JP5856363B1 - 位置指示器 - Google Patents

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Abstract

従来の位置検出装置に対する互換性を考慮しつつ、周辺金属等の周辺環境による影響を除去した筆圧等の検出が位置検出装置でできるようにした位置指示器を提供する。インダクタンス素子と、静電容量素子とを含んで構成される第１の共振回路を備えると共に、この第１の共振回路と、使用者の所作に関連して共振周波数または位相を変化させる電気的要素値を変化させる変化素子とを含んで構成される第２の共振回路と、第１の共振回路と第２の共振回路とを切り替えるスイッチ回路とを備える。位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための共振回路として、外部から信号を受けない場合及び外部から所定の信号以外の信号を受けた場合には第２の共振回路を、外部から所定の信号を受けた場合には第１の共振回路を選択するようにスイッチ回路に切り替える。

Description

この発明は、少なくともインダクタンス素子と静電容量素子とを含んで構成される共振回路を備え、位置検出装置と共に使用される位置指示器に関する。
電磁誘導方式の位置検出方法として、位置検出装置（タブレット）と位置指示器との間で交流信号（電波）を送受し、位置指示器による位置検出装置のセンサ上での指示位置の座標値を、位置検出装置で検出することができるようにしたものが従来から賞用されている（例えば特許文献１（特開昭６３‐７０３２６号公報）参照）。
特許文献１の位置検出装置においては、センサのループコイルから所定の周波数の電波を送信させ、位置指示器に備えられる共振回路に受信させる。そして、センサのループコイルを受信状態に切り替えて、前記電波を受信した位置指示器の共振回路から発信される電波を当該ループコイルに受信させ、誘導電圧を発生させる。そして、以上の処理をセンサの複数のループコイルを順次切り替えて繰り返し実行し、各ループコイルに発生した誘導電圧のレベルに基づいて位置指示器による指示位置の座標値を求めるようにしている。
そして、上記のような電磁誘導方式の位置検出方法に用いられる従来の位置指示器においては、インダクタンス素子の例としてのコイルと静電容量素子の例としてのコンデンサとの並列接続からなる共振回路を構成する前記コンデンサの一部として、位置指示器の芯体に印加される筆圧に応じて静電容量が連続的に変化する可変容量コンデンサを用い、一方、位置検出装置で、位置指示器の共振回路から受信した誘導電圧から共振周波数の連続的な変化（または位相角の連続的な変化）を検出して、上記の芯体に印加される筆圧に応じた情報を得るようにしている（例えば特許文献２（特開２０１０-１２９９２０号公報）参照）。
特開昭６３‐７０３２６号公報 特開２０１０-１２９９２０号公報
しかしながら、上述の電磁誘導方式の位置検出方法の場合、位置指示器と位置検出装置との間で電磁誘導作用による電波の授受を行っている傍に金属が存在すると、磁束が金属に引き寄せられるために、位置指示器の共振回路のコイルを貫く磁束密度が変化して、位置指示器と位置検出装置との間での相互インダクタンスＭが変化し、位置指示器の共振回路の共振点が変化（共振周波数や位相が変化）してしまう。
このため、位置指示器と位置検出装置との間で電磁誘導作用による電波の授受を行っている傍に金属が存在すると、位置指示器の共振回路の共振点（共振周波数や位相）は、筆圧の変化に応じた可変容量コンデンサの静電容量の変化に応じて変化するのみならず、傍に存在する金属の影響によっても変化しまう。そのため、特許文献２の位置検出装置における筆圧検出方式の場合、位置指示器の芯体に筆圧が印加されていなくても、筆圧が印加されているとして検出してしまい、筆圧を正しく検出することができなくなってしまう恐れがある。
位置指示器と位置検出装置の傍に金属が存在する以外にも、温度変化などの環境の変化によって、また、経年変化によって、本来の固有の共振点（共振周波数や位相）からずれてしまう共振回路を位置指示器が備える場合には、特許文献２の位置検出装置における筆圧検出方式では、その位置指示器の芯体に印加された筆圧を正しく検出することができなくなるおそれがあるという問題もあった。
また、最近は、パッド型携帯端末などの小型の電子機器の入力装置として上述したような位置指示器及び位置検出装置が搭載されるようになってきている。この種の小型の電子機器においては、上記の金属等の問題に加えて、位置指示器を、位置検出装置のセンサ面に対して傾けて使用すると、位置指示器の共振回路のコイル及びフェライトコアと、位置検出装置のシールド板との距離が変わって、電磁結合状態が変化するために位置指示器の共振回路の共振点（共振周波数や位相）がずれるという問題も生じてきている。
さらに、位置指示器及び位置検出装置からなる入力装置を備えるパッド型携帯端末等の電子機器に設けられるスピーカが備える磁石や、パッド型携帯端末等の電子機器のカバーの開閉を検知するための磁石による直流磁界の影響で、電子機器のシールド板が磁気飽和をしてしまい、位置指示器の共振回路からの誘導電圧について位相ドリフトを発生し、この位相ドリフトによる共振点のずれのために、筆圧を正しく検出することができない恐れがあるという問題もある。
以上のように、位置検出装置のセンサと位置指示器の共振回路との間の相互インダクタンスは、周辺金属の存在、熱等の環境要因、位置指示器（ペン）の位置検出装置のセンサに対する傾き、位置指示器や位置検出装置の筐体素材、システム構成等の周辺環境によって変化し、このため、位置指示器と位置検出装置のセンサとの間での共振点（位置指示器の共振回路の共振周波数や位相）がずれてしまう恐れがあった。
以上の問題点に鑑み、出願人は、上述した周辺環境に応じた位置指示器と位置検出装置のセンサとの間での共振点（位置指示器の共振回路の共振周波数や位相）の変化の影響を、位置検出装置での筆圧検出において除去することができる新規の筆圧検出方法を創出している。
この新規の筆圧検出方法においては、位置指示器は、筆圧に応じて静電容量が変化する可変容量コンデンサを共振要素として含まない第１の共振回路と、筆圧に応じて静電容量が変化する可変容量コンデンサを共振要素として含む第２の共振回路とを備える。そして、位置指示器は、位置検出装置との間の電磁結合用の共振回路として、第１の共振回路と、第２の共振回路とを切り替えるようにする。
位置検出装置側では、位置指示器の電磁結合用の共振回路が第１の共振回路であるときの第１の共振周波数の信号を位置指示器から得ると共に、位置指示器の電磁結合用の共振回路が第２の共振回路であるときの第２の共振周波数の信号を位置指示器から得て、第１の共振周波数の信号と第２の共振周波数の信号との差分から、筆圧を検出するように構成する。
このような構成によれば、第１の共振周波数の信号と第２の共振周波数の信号とのそれぞれには、前記周辺金属等の影響による共振点の変化分が同様に含まれるため、両者の差分を演算すると、前記周辺金属等の影響による共振点の変化分はキャンセルされることになる。したがって、位置検出装置では、前記周辺金属等の周辺環境による影響を除去して、筆圧の大きさに正しく対応した筆圧検出出力が得られる。
この場合に、新規の位置指示器は、上述したように、第１の共振回路と、第２の共振回路とを備えると共に、新規の筆圧検出方式を備える位置検出装置に対しては、第１の共振回路と第２の共振回路とを、電磁結合用の共振回路として切り替える構成とする必要がある。
一方、上述のような問題を含む従来の筆圧検出方式を採用している位置検出装置は、既に多く普及している。この点を考慮すると、当該従来の筆圧検出方式を採用している位置検出装置においても、従来通りの筆圧検出方式で筆圧を検出するができるように、新規の位置指示器を構成することが望ましい。つまり、新規の位置指示器としては、従来から普及している位置検出装置と、新規の筆圧検出方法を搭載する新規の位置検出装置との両方との互換性をとれる構成が望ましい。
なお、上述の説明では、使用者の所作に応じて位置指示器に印加される筆圧を、共振回路の共振周波数や位相に反映させるようにした筆圧検出方式の場合について説明したが、筆圧のみならず、使用者の所作に関連する種々の情報を共振回路の共振周波数や位相に反映させるようにする場合にも、上述と同様の問題が生じることは言うまでもない。
この発明は、以上の点を考慮して、従来の位置検出装置でも使用できるように互換性を考慮しつつ、上述した問題点を解決するようにした新規の位置検出装置と共に使用される位置指示器を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明は、
位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための共振回路を備え、使用者の所作に関連する情報を前記共振回路の共振周波数または位相に反映させるようにする位置指示器であって、
インダクタンス素子と、静電容量素子とを含んで構成される第１の共振回路と、
前記インダクタンス素子と、前記静電容量素子と、使用者の所作に関連して共振周波数または位相を変化させる電気的要素値を変化させる変化素子とを含んで構成される第２の共振回路と、
前記第１の共振回路と、前記第２の共振回路とを切り替えるスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を駆動する切替信号を生成して前記スイッチ回路に供給するための切替回路と、
を備え、
外部から信号を受けない場合及び外部から所定の信号以外の信号を受けた場合には、前記切替回路で前記切替信号は生成されず、前記第２の共振回路を前記位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための前記共振回路として構成し、
