重層コンデンサ４０３の電圧が１．８Ｖ近くまで低下したことを示しているので、コントローラ４０１は後述する図５の動作に示すように、位置指示器３０の電源電圧が低下したことを示す情報（充電要求）を送信する。

ユーザは、位置指示器３０から電源電圧が低下したことを示す情報（充電要求）が送信されると、後述する動作によりそのことを認識して、位置指示器３０を充電器５０に装着する。
図６は、コンピュータ本体１１に接続された充電器５０の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は機能ブロック図である。５２は挿入口で位置指示器３０を挿入する部分である。５３は位置指示器３０を支持する支持部で、支持部５３には電力供給用コイル５４が巻き回され、電力供給用コイル５４は充電制御回路５５に接続され、充電制御回路５５はコンピュータ本体１１に接続されている。充電制御回路５５はコンピュータ本体１１から供給される電力によって共振回路４１０の共振周波数と同一周波数の交流電圧を生成して電力供給用コイル５４に印加する。これにより、支持部５３の中空部には交流磁界が発生する。
このように構成された充電器５０において、挿入口５２に位置指示器３０を挿入すると、位置指示器３０の共振回路４１０に誘導電圧が生じる。この誘導電圧はダイオード４０２によって整流されて電気二重層コンデンサ４０３を充電する。

前述したように動作する位置指示器３０および充電器５０において、共振回路４１０とダイオード４０２は充電回路を構成し、共振回路４１０とコントローラ４０１およびコンデンサ４０６は情報送信手段を構成し、電圧検出器４０７とコントローラ４０１は電圧検出手段を構成し、コンデンサ４０５とスイッチ４０４と電圧検出器４０７およびコントローラ４０１は電力供給補助手段を構成し、電力供給用コイル５４と充電制御回路５５は交流磁界発生手段を構成し、共振回路４１０は電力伝達手段を、それぞれ構成している。

なお、本実施形態では電気二重層コンデンサ４０３の保持電圧がコントローラ４０１の動作電圧（ここでは１．８Ｖ）以上の場合において正常に動作するように電力供給補助手段を構成しているが、電気二重層コンデンサ４０３の電圧を昇圧させるような構成を設けることにより、電気二重層コンデンサ４０３の保持電圧がコントローラ４０１の動作電圧よりも低くなっても一定電圧をコントローラ４０１に供給できるような構成としても良い。

図４はタブレット２０の内部構成（タブレット回路２１）を示す図である。タブレット回路２１は、位置指示器３０の内部回路４０（図３）から送信される信号を受信して、位置指示器３０により指示された位置を検出する回路であり、図４の各部を所定のプログラムに従って制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２２を備える。
図４において、２１Ａおよび２１Ｂはループコイル群で、タブレット２０が有する入力エリア２０Ａ（図１）に埋設される。入力エリア２０Ａにおいては、Ｘ−Ｙ直交座標系が仮想的に設定され、ループコイル群２１ＡはＸ方向に並ぶ複数のループコイルからなり、ループコイル群２１ＢはＹ方向に並ぶ複数のループコイルにより構成される。
ループコイル群２１Ａ、２１Ｂを構成する各ループコイルは、それぞれ、選択回路２３に接続される。選択回路２３はＣＰＵ２２の制御に従って、ループコイル群２１Ａ、２１Ｂのループコイルの中から１のループコイルを選択する機能を有する。
アンプ２４は、選択回路２３により選択されたループコイルによって受信された信号を増幅し、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２５は、アンプ２４によって増幅された信号から特定の帯域の成分を通過させ、ＢＰＦ２５を通過した信号成分は、検波回路２６により電圧に変換され、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）２７に入力される。サンプルホールド回路２７は、ＣＰＵ２２の制御に従って入力された電圧を保持する。そして、サンプルホールド回路２７に保持された電圧はＡＤ変換回路（Ａ／Ｄ）２８に出力され、ＣＰＵ２２はＡＤ変換回路２８の出力値を読み取ることにより位置指示器３０から受信された信号のレベル値として保存する。

図５は位置指示器３０がタブレット２０に対して信号を送信する送信動作を示すタイミングチャートである。図中、（Ａ）はコントローラ４０１のＰ０端子の出力信号、（Ｂ）は共振回路４１０の信号、（Ｃ）はコントローラ４０１における動作状態、（Ｄ）は後述する返信データの内容を、それぞれ示している。
図５に示す送信動作は、大きく分けて、連続送信期間（時刻Ｔ１〜Ｔ２）、データ返信期間（Ｔ２〜Ｔ３）、によって構成される。
時刻Ｔ１〜Ｔ２の連続送信期間ではコントローラ４０１のＰ０端子から所定時間（たとえば２ｍＳ）以上継続して信号を出力する。この所定時間は、後述するデータ返信期間の１ビットあたりの送信時間よりも十分長く設定されている。この連続送信動作によって共振回路４１０からは前記所定時間のあいだ継続して交流磁界が放射される。前記所定時間が経過するとコントローラ４０１はＰ０端子からの信号出力を停止する。共振回路の信号が減衰してほぼ無くなるまでの時間（２００μＳ）待った後、コントローラ４０１はデータ返信期間（Ｔ２〜Ｔ３）の動作に移行する。
データ返信期間では、１ビットに対しで３００μＳの時間が割り当てられ、ここでは１２ビットのデータを送信する。返信するデータが「０」の際にはＰ０端子から１００μＳの間だけ信号を出力して、残りの２００μＳの間は出力を停止する。返信するデータが「１」の際にはＰ０端子からの出力を３００μＳの間停止する。
この１２ビットデータは、芯３２に加わる押圧力に応じて変化する可変容量コンデンサ４２５の電圧が抵抗４２４によって放電する際の放電時間をコントローラ４０１が検出することによって得られる９ビットの筆圧値と、スイッチ３３および３４の操作状態を検出した２ビットのスイッチ情報と、前述した１ビットの充電要求情報、から構成されている。

