KR102397349B1 - 위치 지시기 - Google Patents

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Abstract

심체의 축심 방향의 센서면에 대한 기울기각을 위치 검출 장치로 검출할 수 있도록 하는 위치 지시기로서 구성이 간단한 것을 제공한다. 펜 형상을 가지고, 센서와의 사이에서 정전적으로 인터랙션하는 위치 지시기이다. 펜 형상의 하우징의 축심 방향의 일단측의 개구로부터 펜 끝이 돌출되도록 배치된 도전성을 가지는 심체와, 심체를 둘러싸는 도체와, 센서와의 사이에서 정전적으로 인터랙션하기 위한 신호를 생성하여, 생성한 신호를 심체에 공급하는 신호 발신 회로와, 심체의 펜 끝으로부터 센서에 대해서 신호가 송출되는 상태에서, 도체를 교류적으로 접지시킨 상태로 하는 제1 제어와, 도체를 교류적으로 접지시키는 상태와는 다른 상태로 하는 제2 제어를 행함으로써, 센서와의 사이에서 서로 다른 정전적 인터랙션을 발생시키도록 하기 위한 제어 회로를 구비한다.

Description

위치 지시기
본 발명은 위치 검출 장치와 함께 사용되는 정전 용량 방식의 위치 지시기에 관한 것으로, 특히 입력면에 대한 기울기각을 검출하기 위한 발명에 관한 것이다.
종래부터 이런 종류의 위치 지시기에 있어서는, 위치 검출 장치의 센서의 입력면(센서면)에 대한 펜의 기울기각(심체의 축심 방향의 기울기각)을 검출할 수 있는 것이 있다. 이 검출된 기울기각은, 위치 지시기의 펜 끝의 위치에 따른 표시 화면 상에 있어서의 커서 위치를, 위치 지시기의 기울기각에 관계없이, 펜 끝 위치가 되도록 보정하기 위해서 이용되는 것과 함께, 기울기각에 따른 애플리케이션을 동작시키도록 하기 위해서 이용된다.
정전 용량 방식의 위치 지시기의 기울기각의 검출 방법으로서는, 종래에는, 심체(신호 전극)로부터의 센서로 송출되는 신호와, 센서면에 대해서 심체의 선단 위치보다도 축심 방향으로 떨어진 위치에 마련된 다른 신호 전극으로부터 송출되는 신호의 2개의 신호를, 센서측에서 검출함으로써 검출하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1(일본 특개 2016-153954호 공보) 등 참조).
도 16은 특허문헌 1에 개시되어 있는 기울기각의 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이 특허문헌 1의 위치 지시기에 있어서는, 위치 검출용 신호를 송출하는 심체(101)와, 이 심체(101)와는 별개로, 이 예에서는, 심체(101)의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있는 통상(筒狀) 전극(102)이 마련되어 있다. 도 16에서는, 통상 전극(102)은 단면도로서 나타내고 있다. 심체(101)는 이 통상 전극(102)의 중공(中空)부를 관통하고, 또한, 펜 끝측이 통상 전극(102)보다도 센서면(103)측으로 돌출되는 상태로 되어 있다.
도 16의 (A)는, 위치 지시기의 심체(101)의 축심 방향이 센서면(103)에 대해서 수직인 상태를 나타내고 있고, 이 때에는, 센서면(103)에 있어서 심체(101)로부터의 신호를 소정의 신호 레벨 이상으로 검출하는 영역은, 도 16의 (B)에 나타내는 원형 영역(111)으로 되고, 또한, 전극(102)으로부터의 신호를 소정의 레벨 이상으로 검출하는 영역은, 도 16의 (B)에 나타내는 도넛 모양 영역(112)으로 된다.
