JP5848589B2 - 位置検出装置および位置検出方法 - Google Patents

Description

この発明は、第１の指示体による位置指示を電磁誘導方式で検出するための第１のセンサを備えると共に、電磁誘導方式以外の検出方式で第２の指示体の位置指示を検出するための第２のセンサとを備え、第１の指示体と第２の指示体とによる位置指示を同時に検出することが可能な位置検出装置に関する。

指やペンなどの指示体によって指示された位置を検出する位置検出装置が知られている。この位置検出装置で用いられる位置検出方式としては、抵抗膜方式、電磁誘導方式、静電容量方式など種々のものが提供されている。

このうち、電磁誘導方式の位置検出装置は、例えば特許文献１（特開２００４−２１２９７３号公報）に開示されているように、センサと、指示体としての位置指示器とから構成されている。位置指示器は、電磁誘導信号を発生する例えば電子ペンからなる。電磁誘導方式の位置検出用のセンサは、基板上に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々に細長いループコイルが多数個並べられて構成され、位置指示器からの電磁誘導信号を、この基板上のループコイルで検出することにより、位置指示器により指示された位置を検出する。

この電磁誘導方式の位置検出装置は、指示体としての電子ペンにより比較的高精細に位置入力することができ、広く用いられている。

また、近年、タッチパネル等に用いられる指示体（指やペン型の位置指示器（静電ペン）等）の位置検出の方式として静電容量方式の位置検出装置の開発が盛んに行われている。静電容量方式には、表面型（Surface Capacitive Type）と投影型（Projected Capacitive Type）の２種類の方式があり、両方式ともセンサ電極と指示体との間の静電結合状態の変化を検出して、指示体の位置を検出する。投影型の静電容量方式を発展させたクロスポイント静電結合方式と呼ばれる方式の位置検出装置も提案されている（例えば特許文献２（特開２０１１−３０３４号公報）参照）。

図１４は、クロスポイント静電容量方式の位置検出装置のセンサの一例の構成を示すものである。このクロスポイント静電容量方式の位置検出装置のセンサは、図１４に示すように、指示入力面の例えばＹ軸方向（縦方向）の上部電極Ｅｘと、Ｘ軸方向（横方向）の下部電極Ｅｙとを、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に、それぞれ所定間隔で複数本並べ、互いが直交するとともに僅かな隙間を空けて配列させることにより構成されている。この場合、上部電極Ｅｘと下部電極Ｅｙとの間の重なり部分（クロスポイント）には所定の静電容量Ｃｏ（固定容量）が形成される。

そして、使用者が把持した位置指示器や使用者の指などの指示体１００が、指示入力面に近づくあるいは接触した位置においては、その位置の電極Ｅｘ、Ｅｙと指示体との間に静電容量Ｃｆが形成される。そして、指示体１００は人体を通じてグラウンドに所定の静電容量Ｃｇを介して接続されている。この結果、その静電容量ＣｆおよびＣｇのために、その指示体１００が指示する位置において、上部電極Ｅｘと下部電極Ｅｙとの間の電荷が変化する。クロスポイント静電容量方式の位置検出装置では、この電荷の変化を検出することで、指示入力面内において指示体１００により指示された位置が特定される。

この電荷の変化は、位置検出回路１０１で検出する。位置検出回路１０１は、例えば、下部電極Ｅｙを送信電極として、これに所定の送信信号を供給すると共に、上部電極Ｅｘを受信電極として、この受信電極から受信信号を受信し、受信信号の電流変化を検出することにより、前記電荷の変化を検出する。位置検出回路１０１は、送信信号を供給する送信電極を切り替えると共に、受信電極からの受信信号の電流変化の検出処理を順次に行うことにより、指示体により指示された位置を検出する。

特開２００４−２１２９７３号公報 特開２０１１−３０３４号公報

上述した電磁誘導方式の位置検出用のセンサが位置検出する対象の指示体は電子ペンであり、一方、静電容量方式の位置検出用のセンサが位置検出する対象の指示体は、指や静電ペンであり、検出すべき対象が全く異なる。そこで、一つの位置検出装置に、電磁誘導方式の位置検出用のセンサと、静電容量方式の位置検出用のセンサとを搭載することが考えられる。この位置検出装置によれば、例えば指での位置指示を静電容量方式の位置検出用のセンサを用いて検出しながら、同時に、電子ペンによる位置指示を電磁誘導方式の位置検出用のセンサを用いて検出することができる。したがって、指による位置指示に応じて、電子ペンによる位置指示に応じた制御対象を変更するなどの操作が可能となり、便利である。

ところで、電磁誘導方式の位置検出回路では、電子ペンからの電磁誘導信号をセンサで検出し、その検出位置を検出することにより、電子ペンにより指示された位置を検出することができる。このため、位置指示器とセンサとの間で送受される電磁誘導信号は、比較的低レベルであっても、位置検出回路で、電子ペンにより指示された位置を検出することができる。

これに対して、静電容量方式の位置検出回路では、上述したように、センサの受信電極からの受信信号について、指や静電ペンにより指示された位置における電流変化を検出するものであり、電磁誘導方式に比較して位置検出感度が低い。このため、静電容量方式の位置検出回路では、センサに供給する送信信号のレベルは比較的大きくする必要があり、特に、指示体により指示された位置の検出性能を上げるためには、センサに供給する送信信号のレベルを更に大きくする必要がある。

このため、電磁誘導方式の位置検出用のセンサと、静電容量方式の位置検出用のセンサとを備えて、両センサにより、同時に指示体による位置指示を検出することができる位置検出装置においては、静電容量方式の位置検出用のセンサに供給する送信信号により、電磁誘導方式の位置検出回路から得られる位置検出信号にジッタが発生しまう等の悪影響が生じるおそれがあった。ここで、位置検出信号に発生するジッタとは、指示体が同じ位置を指示していても、位置検出回路から得られる位置検出信号が、同じ位置を示すものとならずに、変動してしまうことを言う。

以上の問題は、電磁誘導方式の位置検出用のセンサと組み合わせる他の位置検出用のセンサが静電容量方式のセンサである場合に限られるものではなく、当該センサに供給する送信信号により、電磁誘導方式の位置検出回路からの位置検出信号に悪影響を与えるような全てセンサに当てはまる。

この発明は、以上の点にかんがみ、電磁誘導方式の位置検出用のセンサと、電磁誘導方式以外の他の方式の位置検出用のセンサとを備え、両センサで、同時に指示体による位置指示を検出することができる位置検出装置において、電磁誘導方式以外の検出方式のセンサに供給する送信信号による電磁誘導方式の位置検出回路への悪影響を軽減することができるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、
電磁誘導方式によって第１の指示体による位置指示を検出するための第１のセンサと、前記第１のセンサに近接して配置されると共に、前記電磁誘導方式以外の検出方式で第２の指示体による位置指示を検出するための第２のセンサとを備え、前記第１の指示体および前記第２の指示体による位置指示を同時に検出可能な位置検出装置であって、
前記第２のセンサに前記第２の指示体による位置指示を検出するための送信信号を供給する信号供給回路と、
前記第１の指示体による位置指示に対応して前記第１のセンサから出力される信号と、前記第２の指示体による位置指示に対応して前記第２のセンサから出力される信号が供給されて、前記第１の指示体と前記第２の指示体とによる位置指示状況を判別する位置指示状況判別回路と、
前記位置指示状況判別回路による前記位置指示状況の判別結果に対応して、前記信号供給回路から前記第２のセンサに供給される前記送信信号の信号レベルを制御する信号レベル制御回路と、
を備えており、
前記位置指示状況判別回路によって判別された前記位置指示状況に基づいて、前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況から、前記第１の指示体と前記第２の指示体が同時的位置指示の状況に遷移した際には、前記信号レベル制御回路によって、前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況において前記第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルよりも信号レベルが異なる送信信号を前記第２のセンサに供給して前記第２の指示体による位置指示を検出するようにした
ことを特徴とする位置検出装置を提供する。

上述の構成の請求項１の発明においては、位置指示状況判別回路は、第１の位置検出回路からの第１の指示体の位置指示の検出出力と、第２の位置検出回路からの第２の指示体の位置指示の検出出力とに基づいて、第１の指示体と第２の指示体とによる位置指示状況を判別する。そして、信号レベル制御回路は、この位置指示状況判別回路によって判別された位置指示状況に基づいて、第１の指示体と第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況から、第１の指示体と第２の指示体が同時的位置指示の状況に遷移した際には、第１の指示体と第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況において第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルよりも信号レベルが異なる送信信号を第２のセンサに供給するようにして、第２のセンサに供給する送信信号の信号レベルを制御する。