このように動作する位置指示器３０をタブレットの入力エリア２０Ａ上に置いた際のタブレット回路２１の動作は次のように行われる。
まず、ＣＰＵ２２はループコイル群２１Ｂの中から順次１のループコイルを切り替えて選択しながら受信される信号レベルを検出する（指示器検出ステップ）。ここで、位置指示器３０がループコイル群２１ＢのうちＹ７番に最も近い位置に置かれているとすれば、ＣＰＵ２２はループコイルＹ７を選択した際に最も強い信号レベルを検出する。
続いてＣＰＵ２２は最も強い信号レベルが検出されたＹ７ループコイルを選択した状態で、位置指示器のデータ返信周期（３００μＳ）よりも十分短い間隔で信号レベルを検出する（連続送信検出ステップ）。ここで、前記データ返信周期（３００μＳ）よりも十分長い期間連続して所定レベル以上の信号が検出された場合には後述する座標検出ステップに移行する。

データ返信周期（３００μＳ）よりも十分長い期間連続して所定レベル以上の信号が検出されると、位置指示器３０は連続送信期間に入ったことを示ししており、しばらくの間位置指示器３０からは安定した信号が放射される。
ＣＰＵ２２は入力エリア２０Ａ上のＸ軸のおよその位置を検出するために以下の動作を行う。ＣＰＵ２２はループコイル群２１Ａの中から順次１のループコイルを切り替えて選択しながら受信される信号レベルを検出する（Ｘ軸位置検出ステップ）。ここで、位置指示器３０がループコイル群２１ＡのうちＸ１４番に最も近い位置に置かれているとすれば、ＣＰＵ２２はループコイルＸ１４を選択した際に最も強い信号レベルを検出する。
続いてＣＰＵ２２は、Ｘ１４およびＹ７を中心とした複数本（たとえば各５本）のループコイルをそれぞれ順次切り替えながら信号レベル検出する。ここでは位置指示器３０に最も近いＸ１４およびＹ７のループコイルで強い信号が検出され、これらのループコイルから離れる程信号は弱くなる。ＣＰＵ２２はＸ軸およびＹ軸について検出されたこれらの信号レベル分布よりコイル間の補間計算を行うことにより、入力エリア２０Ａ上の指示位置を正確に求めることができる（座標計算ステップ）。この補間計算は従来の装置と同様に行われる。

座標計算ステップが終了すると、ＣＰＵ２２は続く連続送信終了検出ステップに移行する。ＣＰＵ２２は選択回路２３にＹ７を選択させる。この状態でＣＰＵ２２は、できるだけ短い周期（たとえば５μＳ間隔）で連続して信号レベルを検出する。位置指示器３０の連続送信が終了すると前述したように共振回路４１０の信号はしだいに減衰してゆく。ＣＰＵ２２では受信レベルが所定値以下になったことを検出して、連続送信が終了するタイミングを検出する。ＣＰＵ２２は受信レベルが所定値以下になると、その時刻を連続送信終了時刻として保存して、続くデータ受信ステップへ移行する。
ＣＰＵ２２は前記連続送信終了時刻に基づいて、位置指示器３０のデータ返信周期（３００μＳ）と同じ周期で１２回の信号検出を行う。この信号検出は位置指示器３０がデータ「０」を返信する際に共振回路４１０に発生する信号がちょうど最大となるような時刻に合わせて検出するように前記連続送信終了時刻からの遅延時間が予め調整されている。 前述したように動作させることによって、位置指示器３０から送信される１２ビットのデータをＣＰＵ２２は検出信号の有無として正確に検出することができる。

図７は、コンピュータ本体１１が有する制御系１００の機能的構成を示すブロック図である。
図７に示す制御系１００は、プログラムを実行してデータの演算処理を行うＣＰＵ１０１、プログラムやデータ等を格納したＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラムや演算処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、各種データを格納する記憶部１０４、キーボード１３及びタブレット２０が接続される入力部１０５、モニタ１２が接続された表示部１０６、及び、インタフェース部１０７の各部を備えて構成され、これらの各部はバス１０８により接続される。

本実施形態においては、インタフェース部１０７は、コンピュータ本体１１の外部の機器に接続されるインタフェースであって、外部の機器との間で各種データを送受信する機能を備える他、外部の機器に対して電源を供給する機能を有する。インタフェース部１０７には充電器５０が接続されており、インタフェース部１０７は、ＣＰＵ１０１の制御に従って充電器５０への電源供給を行う。

さらに、ＣＰＵ１０１は、タブレット２０から位置指示器３０の充電を要求する充電要求が入力部１０５を介して入力された場合に、タブレット２０及び充電器５０と協働して後述する充電制御処理（図８）を実行し、位置指示器３０を充電させる。

図８は、コンピュータシステム１０において実行される充電制御処理を示すフローチャートである。
この充電制御処理は、タブレット２０が、位置指示器３０から送信された充電要求データ「１」を受信した場合に開始される（ステップＳ１）。上述のように、充電要求データ「１」は、位置指示器３０が電気二重層コンデンサ４０３の充電を要求するデータである。充電要求データ「１」を受信したタブレット２０は、コンピュータ本体１１に対して充電要求を送信する（ステップＳ２）。