따라서, 센서에 있어서의 위치 지시기로부터의 신호의 수신 레벨은, 예를 들면 센서면의 가로축(X축) 방향으로 보았을 때에는, 도 16의 (C)에 나타내는 바와 같은 것으로 되어, 심체(101)로부터의 수신 신호의 레벨이 최대가 되고, 그 양측으로, 통상 전극(102)으로부터의 수신 신호의 레벨이 검출되는 것으로 된다. 이 때, 심체(101)로부터의 수신 신호의 레벨의 피크값이 얻어지는 X 좌표값 X2와, 통상 전극(102)으로부터의 수신 신호의 레벨의 피크값이 얻어지는 위치 X1과의 거리와, 위치 X3와의 거리는, 동일한 소정의 것으로 된다. Y 좌표에 대해서도 마찬가지로 된다.
또한, 도 16의 (D)는, 위치 지시기의 심체(101)의 축심 방향이 센서면에 대해서 소정의 기울기각으로 경사져 있는 상태를 나타내고 있고, 이 때에는, 센서면(103)에 있어서 심체(101)로부터의 신호를 소정의 신호 레벨 이상으로 검출하는 영역은, 도 16의 (E)에 나타내는 타원형 영역(113)으로 되고, 또한, 전극(102)으로부터의 신호를 소정의 신호 레벨 이상으로 검출하는 영역은, 도 16의 (E)에 나타내는 변형된 도넛 모양 영역(114)으로 된다. 이 때, 심체(101)로부터의 수신 신호의 레벨의 피크값이 얻어지는 X 좌표값 X5와, 통상 전극(102)으로부터의 수신 신호의 레벨의 피크값이 얻어지는 X 좌표 위치 X4와의 거리와, X 좌표 위치 X6와의 거리의 관계는, 도 16의 (F)에 나타내는 바와 같이, 심체(101)의 경사에 따른 것으로 된다. 또한, Y 좌표도, 기울어진 방향 및 기울기각에 따른 것으로 된다.
따라서, 위치 검출 장치에서는, 이들 X 좌표 및 Y 좌표로부터, 심체(101)의 기울기각을 검출할 수 있다.
일본 특개 2016-153954호 공보
상술한 종래의 심체의 기울기각의 검출 방법은, 2개의 전극으로부터 신호를 센서에 대해서 송출할 필요가 있기 때문에, 신호를 2개의 전극에 공급하기 위한 구성이 복잡하게 된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 송신 신호를 크게 하는 경우, 2개의 전극을 동시에 구동시키는 것이 생각되지만, 두 개의 회로를 구동시키게 되어 소비 전력이 증가한다고 하는 문제도 있었다.
본 발명은 이상의 문제점을 해결할 수 있도록 한 위치 지시기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 실시 형태에 의하면,
펜 형상을 가지고, 센서와의 사이에서 정전적으로 인터랙션하는 위치 지시기 로서,
펜 형상의 하우징과,
상기 하우징의 축심 방향의 일단측의 개구로부터 펜 끝이 돌출되도록 배치된 도전성을 가지는 심체와,
상기 도전성을 가지는 심체를 둘러싸는 도체와,
상기 센서와의 사이에서 상기 정전적으로 인터랙션하기 위한 신호를 생성하여, 상기 생성한 신호를 상기 심체에 공급하는 신호 발신 회로와,
상기 심체의 펜 끝으로부터 상기 센서에 대해서 신호가 송출되는 상태에서, 상기 심체를 둘러싸는 도체를 교류적으로 접지시킨 상태로 하는 제1 제어와, 상기 심체를 둘러싸는 도체를 상기 교류적으로 접지시키는 상태와는 다른 상태로 하는 제2 제어를 행함으로써, 상기 센서와의 사이에서 서로 다른 정전적 인터랙션을 발생시키도록 하기 위한 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 지시기를 제공한다.
상술한 구성의 위치 지시기에 있어서는, 신호를 심체를 통해서 센서에 공급하는 상태에 있어서, 심체를 둘러싸는 도체에 대한 전기적인 상태에 관해서, 교류적으로 접지시킨 상태로 하는 제1 제어와, 도체를 상기 교류적으로 접지시키는 상태와는 다른 상태로 하는 제2 제어를 행한다. 즉, 이 위치 지시기에 있어서는, 하나의 전극으로부터 신호를 송출하는 것과 함께, 다른 전극의 전기적 상태를 제어하도록 한다.