信号レベル制御回路は、例えば、第１の指示体による位置指示のみが検出されているときに、第２の指示体による位置指示が検出されて同時的位置指示の状況に遷移した際、または、第２の指示体による位置指示のみが検出されているときに、第１の指示体による位置指示が検出されて同時的位置指示の状況に遷移した際には、第２のセンサに供給する送信信号の信号レベルを低くするように制御することができる。この結果、請求項１の発明によれば、電磁誘導方式の位置検出回路から得られる位置検出信号のジッタ性能が悪化する等の問題を軽減することができる。

また、第１の指示体による位置指示は検出されずに、第２の指示体による位置指示のみが検出される状況においては、信号レベル制御回路は、第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルを高くするように制御することができる。この結果、第２の位置検出回路は、第２のセンサから出力される信号から、第２の指示体の位置指示を良好なＳ／Ｎの状態で検出することができるようになる。

この発明によれば、電磁誘導方式の位置検出用のセンサと、電磁誘導方式以外の他の方式の位置検出用のセンサとを備え、両センサで、同時に指示体による位置指示を検出することができる位置検出装置において、電磁誘導方式以外の検出方式のセンサに供給する送信信号による電磁誘導方式の位置検出回路への悪影響を軽減することができる。また、第１および第２の指示体の位置指示状況に対応して、第１の指示体または第２の指示体を良好なＳ／Ｎの状態で検出することができるようにすることが可能である。

この発明による位置検出装置の実施形態が適用された電子機器の構成例を示す分解斜視図である。 この発明による位置検出装置の実施形態における信号処理部の構成の一部を示すブロック図である。 この発明による位置検出装置の実施形態における信号処理部の構成の一部を示すブロック図である。 この発明による位置検出装置の実施形態における第１の指示体と第２の指示体の位置指示状況の遷移図を示す図である。 この発明による位置検出装置の第１の実施形態における要部を説明するために用いる図である。 この発明による位置検出装置の第１の実施形態における要部の処理動作例を説明するためのフローチャートである。 この発明による位置検出装置の第２の実施形態における要部を説明するために用いる図である。 この発明による位置検出装置の第２の実施形態における要部の処理動作例を説明するためのフローチャートである。 この発明による位置検出装置の第３の実施形態の要部の構成例を示すブロック図である。 この発明による位置検出装置の第３の実施形態における要部の処理動作例を説明するためのフローチャートである。 この発明による位置検出装置の第４の実施形態における要部を説明するために用いる図である。 この発明による位置検出装置に用いられる電磁誘導方式のセンサの他の例を説明するための図である。 この発明による位置検出装置に搭載される第１のセンサと第２のセンサの他の配置例を説明するための図である。 静電容量方式のセンサを説明するための図である。

［第１の実施形態］
図１は、この発明による位置検出装置の第１の実施形態を搭載する電子機器の構成例を示す分解構成図である。この図１の例では、電子機器は、例えば電子ペンなどの位置指示器からなる電磁誘導方式用の指示体（以下、第１の指示体という）によって指示された位置を電磁誘導方式の位置検出用のセンサ（以下、第１のセンサと称する）で検出する機能を備えると共に、表示デバイスの表示画面への指や位置指示器（静電ペン）などの指示体（以下、第２の指示体という）よって指示された位置を静電容量方式の位置検出用のセンサ（以下、第２のセンサと称する）で検出する機能を備え、両センサで、同時に第１および第２の指示体による位置指示を検出することができるパッド型端末である。

このパッド型端末の一例である電子機器１０は、電磁誘導方式の位置検出用の第１のセンサ２０と、表示デバイス３０と、静電容量方式の位置検出用の第２のセンサ４０と、制御回路基板５０と、平面部材６０と、筐体７０とで構成されている。

表示デバイス３０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットディスプレイからなり、ディスプレイ基板３１上に、表示画素３２が、Ｘ軸方向（横方向）に多数個配列されていると共に、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向（縦方向）に多数個配列された表示画面３３を備えている。第１のセンサ２０は、この表示デバイス３０の表示画面３３の裏面側に、表示デバイス３０と重畳するように配置される。また、第２のセンサ４０は、この表示デバイス３０の表示画面３３の表面側において、表示デバイス３０の表示画面３３と重畳するように配置される。したがって、第１のセンサ２０と第２のセンサ４０も、重畳して配置される関係となっている。

そして、第１の指示体が指示する位置の検出が可能である第１のセンサ２０の検出領域と、第２の指示体が指示する位置の検出が可能である第２のセンサ４０の検出領域と、表示デバイス３０の表示画面３３の表示領域とが、ほぼ等しい大きさとされると共に、重畳して配置される関係となっている。

図１では、図示を省略するが、第１のセンサ２０に対して電磁誘導方式の位置検出回路（第１の位置検出回路）が接続され、第２のセンサ４０に対しては静電容量方式の位置検出回路（第２の位置検出回路）が接続される。これら、第１および第２の位置検出回路は、制御回路基板５０上に設けられており、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０とは、例えばフレキシブルケーブルにより接続される。制御回路基板５０には、電子機器１０を制御するためのマイクロコンピュータ、表示デバイス３０の表示制御回路、その他の電子部品、銅箔配線パターンが搭載されている。

平面部材６０は、例えばガラスや樹脂などの透明材料からなり、その一方の面６０ａの側は、電子ペンからなる第１の指示体および指や指示ペンなどの第２の指示体による位置指示のための操作面とされている。そして、この平面部材６０の一方の面６０ａとは反対側の面の側には、第２のセンサ４０および表示デバイス３０が配置されている。

この例では、平面部材６０は、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０の指示体の検出領域よりも若干大きい形状を有する。すなわち、図１の平面部材６０において、点線で囲んで示す領域６１は、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０の指示体の検出領域に対応する領域であり、この領域６１の周囲には、枠領域６２が形成されている。図示は省略するが、平面部材６０は、枠領域６２に、例えばシルクスクリーン印刷などを施して、この枠領域６２を不透明状態にして、領域６１のみを透明状態に保持するように形成しても良い。

筐体７０は、例えば合成樹脂により構成されている。この筐体７０には、第１のセンサ２０、表示デバイス３０、第２のセンサ４０および制御回路基板５０を収納するための凹部７１が形成されている。この凹部７１内に、第１のセンサ２０、表示デバイス３０、第２のセンサ４０および制御回路基板５０が収納された後、平面部材６０の枠領域６２が筐体７０の枠領域７２に、例えば接着材によって、結合されることにより、凹部７１が閉塞されて、電子機器１０が組み立てられる。

次に、電磁誘導方式の第１のセンサ２０およびその位置検出回路２００の構成例を、図２を参照して説明する。この例の第１のセンサ２０と共に使用する第１の指示体の例としての電子ペン２３は、コイル２３Ｌと、このコイル２３Ｌに並列に接続されるコンデンサ２３Ｃとから構成される共振回路を内蔵している。

この第１のセンサ２０は、Ｘ軸方向ループコイル群２２Ｘが配線基板２１（図１参照）の一方の面に配置されると共に、Ｙ軸方向ループコイル群２２Ｙが、配線基板２１の他方の面に配置されて構成される。Ｘ軸方向ループコイル群２２ＸおよびＹ軸方向ループコイル群２２Ｙは、それぞれ複数本の矩形のループコイルからなっている。この例では、Ｘ軸方向にｎ本、Ｙ軸方向にｍ本のループコイルが配置されている。Ｘ軸方向ループコイル群２２ＸおよびＹ軸方向ループコイル群２２Ｙの各ループコイルは互いに重畳されて配置されている。

Ｘ軸方向ループコイル群２２Ｘを構成する各ループコイルは、電子ペン２３による位置指示を検出するための検出領域の横方向（Ｘ軸方向）に、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。また、Ｙ軸方向ループコイル群２２Ｙを構成する各ループコイルは、検出領域の縦方向（Ｙ軸方向）に、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。