ＣＰＵ１０１は、タブレット２０からの充電要求を受信すると（ステップＳ３）、モニタ１２に充電要求メッセージを表示させる（ステップＳ４）。この充電要求メッセージは、位置指示器３０を操作するユーザに対し、位置指示器３０を充電器５０にセットして充電を行うよう案内するメッセージである。充電要求メッセージは、例えば、図９に示す充電案内画面１０９のように表示される。

続いて、ＣＰＵ１０１は、インタフェース部１０７から充電器５０に対する電源供給を開始させ（ステップＳ５）、所定時間が経過した後に充電器５０に対する電源供給を終了させて（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。
上述したように、充電器５０によって、内部回路４０（図３）のコイル４１２の周囲に交流磁界を生じさせることで、電気二重層コンデンサ４０３が充電される。電気二重層コンデンサ４０３は、いわゆる二次電池（ニッケルカドミウム電池等）に比較して極めて短時間（例えば、１０秒〜５０秒程度）で充電を完了できる。従って、インタフェース部１０７から充電器５０に電源を供給する時間は、ユーザが位置指示器３０を充電器５０にセットするのに要する時間を含め、２〜３分程度で充分である。

この充電制御処理によって、ユーザが位置指示器３０を使用中に電気二重層コンデンサ４０３の両端電圧が低下すると、モニタ１２の表示によって、位置指示器３０を充電するよう案内がなされるので、ユーザは案内に従って位置指示器３０を充電すればよい。位置指示器３０の充電は、充電器５０の挿入口５２に位置指示器３０を差し込むだけの簡単な操作を、ごく短時間だけ行えば済むので、ユーザは極めて手軽な操作を行えば良く、操作性を損なうことがない。

本実施形態の位置入力装置では、電気二重層コンデンサ４０３に蓄えられた電力によって信号を送信するため、タブレットから信号を送信するようにした従来の装置と比較して極めて少ない消費電力でも位置指示器からの信号をタブレット側で強く受信することができる。このため、外来からのノイズ、特に一体となっているＬＣＤからのノイズに対しても十分強い信号を位置指示器３０から受信することができ、座標位置やデータを安定に検出することができるという利点がある。
さらに、電気二重層コンデンサ４０３は、一次電池を内蔵した従来方式のように電池交換をする必要が無い上、同程度の容量を有する他の二次電池に比べて極めて短時間で充電が可能なため、充電完了まで位置指示器が使用できないことによる不便を感じさせることが無い。

また、位置指示器３０の電気二重層コンデンサ４０３を充電する場合には、位置指示器３０を充電器５０にセットするだけでよく、極めて手軽に充電できる。この充電は、充電器５０の電力供給用コイル５４によりコイル４１２の周囲に交流磁界を発生させることで行われ、電力供給用コイル５４と５１２とは接触しない。この非接触の構成により、充電器５０及び位置指示器３０のデザインの自由度を高めることができ、さらに耐久性を高めることが可能となる。

なお、上記第１の実施形態においては、モニタ１２に充電案内画面１０９等を表示することでユーザに充電を促す例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、位置指示器３０やタブレット２０、或いは充電器５０において、充電が必要である旨を報知するようにしてもよい。この位置指示器３０、タブレット２０及び充電器５０における報知は、各々単独で行ってもよいし、同時に行ってもよく、上述した充電制御処理でモニタ１２に表示される充電要求メッセージに代えて行うものとしても、或いは、上記充電要求メッセージの表示と併用するものとしてもよい。

すなわち、図１０（Ａ）に示すように、位置指示器３０のケース３１に発光部３９を設けた構成として、コントローラ４０１が電気二重層コンデンサ４０３の充電が必要であると判別した場合に、コントローラ４０１の制御によって発光部３９が点灯または点滅するようにしてもよい。発光部３９としては、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることができる。
また、図１０（Ｂ）に示すように、発光部３９と同様にＬＥＤ等により構成される発光部２９を、タブレット２０の筐体に設けてもよい。この場合、タブレット２０が位置指示器３０から送信された充電要求データ「１」を受信した場合に、ＣＰＵ２２の制御に従って発光部２９を発光させればよい。

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、充電器５０の筐体５１に、発光部２９及び発光部３９と同様にＬＥＤ等により構成される発光部５９を設けてもよい。
ここで、発光部５９は、コンピュータ本体１１のインタフェース部１０７から充電器５０に対して電源が供給されている間、点灯または点滅するようにしてもよい。この場合、充電制御処理（図８）のステップＳ５で、充電器５０に対する電源供給が開始されると発光部５９が点灯又は点滅を開始し、ステップＳ６で充電器５０への電源供給が停止されると発光部５９が消灯する。
或いは、発光部５９は、充電器５０が有する充電制御回路５５とは別個に、コンピュータ本体１１のインタフェース部１０７から電源供給を受けて点灯または点滅するものとしてもよい。この場合、充電制御処理のステップＳ３で、ＣＰＵ１０１がタブレット２０からの充電要求を受信した場合に、インタフェース部１０７から発光部５９に対して電源を供給するようにすればよい。
上記のいずれの場合においても、ユーザは、発光部５９の点灯または点滅によって、位置指示器３０の充電が必要であることを知り、速やかに位置指示器３０を充電できる。

また、上記第１の実施形態においては、コンピュータ本体１１が、位置指示器３０から送信された充電要求データが「１」の場合に充電器５０に電源を供給する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前回充電を行ってからの経過時間に基づいて充電器５０への通電を制御することも可能である。以下、この場合について変形例１及び２の実施形態として説明する。

［変形例１］
図１１は、上記第１の実施形態の変形例における充電制御処理を示すフローチャートである。本変形例の構成は、充電制御処理における動作を除き、上記第１の実施形態に係るコンピュータシステム１０と同様である。