위치 지시기로부터의 신호를 수신하는 센서에 있어서는, 제1 제어의 상태의 위치 지시기로부터의 신호의 수신 신호의 레벨 및 수신 신호의 검출 영역 범위와, 제2 제어의 상태의 위치 지시기로부터의 신호의 수신 신호의 레벨 및 수신 신호의 검출 영역 범위는, 심체의 기울기각에 따라서 변화한다. 따라서, 위치 검출 장치에서는, 제1 제어의 상태의 위치 지시기로부터의 신호의 수신 신호의 레벨 및 수신 신호의 검출 영역 범위와, 제2 제어의 상태의 위치 지시기로부터의 신호의 수신 신호의 레벨 및 수신 신호의 검출 영역 범위에 기초하는 정보를 검출함으로써, 심체의 기울기각을 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태의 주요부의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태의 신호 송신 제어 회로의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태에 있어서의 기울기각의 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태와 함께 사용하는 위치 검출 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태에 있어서의 신호 송신 제어 방법의 제1 예를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 7은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제1 실시 형태에 있어서의 신호 송신 제어 방법의 제2 예를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제2 실시 형태의 주요부의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제2 실시 형태의 신호 송신 제어 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제2 실시 형태의 주요부의 동작을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 11은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제2 실시 형태의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제3 실시 형태의 주요부의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 위치 지시기의 제3 실시 형태의 신호 송신 제어 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제3 실시 형태의 주요부의 동작을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 15는 본 발명에 따른 위치 지시기의 제3 실시 형태의 주요부의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 16은 종래의 위치 지시기의 기울기각의 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 위치 지시기의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 구성예를 설명하기 위한 도면으로, 주로 펜 끝측의 일부 종단면도이다. 이 실시 형태에서는, 위치 지시기(1)는 외관이 펜 형상을 가지는 것으로 하여 형성되어 있다.
[제1 실시 형태의 위치 지시기의 구조적 구성예의 설명]
이 실시 형태의 위치 지시기(1)는, 펜 형상의 하우징(2)을 구비한다. 이 하우징(2)은 절연 재료 예를 들면 합성 수지로 이루어진 중공의 원통형 형상의 절연체부(21)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 이 실시 형태에서는, 하우징(2)의 절연체부(21)의 외표주면(外表周面)의 적어도 조작자가 당해 위치 지시기(1)를 파지하는 부분은, 예를 들면 금속으로 이루어진 도전체부(22)로 덮여 있다.
하우징(2) 내에는, 프린트 배선 기판(3)과, 전원 회로로서의 배터리(4)와, 필압 검출 유닛(5)이 배설되어 있다. 하우징(2)의 외표주면을 덮는 도전체부(22)는, 도시는 생략하지만, 이 프린트 배선 기판(3)의 어스 도체에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배터리(4)는 건전지, 충전 가능한 축전지, 혹은 후술하는 전기 이중층 커패시터 등의 커패시터를 포함하는 전원 회로여도 된다.
프린트 배선 기판(3) 상에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 신호 송신 제어 회로(30)와, 도시를 생략한 그 외의 전자 부품 및 배선 패턴 등이 배치되어 있다. 신호 송신 제어 회로(30)는 위치 검출용 신호 및 부가 정보를 생성하고, 생성한 위치 검출용 신호 및 부가 정보를, 위치 지시기(1)로부터 송출하도록 한다.