この第１のセンサ２０に対して、位置検出回路２００が接続されている。この位置検出回路２００は、選択回路２０１、発振器２０２、送信アンプを構成する電流ドライバ２０３、送受信切り替え回路２０４、受信アンプ２０５、検波回路２０６、ローパスフィルタ２０７、サンプルホールド回路２０８、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路２０９および制御回路２１０を備えている。

さらに、位置検出回路２００は、送信アンプを構成する電流ドライバ２０３に供給する電源電圧を制御するためのＤＣ−ＤＣコンバータ２１１を備えている。このＤＣ−ＤＣコンバータ２１１の制御端ＦＢには、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換回路２１２を介して制御回路２１０から出力された制御コードＣＰ１が供給される。この制御コードＣＰ１は、電流ドライバ２０３に供給する電源電圧を制御するために使用される。この制御コードＣＰ１は、Ｄ／Ａ変換回路２１２においてアナログ値に変換されてＤＣ−ＤＣコンバータ２１１に供給される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１は、その直流入力電圧Ｖｉｎを、制御コードＣＰ１に対応した直流出力電圧Ｖｏｕｔに変換し、電流ドライバ２０３の電源電圧ＰＷ１として供給する。そして、第１のセンサ２０から電子ペン２３に供給される電磁誘導信号の信号レベルは電源電圧ＰＷ１に応じて定まる。制御コードＣＰ１は、当該電子ペン２３からの電磁誘導信号を受けた第１のセンサ２０から出力される信号に基づいて、位置検出回路２００で電子ペン２３により指示された位置を、十分にジッタの発生を抑えた状態で検出することができるような値とされる。

Ｘ軸方向ループコイル群２２Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群２２Ｙは、選択回路２０１に接続される。この選択回路２０１は、２つのループコイル群２２Ｘ，２２Ｙのうちの１つのループコイルを、制御回路２１０の制御に従って順次選択する。

発振器２０２は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。この交流信号は、電流ドライバ２０３に供給されて電流に変換された後に、送受信切り替え回路２０４へ送出される。送受信切り替え回路２０４は、制御回路２１０の制御により、選択回路２０１によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を、所定時間毎に切り替える。送信側端子Ｔには電流ドライバ２０３が、受信側端子Ｒには受信アンプ２０５が、それぞれ接続されている。

したがって、送信時には、電流ドライバ２０３において電流に変換された交流信号が、送受信切り替え回路２０４の送信側端子Ｔを介して、選択回路２０１で選択されているループコイルに供給される。また、受信時には、選択回路２０１で選択されたループコイルに発生する誘導電圧が、選択回路２０１及び送受信切り替え回路２０４の受信側端子Ｒを介して受信アンプ２０５に供給されて増幅され、検波回路２０６へ送出される。

受信アンプ２０５において増幅された誘導電圧は、検波回路２０６によって検波され、低域フィルタ２０７およびサンプルホールド回路２０８を介してＡ／Ｄ変換回路２０９に供給される。Ａ／Ｄ変換回路２０９は、供給された信号を、アナログ信号からディジタル信号に変換し、制御回路２１０に供給する。

制御回路２１０は、位置検出のため制御を行う。すなわち、制御回路２１０は、選択回路２０１におけるループコイルの選択、送受信切り替え回路２０４における信号切り替え、サンプルホールド回路２０８のタイミングなどを制御する。

制御回路２１０は、送受信切り替え回路２０４を送信側端子Ｔに接続するように切り替えることにより、Ｘ軸方向ループコイル群２２ＸあるいはＹ軸方向ループコイル群２２Ｙのうち、選択回路２０１で選択されているループコイルを通電制御して電磁波（電磁誘導信号）を送出させる。電子ペン２３の共振回路は、このループコイルから送出された電磁波を受けて、エネルギーを蓄え、その蓄えたエネルギーに基づく電磁波を第１のセンサ２０に送信するように働く。

次に、制御回路２１０は、送受信切り替え回路２０４を受信側端子Ｒに接続するように切り替える。すると、Ｘ軸方向ループコイル群２２Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群２２Ｙの各ループコイルには、位置指示器である電子ペン２３から送信される電磁波によって誘導電圧が発生する。

制御回路２１０は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値に基づいて、第１のセンサ２０の検出領域におけるＸ軸方向およびＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。そして、制御回路２１０は、算出した座標値から電子ペン２３により指示された位置を検出し、その検出結果に応じて表示デバイス３０に表示される画面を制御する。

また、制御回路２１０は、第１の指示体としての電子ペン２３により指示された位置の座標値が算出されたか否かにより、電子ペン２３が第１のセンサ２０で検出されているかどうかを示す指示体有無信号（以下、第１の指示体有無信号という）Ｄｍを生成し、後述するように、第２のセンサ４０の位置検出回路４００の制御回路４１０に供給する。

次に、図３を参照して、第２のセンサ４０およびその位置検出回路４００の構成例を説明する。この第２のセンサ４０は、この例では、複数の指を同時に検出するマルチタッチを検出するために、クロスポイント静電容量方式のセンサの構成とされている。

第２のセンサ４０は、例えば透明基板４１の一面（表示デバイス３０の表示画面３３に対向する面とは反対側の面）に、光透過性を有する複数の電極からなる透明電極群が形成されて構成される。透明基板４１は、例えばガラス基板あるいは樹脂フィルム基板からなる。

透明電極群は、それぞれがＹ軸方向に形成された複数本の第１の透明電極４２Ｘと、それぞれがＹ軸方向に直交するＸ軸方向に形成された複数本の第２の透明電極４２Ｙとからなる。第１の透明電極４２Ｘは、Ｘ軸方向に、所定間隔ずつ隔てて配置されている。また、第２の透明電極４２Ｙは、Ｙ軸方向に、所定間隔ずつ隔てて配置されている。これら第１の透明電極４２Ｘおよび第２の透明電極４２Ｙは、光透過性の導電材料、例えばＩＴＯ膜からなる導体で構成されている。

そして、第１の透明電極４２Ｘと第２の透明電極４２Ｙとは、この例においては、透明基板４１の同じ一面側に形成されている。このため、互いに直交する第１の透明電極４２Ｘと第２の透明電極４２Ｙとの交差点であるクロスポイントの領域においては、第１の透明電極４２Ｘと第２の透明電極４２Ｙとの間に絶縁材が配置されることで互いが電気的に絶縁されている。

この第２のセンサ４０には、位置検出回路４００が接続されている。この位置検出回路４００は、送信信号発生回路４０１、送信電極選択回路４０２、送信信号増幅回路４０３、受信電極選択回路４０４、受信信号処理回路４０５、位置情報出力回路４０６、制御回路４１０を備えている。

図３では、便宜上、送信信号増幅回路４０３は１個の送信アンプ４０３Ａを備える構成を示したが、実際には、複数本の第２の透明電極４２Ｙのそれぞれに対して送信アンプ４０３Ａが設けられており、送信信号増幅回路４０３は複数個の送信アンプ４０３Ａを備えて構成されている。

さらに、位置検出回路４００は、送信信号増幅回路４０３に供給する電源電圧を制御するためのＤＣ−ＤＣコンバータ４０７を備えている。このＤＣ−ＤＣコンバータ４０７の制御端ＦＢには、Ｄ／Ａ変換回路４０８を介して制御回路４１０から出力された制御コードＣＰ２が供給される。この制御コードＣＰ２は、第２のセンサ４０に供給される電源電圧が所定の信号レベルで供給されるように制御するために使用される。この制御コードＣＰ２は、Ｄ／Ａ変換回路４０８によりアナログ値に変換される。この制御コードＣＰ２により、後述する送信アンプ４０３Ａから第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルが設定されるようになっている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４０７は、その直流入力電圧Ｖｉｎを、制御コードＣＰ２に対応して直流出力電圧Ｖｏｕｔに変換する。このＤＣ−ＤＣコンバータ４０７の直流出力電圧Ｖｏｕｔは、送信信号増幅回路４０３の複数個の送信アンプ４０３Ａのそれぞれに、電源電圧ＰＷ２として供給される。

この第１の実施形態では、制御回路４１０は、位置指示状況判別回路４１１を備えている。この位置指示状況判別回路４１１は、電子機器１０に搭載された位置検出装置における第１の指示体（電子ペン２３）と第２の指示体（指や静電ペンなどの位置指示器）による位置指示状況を判別する。