図１１に示す充電制御処理において、コンピュータ本体１１のＣＰＵ１０１は、前回の位置指示器３０の充電を行ってからの経過時間をカウントし（ステップＳ１１）、この経過時間が所定時間に達した場合に（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、モニタ１２に充電要求メッセージを表示させるとともに（ステップＳ１２）、インタフェース部１０７から充電器５０への電源供給を開始させる（ステップＳ１３）。その後、所定時間が経過した後に、ＣＰＵ１０１は充電器５０に対する電源供給を終了させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１１に戻って経過時間をカウントする。

この場合、タブレット２０において、位置指示器３０からの充電要求データを受信しなくても、ユーザに対して位置指示器３０の充電を促すことが可能となる。従って、位置指示器３０からの充電要求データが受信できない場合、すなわち、電気二重層コンデンサ４０３及びコンデンサ４０５の電圧が極度に低下してコントローラ４０１が全く動作できない場合や、障害物が存在したり位置指示器３０とタブレット２０との間の距離が大きすぎたりして、位置指示器３０からタブレット２０へのデータ送信が不可能な場合であっても、位置指示器３０を充電する旨をユーザに知らせることができる。

［変形例２］
図１２は、上記第１の実施形態について、別の変形例における充電制御処理を示すフローチャートである。本変形例の構成は、充電制御処理における動作を除き、上記第１の実施形態に係るコンピュータシステム１０と同様である。

図１２に示す充電制御処理において、コンピュータ本体１１のＣＰＵ１０１は、前回の位置指示器３０の充電を行ってからの経過時間をカウントし（ステップＳ２１）、この経過時間が所定時間に達した場合に（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、タブレット２０によって位置指示器３０から送信された信号を受信できているか否かを判別する（ステップＳ２２）。

ここで、タブレット２０が位置指示器３０から送信された信号を何ら受信していない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、コントローラ４０１はモニタ１２に充電要求メッセージを表示させるとともに（ステップＳ２３）、インタフェース部１０７から充電器５０への電源供給を開始させ（ステップＳ２４）、所定時間が経過した後に充電器５０に対する電源供給を終了させて（ステップＳ２５）、ステップＳ２１に戻って経過時間をカウントする。

一方、前回の充電から所定時間が経過した後、タブレット２０が位置指示器３０からの信号を受信している場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、コントローラ４０１は、タブレット２０により受信された信号に充電要求データ「１」が含まれるか否かを判別する（ステップＳ２６）。ここで、充電要求データ「１」が含まれる場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、コントローラ４０１はステップＳ２３に移行して充電を行わせ、充電要求データ「１」が含まれない場合には（ステップＳ２６；Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻る。

この場合、タブレット２０において、位置指示器３０からの充電要求データを受信しなくても、ユーザに対して位置指示器３０の充電を促すことが可能となり、例えば位置指示器３０からの充電要求データが受信できない場合であっても、ユーザに位置指示器３０を充電させて使用可能な状態とすることができる。また、前回の充電から所定時間が経過しても、位置指示器３０からタブレット２０へ信号が送信されていて、かつ、位置指示器３０からの充電要求データが「１」でない場合、すなわち、位置指示器３０において電気二重層コンデンサ４０３に十分な電荷が蓄積されている場合には、充電を行わないようにするので、無駄な充電を行わないようにすることができる。

なお、上記第１の実施形態及び変形例においては、ＣＰＵ１０１の制御により、充電器５０に対する電源供給を開始及び停止する構成を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、充電器５０自体にスイッチを設けてもよい。この場合について第２の実施形態として説明する。

［第２の実施形態］
図１３は、本発明を適用した第２の実施形態に係る充電器５０Ａ（スタンド）の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は機能ブロック図である。
なお、本第２の実施形態に係るコンピュータシステム１０は、図１３に示す充電器５０Ａを除いて上記第１の実施形態と共通の構成を有し、共通部分については図示及び説明を省略する。

図１３（Ａ）に示すように、本第２の実施形態に係る充電器５０Ａは、充電器５０において、挿入口５２の内側から支持部５３内部に至る部分に、検出スイッチ５６を設けたものである。検出スイッチ５６は押圧されることで沈降し、沈降に伴い内部の電気的接点が閉となる構成を有する。
そして、図１３（Ｂ）に示すように、検出スイッチ５６は充電制御回路５５に接続され、充電制御回路５５は、検出スイッチ５６が閉の状態でのみ電力供給用コイル５４に通電する機能を備える。

この構成によれば、位置指示器３０（図２）が充電器５０Ａの挿入口５２に差し込まれると、ケース３１によって検出スイッチ５６が押圧され、電力供給用コイル５４への通電が開始される。この状態では、位置指示器３０の周囲に電力供給用コイル５４による交流磁界が発生し、コイル４１２（図３）に誘導電圧が生じて電気二重層コンデンサ４０３（図３）が充電される。そして、位置指示器３０が挿入口５２から引き抜かれると、電力供給用コイル５４への通電が停止される。従って、位置指示器３０を充電する場合には、位置指示器３０を挿入口５２に差し入れて所定時間（例えば、１０秒〜５０秒程度）待ち、位置指示器３０を引き抜けばよい。

この場合、コンピュータ本体１１から充電器５０Ａに対して常に電源が供給されていても、実際に位置指示器３０が充電器５０Ａにセットされて位置指示器３０を充電する時にのみ、電力供給用コイル５４に通電されるので、不要な電力消費を抑えることができる。また、コンピュータ本体１１によって充電器５０Ａへの通電を制御する必要がなくなるので、効率のよい制御を行える。

なお、上記第１及び第２の実施形態並びに変形例においては、充電器５０、５０Ａにより位置指示器３０を充電する構成としたが、この充電器５０、５０Ａの機能を一体に備えたタブレットを用いることも可能である。この場合について、第３及び第４の実施形態として説明する。