外部から前記所定の信号を受けた場合には、前記切替回路で前記切替信号が生成されて前記スイッチ回路に供給され、前記第１の共振回路を前記位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための前記共振回路として構成するように切り替わる
ことを特徴とする位置指示器を提供する。
上述の構成のこの発明の位置指示器は、外部から信号を受けていない場合、また、例えば従来の構成の位置検出装置からの信号のような所定の信号以外の信号を受けた場合には、位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための共振回路は、第２の共振回路となり、この第２の共振回路に位置検出装置からの信号に応じた誘導電圧が発生する。
第２の共振回路は、変化素子の電気的要素値、例えばインダクタンス値や静電容量の変化に応じて変化する共振周波数または位相の信号を発生する。したがって、この発明の位置指示器からの信号の受信状態とされた例えば従来の構成の位置検出装置には、この第２の共振回路の共振周波数または位相に応じた誘導電圧が発生する。よって、従来の構成の位置検出装置では、従来の通り、使用者の所作に関連する情報、例えば位置指示器に印加される筆圧の情報を、誘導電圧から検出することが可能となり、互換性を確保することができる。
一方、この発明の位置指示器は、位置検出装置からの信号を受けることができる状態のときであって、所定の信号を受けていないときには、当該位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための共振回路として第２の共振回路を構成し、変化素子の電気的要素値に応じて変化する共振周波数または位相に応じた誘導電圧が、信号を送信してきた位置検出装置に発生する。そして、この発明の位置指示器は、位置検出装置から所定の信号を受けると、第２の共振回路から変化素子を遮断することで、第２の共振回路から第１の共振回路に切り替え、当該位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための共振回路を第１の共振回路に切り替える。したがって、所定の信号を発生した位置検出装置には、変化素子を含まない第１の共振回路の共振周波数または位相に応じた誘導電圧が発生する。
こうして、所定の信号を発生する機能を有する位置検出装置は、変化素子の電気的要素値に応じて変化する第２の共振回路の共振周波数または位相の信号と、変化素子を含まずに前記インダクタンス素子と前記静電容量素子とを含んで構成される第１の共振回路の共振周波数または位相の信号とを取得できる。したがって、新規の位置検出装置などの所定の信号を発生する機能を有する位置検出装置は、両共振回路の信号の差分（周波数差や位相差）を求めることで、共振周波数や位相を変化させる電気的要素値を変化させる使用者の所作に関連する情報、例えば位置指示器に印加される筆圧の情報を検出することができる。
この発明による位置指示器によれば、使用者の所作に関連して共振周波数または位相を変化させる電気的要素値を変化させる変化素子を含んで構成される第２の共振回路を備えると共に、外部からの所定の信号に基づいて生成される切替信号によって切り替えられるスイッチ回路により、前記第２の共振回路から前記変化素子を遮断することで第１の共振回路に切り替える構成を備える。これにより、この発明によれば、従来の位置検出装置でも使用できるように互換性を考慮しつつ、第２の共振回路の共振周波数と第１の共振回路の共振周波数とを受信して、両者の差分を取ることで上述した問題点を解決するようにした新規の位置検出装置と共に使用される位置指示器を提供することができる。
この発明による位置指示器の実施形態と、当該位置指示器と共に使用される位置検出装置からなる電子機器の例を示す図である。 この発明による位置指示器の第１の実施形態の構成例と、当該位置指示器と共に使用される位置検出装置の構成例とを説明するための図である。 この発明による位置指示器の第１の実施形態の要部の構成の回路例を示す図である。 図２に示したこの発明による位置指示器の第１の実施形態の構成例と、当該位置指示器と共に使用される位置検出装置の構成例との間での動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明による位置指示器の実施形態と共に使用される従来タイプの位置検出装置の構成例を示すブロック図である。 この発明による位置指示器の実施形態と共に使用される新規タイプの位置検出装置の構成例を示すブロック図である。 この発明による位置指示器の第１の実施形態の変形例と、当該位置指示器と共に使用される位置検出装置の構成例との間での動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明による位置指示器の第１の実施形態の他の変形例の要部を示す図である。 この発明による位置指示器の第２の実施形態の要部の構成の回路例を示す図である。 この発明による位置指示器の第３の実施形態の要部の構成の回路例を示す図である。 この発明による位置指示器の第３の実施形態の処理動作例を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の位置指示器の他の実施形態の構成例を示す図である。 この発明の位置指示器の他の実施形態の外観構成例を示す図である。
［第１の実施形態］
以下、この発明による第１の位置指示器の実施形態を、図を参照しながら説明する。図１は、この発明による第１の実施形態の位置指示器１と、当該位置指示器１と共に使用する位置検出装置を備える電子機器２の一例の外観図である。この第１の実施形態は、変化素子が位置指示器に印加される筆圧検出用の可変容量コンデンサからなる場合である。
この例の電子機器２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２Ｄを備える携帯端末であり、表示画面２Ｄの下部（裏側）に、電磁誘導方式の位置検出装置２００を備えている。この発明の実施形態の位置指示器１は、ペン形状を有し、その先端に芯体１Ｐが設けられている。そして、位置指示器１は、図１では、図示は省略するが、位置検出装置２００との間で電磁誘導により信号の授受を行うための共振回路を備えている。
この例の電子機器２の筐体は、ペン形状の位置指示器１を収納する収納凹穴２Ｈを備えている。使用者は、必要に応じて、収納凹穴２Ｈに収納されている位置指示器１を、電子機器２から取り出して、表示画面２Ｄを入力面として位置指示操作を行う。
電子機器２においては、表示画面２Ｄ上で、ペン形状の位置指示器１により位置指示操作がされると、表示画面２Ｄの裏側に設けられた位置検出装置２００と位置指示器１との間での電磁結合により信号の授受がなされることにより、位置検出装置２００は、位置指示器１で指示操作された位置及び筆圧を検出する。そして、電子機器２が備えるマイクロコンピュータが、位置検出装置２００で検出された表示画面２Ｄでの操作位置及び筆圧に応じた表示処理を施す。
そして、実施形態の位置指示器１は、使用者の所作に関連する情報として、芯体１Ｐに印加される圧力、すなわち、筆圧の情報を、共振回路の共振周波数や位相に反映させて位置検出装置２００に伝達するようにする。すなわち、使用者が位置指示器１を表示画面２Ｄにおいて位置指示入力をするために、当該表示画面２Ｄを押圧する所作をすると、位置指示器１の芯体１Ｐは、表示画面２Ｄから圧力を受ける。この実施形態の位置指示器１は、図示は省略するが、芯体１Ｐに印加される圧力（筆圧）に応じて静電容量を変化させる可変容量コンデンサを内蔵する。この可変容量コンデンサについては、例えば前述した特許文献２に詳細に説明されているので、ここではその説明は省略する。
そして、後述するように、この実施形態の位置指示器１は、内蔵する可変容量コンデンサを、共振回路の共振周波数や位相を変化させる電気的要素値（この場合には静電容量となる）を変化させる変化素子として用いるようにする。
また、位置検出装置２００は、この実施形態では、筆圧を可変容量コンデンサの変化に応じた共振周波数の変移（位相変移）として検出する従来タイプの位置検出装置２００Ａと、筆圧を可変容量コンデンサの変化に応じた共振周波数や位相の信号と、基準の共振周波数や位相（可変容量コンデンサを含まない共振回路の共振周波数や位相）の信号との差分（周波数差や位相差）として検出する新規タイプの位置検出装置２００Ｂの２つのタイプを想定する。
図２に、第１の実施形態の位置指示器１の内部回路構成例の概略を示すと共に、この第１の実施形態の位置指示器１と共に、入力装置を構成する従来タイプの位置検出装置２００Ａと、新規タイプの位置検出装置２００Ｂとの関係を示す。また、図３に、第１の実施形態の位置指示器１の内部回路構成例の具体回路例を示す。そして、図４は、従来タイプの位置検出装置２００Ａ及び新規タイプの位置検出装置２００Ｂから送信する交流信号と、位置指示器１００での受信信号との関係を説明するためのタイミングチャートである。
図２に示すように、位置指示器１の内部回路は、インダクタンス素子の例としてのコイル１１Ｌと静電容量素子の例としてのコンデンサ１１Ｃとの並列回路からなる第１の共振回路１１と、この第１の共振回路１１を含み、そのコンデンサ１１Ｃに更に並列にスイッチ回路１２ＳＷ及び可変容量コンデンサ１２Ｃの直列回路が接続されることで構成される第２の共振回路１２と、スイッチ回路１２ＳＷの切替信号を生成する切替信号生成回路１３とからなる。
図示は省略するが、コイル１１Ｌは、例えばフェライトコアに絶縁被覆された細い線状の導体が巻回されたものからなり、位置指示器１のケース（筐体）内の、芯体１Ｐの先端部近傍に固定配置されている。コンデンサ１１Ｃは、位置指示器１のケース（筐体）内に配設されているプリント基板上に配設されて、当該プリント基板上においてコイル１１Ｌと電気的に接続されている。
可変容量コンデンサ１２Ｃは、前述したように、芯体１Ｐに印加される筆圧に応じて静電容量が変化するように構成された例えば特許文献２に記載されている筆圧検出モジュールで構成される。