そして、制御回路４１０は、この位置指示状況判別回路４１１の判別結果に対応して、Ｄ／Ａ変換回路４０８を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ４０７に供給する制御コードＣＰ２を可変制御する。したがって、送信信号増幅回路４０３の複数個の送信アンプ４０３Ａに供給される電源電圧ＰＷ２は、第１の指示体と第２の指示体による位置指示状況に対応して可変制御され、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、その電源電圧ＰＷ２の可変制御に応じた信号レベルとなる。この送信信号の信号レベルの可変制御については、後で詳述する。

この第１の実施形態では、位置検出回路４００は、制御回路４１０の制御に基づいて、所定の時間間隔、例えば１０ｍｓｅｃ毎に位置検出処理を離散的に実行することで、第２のセンサ４０上の第２の指示体による複数の位置指示を個々に検出し、それぞれの位置検出結果を得るようにする。

送信信号発生回路４０１および送信電極選択回路４０２は、送信信号供給回路を構成し、受信電極選択回路４０４および受信信号処理回路４０５は、信号受信回路を構成する。そして、この例では、第１の透明電極４２Ｘは、受信電極とされると共に、第２の透明電極４２Ｙは、送信電極とされている。

送信信号発生回路４０１は、制御回路４１０の制御に従った所定のタイミングで、所定の送信信号を送信電極選択回路４０２に供給する。所定の送信信号としては、例えば直交拡散符号などを用いることができる（例えば、特開２００３−２２１５８号公報参照）。

送信電極選択回路４０２は、制御回路４１０の選択制御にしたがって、所定の第２の透明電極４２Ｙを選択する。送信電極選択回路４０２によって選択された第２の透明電極４２Ｙには、送信信号発生回路４０１からの送信信号が、送信信号増幅回路４０３の送信アンプ４０３Ａを通じて供給される。

受信電極選択回路４０４は、制御回路４１０の制御にしたがって、順次、第１の透明電極４２Ｘを選択し、選択した第１の透明電極４２Ｘからの受信信号を受信信号処理回路４０５に供給する。

受信信号処理回路４０５は、制御回路４１０による制御に基づいて、指や位置指示器などの第２の指示体が第２のセンサ４０上で位置を指示することで生じる受信信号の信号変化を第１の透明電極４２Ｘで検出し、その検出出力を位置情報出力回路４０６に供給する。

位置情報出力回路４０６は、制御回路４１０による制御に基づいて、受信信号処理回路４０５の検出出力から、前記信号変化が生じた第１の透明電極４２Ｘと、そのときに送信信号が供給されている第２の透明電極４２Ｙとから、指または位置指示器などの第２の指示体によって指示された位置に対応した指示位置検出信号である座標出力を位置検出結果として生成して制御回路４１０に出力する。

制御回路４１０は、位置情報出力回路４０６からの位置検出結果の座標出力を受けて、第１の指示体により指示された位置や、移動操作（ジェスチャー操作）を検出し、その検出結果に応じて表示デバイス３０に表示される画面を制御する。また、制御回路４１０は、第２の指示体としての指や位置指示器により指示された位置の座標値が算出されたか否かにより、第２の指示体による位置指示が第２のセンサ４０で検出されているかどうかを示す指示体有無信号（以下、第２の指示体有無信号という）Ｄｃを生成する。そして、制御回路４１０は、生成した第２の指示体有無信号Ｄｃを、制御回路４１０の位置指示状況判別回路４１１に出力する。

以上のようにして、この実施形態の位置検出装置は、電磁誘導方式の第１のセンサ２０およびその位置検出回路２００を備えると共に、静電容量方式の第２のセンサ４０およびその位置検出回路４００を備え、第１の指示体（例えば電子ペン）と、第２の指示体（例えば指や位置指示器）とによる位置指示を同時に検出することが可能である。電子機器１０は、これら第１の指示体の検出結果と第２の指示体の検出結果とに応じて、表示デバイス３０の表示画像を変更制御するなどの処理が可能となる。

［第２のセンサ４０への送信信号の送信レベル制御］
この第１の実施形態の位置検出装置では、静電容量方式の第２のセンサ４０に供給する送信信号が電磁誘導方式の第１のセンサ２０の位置検出回路２００へ及ぼす悪影響を、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを位置指示状況判別回路４１１による位置指示状況の判別結果に対応して制御することにより軽減する。

すなわち、この第１の実施形態では、第２のセンサ４０は、表示デバイス３０の例としての液晶ディスプレイ上に重畳して配置されているが、この液晶ディスプレイによって発生するノイズによって、第２のセンサ４０および位置検出回路４００を用いた第２の指示体の検出出力のＳ／Ｎが悪化してしまうことがある。そこで、この第１の実施形態では、第２のセンサ４０への送信信号の信号レベルを高くして、第２の指示体の検出出力のＳ／Ｎの改善を図るようにしている。

しかしながら、第２のセンサ４０への送信信号の信号レベルを高くすると、第１のセンサ２０および位置検出回路２００を用いた第１の指示体の位置検出信号にジッタが発生してしまうおそれがある。そこで、この実施形態では、第２のセンサ４０へ供給する送信信号の信号レベルを常時高くするのではなく、第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況に対応して、第２のセンサ４０への送信信号の信号レベルを制御するようにする。

前述したように、第２のセンサ４０に接続される位置検出回路４００の制御回路４１０は、位置指示状況判別回路４１１を備えている。この位置指示状況判別回路４１１には、第１のセンサ２０に接続されている位置検出回路２００の制御回路２１０から、第１の指示体としての電子ペン２３による位置指示が第１のセンサ２０で検出されているかどうかを示す第１の指示体有無信号Ｄｍが供給されている。また、位置指示状況判別回路４１１は、制御回路４１０で生成された第２の指示体有無信号Ｄｃを取得する。

そして、位置指示状況判別回路４１１は、制御回路２１０から供給された第１の指示体有無信号Ｄｍと、第２の指示体有無信号Ｄｃとから、位置検出装置における第１の指示体と第２の指示体の位置指示状況を判別する。制御回路４１０は、この位置指示状況判別回路４１１の判別結果に対応した制御コードＣＰ２を生成し、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０７に供給する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４０７は、その入力直流電圧Ｖｉｎを、制御コードＣＰ２に応じた出力直流電圧Ｖｏｕｔに変換し、その出力直流電圧Ｖｏｕｔを送信信号増幅回路４０３の各送信アンプの電源電圧ＰＷ２として供給する。これにより、第２のセンサ４０の第２の透明電極４２Ｙに供給される送信信号の信号レベルは、位置指示状況判別回路４１１の判別結果に対応して制御された信号レベルとなる。

この第１の実施形態による位置検出装置における第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況の遷移図を、図４に示す。そして、この第１の実施形態における第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況と、第２のセンサに供給する送信信号の信号レベルの大きさとの対応表を、図５に示す。

すなわち、図４の遷移図に示すように、第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況は、第１の指示体と第２の指示体との両方が検出されていない非検出の状況５０１、第１の指示体のみが検出されている状況５０２、第２の指示体のみが検出されている状況５０３、第１の指示体と第２の指示体とが同時に検出されている同時検出の状況５０４、の４つの状況がある。そして、図４において矢印にて示すように、それぞれの状況間において遷移がある。

なお、第１の指示体のみが検出されている状況５０２と、第２の指示体のみが検出されている状況５０３との間での遷移の矢印を破線にしたのは、これらの状況５０２と状況５０３との間の遷移は、非検出の状況５０１や、同時検出の状況５０４を経由して生じるのが通常であって、直接的に生じるのは、稀であると考えられることを考慮したものである。

そして、以上のように遷移をする第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況に対応して、第２のセンサ４０への送信信号の信号レベルは、図５に示すように、制御される。

すなわち、位置指示状況が、第１の指示体および第２の指示体の両方が検出されていない非検出の状況５０１あるいは第１の指示体のみが検出されている状況５０２では、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、低いレベルＥＬに設定される。また、位置指示状況が、第２の指示体のみが検出されている状況５０３では、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、高レベルＥＨに設定される。更に、位置指示状況が、第１の指示体および第２の指示体の両方が同時に検出されている同時検出の状況５０４では、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、前記低レベルＥＬと前記高レベルＥＨとの間の中レベルＥＭに設定される。