［第３の実施形態］
図１４は、本発明を適用した第３の実施形態に係るタブレット６１の構成を示す斜視図である。
本第３の実施形態に係るコンピュータシステム１０は、図１に示すタブレット２０及び充電器５０に代えて、図１４に示すタブレット６１を備える。このタブレット６１を備える点を除き、コンピュータシステム１０は上記第１の実施形態と共通の構成を有し、共通部分については図示及び説明を省略する。

図１４に示すタブレット６１は、略平板上の筐体の上面に入力エリア６１Ａが設けられた構成を有する。タブレット６１は、タブレット２０と同様に内部回路２１（図４）を内蔵し、入力エリア６１Ａにおいてはループコイル群２１Ａ、２１Ｂが埋設される。
また、入力エリア６１Ａの外側において、タブレット６１の上面には充電部６２（スタンド）が配設される。充電部６２は略ドーム状の外装を有し、この外装の上端部には挿入口６３が形成される。挿入口６３は、位置指示器３０（図２）の少なくとも先端部分を挿入可能な径を有し、充電部６２の内部に延びる穴に連通している。
充電部６２は、充電器５０と同様に電力供給用コイル５４（図６）及び充電制御回路５５（図６）を内蔵しており、電力供給用コイル５４は、充電部６２に連通する穴の外側に巻き回されている。

この構成によれば、充電部６２が内蔵する電力供給用コイル５４に通電された状態において、位置指示器３０を挿入口６３に差し込むことで、位置指示器３０が備えるコイル４１２（図４）の周囲に交流磁界が生じ、この交流磁界によりコイル４１２に流れる誘導電流によって電気二重層コンデンサ４０３（図４）が充電される。
すなわち、タブレット６１は、位置指示器３０によって位置入力操作を行うためのタブレット２０の機能と、位置指示器３０の充電を行うための充電器５０の機能とを併せ持つものである。従って、本第３の実施形態によれば、より小さなスペースでコンピュータシステム１０を設置することができるという利点がある。また、コンピュータ本体１１とタブレット６１とを、見た目上、一本のケーブルで結線することができるので、ケーブルの取り回しが楽で、設置容易性に優れるという利点がある。

［第４の実施形態］
図１５は、本発明を適用した第４の実施形態に係るタブレット６５の構成を示す斜視図である。
本第４の実施形態に係るコンピュータシステム１０は、図１に示すタブレット２０及び充電器５０に代えて、図１５に示すタブレット６５を備える。このタブレット６５を備える点を除き、コンピュータシステム１０は上記第１の実施形態と共通の構成を有し、共通部分については図示及び説明を省略する。

図１５に示すタブレット６５は、略平板上の筐体の上面に入力エリア６５Ａが設けられた構成を有する。タブレット６５は、タブレット２０と同様に内部回路２１（図４）を内蔵し、入力エリア６５Ａにおいてはループコイル群２１Ａ、２１Ｂが埋設される。
また、入力エリア６５Ａの外側において、タブレット６５には電力供給用コイル６６（交流磁界発生手段）が埋設される。電力供給用コイル６６は、例えばタブレット６５の上面と平行な平面に沿って配設されたループコイルであり、具体的には、複数層を有するプリント基板等により実装される。

そして、タブレット６５は、充電器５０と同様に充電制御回路５５（図６）を内蔵し、充電制御回路５５は電力供給用コイル６６に接続される。従って、電力供給用コイル６６には、充電制御回路５５の制御によって交流電圧が印加され、電力供給用コイル６６の平面に垂直な方向に交流磁界が生じる。

この構成によれば、タブレット６５が内蔵する充電制御回路５５により、電力供給用コイル６６に通電された状態で、位置指示器３０の先端、すなわちコイル４１２（図４）を電力供給用コイル６６に近づけることにより、コイル４１２の周囲に交流磁界が生じ、この交流磁界によりコイル４１２に流れる誘導電流によって電気二重層コンデンサ４０３（図４）が充電される。従って、例えば位置指示器３０を電力供給用コイル６６の上方で立てるという簡単な操作を行うだけで、位置指示器３０を充電できる。

また、タブレット６５は、位置指示器３０によって位置入力操作を行うためのタブレット２０の機能と、位置指示器３０の充電を行うための充電器５０の機能とを併せ持つものであるから、より小さなスペースでコンピュータシステム１０を設置することができるという利点がある。また、コンピュータ本体１１とタブレット６５とを、見た目上、一本のケーブルで結線することができるので、ケーブルの取り回しが楽で、設置容易性に優れるという利点がある。
なお、タブレット６５の上面において、電力供給用コイル６６が埋設された箇所を示す表示を印刷等により設けたり、モニタ１２に表示される充電要求メッセージにおいて、当該印刷を目印として位置指示器３０を充電するよう案内したりすることも勿論可能である。

［第５の実施形態］
図１６は、本発明を適用した第５の実施形態に係るタブレット型コンピュータ７０の構成を示す斜視図である。
本第５の実施形態に係るタブレット型コンピュータ７０は、電源としてバッテリ（図示略）を内蔵した可搬型のコンピュータであり、上記第１から第４の実施形態並びに変形例におけるコンピュータシステム１０と同様の機能を有する。

すなわち、タブレット型コンピュータ７０は、略板状のケース７１に、コンピュータ本体１１の制御系１００を内蔵する。また、ケース７１の表面には液晶表示パネル７２（表示装置）が配設され、液晶表示パネル７２の下方には、タブレット２０が内蔵する内部回路２１（図４）が収容されており、ループコイル群２１Ａ、２１Ｂが埋設される。すなわち、液晶表示パネル７２は入力エリアとしても機能し、液晶表示パネル７２上において位置指示器３０による位置入力操作を行うことができる。