スイッチ回路１２ＳＷは、この実施形態では、通常時オンであって導通状態（いわゆるノーマリオンタイプ）となっている半導体スイッチ回路で構成され、位置指示器１のケース（筐体）内に配設されているプリント基板に配設される。そして、プリント基板上において、可変容量コンデンサ１２Ｃとスイッチ回路１２ＳＷが電気的に直列に接続されると共に、可変容量コンデンサ１２Ｃとスイッチ回路１２ＳＷの直列回路が、第１の共振回路１１に並列に接続される。
切替信号生成回路１３は、前記プリント基板上に構成されており、第１の共振回路１１あるいは第２の共振回路１２で得られる共振信号から、スイッチ回路１２ＳＷの切替信号を生成する。そして、切替信号生成回路１３は、生成した切替信号により、スイッチ回路１２ＳＷをオフに切り替えるように制御する。この実施形態では、切替信号生成回路１３は、スイッチ回路１２ＳＷを切り替え駆動する切替回路を構成している。
後述するように、この実施形態の位置指示器１では、従来タイプの位置検出装置２００Ａと共に使用される状態では、切替信号生成回路１３は、当該従来タイプの位置検出装置２００Ａからの信号に基づいては、スイッチ回路１２ＳＷをオンからオフには切り替える切替信号は生成せず、スイッチ回路１２ＳＷはオンのままとする。そして、この実施形態の位置指示器１が、新規タイプの位置検出装置２００Ｂと共に使用される状態になると、切替信号生成回路１３は、当該新規タイプの位置検出装置２００Ｂからの信号に基づいて、スイッチ回路１２ＳＷをオンからオフには切り替える切替信号を生成する。
したがって、この実施形態の位置指示器１では、当該位置指示器１が何も信号を受信しておらずスイッチ回路１２ＳＷがオンであって導通状態である通常時と、従来タイプの位置検出装置２００Ａと共に使用される状態のときには、コイル１１Ｌと、コンデンサ１１Ｃと、可変容量コンデンサ１２Ｃとが互いに並列に接続された第２の共振回路１２が、位置検出装置２００Ａまたは位置検出装置２００Ｂとの電磁結合用の共振回路となる。この第２の共振回路１２は、従来のこの種の電磁誘導方式の位置指示器の共振回路とほぼ同一の回路構成を備える。
また、位置指示器１は、切替信号生成回路１３からの切替信号によりスイッチ回路１２ＳＷがオフに切り替えられて非導通状態になった時には、位置指示器１の電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２から、コイル１１Ｌとコンデンサ１１Ｃとの並列回路からなる第１の共振回路１１に切り替えられる。すなわち、スイッチ回路１２ＳＷがオフに切り替えられることにより、変化素子である可変容量コンデンサ１２Ｃが、第２の共振回路１２から遮断されることで、第１の共振回路１１に切り替えられる。スイッチ回路１２ＳＷは、変化素子である可変容量コンデンサ１２Ｃを第２の共振回路１２から遮断する回路を構成している。
新規タイプの位置検出装置２００Ｂは、第２の共振回路１２の共振周波数の信号と第１の共振回路１１の共振周波数の信号との差分に基づいて筆圧を検出するようにする。このため、新規タイプの位置検出装置２００Ｂは、第１の共振回路１１の共振周波数の信号を、第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分を演算するための信号として、後述するように、所定のタイミングで取得するようにする。そして、新規タイプの位置検出装置２００Ｂは、取得した第１の共振回路１１の共振周波数の信号を、その他の期間で取得する第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分演算に用いるようにする。
図３は、この実施形態の位置指示器１の内部回路の、より具体的な構成例を示すものである。図３に示す例においては、スイッチ回路１２ＳＷとして、ノーマリオンタイプの接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ;Junction Field Effect Transistor）１２Ｔを用いている。そして、このＪＦＥＴ１２Ｔのソース−ドレイン間を可変容量コンデンサ１２Ｃに直列に接続し、当該ＪＦＥＴ１２と可変容量コンデンサ１２Ｃとの直列回路を、コイル１１Ｌ及びコンデンサ１１Ｃに並列に接続する。
切替信号生成回路１３は、この例では、図３に示すような半波倍圧整流回路の構成とされている。すなわち、切替信号生成回路１３は、第１の共振回路１１または第２の共振回路１２との結合用コンデンサ１３１と、整流用ダイオード１３２及び１３３と、整流電圧の保持用コンデンサ１３４と、整流電圧の平滑用抵抗１３５とからなる。
この構成の切替信号生成回路１３においては、第１の共振回路１１または第２の共振回路１２で位置検出装置２００Ａまたは２００Ｂから受信した交流信号は、ダイオード１３２及び１３３で整流されて保持用コンデンサ１３４に蓄積されて保持される。そして、この保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが、切替信号として、ＪＦＥＴ１２Ｔのゲートに供給されている。
ＪＦＥＴ１２Ｔは、保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが、所定の閾値電圧Ｅｔｈよりも低いときには、通常状態であるオン状態（導通状態）を維持し、所定の閾値電圧Ｅｔｈ以上になると、オフ状態（非導通状態）に切り替えられる。そして、前述もしたように、ＪＦＥＴ１２Ｔがオンである通常状態においては、位置指示器１の電磁結合用の共振回路としては、第２の共振回路１２が動作状態となり、ＪＦＥＴ１２Ｔがオフに切り替えられたときには、位置指示器１の電磁結合用の共振回路は、第１の共振回路１１が動作状態となる状態に切り替えられる。
一方、図２に示すように、従来タイプの位置検出装置２００Ａは、位置指示器１に対して送信信号ＳＡを送信する送信信号発生回路２０１Ａと、位置指示器１からの信号を受信して、位置指示器による指示位置の検出及びその時の筆圧を検出する受信処理回路２０２Ａとを備える。
また、新規タイプの位置検出装置２００Ｂは、位置指示器１に対して送信信号ＳＡとは異なる送信信号ＳＢを送信する送信信号発生回路２０１Ｂと、位置検出装置２００Ａと同様にして位置指示器１による指示位置の検出を行うと共に、位置検出装置２００Ａとは異なる方式で筆圧の検出を行う受信処理回路２０２Ｂとを備える。
ここで、位置検出装置２００Ａ及び位置検出装置２００Ｂからの送信信号ＳＡ及び送信信号ＳＢとは、同じ周波数ｆｏの交流信号を用いるもので、その周波数ｆｏは、第１の共振回路１１及び第２の共振回路１２の共振周波数に対応して選定されている。そして、送信信号ＳＡ及び送信信号ＳＢとでは、送信時間長や送信間隔など、送信の仕方が異なるものとされている。
すなわち、従来タイプの位置検出装置２００Ａの送信信号発生回路２０１Ａからの送信信号ＳＡは、この実施形態では、図４（Ａ）に示すように、時間長Ｐａで連続送信される周波数ｆｏのバースト信号ＢＳａが、時間間隔Ｐｂを開けて間欠的に繰り返される信号とされている。この場合に、バースト信号ＢＳａの連続送信の時間長Ｐａ及び前記時間間隔Ｐｂは、送信信号ＳＡが位置指示器１の第１の共振回路１１または第２の共振回路１２で受信されたときに、切替信号生成回路１３では、図４（Ｂ）に示すように、保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが、閾値電圧Ｅｔｈを超えることがないような時間長及び時間間隔とされている。
したがって、位置指示器１が、従来タイプの位置検出装置２００Ａと共に使用される状態においては、送信信号発生回路２０１Ａからの送信信号ＳＡによっては、位置指示器１の切替信号生成回路１３の保持用コンデンサ１３４の保持圧Ｅｃは、閾値電圧Ｅｔｈを超えることはない（図４（Ｂ）参照）。このために、位置指示器１のＪＦＥＴ１２Ｔは、オフとなることはなく、図４（Ｃ）に示すように、常にオンのままとなり、位置指示器１は、第２の共振回路１２を、位置検出装置２００Ａとの電磁結合用の共振回路として動作する。
よって、位置検出装置２００Ａは、従来と同様に、位置指示器１からは、第２の共振回路１２により可変容量コンデンサ１２Ｃの筆圧に応じた周波数とされた信号ＲＡを受信し、この信号ＲＡから位置指示器１による指示位置を検出すると共に、この信号ＲＡにおける周波数ｆｏからの周波数遷移（または位相遷移）を検出することで、位置指示器１の芯体１Ｐに印加されている筆圧を検出する。
この従来タイプの位置検出装置２００Ａの送信信号発生回路２０１Ａ及び受信処理回路２０２Ａの回路構成例を、図５を参照して以下に説明する。
図５は、位置指示器１及び位置検出装置２００Ａの回路構成例を示すブロック図である。位置指示器１は、前述したように、位置検出装置２００Ａと共に使用される場合には、第２の共振回路１２のみが電磁結合用の共振回路として常に動作する状態となる。
位置検出装置２００Ａには、Ｘ軸方向ループコイル群２１１と、Ｙ軸方向ループコイル群２１２とが積層されてセンサ２１０が形成されている。各ループコイル群２１１，２１２は、例えば、それぞれｎ，ｍ本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群２１１，２１２を構成する各ループコイルは、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、位置検出装置２００Ａには、Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２が接続される選択回路２１３が設けられている。この選択回路２１３は、２つのループコイル群２１１，２１２のうちの一のループコイルを順次選択する。
さらに、位置検出装置２００Ａには、発振器２２１と、電流ドライバ２２２と、切替接続回路２２３と、受信アンプ２２４と、検波器２２５と、低域通過フィルタ２２６と、サンプルホールド回路２２７と、Ａ／Ｄ変換回路２２８と、処理制御部２２９Ａと、同期検波器２３１と、低域通過フィルタ２３２と、サンプルホールド回路２３３と、Ａ／Ｄ変換回路２３４とが設けられている。処理制御部２２９Ａは、マイクロコンピュータにより構成されている。