なお、図５中の「第２のセンサへの送信信号レベル」の欄に記載された各信号レベルは、制御回路４１０からＤＣ−ＤＣコンバータ４０７を制御するための制御コードＣＰ２により設定される。

ここで、図５において、送信信号の信号レベルのうち、高レベルＥＨは、静電容量方式の第２のセンサ４０および位置検出回路４００により、第２の指示体の位置指示の検出を、良好なＳ／Ｎの状態で行うことができるようにする信号レベルとされる。このときにＤＣ−ＤＣコンバータ４０７から送信信号増幅回路４０３に供給される電源電圧ＰＷ２は、例えば１２〜２４Ｖ（ボルト）程度に、その電圧値が制御される。

また、送信信号の信号レベルのうち、中レベルＥＭは、静電容量方式の第２のセンサ４０および位置検出回路４００により、第２の指示体の位置指示の良好な検出を維持しつつ、電磁誘導方式の第１のセンサ２０および位置検出回路２００の位置検出信号のジッタの発生を軽減することができるようにする信号レベルとされる。このときにＤＣ−ＤＣコンバータ４０７から送信信号増幅回路４０３に供給される電源電圧ＰＷ２は、例えば３．３〜５Ｖ（ボルト）程度に、その電圧値が制御される。

また、送信信号の信号レベルのうち、低レベルＥＬは、静電容量方式の第２のセンサ４０および位置検出回路４００により、第２の指示体の位置指示の検出は可能であって、電磁誘導方式の第１のセンサ２０および位置検出回路２００の位置検出信号のジッタの発生を最小限に抑えることができる信号レベルとされる。このときに送信信号増幅回路４０３に供給する電源電圧ＰＷ２は、例えば３．３Ｖ（ボルト）程度に設定される。

なお、上述の例では、３つの信号レベルＥＨ，ＥＭ，ＥＬの大小関係は、ＥＨ＞ＥＭ≧ＥＬとされている。

また、この図５に示す例では、第１のセンサ２０に位置検出回路２００から供給される送信信号（電子ペン２３へ電磁誘導信号を送るための交流信号）の信号レベルは、第１のセンサ２０と位置検出回路２００とにより、第１の指示体の位置指示を良好に行える固定値の信号レベルに設定されている。図５の例では、後述する図７、図１１を用いた説明との関係から、第１のセンサ２０への送信信号の信号レベルを中レベルとした。なお、後述するように、第１のセンサ２０への送信信号の信号レベルを可変とすることもできる。

次に、位置検出回路４００の制御回路４１０における、位置指示状況判別回路４１１の機能を含む送信信号の信号レベルの制御処理動作の例を、図６のフローチャートを参照して説明する。

すなわち、制御回路４１０の位置指示状況判別回路４１１は、位置情報出力回路４０６からの第２のセンサ４０の座標出力から生成した第２の指示体有無信号Ｄｃと、位置検出回路２００の制御回路２１０からの第１の指示体有無信号Ｄｍとを監視し、先ず、第２の指示体有無信号Ｄｃに基づき、第２の指示体が検出されている状況（状況５０３または状況５０４）であるか否か判別する（ステップＳ１０１）。

このステップＳ１０１において、第２の指示体が検出されてはいない状況（状況５０１または状況５０２）と判別されたときには、制御回路４１０は、制御コードＣＰ２によりＤＣ−ＤＣコンバータ４０７を制御して、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルを、前述の低レベルＥＬに設定する（ステップＳ１０２）。その後、制御回路４１０は、処理をステップＳ１０１に戻し、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

また、ステップＳ１０１で、第２の指示体が検出されている状況（状況５０３または状況５０４）であると判別したときには、制御回路４１０の位置指示状況判別回路４１１は、第１の指示体有無信号Ｄｍに基づき、第２の指示体のみでなく第１の指示体も検出されている状況（状況５０４）であるか否か判別する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３で、第１の指示体と第２の指示体とが同時に検出されている状況（状況５０４）であると判別されたときには、制御回路４１０は、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを、前述の中レベルＥＭとするような制御コードＣＰ２を、Ｄ／Ａ変換回路４０８を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ４０７に出力する（ステップＳ１０４）。その後、制御回路４１０は、処理をステップＳ１０１に戻し、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

また、ステップＳ１０３で、第２の指示体は検出されているが、第１の指示体が検出されていない状況（状況５０３）であると判別されたときには、制御回路４１０は、送信信号レベルを、前述の高レベルＥＨとするような制御コードＣＰ２を、Ｄ／Ａ変換回路４０８を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ４０７に出力する（ステップＳ１０５）。その後、制御回路４１０は、処理をステップＳ１０１に戻し、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

なお、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、図４に示した状況の遷移が発生したときに、その状況の遷移後の信号レベルとなるように変更制御されるものであり、状況の遷移がないときには、その状況における信号レベルを維持するものであることは言うまでもない。

以上の処理ルーチンにより、この第１の実施形態では、図５に示したように、第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況に応じて、第２のセンサ４０への送信信号の信号レベルが制御される。これにより、第２のセンサに供給する送信信号による電磁誘導方式の位置検出回路２００への悪影響を軽減しながら、第１の指示体および第２の指示体の指示位置の検出を良好に行うことができる。

すなわち、第２のセンサ４０により第２の指示体が検出されていない状況のときには、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、低レベルＥＬに設定され、第１のセンサ２０および位置検出回路２００における第１の指示体の位置検出信号におけるジッタが最小限となるように抑制される。

また、第２のセンサ４０により第２の指示体が検出されている状況であっても、第１のセンサ２０により第１の指示体が検出された状況のときには、第２の指示体のみが検出されるときの送信信号の信号レベルが高レベルＥＨよりも低い中レベルＥＭになるように、送信信号の信号レベルが制御されるので、第１のセンサ２０および位置検出回路２００における第１の指示体の位置検出信号におけるジッタが軽減される。

そして、この実施形態では、第１のセンサ２０で第１の指示体が検出されずに、第２の指示体が第２のセンサ４０で検出された状況のときには、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルは、高レベルＥＨに設定されているので、表示デバイスからのノイズに拘わらず、指などの第２の指示体は、第２のセンサ４０および位置検出回路４００により、良好なＳ／Ｎの状態で検出することができる。

なお、この第１の実施形態では、電流ドライバ２０３から第１のセンサ２０に供給される交流信号の信号レベルは固定値とされるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１を設けずに、当該固定値の電源電圧が電流ドライバ２０３に供給されるように構成しても良い。

［第２の実施形態］
上述の第１の実施形態では、電磁誘導方式の第１のセンサ２０および位置検出回路２００におけるジッタを軽減させるために、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルのみを制御するようにした。

しかし、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルを制御すると共に、第１の指示体を構成する位置指示器としての電子ペン２３に第１のセンサ２０から供給される電磁誘導信号の信号レベルを制御することで、より効果的に、静電容量方式の第２のセンサ４０に供給される送信信号による電磁誘導方式の位置検出回路２００への悪影響を軽減することができる。

この第２の実施形態における位置検出装置のハードウエア構成は、上述した第１の実施形態と同様である。また、この第２の実施形態においても、位置検出回路４００の制御回路４１０は、上述した第１の実施形態と同様にして、送信信号の信号レベルを制御するように構成される。

そして、この第２の実施形態では、電子ペン２３に第１のセンサ２０から供給される電磁誘導信号の信号レベルを可変制御するために、第１のセンサ２０の位置検出回路２００の制御回路２１０は、第１のセンサ２０に供給する送信信号（交流信号）の信号レベルを、固定値ではなく、可変制御する。すなわち、図示は省略するが、例えば図２に示した位置検出回路２００の制御回路２１０も、位置指示状況判別回路を備えるようにする。そして、この制御回路２１０の位置指示状況判別回路には、位置検出回路４００の制御回路４１０から、第２の指示体有無信号Ｄｃを供給する。さらに、この制御回路２１０の位置指示状況判別回路には、当該制御回路２１０で生成した第１の指示体有無信号Ｄｍを供給する。

制御回路２１０の位置指示状況判別回路は、第１の指示体有無信号Ｄｍと第２の指示体有無信号Ｄｃとから、第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況を判別する。そして、制御回路２１０は、Ｄ／Ａ変換回路２１２を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ２１１に供給する制御コードＰ１を、その位置指示状況判別回路の判別結果に対応して可変制御することで、第１のセンサ２０に供給される送信信号（交流信号）の信号レベルを制御する。その他の構成は、上述した第１の実施形態と同様とする。