また、タブレット型コンピュータ７０の機能的構成は、図７に示すコンピュータ本体１１の制御系１００と同様であり、位置指示器３０による入力操作に基づいて、各種基本制御プログラムやアプリケーションプログラムを実行するものである。

そして、タブレット型コンピュータ７０のケース７１には、位置指示器３０（図２）を収納する指示器収納部７３が形成される。指示器収納部７３は、ケース７１の側面に開口する挿入口７４に連通する筒状の穴であって、その奥行き及び内径は、位置指示器３０のケース３１を収容可能なサイズとなっている。従って、挿入口７４から位置指示器３０を差し入れることで、位置指示器３０を指示器収納部７３内に収納できる。
また、指示器収納部７３において位置指示器３０の先端部が収まる領域には、外側に電力供給用コイル７５（交流磁界発生手段）が巻き回される。電力供給用コイル７５には、図示しない充電制御回路によって交流電圧が印加される。この交流電圧によって指示器収納部７３の内部には交流磁界が生じる。

このように構成されたタブレット型コンピュータ７０においては、位置指示器３０を使用しない時に指示器収納部７３に収納すると、位置指示器３０が充電される。このため、位置指示器３０は常に充電された状態を保ち、指示器収納部７３から位置指示器３０を取り出すだけですぐに使用できるという利点がある。また、タブレット型コンピュータ７０のバッテリの容量には限りがあるが、上記第１の実施形態及び変形例のように、位置指示器３０の充電が必要な場合にのみ電力供給用コイル７５に通電するようにすれば、消費電力量を大幅に抑えることが可能となり、タブレット型コンピュータ７０の可用性に影響を与えない。
そして、タブレット型コンピュータ７０においては、液晶表示パネル７２を挟んで位置指示器３０とループコイル群２１Ａ、２１Ｂとが相対する構成となっており、位置指示器３０から送信された信号が電磁的ノイズの影響を受ける可能性があるが、上述したように位置指示器３０は効率よく高出力で信号を送信することが可能なため、ループコイル群２１Ａ、２１Ｂにおいて良好に位置指示器３０からの信号を受信できる。このため、位置指示器３０による位置入力を安定して精度よく検出でき、良好な操作性を確保できる。

なお、上記第１〜第５の実施形態及び変形例においては、位置指示器３０が内蔵する電気二重層コンデンサ４０３の充電方法として、コイル４１２の周囲に交流磁界を生じさせる方法を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、電気二重層コンデンサ４０３の両端に導通する露出端子をケース３１に設けて、この露出端子に、位置指示器３０の外部の電源供給装置を接続して、電気二重層コンデンサ４０３を充電することも可能である。
また、上記第１〜第５の実施形態及び変形例において、静電結合方式を用いて位置指示器３０の位置をタブレット２０により検出することも可能である。
以下、この例について第６の実施形態として説明する。

［第６の実施形態］
図１７は、第６の実施形態における位置指示器の内部回路４３の構成を示す図である。また、図１８は、第６の実施形態におけるタブレットの内部回路４４の構成を示す図である。これら図１７及び図１８に示す内部回路４３、内部回路４４において、内部回路４０（図３）、内部回路２１（図４）と同様に構成される各部については、同符号を付して説明を省略する。

本第６の実施形態において、内部回路４３を内蔵する位置指示器３０と、内部回路４４を内蔵するタブレット２０とは、静電結合方式によって指示位置の検出を行う。
すなわち、位置指示器３０においては、ケース３１（図２）の先端から突出する導体芯４３５に、先端部導体４３４を基準とした不平衡信号電圧が印加される。この導体芯４３５をタブレット２０の表面、すなわち入力エリア２０Ａ（図１）に当接させる操作が行われると、タブレット２０のループコイルが導体芯４３５と静電結合する。ここで、タブレットの各ループコイルには電位差が生じ、この電位差は導体芯４３５との距離に対応するので、複数のループコイルの電位差に基づいて導体芯４３５の位置を検出できる。

図１７に示す内部回路４３の構成について説明する。
内部回路４３において、電気二重層コンデンサ４０３とコントローラ４０１の電源端子Ｖｃｃとの間には、電圧変換回路４３１（電圧供給補助手段）が直列に接続される。電圧変換回路４３１は、電気二重層コンデンサ４０３の両端電圧を変換してコントローラ４０１のＶｃｃ端子に電源電圧を供給する回路である。コントローラ４０１の定格電源電圧が１．５Ｖであったとすると、電圧変換回路４３１は、例えば、電気二重層コンデンサ４０３の両端電圧が２．５Ｖの場合にこれを１．５Ｖに減圧して、電源端子Ｖｃｃに印加する。また、例えば、電気二重層コンデンサ４０３の両端電圧が０．５Ｖに低下した場合、電圧変換回路４３１はこれを１．５Ｖに昇圧して電源端子Ｖｃｃに印加する。
また、電圧変換回路４３１には、コントローラ４０１の端子Ｐ１から制御信号が入力されるとともに、電圧変換回路４３１からコントローラ４０１の端子Ｐ２に対して信号を送信可能に構成される。電圧変換回路４３１は、コントローラ４０１の端子Ｐ１から制御信号が入力された場合に、電気二重層コンデンサ４０３の両端電圧を検出して、その電圧値を示す信号を端子Ｐ２へ出力する。これにより、コントローラ４０１は、電気二重層コンデンサ４０３の充電が必要か否かを判別する。