発振器２２１、電流ドライバ２２２、切替接続回路２２３、処理制御部２２９Ａ、更に、センサ２１０により、送信信号発生回路２０１Ａが構成される。また、センサ２１０、切替接続回路２２３、受信アンプ２２４、検波器２２５、低域通過フィルタ２２６、サンプルホールド回路２２７とＡ／Ｄ変換回路２２８、処理制御部２２９Ａにより、位置指示器１による指示位置の検出回路が構成され、センサ２１０、切替接続回路２２３、受信アンプ２２４、同期検波器２３１、低域通過フィルタ２３２、サンプルホールド回路２３３、Ａ／Ｄ変換回路２３４、処理制御部２２９Ａにより、位置指示器１に印加されている筆圧の検出回路が構成される。
発振器２２１は、周波数ｆｏの交流信号を発生する。そして、発振器２２１は、発生した交流信号を、電流ドライバ２２２と同期検波器２３１に供給する。電流ドライバ２２２は、発振器２２１から供給された交流信号を電流に変換して切替接続回路２２３へ送出する。切替接続回路２２３は、処理制御部２２９Ａからの制御により、選択回路２１３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）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ２２２が、受信側端子Ｒには受信アンプ２２４が、それぞれ接続されている。
そして、処理制御部２２９Ａは、切替接続回路２２３を、図４（Ａ）に示した連続送信時間長Ｐａの期間では、送信側端子Ｔに接続し、時間間隔Ｐｂの期間では、受信側端子Ｒに接続するように切り替える。したがって、連続送信時間長Ｐａの期間では、周波数ｆｏの交流信号が、選択回路２１３により選択されたループコイルを通じて、送信信号ＳＡとして位置指示器１に送信される。
そして、時間間隔Ｐｂの期間で、切替接続回路２２３が切り替えられて受信側端子Ｒに接続されると、位置指示器１の共振回路から送られてくる信号ＲＡに応じて選択回路２１３により選択されたループコイルに誘導電圧が発生する。この場合に、位置指示器１により指示されていて、位置指示器１の近傍に位置するループコイルの誘導電圧ほど、他の位置のループコイルの誘導電圧よりも大きくなる。
選択回路２１３により選択されたループコイルに発生した誘導電圧は、選択回路２１３及び切替接続回路２２３を介して受信アンプ２２４に送られる。受信アンプ２２４は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器２２５及び同期検波器２３１へ送出する。
検波器２２５は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域通過フィルタ２２６へ送出する。低域通過フィルタ２２６は、前述した周波数ｆｏより充分低い遮断周波数を有しており、検波器２２５の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路２２７へ送出する。サンプルホールド回路２２７は、低域通過フィルタ２２６の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路２２８へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２２８は、サンプルホールド回路２２７のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理制御部２２９Ａに出力する。
一方、同期検波器２３１は、受信アンプ２２４の出力信号を発振器２２１からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域通過フィルタ２３２に送出する。この低域通過フィルタ２３２は、周波数ｆｏより充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器２３１の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路２３３に送出する。このサンプルホールド回路２３３は、低域通過フィルタ２３２の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路２３２へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２３２は、サンプルホールド回路２３３のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理制御部２２９Ａに出力する。
処理制御部２２９Ａは、位置検出装置２００Ａの各部を制御する。すなわち、処理制御部２２９Ａは、選択回路２１３におけるループコイルの選択、切替接続回路２２３の切り替え、サンプルホールド回路２２７、２３１のタイミングを制御する。処理制御部２２９Ａは、Ａ／Ｄ変換回路２２８、２３２からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２から、この例では時間長Ｐａの連続送信時間をもって電波を送信させる。
前述したように、Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２の各ループコイルには、位置指示器１から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理制御部２２９Ａは、Ａ／Ｄ変換回路２２８からのディジタル信号に基づき、各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルを検知して、位置指示器１のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。
また、処理制御部２２９Ａは、Ａ／Ｄ変換回路２３４からのディジタル信号に基づき、送信した電波と受信した電波との周波数変移（位相変移）に応じた信号のレベルを検出し、その検出した信号のレベルに基づいて、位置指示器１に印加されている筆圧を検出する。
以上のようにして、従来タイプの位置検出装置２００Ａでは、処理制御部２２９Ａで、接近したこの実施形態の位置指示器１により指示された位置を検出することができると共に、従来と同様の筆圧検出方式により、受信した周波数変移（または位相変移）を検出することにより、位置指示器１の筆圧値の情報を得ることができる。
次に、新規タイプの位置検出装置２００Ｂについて説明する。新規タイプの位置検出装置２００Ｂの送信信号発生回路２０１Ｂからの送信信号ＳＢは、図４Ｄに示すように、位置検出装置２００Ａの送信信号発生回路２０１Ａと同様に、周波数ｆｏで時間長Ｐａのバースト信号ＢＳａが、時間間隔Ｐｂを開けて間欠的に繰り返されるだけでなく、第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分から筆圧を検出するために、第１の共振回路の共振周波数の信号を取得するタイミングに合わせて、時間長Ｐｃ（Ｐｃ＞Ｐａ）で連続送信される周波数ｆｏのバースト信号ＢＳｂが含まれる信号とされている。ここで、バースト信号ＢＳｂの時間長Ｐｃは、送信信号ＳＢが位置指示器１の第１の共振回路１１または第２の共振回路１２で受信されたときに、切替信号生成回路１３で、図４（Ｅ）に示すように、保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが閾値電圧Ｅｔｈを所定時間にわたって超えるような時間長とされている。
以上のことから、位置指示器１が、新規タイプの位置検出装置２００Ｂと共に使用される状態においては、送信信号発生回路２０１Ｂからの送信信号ＳＢの時間長Ｐｃのバースト信号によって、位置指示器１の切替信号生成回路１３の整流出力電圧Ｅｃは、閾値電圧Ｅｔｈを超える（図４（Ｅ）参照）。このために、位置指示器１のＪＦＥＴ１２Ｔは、図４（Ｆ）に示すように、時間長Ｐｃのバースト信号ＢＳｂが送信信号ＳＢとして送信されるタイミングにおいて、オンからオフに切り替えられ、位置指示器１は、位置検出装置２００Ｂとの電磁結合用の共振回路として、第２の共振回路１２から、第１の共振回路１１に切り替えるように動作する。
位置検出装置２００Ｂは、送信信号ＳＢのうち、時間長Ｐａのバースト信号ＢＳａが、時間間隔Ｐｂで間欠的に繰り返す期間において、前述した位置検出装置２００Ａと同様にして、位置指示器１により指示されている位置を検出する。また、位置検出装置２００Ｂは、この時の受信信号の、この例では周波数及び位相を検出して、その検出した周波数及び位相に応じた信号レベルを保持しておく。
そして、位置検出装置２００Ｂは、第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分から位置指示器１に印加されている筆圧を検出するために、第１の共振回路の共振周波数の信号を取得するタイミングになると、送信信号ＳＢとして、時間長Ｐｃのバースト信号ＢＳｂを送信するようにする。すると、位置指示器１の電磁結合用の共振回路が、第２の共振回路１２から第１の共振回路１１に切り替わるので、位置検出装置２００Ｂは、この時の受信信号の、この例では周波数及び位相を検出して、その検出した周波数及び位相に応じた信号レベルを得る。
位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第２の共振回路１２であったときに検出した周波数及び位相は、位置指示器１に印加されていた筆圧に応じた静電容量を呈する可変容量コンデンサ１２Ｃによる分を含む周波数及び位相である。一方、位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第１の共振回路１１であるときに検出した周波数及び位相は、筆圧に応じた静電容量を呈する可変容量コンデンサ１２Ｃによる分を含まない基準の周波数及び位相である。したがって、両周波数及び位相の差として、位置指示器１に印加されている筆圧を検出することが可能である。