배터리(4)는 프린트 배선 기판(3) 상에 구성되어 있는 전자 회로 및 전자 부품으로의 전원의 공급원이다. 도 1에 있어서, 단자(42)는 프린트 배선 기판(3) 상의 전원 회로부에 전기적으로 접속되어 있는 단자이다. 배터리(4)의 양극측 전극(41)은, 이 단자(42)에 접촉하여 전기적으로 접속되어 있다. 도시는 생략하지만, 배터리(4)의 음극측 전극은, 프린트 배선 기판(3)의 어스 도체에 직접적으로 접속되거나, 혹은 하우징(2)의 도전체부(22)를 경유하여 프린트 배선 기판(3)의 어스 도체에 접속되어 있는 탄성 변위하는 단자에 압압(押壓) 접촉하도록 되어 있다.
필압 검출 유닛(5)은, 후술하는 바와 같이, 이 실시 형태에서는, 심체(6)에 인가되는 필압에 따른 정전 용량을 나타내는 가변 용량 커패시터의 구성으로 되어 있다. 이 필압 검출 유닛(5)으로 구성되는 가변 용량 커패시터의 양단의 전극은, 도 1에서는, 도전 패턴(31c)에 의해, 신호 송신 제어 회로(30)에 접속되어 있다.
심체(6)는 하우징(2)의 외부로 돌출되는 펜 끝측과는 반대측의 단부가, 하우징(2)의 중공부 내에 배설되어 있는 필압 검출 유닛(5)에 감합(嵌合)됨으로써, 위치 지시기(1)의 하우징(2)의 중공부 내에 걸린다. 또한, 심체(6)는, 뽑아 냄으로써, 필압 검출 유닛(5)과의 감합이 풀어지도록 구성되어 있다. 즉, 심체는 위치 지시기(1)에 대해서 교환 가능하다.
심체(6)는 도체, 예를 들면 금속이나 도체 분말이 혼합된 경질의 수지로 구성되어 있고, 도전 패턴(31a)을 통해서 신호 송신 제어 회로(30)와 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 신호 송신 제어 회로(30)에서 생성된 위치 검출용 신호 및 부가 정보가, 이 도체로 이루어진 심체(6)를 통해서, 위치 검출 장치의 센서에 대해서 송출되도록 구성되어 있다.
그리고, 이 실시 형태에서는, 심체(6)의 펜 끝측과 필압 검출 유닛(5)과의 감합측을 제외한 중간부가 통상의 실드용 부재(7)에 의해 덮여지도록 되어 있다. 실드용 부재(7)는 도체에 의해 구성되어 있고, 당해 실드용 부재(7)의 도체가 도전 패턴(31b)을 통해서 신호 송신 제어 회로(30)와 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 이 실드용 부재(7)의 도체는, 후술하는 바와 같이, 신호 송신 제어 회로(30)에 의한 제어에 의해, 교류적으로 접지시키는 상태와, 전위적으로 부동(floating) 상태의 2개의 상태로 전환 제어되도록 되어 있다.
실드용 부재(7)의 도체가 교류적으로 접지된 상태에서는, 심체(6)를 덮고 있는 부분이 심체(6)를 정전 실드하여, 심체(6)의 당해 덮고 있는 부분으로부터의 신호의 송출을 억제(차폐)시키도록 작용한다. 따라서, 실드용 부재(7)의 도체가, 교류적으로 접지되어 있는 상태에서는, 주로 심체(6)의 펜 끝측으로부터만, 신호가 센서에 대해서 송출된다. 한편, 실드용 부재(7)의 도체가, 전위적으로 부동 상태로 되었을 때에는, 혹은 심체(6)와 전기적으로 접속되었을 때에는, 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드는 해제되어, 심체(6) 전체로부터 센서에 대해서 신호가 송출되게 된다.
도 2는 심체(6), 실드용 부재(7) 및 필압 검출 유닛(5) 부분의 상세한 구성예를 나타내는 도면이다. 도 2는 심체(6), 실드용 부재(7) 및 필압 검출 유닛(5)의 부분의 단면도이다.