また、内部回路４３において、電気二重層コンデンサ４０３には、充電用端子４３２（電力伝達手段）が接続される。この充電用端子４３２は、位置指示器３０のケース３１（図２）から露出する接点を備え、この接点には、コンピュータシステム１０の外部の電源供給装置が接続される。このため、電気二重層コンデンサ４０３は、外部の電源供給装置により充電される。

そして、電気二重層コンデンサ４０３による電源電圧の供給を受けたコントローラ４０１は、発振子４２１によって生成されるクロックに基づいて、端子Ｐ０から、ケース３１（図２）の先端から突出する導体芯４３５に対して正弦波電圧を印加する。端子Ｐ０と導体芯４３５との間にはコンデンサ４３３が直列に接続されており、導体芯４３５には正弦波成分のみが印加される。ここで、導体芯４３５の周囲には先端部導体４３４が配設され、この先端部導体４３４はコントローラ４０１のＧＮＤ端子に接続されている。

一方、タブレット２０が内蔵する内部回路４４は、図１８に示すように、ループコイル群２１Ａ、２１Ｂの各ループコイルがマルチプレクサ４４４に接続され、このマルチプレクサ４４４に、差動増幅器４４１、帯域フィルタ（ＢＰＦ）４４２、及び制御部４４３の各部が接続されて構成される。
差動増幅器４４１は、マルチプレクサ４４４を介して接続される各ループコイルからの入力信号の差を増幅して帯域フィルタ４４２に出力し、この信号は帯域フィルタ４４２によってノイズ成分が除去された後、制御部４４３に入力される。制御部４４３は、入力された信号に基づいて、導体芯４３５の位置、すなわち位置指示器３０による指示位置を検出する。

このように、本発明を、静電容量結合方式によって位置検出を行う場合に適用することが可能である。この場合も、位置指示器３０の内部回路４３が電気二重層コンデンサ４０３を有し、この電気二重層コンデンサ４０３を電源としてコントローラ４０１を駆動できるので、内部回路４３から十分な強度の信号を送信することができ、かつ、電池交換等の面倒なメンテナンスが不要である。

また、第６の実施形態のように、電気二重層コンデンサ４０３を充電するための充電用端子４３２を設けた場合、外部の電源供給装置として、所定の直流電圧を供給する装置を充電用端子４３２に接触させることで、電気二重層コンデンサ４０３を速やかに充電することができる。上述したように、電気二重層コンデンサ４０３は、極めて短時間で充電することができるので、充電用端子４３２に外部の電源供給装置を接続する時間も短時間でよい。このため、手軽に充電を行うことができる上、外部の電源と充電用端子４３２とを接続したまま保持する特別な機構等を設ける必要がなく、極めて低コストで容易に実現可能である。

この第６の実施形態において、ループコイル群２１Ａ、２１Ｂは、上述したようにタブレット２０に埋設されるものとしてもよいが、タブレット２０の液晶画面の視認性を損なわないループコイルを、タブレット２０の表面に配設する構成としてもよい。この場合、内部回路４３を内蔵する位置指示器３０の指示位置を、より安定して確実に検出できるという利点がある。

なお、上記第１〜第６の実施形態及び変形例においては、ペン型のケース３１を有する位置指示器３０を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、エアブラシ型、デジタイザのカーソル型、マウス型の位置指示器等を用いる構成としてもよいし、より小型の指輪型の形状としてもよい。また、位置指示器３０におけるコイル４１２の位置や、スイッチ３３、３４の位置、形状及び数についても任意であり、その他の細部構成についても任意に変更可能である。

本発明を適用した第１の実施形態に係るコンピュータシステムの概略的構成を示す図である。 位置指示器の構成を示す斜視図である。 位置指示器が内蔵する内部回路の構成を示す図である。 タブレットが内蔵する内部回路の構成を示す図である。 位置指示器の送信動作を示すタイミングチャートであり、（Ａ）はコントローラの端子Ｐ０の出力を示し、（Ｂ）は共振回路の両端電圧を示し、（Ｃ）は動作状態を示し、（Ｄ）はデータを示す。 充電器の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は機能ブロック図である。 コンピュータ本体の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 コンピュータシステムにおいて実行される充電制御処理を示すフローチャートである。 充電制御処理でモニタに表示される充電要求メッセージを例示する図である。 充電要求を報知する別の例を示す図であり、（Ａ）は位置指示器に発光部を設けた例を示し、（Ｂ）はタブレットに発光部を設けた例を示し、（Ｃ）は充電器に発光部を設けた例を示す。 第１の実施形態の変形例における充電制御処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態の別の変形例における充電制御処理を示すフローチャートである。 本発明を適用した第２の実施形態に係る充電器の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は機能ブロック図である。 本発明を適用した第３の実施形態に係るタブレットの構成を示す斜視図である。 本発明を適用した第４の実施形態に係るタブレットの構成を示す斜視図である。 本発明を適用した第５の実施形態に係るタブレット型コンピュータの構成を示す斜視図である。 本発明を適用した第６の実施形態に係る位置指示器の内部回路の構成を示す図である。 本発明を適用した第６の実施形態に係るタブレットが内蔵する内部回路の構成を示す図である。