図７は、この第２の実施形態の場合における第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況と、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルの大きさおよび第１のセンサ２０に供給される送信信号（交流信号）の信号レベルの大きさを示すための対応表である。

この図７において、第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況に対する、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルの大きさは、前述した図５と同様である。この図７と図５との相違点は、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルの大きさが、固定値ではなく、第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況に対応して可変となっている点である。この例では、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルは、図５で設定した中レベルに加えて、当該中レベルよりも低い低レベル、および当該中レベルよりも高い高レベルを採用している。

すなわち、位置指示状況が、第１の指示体が検出されない状況（第２の指示体のみが検出される状況５０３あるいは第１の指示体および第２の指示体の両方が検出されない非検出の状況５０１）では、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルは、第１の指示体を検出することが可能である低レベルに設定される。また、位置指示状況が、第１の指示体のみが検出される状況５０２では、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルは、第１の指示体を、第２のセンサ４０へ送信信号が供給されることにより生じる悪影響を十分に避けて検出することができるような高レベルに設定される。更に、位置指示状況が、第１の指示体および第２の指示体の両方が同時に検出される同時検出の状況５０４では、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルは、前記低レベルと前記高レベルとの間の中間の中レベルに設定される。

次に、位置検出回路２００の制御回路２１０が、位置指示状況判別回路の機能を含む場合における送信信号の信号レベルの制御処理動作の例を、図８のフローチャートを参照して説明する。

すなわち、制御回路２１０の位置指示状況判別回路は、第１の指示体有無信号Ｄｍと第２の指示体有無信号Ｄｃとを監視し、先ず、第１の指示体有無信号Ｄｍに基づき、第１の指示体が検出されている状況（状況５０２または状況５０４）であるか否か判別する（ステップＳ２０１）。

このステップＳ２０１において、第１の指示体が検出されてはいない状況（状況５０１または状況５０３）であると判別されたときには、制御回路２１０は、制御コードＣＰ１によりＤＣ−ＤＣコンバータ２１１を制御して、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルを、前述の低レベルに設定する（ステップＳ２０２）。その後、制御回路２１０は、処理をステップＳ２０１に戻し、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。

また、ステップＳ２０１で、第１の指示体が検出されている状況（状況５０２または状況５０４）であると判別したときには、制御回路２１０の位置指示状況判別回路は、第２の指示体有無信号Ｄｃに基づき、第１の指示体に加えて第２の指示体が検出されている状況（状況５０４）であるか否か判別する（ステップＳ２０３）。

このステップＳ２０３で、第１の指示体に加えて第２の指示体が検出されている状況（状況５０４）であると判別されたときには、制御回路２１０は、制御コードＣＰ１によりＤＣ−ＤＣコンバータ２１１を制御して、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルを、前述の中レベルＥＭに設定する（ステップＳ２０４）。その後、制御回路２１０は、処理をステップＳ２０１に戻し、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。

また、ステップＳ２０３で、第１の指示体は検出されているが、第２の指示体は検出されていない状況（状況５０２）であると判別されたときには、制御回路２１０は、制御コードＣＰ１によりＤＣ−ＤＣコンバータ２１１を制御して、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルを、前述の高レベルに設定する（ステップＳ２０５）。その後、制御回路２１０は、処理をステップＳ２０１に戻し、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。

なお、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルは、図４に示した状況の遷移が発生したときに、その状況の遷移後の信号レベルとなるように変更制御されるものであり、状況の遷移がないときには、その状況における送信信号の信号レベルを維持するものであることは言うまでもない。

上述した第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルのみならず、第１のセンサ２０に供給される送信信号の信号レベルが制御されることで、より効果的に、第２のセンサに供給される送信信号による電磁誘導方式の位置検出回路２００への悪影響を軽減することができる。

すなわち、第２の実施形態においては、第１の指示体のみが検出される状況では、第２のセンサ４０に供給される送信信号の信号レベルが低レベルに設定されると共に、第１のセンサ２０に供給される送信信号（交流信号）の信号レベルが高レベルに設定されるので、第２のセンサに供給される送信信号により電磁誘導方式の位置検出回路２００に生じる悪影響を、より軽減することができるという効果がある。

また、第１のセンサ２０に供給される送信信号（交流信号）の信号レベルが高レベルに設定されるので、第１のセンサ２０および位置検出回路２００は、第１の指示体を、よりＳ／Ｎの良好な状態で検出することができるという効果もある。

［第３の実施形態］
この第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例である。すなわち、上述した第２の実施形態では、位置検出回路２００の制御回路２１０と位置検出回路４００の制御回路４１０のそれぞれが、位置指示状況判別回路の機能を備え、それぞれ、制御コードＣＰ１、ＣＰ２を別個に生成するようにした。

これに対して、この第３の実施形態においては、位置検出回路２００と位置検出回路４００とは別個に位置指示状況判別回路を備える制御コード生成回路を設けて、制御回路２１０と制御回路４１０の処理負担を軽減するようにする。

図９は、この第３の実施形態の電子機器１０の位置検出回路のハードウエア構成例の要部を示すものである。この要部に示す部分以外は、上述した第１の実施形態および第２の実施形態と同様の構成とされる。

すなわち、図９に示すように、第３の実施形態における位置検出回路２００の制御回路２１０Ａは、第１の指示体有無信号Ｄｍを生成する機能は有するが、位置指示状況判別回路の機能および制御コードＣＰ１を生成する機能は有しない。また、第３の実施形態における位置検出回路４００の制御回路４１０Ａは、第２の指示体有無信号Ｄｃを生成する機能は有するが、位置指示状況判別回路の機能および制御コードＣＰ２を生成する機能は有しない。

そして、第３の実施形態の位置検出装置においては、制御コード発生回路６００が設けられる。この制御コード発生回路６００は、位置指示状況判別回路６０１と、制御コード発生回路６０２とを備える。

位置指示状況判別回路６０１には、位置検出回路２００の制御回路２１０Ａから、第１の指示体有無信号Ｄｍが供給されると共に、位置検出回路４００の制御回路４１０Ａから、第２の指示体有無信号Ｄｃが供給される。位置指示状況判別回路６０１は、これら第１の指示体有無信号Ｄｍおよび第２の指示体有無信号Ｄｃから、第１の指示体と第２の指示体の、電子機器１０の位置検出装置における位置指示状況を判別し、その判別結果を制御コード発生回路６０２に供給する。

制御コード発生回路６０２は、位置指示状況判別回路６０１からの第１の指示体と第２の指示体の位置指示状況の判別結果に対応して、制御コードＣＰ１および制御コードＣＰ２を生成する。そして、制御コード発生回路６０２は、制御コードＣＰ１をＤ／Ａ変換回路２１２を通じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１１の制御端ＦＢに供給して、第１のセンサ２０に供給する送信信号の信号レベルを制御する。また、制御コード発生回路６０２は、制御コードＣＰ２をＤ／Ａ変換回路４０８を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ４０７に供給して、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを制御する。

この制御コード生成回路６００における処理動作例のフローチャートを図１０に示す。

制御コード生成回路６００の位置指示状況判別回路６０１は、第１の指示体有無信号Ｄｍと第２の指示体有無信号Ｄｃとを監視し、第１の指示体と第２の指示体とが検出されていない状況５０１であるか否か判別する（ステップＳ３０１）。このステップＳ３０１で、状況５０１であると判別されたときには、制御コード生成回路６０２は、第１のセンサ２０に供給する送信信号の信号レベルを低レベルとするように、制御コードＣＰ１を生成してＤ／Ａ変換回路２１２に出力すると共に、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを低レベルＥＬとするように、制御コードＣＰ２を生成してＤ／Ａ変換回路４０８に出力する（ステップＳ３０２）。そして、制御コード生成回路６００は、処理をステップＳ３０１に戻し、このステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。

ステップＳ３０１で、第１の指示体も第２の指示体も検出されない非検出状況５０１ではないと判別したときには、位置指示状況判別回路６０１は、第１の指示体と第２の指示体とが同時に検出される同時検出５０４の状況であるか否か判別する（ステップＳ３０３）。このステップＳ３０３で、同時検出の状況５０４であると判別されたときには、制御コード生成回路６０２は、第１のセンサ２０に供給する送信信号の信号レベルを中レベルとするように、制御コードＣＰ１を生成してＤ／Ａ変換回路２１２に出力すると共に、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを中レベルＥＭとするように、制御コードＣＰ２を生成してＤ／Ａ変換回路４０８に出力する（ステップＳ３０４）。そして、制御コード生成回路６００は、処理をステップＳ３０１に戻し、このステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。