심체(6)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 직경이 예를 들면 1.9mm로 형성된 도전성 재료, 예를 들면 금속으로 이루어진 심체 본체부(61)를 구비하고, 이 실시 형태에서는, 심체 본체부(61)의 펜 끝측의 약 절반이 절연성 재료로 이루어진 보호 부재(62)에 의해 덮여 있다. 보호 부재(62)는 위치 검출 장치의 센서 입력면이 손상되지 않게 하는 것과 함께 센서 입력면과의 접촉 면적을 크게 하는 역할과, 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)에 대한 절연을 보다 강고하게 하는 역할을 가진다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 실드용 부재(7)는, 이 실시 형태에서는, 도전성 재료로 구성되어 있는 통상 도체(71)가, 그 외벽면 및 내벽면을 포함하는 거의 전 표면이 절연층(72)으로 덮여진 구성으로 되어 있다.
필압 검출 유닛(5)은, 심체(6)에 인가되는 필압을, 압력 전달 부재(8)를 통해서 받아, 정전 용량이 가변하는 가변 용량 커패시터의 구성으로 되어 있다. 이 예의 필압 검출 유닛(5)은, 예를 들면 특허문헌: 일본 특개 2011-186803호 공보에 기재되어 있는 주지의 구성인 필압 검출 수단을 사용한 것으로, 심체(6)에 인가되는 필압에 따라서 정전 용량이 변화하는 가변 용량 커패시터를 구성한다.
이 예의 필압 검출 유닛(5)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 절연성 재료, 예를 들면 수지로 이루어진 하우징 부재(51) 내에, 유전체(52)와, 도전 부재(53)와, 탄성 부재(54)와, 슬라이드 부재(55)와, 단자 부재(56)의 복수 개의 부품이 수납되어 구성되어 있다. 단자 부재(56)는 필압 검출 유닛(5)으로 구성되는 가변 용량 커패시터의 제1 전극을 구성한다. 또한, 도전 부재(53)와 탄성 부재(54)는 전기적으로 접속되어, 가변 용량 커패시터의 제2 전극을 구성한다.
슬라이드 부재(55)는, 하우징 부재(51)의 중공부 내에, 축심 방향으로 이동 가능하게 수납되어 있다. 다만, 슬라이드 부재(55)는, 탄성 부재(54)에 의해, 항상 펜 끝측으로 탄성적으로 가압되고 있다.
그리고, 이 슬라이드 부재(55)의 감합 오목부(55a)에, 압력 전달 부재(8)가 감합된다. 압력 전달 부재(8)는 심체(6)의 심체 본체부(61)의 단부(61a)가 감합되는 심체 감합부(81)와, 필압 검출 유닛(5)의 슬라이드 부재(55)에 감합하는 돌출부(82)를 가진다.
또한, 하우징 부재(51)의 펜 끝측의 단부에는, 실드용 부재(7)를 감합시키는 감합 오목부(51a)가 형성되어 있고, 실드용 부재(7)는, 그 펜 끝측과는 반대측의 단부가, 이 하우징 부재(51)의 감합 오목부(51a)에 감합되어 하우징 부재(51)에 유지되어 있다. 심체(6)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)의 중공부 내를 삽입 통과하도록 되어, 심체 본체부(61)의 단부(61a)가, 압력 전달 부재(8)의 심체 감합부(81)에 감합된다.
압력 전달 부재(8)의 심체 감합부(81)에는, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 펜 끝측과는 반대측의 단부(61a)가 삽입되는 오목부(81a)가 마련되어 있다. 이 압력 전달 부재(8)의 오목부(81a) 내에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 단부(61a)와, 프린트 배선 기판(3)의 신호 송신 제어 회로(30)와의 전기적인 접속을 행하기 위한 단자편(83)이 배설되어 있다. 단자편(83)은 심체(6)의 심체 본체부(61)의 단부(61a)를 탄성적으로 협지(挾持)하도록 구성되어 있다.