そして、位置指示器１の第１の共振回路１１及び第２の共振回路１２からの信号には、共に、位置指示器１と位置検出装置２００Ｂとの電磁結合における相互インダクタンスに対する周辺環境の影響が同様に含まれているので、その差分を求めると、前記相互インダクタンスに対する周辺環境の影響がキャンセルされて除去される。したがって、周辺環境の影響を除去して、正確な筆圧の検出ができる。
この新規タイプの位置検出装置２００Ｂの送信信号発生回路２０１Ｂ及び受信処理回路２０２Ｂの回路構成例を、図６に示す。この図６において、図５に示した位置検出装置２００Ａと同一部分には、同一参照符号を付して、その説明は省略する。
図６に示すように、この新規タイプの位置検出装置２００Ｂの送信信号発生回路２０１Ｂ及び受信処理回路２０２Ｂの回路構成例は、位置検出装置２００Ａと比較すると、処理制御部２２９Ａが処理制御部２２９Ｂに変わると共に、位置指示器１に印加されている筆圧の検出回路の構成部分が、同期検波器２３１、低域通過フィルタ２３２、サンプルホールド回路２３３、Ａ／Ｄ変換回路２３４に代えて、周波数弁別回路２４１、サンプルホールド回路２４２、Ａ／Ｄ変換回路２４３を含む構成とされている点が異なる。その他の点は、新規タイプの位置検出装置２００Ｂと従来タイプの位置検出装置２００Ａとは同一の構成とされている。
位置指示器１は、この場合には、図６に示すように、ＪＦＥＴ１２Ｔにより構成されているスイッチ回路１２ＳＷを、位置検出装置２００Ｂからの送信信号ＳＢに基づいて生成した切替信号によりオフにすることにより、可変容量コンデンサ１２Ｃを切り離す（遮断する）ことで、第２の共振回路１２から、第１の共振回路１１へと切り替えるようにする。位置指示器１が位置検出装置２００Ｂからの送信信号ＳＢを受けていないときには、スイッチ回路１２ＳＷはオンの状態であって、位置指示器１の電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２となっている。
そして、位置検出装置２００Ｂの処理制御部２２９Ｂは、位置検出装置２００Ａの処理制御部２２９Ａと同様にして、切替接続回路２２３を、図４（Ｄ）に示した連続送信時間長Ｐａの期間では、送信側端子Ｔに接続し、時間間隔Ｐｂの期間では、受信側端子Ｒに接続するように切り替える。すると、この時には、前述したように、スイッチ回路１２ＳＷは、オフに切替らえることはなく、位置指示器１の電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２のままであるので、上述した位置検出装置２００Ａと同様にして、位置検出装置２００Ｂは、位置指示器１により指示されたセンサ２１０上の位置座標を検出するようにする。
そして、位置検出装置２００Ｂは、この位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第２の共振回路１２である時に得られる受信アンプからの信号の周波数を、周波数弁別回路２４１において弁別して、その周波数及び位相に応じた信号レベルを得る。そして、その周波数及び位相に応じた信号レベルをサンプルホールド回路２４２でサンプルホールドし、Ａ／Ｄ変換回路２４３でディジタル信号にして、処理制御部２２９Ｂに供給する。処理制御部２２９Ｂは、この位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第２の共振回路１２である時の受信信号の周波数及び位相に対応する信号レベルを保持しておくようにする。
そして、位置検出装置２００Ｂの処理制御部２２９Ｂは、第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分から位置指示器１に印加されている筆圧を検出するために、第１の共振回路の共振周波数の信号を取得するタイミングになると、切替接続回路２２３を、図４（Ｄ）に示した連続送信時間Ｐｃで、送信側端子Ｔに接続するようにする。すると、前述したようにして、位置指示器１の切替信号生成回路１３の保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが閾値電圧Ｅｔｈを超えるために、スイッチ回路１２ＳＷがオフとなって、位置指示器１の電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２から第１の共振回路１１に切り替わる。
そして、位置検出装置２００Ｂは、この位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第１の共振回路１１に切り替わった時に得られる受信アンプからの信号の周波数及び位相を、周波数弁別回路２４１において弁別して、その周波数及び位相に応じた信号レベルを得る。そして、その周波数及び位相に応じた信号レベルをサンプルホールド回路２４２でサンプルホールドし、Ａ／Ｄ変換回路２４３でディジタル信号にして、処理制御部２２９Ｂに供給する。処理制御部２２９Ｂは、この位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第１の共振回路１１である時の受信信号の周波数及び位相に対応する信号レベルと、保持していた位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第２の共振回路１２である時の受信信号の周波数及び位相に対応する信号レベルとの差分から、位置指示器１に印加されている筆圧を検出するようにする。
以上のようにして、新規タイプの位置検出装置２００Ｂでは、処理制御部２２９Ｂで、接近したこの実施形態の位置指示器１により指示された位置を検出することができると共に、位置指示器１の電磁結合用の共振回路が第２の共振回路の時の受信周波数と、第１の共振回路であるときの受信周波数との差分に基づいて筆圧を検出するという新規の筆圧検出方式により、位置指示器１の筆圧値の情報を、周辺環境に全く影響されることなく、正確に得ることができる。
［実施形態の変形例］
＜切替信号生成回路１３におけるＪＦＥＴ１２Ｔの切替信号＞
上述の実施形態においては、新規タイプの位置検出装置２００Ｂは、位置指示器１のスイッチ回路１２ＳＷ（ＪＦＥＴ１２Ｔ）を切り替える切替信号として、連続送信時間が長い時間長Ｐｃのバースト信号ＢＳｂを用いるようにした。しかし、位置指示器１のスイッチ回路１２ＳＷ（ＪＦＥＴ１２Ｔ）を切り替える切替信号としては、これに限られるものではない。例えば、図７（Ａ）に示すように、時間長Ｐａのバースト信号ＢＳａの間欠的な送信の時間間隔を、時間間隔Ｐｂよりも短い時間間隔Ｐｄとすることで、保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが閾値Ｅｔｈを超えるようにして、スイッチ回路１２ＳＷを構成するＪＦＥＴ１２をオフとするようにしてもよい。
すなわち、位置指示器１の切替信号生成回路１３の保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃは、図７（Ｂ）に示すように、時間長Ｐａのバースト信号ＢＳａが時間間隔Ｐｂで間欠的に送信される期間では、閾値Ｅｔｈを超えることはないが、時間長Ｐａのバースト信号ＢＳａが時間間隔Ｐｂよりも短い時間間隔Ｐｄで間欠的に送信される期間になると、閾値Ｅｔｈを超える。このため、時間長Ｐａのバースト信号ＢＳａが時間間隔Ｐｂよりも短い時間間隔Ｐｄで間欠的に送信される期間になると、位置指示器１では、ＪＦＥＴ１２Ｔが、オンからオフの状態に切り替えられ、位置指示器１の電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２から第１の共振回路１１に切り替えられる。
また、図４では、周波数ｆｏの信号の、時間長Ｐａよりも長い時間長Ｐｃの連続送信は、１回のみが示されているが、位置指示器１に印加されている筆圧を確実に検出することができるように、位置検出装置２００Ｂは、当該時間長Ｐｃの連続送信を、所定の時間間隔を空けて間欠的に複数回、繰り返すようにしても勿論よい。その場合の時間間隔は、前記時間間隔Ｐｂと同一であってもよいし、時間間隔Ｐｂよりも短くても、また、長くてもよい。
また、上述の実施形態の説明では、新規タイプの位置検出装置２００Ｂでは、位置指示器１の電磁結合用の共振回路が、第２の共振回路であるときと、第１の共振回路であるときとの差分としては、周波数及び位相としたが、差分としては、周波数分のみでもよいし、位相分のみでもよい。
＜スイッチ回路１２ＳＷの構成＞
位置指示器１の第２の共振回路１２においては、スイッチ回路１２ＳＷの導通時の抵抗が大きいと、位置検出装置から受信した信号の信号レベル減衰が起こるので、スイッチ回路１２ＳＷの導通時の抵抗は、できるだけ低抵抗である方がよい。
上述の実施形態では、スイッチ回路１２ＳＷとして、通常状態でオンであるノーマリオンタイプのＪＦＥＴ１２Ｔを用いた。しかし、このＪＦＥＴ１２Ｔは、導通時の抵抗が数百オームと大きいため、位置指示器１の共振回路において信号レベルの減衰が起こる恐れがある。
この問題を解決したスイッチ回路１２ＳＷの一例を、図８に示す。図８は、第２の共振回路１２のスイッチ回路１２ＳＷと可変容量コンデンサ１２Ｃとの直列回路の部分を示すものである。この例においては、スイッチ回路１２ＳＷとしては、複数個のＪＦＥＴ１２Ｔ１，１２Ｔ２，１２Ｔ３，・・・，１２Ｔｎ（ｎは２以上の整数）を、ラダー状に並列に接続したとしたものを用いる。すなわち、ＪＦＥＴ１２Ｔ１，１２Ｔ２，１２Ｔ３，・・・，１２Ｔｎの互いのソースを共通に接続すると共に、互いのドレインを共通に接続し、共通ドレインを可変容量コンデンサ１２Ｃに接続する。そして、ＪＦＥＴ１２Ｔ１，１２Ｔ２，１２Ｔ３，・・・，１２Ｔｎのそれぞれのゲートに、切替信号生成回路１３からの切替信号を供給するものである。