ステップＳ３０３で、同時検出の状況５０４ではないと判別したときには、位置指示状況判別回路６０１は、第１の指示体のみが検出されている状況５０２であるか否か判別する（ステップＳ３０５）。このステップＳ３０５で、第１の指示体のみが検出されている状況５０２であると判別されたときには、制御コード生成回路６０２は、第１のセンサ２０に供給する送信信号の信号レベルを高レベルとするように、制御コードＣＰ１を生成してＤ／Ａ変換回路２１２に出力すると共に、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを低レベルＥＬとするように、制御コードＣＰ２を生成してＤ／Ａ変換回路４０８に出力する（ステップＳ３０６）。そして、制御コード生成回路６００は、処理をステップＳ３０１に戻し、このステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。

また、ステップＳ３０５で、第１の指示体のみが検出されている状況５０２ではなく、第２の指示体のみが検出されている状況５０３であると判別されたときには、制御コード生成回路６０２は、第１のセンサ２０に供給する送信信号の信号レベルを低レベルとするように、制御コードＣＰ１を生成してＤ／Ａ変換回路２１２に出力すると共に、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを高レベルＥＨとするように、制御コードＣＰ２を生成してＤ／Ａ変換回路４０８に出力する（ステップＳ３０７）。そして、制御コード生成回路６００は、処理をステップＳ３０１に戻し、このステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。

この第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。

なお、上述の第３の実施形態においては、一つの制御コード発生回路６０２で、制御コードＣＰ１と制御コードＣＰ２とを発生させるようにした。しかし、制御コード発生回路６０２の代わりに、制御コードＣＰ１を発生する制御コード発生回路と、制御コードＣＰ２を発生する制御コード発生回路とを別々に備えるようにしてもよい。その場合には、制御コードＣＰ１を発生する制御コード発生回路では、位置指示状況判別回路６０１からの判別結果に対応して、前述した図８に示した処理を実行して制御コードＣＰ１を発生し、また、制御コードＣＰ２を発生する制御コード発生回路では、位置指示状況判別回路６０１からの判別結果に対応して、前述した図６に示した処理を実行して制御コードＣＰ２を発生するようにすることができる。

［第４の実施形態］
上述の第１の実施形態では、電磁誘導方式の第１のセンサ２０および位置検出回路２００におけるジッタ性能の悪化を軽減させるために、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを低くするように制御するようにした。

しかし、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを低くする代わりに、第１のセンサ２０から第１の指示体を構成する位置指示器としての電子ペンに供給する電磁信号のレベルを高くするように制御することによっても、第２のセンサに供給する送信信号による第１のセンサおよび位置検出回路２００での第１の指示体の検出処理への悪影響を軽減するという、所期の目的を達成することができる。

第４の実施形態は、そのように構成した位置検出装置の場合である。この第４の実施形態においても、ハードウエア構成例は、図１および図２に示したものと同様である。ただし、この第４の実施形態においては、図２において、制御回路２１０は、位置指示状況判別回路を備えると共に、第１の指示体有無信号をその位置指示状況判別回路に供給するようにする。そして、位置検出回路４００の制御回路４１０は、この位置検出回路２００の制御回路２１０の位置指示状況判別回路に、第２の指示体有無信号Ｄｃを供給するようにする。この第４の実施形態では、位置検出回路４００の制御回路４１０は、位置指示状況判別回路４１１の機能は備えない。

制御回路２１０の位置指示状況判別回路は、第１の指示体有無信号Ｄｍと第２の指示体有無信号Ｄｃとから、第１の指示体および第２の指示体により位置検出装置における位置指示状況を判別する。そして、制御回路２１０は、この位置指示状況判別回路の判別結果に対応して、制御コードＣＰ１を生成するようにする。

図１１は、この第４の実施形態の場合における第１の指示体および第２の指示体の位置指示状況と、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルの大きさおよび第１のセンサ２０に供給する送信信号の信号レベルの大きさを示すための対応表である。この図１１の例においては、図５および図７と同様に、送信信号の信号レベルを、低、中、高の、３段階に制御する場合を説明する。

すなわち、この第４の実施形態においては、図１１に示すように、第２のセンサ４０に供給される送信信号は、表示デバイス３０からのノイズに拘わらず、第２の指示体をＳ／Ｎ良く検出することができる中レベルに固定するようにする。

一方、第１のセンサ２０から第１の指示体を構成する位置指示器としての電子ペン２３に供給する電磁信号の信号レベルを制御するために、この第４の実施形態では、第１のセンサに供給される送信信号の信号レベルを、図１１に示すように制御する。すなわち、第１のセンサに供給される送信信号の信号レベルを、第１の指示体のみが検出されていて、第２の指示体が検出されていない状況では、高レベルに設定し、また、第１の指示体に加えて第２の指示体が検出されている状況では、中レベルに設定するようにする。更に、第１の指示体が検出されていない状況では、第２の指示体が検出されているか否かにかかわらず、第１のセンサに供給される送信信号の信号レベルを、低レベルに設定するようにする。

この第４の実施形態においても、静電容量方式の第２のセンサ４０に供給される送信信号による電磁誘導方式の位置検出回路２００への悪影響を軽減することもできる。

なお、上述の第１の実施形態の位置検出装置が適用された電子機器１０では、表示デバイス３０が存在し、この表示デバイス３０からのノイズに拘わらず、静電容量方式の第２のセンサ４０および位置検出回路４００の位置検出出力をＳ／Ｎ良く、検出できるようにするため、第２のセンサ４０に供給する送信信号の信号レベルを、中レベルに設定するようにした。

しかし、表示デバイス等のノイズ源が存在せずに、第１のセンサ２０と第２のセンサ４０とが、例えば重畳して配置される電子機器においては、第２のセンサ４０に、第１の実施形態の場合のような中レベルの送信信号を供給する必要はない。したがって、その場合には、図１１における第２のセンサへの送信信号の信号レベルは、低レベル、好ましくは中レベルＥＭとするようにしても良い。

［その他の実施形態または変形例］
以上説明した電磁誘導方式の第１のセンサは、Ｘ軸方向に配列されたループコイル群と、Ｙ軸方向に配列されたループコイル群の一方を、電子ペンに電磁誘導信号を供給するコイルとして用いるようにしたが、電磁誘導方式の第１のセンサは、このようなタイプのものに限られるものではない。

例えば、図１２に示すような電磁誘導方式の第１のセンサ８０を用いることもできる。すなわち、この図１２の例においては、検出コイル基板８１の一方の面上には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に配列されたグリッド形状の検出用ループコイル８２Ｘおよび８２Ｙを備える。そして、この検出コイル基板８１の一方の面、あるいは他方の面の周部に、第１の指示体を構成する位置指示器（電子ペン）８４に電磁誘導信号を供給する駆動コイルを、図１２において点線で示すように、周辺励磁コイル８３として配置するようにする。

位置検出回路８００は、この周辺励磁コイル８３に所定の周波数信号を供給する。これにより、周辺励磁コイル８３に電磁誘導信号が発生し、第１の指示体としての位置指示器（電子ペン）８４の共振回路８４１に、その電磁誘導信号に応じたエネルギーが蓄えられる。そして、位置指示器８４は、その共振回路８４１に蓄えた磁界エネルギーを、第１のセンサ８０の検出コイル基板８１に供給する。

位置検出回路８００は、検出用ループコイル８２Ｘ、８２Ｙで受信された信号に基づいて位置指示器８４が指示する位置を検出する。すなわち、位置指示器８４の共振回路８４１による磁界に応じて検出用ループコイル８２Ｘ、８２Ｙには誘導電流が生じる。位置検出回路８００は、検出用ループコイル８２Ｘ、８２Ｙを切り替えながら、誘導電流が生じた検出用ループコイル８２Ｘ、８２Ｙの位置を判定し、その判定結果から位置指示器８４が指示する位置を算出して出力する。