심체(6)의 심체 본체부(61)는, 그 단부(61a)가, 압력 전달 부재(8)의 심체 감합부(81)의 오목부(81a) 내의 단자편(83)에 삽입(압입)됨으로써, 압력 전달 부재(8)와 결합되고, 심체(6)에 인가되는 필압이 압력 전달 부재(8)를 통해서 후술하는 필압 검출 유닛(5)에 전달되도록 구성되어 있다. 다만, 심체(6)를 소정의 힘으로 잡아 당김으로써, 당해 심체(6)는 압력 전달 부재(8)와의 결합이 해제되어 뽑아 내는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 심체(6)는 교환 가능하게 되어 있다.
그리고, 압력 전달 부재(8)의 오목부(81a) 내의 단자편(83)으로부터는, 연장부(83a)가 연장되어 있고, 이 연장부(83a)는 프린트 배선 기판(3)의 신호 송신 제어 회로(30)와 접속되어 있는 도체 패턴에 접속되는 리드 전극(84)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 프린트 배선 기판(3)의 신호 송신 제어 회로(30)로부터의 신호가, 심체(6)의 심체 본체부(61)에 공급되도록 구성되어 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 실드용 부재(7)의 절연층(72)의 일부가 박리되어, 통상 도체(71)의 면이 노출되어 있는 단자부(73)와, 프린트 배선 기판(3) 상의 신호 송신 제어 회로(30)가, 예를 들면 금선(74)(및 도전 패턴(31c))을 통해서 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 실드용 부재(7)는 신호 송신 제어 회로(30)에 있어서의 제어를 받도록 구성되어 있다.
도 2의 구성에 있어서, 심체(6)에 필압이 인가되면, 당해 필압은 압력 전달 부재(8)를 통해서 필압 검출 유닛(5)의 슬라이드 부재(55)에 전달되고, 슬라이드 부재(55)는, 인가된 필압에 따라서, 탄성 부재(54)의 탄성력에 저항하여 도전 부재(53)를 유전체(52)측으로 이동시킨다. 그러면, 도전 부재(53)와 유전체(52)의 접촉 면적이 인가된 필압에 따라서 변화하여, 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성되는 가변 용량 커패시터의 정전 용량이, 인가된 필압에 따라서 가변된다.
[제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 구성예의 설명]
도 3은 이 실시 형태의 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 회로 구성도이다. 즉, 신호 송신 제어 회로(30)는, 이 예에서는, 컨트롤러(301)와, 발진 회로(302)와, 스위치 회로(303)를 구비한다.
컨트롤러(301)는 예를 들면 마이크로 프로세서로 구성되어 있고, 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 후술하는 바와 같은 처리 동작을 제어하는 제어 회로를 구성하는 것으로, 구동 전원의 예로서의 배터리(4)로부터의 전원 전압(VDD)이 공급되고 있다. 컨트롤러(301)는 발진 회로(302)를 제어하는 것과 함께, 스위치 회로(303)를 전환 제어한다. 배터리(4)로부터의 전원 전압(VDD)은, 전원 스위치(Psw)를 통해서, 신호 송신 제어 회로(30), 및 그 외의 회로의 전원 전압으로 된다. 전원 스위치(Psw)는, 도 1에서는 도시를 생략하지만, 하우징(2)의 측면에 마련되는 조작자가 프레스 조작됨으로써 온, 오프 된다.
컨트롤러(301)에는, 또한, 필압 검출 유닛(5)으로 구성되는 가변 용량 커패시터(5C)가 접속되어 있고, 이 가변 용량 커패시터(5C)의 용량을 감시함으로써, 위치 지시기(1)의 심체(6)에 인가되는 필압을 검출한다. 즉, 이 실시 형태에서는, 가변 용량 커패시터(5C)에 대해서 방전용 저항기(Rd)가 접속되어 있고, 컨트롤러(301)는 가변 용량 커패시터(5C)가 만충전의 상태로부터, 소정의 양단 전압으로 될 때까지의 방전 시간을 계측함으로써, 가변 용량 커패시터(5C)의 정전 용량을 검출하고, 그 검출한 정전 용량으로부터 필압을 검출한다.