このように構成すれば、スイッチ回路１２ＳＷの導通時の抵抗は、１個のＪＦＥＴの導通時の抵抗をＲとすれば、Ｒ／ｎとなり、小さくすることができる。そのため、第２の共振回路１２を位置指示器１の電磁結合用の共振回路としたときの、位置検出装置から受けた信号レベルの減衰を小さくすることができる。
また、図示は省略するが、スイッチ回路１２ＳＷとして、ＪＦＥＴ１２Ｔを用いるのではなく、導通時の抵抗が低抵抗である空乏型電界効果トランジスタを用いることで、第２の共振回路１２を位置指示器１の電磁結合用の共振回路としたときの、位置検出装置から受けた信号レベルの減衰を小さくするようにしてもよい。なお、空乏型電界効果トランジスタは、デジタルロジックに特化された素子であるので、この実施形態において空乏型電界効果トランジスタをスイッチ回路１２ＳＷとして用いる場合には、アナログスイッチ用として、ＶＤＳ−ＩＤ特性（ＶＤＳはドレインーソース間電圧、また、ＩＤはドレイン電流である）の最適化を行うようにする。
上述した実施形態の位置指示器１によれば、従来タイプの位置検出装置２００Ａと共に使用することができると共に、新規タイプの位置検出装置２００Ｂと共に使用でき、互換性を確保することができる。しかも、この場合に、位置指示器１は、位置検出装置２００Ａと共に使用される場合と、位置検出装置２００Ｂと共に使用される場合とで、自動的に切り替わるので、位置指示器１の使用者は、何等かの切り替え操作を行う必要はなく、また、位置検出装置が、従来タイプの位置検出装置２００Ａか、新規タイプの位置検出装置２００Ｂであるかを認識する必要もないという効果もある。
さらに、上述の第１の実施形態の位置指示器１においては、スイッチ回路１２ＳＷを通常時オンであって導通状態（いわゆるノーマリオンタイプ）となっている半導体スイッチ回路で構成し、このスイッチ回路１２ＳＷをオフに切り替えて変化素子の例である可変容量コンデンサ１２Ｃを第２の共振回路１２から切り離す（遮断する）ことで、第１の共振回路１１に切り替える構成であるので、次のような効果を奏する。
位置指示器１について、従来タイプの位置検出装置２００Ａと新規タイプの位置検出装置２００Ｂとの互換性を保つためには、常時動作している第２の共振回路１２に対して、基準共振回路（第１の共振回路１１）は瞬間的に切り替わり、元に戻るのが理想である。そのためには切り替えの速度が速いことが必要となる。切り替えの速度が遅いと、第２の共振回路１２で共振している状態の中断が長くなってしまうからである。すなわち、例えば、位置指示器１から徐々に変化する筆圧データを送信している場合、その送信の途中で第１の共振回路１１に切り替えられる場合に、その期間が長くなると、筆圧データが途切れてしまうこととなり、不連続な状態が生じる。
切り替えを早くするためには、第２の共振回路１２から第１の共振回路１１への切り替え回路の反応スピードが速いことは言うまでも無く、切り替えた時の新しい共振回路の立ち上がりが早いことが必要となる。
上述の実施形態においては、第１の共振回路１１（基準共振回路）に変化素子を並列に接続して第２の共振回路１２を構成し、第１の共振回路１１と第２の共振回路１２の切り替えの為、変化素子に直列にスイッチ回路１２ＳＷを設けており、かつ、スイッチ回路１２ＳＷは、常時オン状態（閉）で、特定の信号を受けてオフ（開）状態となるものを用いている。
したがって、通常動作のときには、スイッチ回路１２ＳＷは常時オン(normally-on)の状態を保ち、位置指示器１では、第２の共振回路１２が共振を行う。そして、位置検出装置２００Ｂからの所定の信号による要求により、基準周波数・位相が必要な時だけ、瞬間的にスイッチ回路１２ＳＷを開とすることによって、変化素子の例である可変容量コンデンサ１２Ｃを切り離し、第１の共振回路１１に切り替え、信号の送受信を行った後、スイッチ１２ＳＷを閉とし、これにより、変化素子の例である可変容量コンデンサ１２Ｃを再び接続することで、第２の共振回路を動作させる。このことにより、第１の実施形態の位置指示器１においては、瞬時に、基準共振回路である第１の共振回路１１への切り替えができると共に、第２の共振回路１２への復元が可能となる。
従来、この種の技術においては、基準となる第１の共振回路１１に変化素子を並列に接続するように、常時オフのスイッチ(normally-off)を使用する。しかし、この回路構成だと、第１の共振回路１１に変化素子を並列に接続するために、スイッチをオンにする構成となる為、スイッチに含まれる抵抗成分（オン抵抗）と変化素子、例えば可変容量コンデンサの容量成分が加わる。すなわち、共振回路にＣＲ回路が追加されることで、時定数が若干変化する。このことで信号の立ち上がりが遅くなるためである。
一方、上述の第１の実施形態の構成では、第２の共振回路１２の動作の時は、第１の共振回路１１も同時に動作している。この状態からスイッチ回路１２ＳＷを開（オフ）にすることで、第１の共振回路１１に移行する時点ではＣＲ回路の影響は無い。また、スイッチ回路１２ＳＷを閉（オン）に戻したとしても、すでに変化素子の例として可変容量コンデンサ１２Ｃには電荷が存在しているのでＣＲ回路の追加の影響は小さい。したがって、基準共振回路である第１の共振回路１１への切り替えが瞬時にできると共に、第２の共振回路１２への復元も瞬時にできる。
［第２の実施形態］
以下に説明する第２の実施形態は、上述した第１の実施形態の位置指示器１の内部回路の変形例である。
上述した第１の実施形態の位置指示器１では、内部回路において、第２の共振回路１２は、可変容量コンデンサ１２Ｃに直列に通常時オンとなるスイッチ回路１２ＳＷを接続し、この可変容量コンデンサ１２Ｃとスイッチ回路１２ＳＷとの直列回路を、第１の共振回路１１に更に並列に接続する構成とした。しかし、この発明の位置指示器の第２の共振回路の構成は、このような構成例に限られるものではない。
図９は、第２の実施形態の位置指示器１Ａの内部回路の構成例を示す図である。この図９の例において、前述した第１の実施形態の位置指示器１の内部回路構成と同一部分には、同一符号を付して、その説明は省略する。また、位置検出装置２００Ａ及び２００Ｂは、前述の例と同様であるので、その説明は省略する。
この図９の例においては、第１の実施形態と同様に、コイル１１Ｌとコンデンサ１１Ｃとが並列に接続されると共に、これらコイル１１Ｌとコンデンサ１１Ｃとにさらに並列に、コンデンサ１１ＣＡとスイッチ回路ＳＷＡとの直列回路が構成される。そして、スイッチ回路ＳＷＡに並列に可変容量コンデンサ１２Ｃが接続される。
スイッチ回路ＳＷＡは、例えば、通常状態でオフである（ノーマリオフタイプ）のｎ型電界効果トランジスタが用いられ、切替信号生成回路１３の保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが閾値Ｅｔｈを超えると、オフ状態からオン状態に切り替えられるように構成されている。
スイッチ回路ＳＷＡがオフとされるときには、位置指示器１Ａの内部の共振回路は、コイル１１Ｌ、コンデンサ１１Ｃ、コンデンサ１１ＣＡと可変容量コンデンサ１２Ｃの直列回路、のそれぞれが並列に接続された第２の共振回路１２Ａとなる。また、スイッチ回路ＳＷＡがオンとされるときには、位置指示器１Ａの内部の共振回路は、コイル１１Ｌ、コンデンサ１１Ｃ、コンデンサ１１ＣＡとスイッチ回路ＳＷＡの直列回路、のそれぞれが並列に接続された第１の共振回路１１Ａとなる。
したがって、第１の実施形態と同様に、位置指示器１Ａが何も信号を受信していない通常状態、また、従来タイプの位置検出装置２００Ａと共に使用される状態では、切替信号生成回路１３の保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃは、閾値電圧Ｅｔｈを超えないので、スイッチ回路ＳＷＡがオフとされ、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２Ａとなり、可変容量コンデンサ１２Ｃを位置指示器１Ａの電磁結合用の共振回路の要素として含むものとなる。
これにより、従来タイプの位置検出装置２００Ａは、位置指示器１Ａからの信号を受けて、前述した第１の実施形態と同様にして、送信信号の周波数ｆｏからの、可変容量コンデンサ１２Ｃの静電容量分による周波数変移や位相変移を検出することで、位置指示器１Ａに印加される筆圧を従来と同様に検出することができる。
そして、位置指示器１Ａが新規タイプの位置検出装置２００Ｂと共に使用される状態で、第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分から筆圧を検出するために、第１の共振回路の共振周波数の信号を取得するタイミングになると、第１の実施形態と同様にして、切替信号生成回路１３の保持用コンデンサ１３４の保持電圧Ｅｃが閾値Ｅｔｈを超えるので、スイッチ回路ＳＷＡがオンに切り替えられて、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの電磁結合用の共振回路は、第２の共振回路１２Ａから、第１の共振回路１１Ａに切り替えられる。
したがって、新規タイプの位置検出装置２００Ｂは、この第２の実施形態の位置指示器１Ａと共に使用されることで、第１の実施形態と同様にして、第２の共振回路１２Ａの共振周波数の信号と第１の共振回路１１Ａの共振周波数の信号との差分（周波数差または位相差）に基づいて、筆圧を検出することができる。
［第３の実施形態］
図１０及び図１１は、第３の実施形態の位置指示器１Ｂの内部回路構成例を示すものである。この第３の実施形態は、第１の実施形態の変形例である。この第３の実施形態の位置指示器１Ｂは、位置検出装置２００Ｂからの筆圧を検出するタイミングでの所定の信号を受けたときに、第２の共振回路から第１の共振回路に切り替えると共に、その後、所定のデータを位置検出装置２００Ｂに送信する機能を備える。以下に説明する第３の実施形態では、前記所定のデータの例として、当該位置指示器１Ｂ自身の識別情報を、位置検出装置２００Ｂに送信する機能を備える。