この図１２の電磁誘導方式の第１のセンサの場合には、周辺励磁コイル８３に供給される所定の周波数の信号の信号レベルが、位置検出回路の制御回路からの制御コードにより制御されるものである。

また、以上説明した例では、電磁誘導方式の第１のセンサと組み合わされる位置指示器は、共振回路（電磁結合回路）を備え、第１のセンサからの電磁誘導信号の供給を受けて、その誘導磁界に応じたエネルギーを共振回路に蓄え、その蓄えたエネルギーを第１のセンサに供給するようにした。

しかし、位置指示器が、駆動電源としてバッテリーを備えると共に、第１のセンサに電磁誘導信号を供給するための発振器を備える構成を有している場合には、第１のセンサからは、位置指示器に、電磁誘導信号を供給する必要はない。この発明の位置検出装置における電磁誘導方式の第１のセンサは、このような位置指示器に電磁誘導信号を供給しないタイプの電磁誘導方式のセンサであっても良い。

また、上述の実施形態では、第１のセンサと第２のセンサとの間に表示デバイスが設けられる構成であったが、この発明による位置検出装置は、表示デバイスを備えずに、第１のセンサと第２のセンサとを備える構成であってもよいことは言うまでもない。

また、上述の実施形態では、第１のセンサと第２のセンサとは、互いの検出領域が重畳されるように配置されていたが、このような重畳配置に限らず、第１のセンサと第２のセンサのそれぞれの検出領域が一部重畳して配置される場合や、第１センサと第２のセンサとが近接して配置されている場合にも、この発明は適用可能である。すなわち、例えば図１３に示すように、第１のセンサ２０Ａと第２のセンサ４０Ａとが、水平方向に近接して配置された場合においても、その近接する領域においては、第２のセンサに供給される送信信号による悪影響が、第１のセンサの位置検出出力に現れるおそれがあるので、この図１３の例のような配置であっても、この発明は適用可能である。

なお、上述の実施形態では、第１の指示体および第２の指示体により指示された位置の座標値が算出されたか否かにより、第１の指示体および第２の指示体が、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０で検出されているかどうかを示す指示体有無信号ＤｃおよびＤｍを生成し、位置指示状況判別回路では、この指示体有無信号ＤｃおよびＤｍに基づいて、位置指示状況を判別するようにした。しかし、第１の指示体および第２の指示体が、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０で検出されているかどうかは、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０からの出力信号を監視することによって判別することが可能である。したがって、位置指示状況判別回路は、上述のような座標値が算出されたか否かに基づいて生成された指示体有無信号ＤｃおよびＤｍではなく、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０からの出力信号に基づいて生成された指示体有無信号から、位置指示状況を判別するようにしても良い。

また、上述の説明では、第１の指示体および第２の指示体についての指示体有無信号を生成し、位置指示状況判別回路では、その指示体有無信号に基づいて、位置指示状況を判別するようにした。しかし、指示体有無信号を生成することなく、位置指示状況判別回路で、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０についての位置検出回路の座標出力に基づいて、あるいは、第１のセンサ２０および第２のセンサ４０からのセンサ出力に基づいて、位置指示状況を判別するようにしても良い。

なお、電磁誘導方式以外の検出方式の第２のセンサとしては、上述の実施形態では、静電容量方式のセンサを例にしたが、この第２のセンサとしては、静電容量方式のセンサに限られるものではなく、第２のセンサに送信信号が供給され、その送信信号が、電磁誘導方式の第１のセンサおよび位置検出回路の検出結果に影響を与える場合の全てに、この発明は適用可能である。

また、この発明が適用される電子機器は、上述したパッド型端末などに限られるものではなく、第１のセンサと第２のセンサとを備え、同時に第１の指示体と第２の指示体の検出が可能となる電子機器（例えばタブレット型パソコンや液晶タブレット等）であれば、どのようなものであっても良い。

２０…第１のセンサ、４０…第２のセンサ、２００…電磁誘導方式の位置検出回路（第１の位置検出回路）、２１０…制御回路、４００…静電容量方式の位置検出回路（第２の位置検出回路）、４１０…制御回路、４１１，６０１…位置指示状況判別回路

Claims (7)

1. 電磁誘導方式によって第１の指示体による位置指示を検出するための第１のセンサと、前記第１のセンサに近接して配置されると共に、前記電磁誘導方式以外の検出方式で第２の指示体による位置指示を検出するための第２のセンサとを備え、前記第１の指示体および前記第２の指示体による位置指示を同時に検出可能な位置検出装置であって、
   前記第２のセンサに前記第２の指示体による位置指示を検出するための送信信号を供給する信号供給回路と、
   前記第１の指示体による位置指示に対応して前記第１のセンサから出力される信号と、前記第２の指示体による位置指示に対応して前記第２のセンサから出力される信号が供給されて、前記第１の指示体と前記第２の指示体とによる位置指示状況を判別する位置指示状況判別回路と、
   前記位置指示状況判別回路による前記位置指示状況の判別結果に対応して、前記信号供給回路から前記第２のセンサに供給される前記送信信号の信号レベルを制御する信号レベル制御回路と、
   を備えており、
   前記位置指示状況判別回路によって判別された前記位置指示状況に基づいて、前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況から、前記第１の指示体と前記第２の指示体が同時的位置指示の状況に遷移した際には、前記信号レベル制御回路によって、前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況において前記第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルよりも信号レベルが異なる送信信号を前記第２のセンサに供給して前記第２の指示体による位置指示を検出するようにした
   ことを特徴とする位置検出装置。
2. 前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況とは、前記第２の指示体が位置指示の状況にあり、前記状況から前記第１の指示体と前記第２の指示体が同時的位置指示の状況に遷移した際には、前記信号レベル制御回路によって、前記第２の指示体が位置指示の状況において前記第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルよりも信号レベルが低く設定された送信信号を前記第２のセンサに供給して前記第２の指示体による位置指示を検出するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況とは、前記第１の指示体が位置指示の状況にあり、前記状況から前記第１の指示体と前記第２の指示体が同時的位置指示の状況に遷移した際には、前記信号レベル制御回路によって、前記第１の指示体が位置指示の状況において前記第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルよりも信号レベルが高く設定された送信信号を前記第２のセンサに供給して前記第２の指示体による位置指示を検出するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
4. 前記第１の指示体はコイルを有しており、前記コイルに対してワイヤレスにて電磁誘導信号を供給するための電磁誘導信号供給回路をさらに備え、
   前記信号レベル制御回路は、前記位置指示状況判別回路による前記位置指示状況の判別結果に対応して、前記電磁誘導信号供給回路から第１の指示体に供給される前記電磁誘導信号の信号レベルを制御するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
5. 前記電磁誘導信号供給回路は、前記第１の指示体が有するコイルに対して前記電磁誘導信号を供給するためのコイルを備えている
   ことを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
6. 前記第１のセンサと前記第２のセンサは、互いに重畳されて配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
7. 電磁誘導方式によって第１の指示体による位置指示を検出するための第１のセンサと、前記第１のセンサに近接して配置されると共に、前記電磁誘導方式以外の検出方式で第２の指示体による位置指示を検出するための第２のセンサとを備え、前記第１の指示体および前記第２の指示体による位置指示を同時に検出可能な位置検出方法であって、
   前記第２のセンサに前記第２の指示体による位置指示を検出するための送信信号を供給する信号供給ステップと、
   前記第１の指示体による位置指示に対応して前記第１のセンサから出力される信号と、前記第２の指示体による位置指示に対応して前記第２のセンサから出力される信号が供給されて、前記第１の指示体と前記第２の指示体による位置指示状況を判別する位置指示状況判別ステップと、
   前記位置指示状況判別ステップによる前記位置指示状況の判別結果に対応して、前記信号供給ステップによって前記第２のセンサに供給される前記送信信号の信号レベルを制御する信号レベル制御ステップと、を備えており、
   前記位置指示状況判別ステップによって判別された前記位置指示状況に基づいて、前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況から、前記第１の指示体と前記第２の指示体が同時的位置指示の状況に遷移した際には、前記信号レベル制御ステップによって、前記第１の指示体と前記第２の指示体が互いに非同時的位置指示の状況において前記第２のセンサに供給される送信信号の信号レベルよりも信号レベルが異なる送信信号を前記第２のセンサに供給して前記第２の指示体による位置指示を検出するようにした
   ことを特徴とする位置検出方法。

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