符号の説明

１０ コンピュータシステム
１１ コンピュータ本体（コンピュータ）
１２ モニタ（表示装置）
２０、６１、６５ タブレット（位置検出装置）
２０Ａ、６１Ａ、６５Ａ 入力エリア
２１、４４ タブレットの内部回路
２９、３９、５９ 発光部
３０ 位置指示器
３２ 芯
３３、３４ スイッチ
４０、４３ 位置指示器の内部回路
５０、５０Ａ 充電器（スタンド）
５１ 筐体
５２ 挿入口
５３ 支持部
５４ 電力供給用コイル（交流磁界発生手段）
５５ 充電制御回路（交流磁界発生手段）
５６ 検出スイッチ
６２ 充電部（スタンド）
６３ 挿入口
６６ 電力供給用コイル（交流磁界発生手段）
７０ タブレット型コンピュータ
７２ 液晶表示パネル（表示装置）
７３ 指示器収納部
７４ 挿入口
７５ 電力供給用コイル
１００ 制御系
１０１ ＣＰＵ
１０９ 充電案内画面
４０１ コントローラ（情報送信手段）
４０２ ダイオード（充電回路）
４０３ 電気二重層コンデンサ（電気二重層コンデンサ）
４０４ スイッチ
４０５ コンデンサ（電圧供給補助手段）
４０７ 電圧検出器（電圧検出手段）
４１０ 共振回路（共振回路、充電回路、電力伝達手段）
４１１ コンデンサ
４１２ コイル
４２４ 抵抗
４２５ 可変容量コンデンサ
４３１ 電圧変換回路（電圧供給補助手段）
４３２ 充電用端子（電力伝達手段）
４３３ コンデンサ
４３４ 先端部ケース
４３５ 導体芯

Claims (13)

1. 位置指示器の先端から突出し押圧力が印加される芯と、位置指示器の外部から供給される電力を受信する電力伝達手段と、所定の駆動電圧が供給されるコントローラと、前記コントローラから出力される信号に応じた交流磁界を放射する共振回路とを備え、前記共振回路から放射された交流磁界によって位置指示が行われる位置指示器であって、
   前記電力伝達手段を介して前記コントローラの駆動電力が充電される充電用コンデンサと、
   前記コントローラに供給される駆動電圧を検出して検出電圧に応じた信号を出力する電圧検出手段と、
   前記充電用コンデンサと前記コントローラとの間に設けられ前記電圧検出手段からの出力信号に応じて通電制御が行われるスイッチとを備え、
   前記スイッチの通電制御によって前記充電用コンデンサにおける充電電圧を前記所定の駆動電圧として前記コントローラに供給するようにしたことを特徴とする位置指示器。
2. 位置指示器の先端から突出する導体の芯と該芯の周囲に配設された先端部導体とともに、所定の駆動電圧が供給されるコントローラを備え、前記コントローラからの出力信号に応じた信号が前記芯と該芯の周囲に配設された先端部導体との間に印加されることで静電結合に基づく位置指示が行われる位置指示器であって、
   前記位置指示器の外部から供給される電力を受信する電力伝達手段と、
   前記電力伝達手段を介して前記コントローラの駆動電力が充電される充電用コンデンサと、
   前記コントローラに供給される駆動電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記充電用コンデンサと前記コントローラの間に設けられ前記電圧検出手段からの出力信号に応じて通電制御が行われるスイッチとを備え、
   前記スイッチの通電制御によって前記充電用コンデンサにおける充電電圧を前記所定の駆動電圧として前記コントローラに供給するようにしたことを特徴とする位置指示器。
3. 前記電力伝達手段は前記位置指示器に対して外部から供給される交流信号を受信し、前記位置指示器は、前記電力伝達手段により受信された交流信号を整流する整流回路を備え、前記交流信号により前記位置指示器に対して非接触で電力供給が行われて前記充電用コンデンサに充電されるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
4. 発光手段を備え、前記電圧検出手段からの出力信号に応じて前記発光手段によって充電が必要である旨の報知を行うようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
5. 前記芯に加えられた押圧力の大きさに応じて容量が変化する可変容量コンデンサが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
6. 前記電圧検出手段は、前記充電用コンデンサあるいは前記コントローラに接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
7. 前記充電用コンデンサの充電電圧を昇圧するための昇圧回路を備え、前記充電用コンデンサの充電電圧が前記コントローラを駆動するための前記所定の駆動電圧よりも低い場合であっても前記昇圧回路によって前記コントローラに前記所定の駆動電圧が供給されるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
8. 前記充電用コンデンサは電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
9. 前記スイッチと前記コントローラとの間に、前記コントローラに供給される駆動電圧を安定化させる駆動電圧安定化用コンデンサを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の位置指示器。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の位置指示器と、所定の入力エリアを有し前記位置指示器から送信された信号を受信することで前記位置指示器が前記所定の入力エリア上で指示した位置を検出する位置検出装置を備えた位置入力装置であって、
    前記位置指示器には、前記電圧検出手段からの出力信号に応じて前記位置検出装置に対して充電を要求するための情報を送信するための情報送信手段を備えており、
    前記位置検出装置には、前記位置指示器からの充電を要求する情報の受信に対応して前記位置指示器への充電が必要である旨の報知を行う報知手段が備えられていることを特徴とする位置入力装置。
11. 前記位置検出装置には前記入力エリアとして機能する表示パネルが備えられており、前記表示パネル上にて前記位置指示器による位置入力操作が行われるとともに前記表示パネルにて前記位置指示器への充電が必要である旨の報知が行われることを特徴とする請求項１０に記載の位置入力装置。
12. 前記位置検出装置には、前記位置指示器に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段による充電制御を行う充電制御手段を備え、前記位置指示器の前記電力供給手段への近接に対応して前記充電制御手段による前記電力供給手段の通電制御が行われることを特徴とする請求項１０に記載の位置入力装置。
13. 前記位置指示器は、前記コントローラから出力される信号に応じた交流磁界を放射する共振回路を備え、前記共振回路から放射された交流磁界によって位置指示が行われるとともに、前記共振回路は、前記位置検出装置に対して充電を要求するための情報を送信するための情報送信手段を構成することを特徴とする請求項１０に記載の位置入力装置。

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