この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、電磁結合用の共振回路（第１の共振回路１１及び第２の共振回路１２）をオン、オフするスイッチ回路１４が設けられる。そして、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、第１の共振回路１１また第２の共振回路１２で電磁誘導により得た信号から電源電圧を生成する電源電圧生成回路１５が設けられると共に、制御回路１６が設けられている。
電源電圧生成回路１５は、例えば電気二重層コンデンサや、２次電池を備え、それらを第１の共振回路１１また第２の共振回路１２で電磁誘導により得た信号により充電することにより、電源電圧を生成する。電気二重層コンデンサや、２次電池は、位置指示器１Ｂが位置検出装置２００Ａや２００Ｂから電磁誘導により得た信号により充電するだけでなく、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂに専用の充電装置を用意して、その充電装置に位置指示器１Ｂを電磁結合することにより、当該専用の充電装置からの信号により充電するようにしてもよい。
制御回路１６は、電源電圧生成回路１５からの電源電圧を受けて駆動する。そして、制御回路１６は、第１の共振回路１１また第２の共振回路１２からの信号を受けるように構成されており、位置検出装置２００Ｂからのバースト信号ＢＳａ、ＢＳｂの時間長や時間間隔を計測する機能を備え、これにより、位置検出装置２００Ｂからの筆圧検出タイミングを検出する。
この第３の実施形態においても、図１１（Ａ）に示すように、位置検出装置２００Ｂは、第１の実施形態で説明したのと同様にして、バースト信号ＢＳａを送出すると共に、筆圧の検出タイミングにおいて、バースト信号ＢＳｂを送出するが、この第３の実施形態では、筆圧の検出タイミングにおいて送出されるバースト信号ＢＳｂの連続送信時間長は、周波数差（位相差）による筆圧検出のための時間に加えて、位置指示器１Ｂからの識別信号ＩＤの受信時間（送出時間）に考慮した時間長Ｐｃ´とされている。そして、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、位置検出装置２００Ｂは、上述の動作を周期的に繰り返す。
位置指示器１Ｂの制御回路１６は、図１１（Ｂ）に示すように、位置検出装置２００Ｂからのバースト信号ＢＳｂを検出することで、時点ｔｍ１において、位置指示器１Ｂの電磁結合用の共振回路を、第２の共振周波数ｆ２の第２の共振回路１２から、第１の共振周波数ｆ１の第１の共振回路１１に切り替える。これにより、位置検出装置２００Ｂでは、上述の第１の実施形態で説明したようにして、位置指示器１Ｂから受けた信号ＲＢに基づいて、位置指示器１Ｂによる指示位置を検出すると共に、第１の共振周波数ｆ１と第２の共振周波数ｆ２との差分に基づいて、位置指示器１Ｂに印加される筆圧を検出する。
そして、この例では、時点ｔｍ１から周波数差分による筆圧検出のための時間を考慮した所定時間の経過した時点ｔｍ２と、時点ｔｍ３との間の期間で、制御回路１６は、スイッチ回路１４をオン、オフすることで、位置指示器１Ｂの識別情報ＩＤを位置検出装置２００Ｂに送信する。
すなわち、この例の制御回路１６は、内蔵するメモリに複数ビットからなる識別情報ＩＤを記憶しており、図１１（Ｃ）に示すように、当該識別情報ＩＤのビットが「０」のときには、スイッチ回路１４をオンとして、位置指示器１Ｂの第１の共振回路１１（及び第２の共振回路１２）の両端を短絡（ショート）することで、位置指示器１Ｂの電磁結合用の共振回路をオフとして、信号ＲＢを位置検出装置２００Ｂに送信しないようにする。また、識別情報ＩＤのビットが「１」のときには、スイッチ回路１４をオフとして、第１の共振回路１１からなる位置指示器１Ｂの電磁結合用の共振回路を駆動させて、信号ＲＢとして位置検出装置２００Ｂに送信する。
これにより、位置指示器１Ｂからは、識別情報ＩＤのビット「０」、「１」に応じて、周波数ｆ１の信号がＡＳＫ変調（Amplitude Shift Keying；振幅偏移変調）された信号（ＡＳＫ信号）が、信号ＲＢとして、位置検出装置２００Ｂに送信される。位置検出装置２００Ｂでは、処理制御部２２９Ｂが、例えばＡ／Ｄ変換回路２２８からの信号に基づいて、このＡＳＫ変調された識別情報ＩＤを検出する。
以上のようにして、この第３の実施形態においては、位置検出装置２００Ｂが筆圧を検出するタイミングになった時に、時間長の長いバースト信号を信号ＳＢとして位置指示器１Ｂに送出することで、位置指示器１Ｂでは、電磁結合用の共振回路を第２の共振回路１２から第１の共振回路１１に切り替えると共に、その切り替え後の所定時間後には、位置指示器１Ｂの識別情報ＩＤを、ＡＳＫ信号として、位置検出装置２００Ｂに送信する。
したがって、この第３の実施形態によれば、位置検出装置２００Ｂでは、位置指示器１Ｂに印加されている筆圧情報を、周辺環境の影響を受けることなく正確に検出することができると共に、位置指示器１Ｂの識別情報ＩＤを得ることができるという効果を奏する。
なお、上述の第３の実施形態では、筆圧情報に加えて新規タイプの位置検出装置２００Ｂに送信する所定のデータは、位置指示器１Ｂの識別情報としたが、識別情報に限らず、種々の情報をＡＳＫ変調信号として位置検出装置２００Ｂに送信することができるものである。
［その他の実施形態及び変形例］
＜変化素子の他の例＞
上述した第１〜第３の実施形態においては、第２の共振回路に含まれる変化素子が、位置指示器に印加される筆圧に応じて静電容量を変化させる可変容量コンデンサ１２Ｃとして説明したが、変化素子は、可変容量コンデンサに限るものではない。例えば、変化素子は、位置指示器に印加される筆圧に応じてインダクタンス値を可変させる可変インダクタンス素子や、位置指示器に印加される筆圧に応じて抵抗値を可変させる可変抵抗素子で構成することもできる。
図１２は、第１の実施形態において、変化素子して、それら可変インダクタンス素子や可変抵抗素子を接続する状態を示す図である。すなわち、図１２（Ａ）は、位置指示器に印加される筆圧に応じてインダクタンス値を可変させる可変インダクタンス素子１２Ｌが、スイッチ回路１２ＳＷと直列に接続され、その直列回路が第１の共振回路１１と並列に接続されることで、第２の共振回路１２が構成される例を示している。また、図１２（Ｂ）は、位置指示器に印加される筆圧に応じて抵抗値を可変させる可変抵抗素子１２Ｒが、スイッチ回路１２ＳＷと直列に接続され、その直列回路が第１の共振回路１１と並列に接続されることで、第２の共振回路１２が構成される例を示している。これらの変化素子の例は、第２の実施形態や、第３の実施形態にも適用できることは言うまでもない。
また、変化素子が呈する、位置指示器において使用者の所作に関連する情報は、位置指示器に印加される筆圧情報に限られるものではない。例えば、位置指示器には、線の太さ、色、陰影、グレースケールといった選択されたグラフィカルパラメータの変化度合を調整するためのスライダやホイール操作部が設けられている場合がある。変化素子が呈する、位置指示器において使用者の所作に関連する情報は、これらのスライダやホイール操作部に対する使用者の調整操作に応じたグラフィカルパラメータの変化度合を調整する情報であってもよい。
図１３（Ａ）は、スライダ１７を備える位置指示器１Ｃの外観例を示す図である。スライダ１７は、図１３（Ａ）に示すように、スライド溝１７ａに沿ってスライド操作子１７ｂをスライドさせることにより、変化素子の値を変化させて、当該変化素子の値に対応するグラフィカルパラメータの値を調整する。この場合に、スライダ１７のスライド量に応じた変化をする変化素子としては、共振回路の共振周波数を変化させるものであればよいので、上述したように、可変容量コンデンサ、可変インダクタンス素子、可変抵抗素子のいずれであってもよい。
図１３（Ｂ）は、ホイール操作部１８を備える位置指示器１Ｄの外観例を示す図である。ホイール操作部１８は、図１３（Ｂ）に示すように、回動可能にされたホイール１８ａを回動させることにより、その回転量、回転角、回転速度に応じて、変化素子の値を変化させて、当該変化素子の値に対応するグラフィカルパラメータの値を調整する。変化素子としては、可変容量コンデンサ、可変インダクタンス素子、可変抵抗素子のいずれであってもよいことは、スライダ１７の場合と同様である。
したがって、これら図１３（Ａ）や（Ｂ）の例の位置指示器１Ｃ，１Ｄと共に使用される新規タイプの位置検出装置２００Ｂでは、位置指示器１Ｃ，１Ｄによる指示位置を検出することができると共に、位置指示器１Ｃ，１Ｄからの信号ＲＢを受けて、例えばグラフィカルパラメータの調整量などの変化素子の変化量を受信信号の共振周波数の差分として、或いは、位相差として、正確に求めることができ、非常に便利である。
なお、位置指示器に設けられるスライダやホイール操作部を操作に関連する情報は、上述したグラフィカルパラメータの調整量に限られるものではなく、その他の種々の情報とすることができることは言うまでもない。
また、位置指示器において使用者の所作に関連する情報は、上述した筆圧の情報や、位置指示器に設けられるスライダやホイール操作部を操作に関連する情報のみではなく、例えば、位置指示器の回転角や、位置検出装置のセンサ上での傾き角などの情報であってもよい。
なお、上述した実施形態では、位置検出装置や位置指示器から送信する信号は、単一周波数の信号を、所定の変動パターンで送信する場合を例にして説明したが、これに限るものではない。例えば、周波数の異なる複数の信号を送信する場合にもこの発明を適用できる。例えば、周波数Ａの信号はバースト信号として用い、周波数Ｂの信号は誘導用信号として用いるといったことが可能である。
なお、上述の実施形態においては、第２の共振回路１２から第１の共振回路への切り替える切替信号は、第２の共振回路を通じて位置検出装置２００Ｂから受信した信号に基づいて生成するようにしたが、前記切替信号は、第２の共振回路を通じずに他のルートから取得した信号から生成するようにしてもよい。すなわち、位置指示器に、前記切替信号を生成するための信号を前記第２の共振回路を経由せずに受信する受信回路を設け、その受信回路で受信した信号から切替信号を生成するようにしてもよい。
また、上述の実施形態においては、位置検出装置においては、第２の共振回路１２の共振周波数の信号との差分から筆圧を検出するために、第１の共振回路の共振周波数の信号を取得するタイミング毎に、第２の共振回路から第１の共振回路に切り替えるようにするための所定の信号を送出するようにしたが、第１の共振回路の共振周波数の信号を取得するタイミング毎に毎回行なわなくてもよい。例えば、位置検出装置が、基準の第１の共振回路の共振周波数及び位相の情報を常時保持する保持部を備えるようにすると共に、保持部の保持情報を更新するために、適宜のタイミングで、位置指示器に対してその第２の共振回路から第１の共振回路へ切り替えるようにするための所定の信号を送出し、それに対して位置指示器から取得する共振周波数及び位相の情報により保持部の情報を更新するように構成してもよい。
１，１Ａ，１Ｂ…位置指示器、２…電子機器、１１…第１の共振回路、１１Ｌ…コイル、１１Ｃ…コンデンサ、１２…第２の共振回路、１２Ｃ…可変容量コンデンサ、１２ＳＷ…スイッチ回路、１２Ｔ…ジャンクション型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）、１３…切替信号生成回路、１４…スイッチ回路、１５…電源電圧生成回路、１６…制御回路、２００Ａ…従来タイプの位置検出装置、２００Ｂ…新規タイプの位置検出装置

Claims (14)

  1. 位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための共振回路を備え、使用者の所作に関連する情報を前記共振回路の共振周波数または位相に反映させるようにする位置指示器であって、
    インダクタンス素子と、静電容量素子とを含んで構成される第１の共振回路と、
    前記インダクタンス素子と、前記静電容量素子と、使用者の所作に関連して共振周波数または位相を変化させる電気的要素値を変化させる変化素子とを含んで構成される第２の共振回路と、
    前記第１の共振回路と、前記第２の共振回路とを切り替えるスイッチ回路と、
    前記スイッチ回路を駆動する切替信号を生成して前記スイッチ回路に供給するための切替回路と、
    を備え、
    外部から信号を受けない場合及び外部から所定の信号以外の信号を受けた場合には、前記切替回路で前記切替信号は生成されず、前記第２の共振回路を前記位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための前記共振回路として構成し、
    外部から前記所定の信号を受けた場合には、前記切替回路で前記切替信号が生成されて前記スイッチ回路に供給され、前記第１の共振回路を前記位置検出装置のセンサの導体との間で電磁結合するための前記共振回路として構成するように切り替わる
    ことを特徴とする位置指示器。
  2. 前記第２の共振回路は、前記第１の共振回路の前記インダクタンス素子及び前記静電容量素子に、前記変化素子が並列に接続されることで構成され、
    前記スイッチ回路は前記変化素子に直列に接続され、
    前記切替回路は、外部から信号を受けない場合及び外部から前記所定の信号以外の信号を受けた場合には、前記スイッチ回路を導通状態とし、外部から前記所定の信号を受けた場合には、前記スイッチ回路を非導通状態とする
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  3. 前記第２の共振回路は、前記第１の共振回路の前記インダクタンス素子及び前記静電容量素子に、前記変化素子が並列に接続されることで構成され、
    前記スイッチ回路は前記変化素子に並列に接続され、
    前記切替回路は、外部から信号を受けない場合及び外部から前記所定の信号以外の信号を受けた場合には、前記スイッチ回路を非導通状態とし、外部から前記所定の信号を受けた場合には、前記スイッチ回路を導通状態とする
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  4. 前記切替回路は、外部から受けた前記所定の信号に基づいて前記切替信号を生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  5. 前記所定の信号は、前記第２の共振回路を通じて受信する
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  6. 前記所定の信号は、連続送信時間が所定時間以上長いバースト信号である
    ことを特徴とする請求項４に記載の位置指示器。
  7. 前記変化素子は、当該位置指示器の芯体に印加される圧力に応じて前記電気的要素値を変化させる素子である
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  8. 前記変化素子は、当該位置指示器の芯体に印加される圧力に応じて静電容量を変化させる可変容量コンデンサである
    ことを特徴とする請求項７に記載の位置指示器。
  9. 前記スイッチ回路は、電界効果トランジスタで構成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  10. 前記スイッチ回路は、ジャンクション型電界効果トランジスタで構成される
    ことを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。
  11. 前記スイッチ回路は、ジャンクション型電界効果トランジスタの複数個が並列に接続されたものである
    ことを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。
  12. 前記スイッチ回路は、空乏型電界効果トランジスタで構成される
    ことを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。
  13. 前記第１の共振回路及び前記第２の共振回路の共振動作をオン、オフ制御する第２のスイッチ回路が、前記第１の共振回路及び前記第２の共振回路に対して接続されると共に、
    前記第２のスイッチ回路をオン、オフ制御することにより、前記第１の共振回路及び前記第２の共振回路の共振動作をオン、オフ制御することで、所定のデータをＡＳＫ信号として外部に送出する制御回路を備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  14. 前記所定の信号は、前記第１の共振回路の共振周波数の信号と、前記第２の共振回路の共振周波数の信号との差分を検出することにより、前記第２の共振回路の前記変化素子の前記電気的要素値に応じた値を検出する検出方式の位置検出装置から送出される信号である
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111316212A (zh) * 2018-02-13 2020-06-19 株式会社和冠 位置检测装置以及基于电磁感应耦合及静电耦合的位置检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07200137A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びその位置指示器
JPH07219698A (ja) * 1994-02-03 1995-08-18 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びその位置指示器
JP2010113612A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Wacom Co Ltd 位置検出装置及び位置検出方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101133382B (zh) * 2004-12-01 2016-03-30 微软技术许可有限责任公司 位置探测系统和用于使用和控制该位置探测系统的装置和方法
US8243049B2 (en) * 2006-12-20 2012-08-14 3M Innovative Properties Company Untethered stylus employing low current power converter
JP5235631B2 (ja) 2008-11-28 2013-07-10 株式会社ワコム 位置指示器、可変容量コンデンサ及び入力装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07200137A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びその位置指示器
JPH07219698A (ja) * 1994-02-03 1995-08-18 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びその位置指示器
JP2010113612A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Wacom Co Ltd 位置検出装置及び位置検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111316212A (zh) * 2018-02-13 2020-06-19 株式会社和冠 位置检测装置以及基于电磁感应耦合及静电耦合的位置检测方法

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