발진 회로(302)는 예를 들면 주파수 f1=1.8MHz의 교류 신호를 발생시키는 것으로, 배터리(4)로부터의 전원 전압(VDD)이, 전원 스위치(Psw)를 통해서 공급되고 있다. 이 발진 회로(302)로부터의 교류 신호의 소정 시간의 연속파, 즉, 버스트 신호는, 센서에 대해서 송출되는 위치 검출용 신호가 된다.
컨트롤러(301)는 이 발진 회로(302)의 인에이블 단자(EN)에 제어 신호(인에이블 신호(CT))를 공급하여 당해 발진 회로(302)를 온, 오프 제어함으로써, 발진 회로(302)로부터 상기 버스트 신호 및 ASK(Amplitude Shift Keying) 변조 신호를 발생시킨다. 발진 회로(302)는, 컨트롤러(301)로부터의 인에이블 신호(CT)에 따라서, 발생하는 교류 신호를 단속(斷續)시키고, 이것에 의해, 발진 회로(302)는 버스트 신호 및 ASK 변조 신호를 발생시킬 수 있다. 이 실시 형태에서는, 컨트롤러(301)는, 전술한 바와 같이 하여 검출한 필압의 값을 디지털 신호로 변환하고, 그 디지털 신호에 따라서 발진 회로(302)를 제어함으로써, 필압값의 정보를 ASK 변조 신호로서, 발진 회로(302)로부터 출력시키도록 한다.
발진 회로(302)의 출력단은, 이 실시 형태에서는, 심체(6)의 도전성의 심체 본체부(61)에 접속되어 있고, 발진 회로(302)로부터의 교류 신호는, 심체(6)의 도전성의 심체 본체부(61)를 통해서 위치 검출 장치의 센서에 대해서 송출된다.
스위치 회로(303)는 컨트롤러(301)로부터의 전환 제어 신호(SW)에 의해 전환 제어된다. 이 스위치 회로(303)의 가동 단자 a는, 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)에 접속되어 있다. 그리고, 이 스위치 회로(303)의 한쪽의 고정 단자 b는 플로팅단으로 되고, 다른 쪽의 고정 단자 c는 접지되어 있다. 스위치 회로(303)의 다른 쪽의 고정 단자 c는, 교류적으로 접지되어 있으면 되기 때문에, 배터리(4)의 전원 전압(VDD)이 얻어지는 단자에 접속되도록 구성되어도 된다.
스위치 회로(303)의 가동 단자 a가, 컨트롤러(301)로부터의 전환 제어 신호(SW)에 의해, 고정 단자 c측으로 전환되어 있을 때에는, 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)는 접지되는 상태로 되므로, 심체(6)의 심체 본체부(61)는, 펜 끝측 및 필압 검출 유닛(5)과의 감합측을 제외하고, 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)에 의해 정전 실드되어 있는 상태가 되어, 위치 지시기(1)로부터의 신호는, 주로 심체(6)의 심체 본체부(61)의 펜 끝측으로부터 송출된다.
또한, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가, 컨트롤러(301)로부터의 전환 제어 신호(SW)에 의해, 고정 단자 b측으로 전환되어 있을 때에는, 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)는, 전위적으로 부동 상태로 되므로, 심체(6)의 심체 본체부(61)는 정전 실드되지 않아, 위치 지시기(1)로부터는, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 거의 전체로부터 신호가 송출되는 상태가 된다.
이 실시 형태에서는, 상기와 같이, 스위치 회로(303)를, 상기의 2개의 상태로 전환함으로써, 위치 지시기(1)로부터의 신호의 송출 상태가 변화하고, 게다가, 위치 검출 장치측의 센서면 상에서는, 당해 2개의 상태에 있어서의 위치 지시기(1)로부터의 신호의 수신 상태가, 위치 지시기(1)의 기울기각에 따라서 변화하는 것을 이용하여, 위치 지시기(1)의 센서면에 대한 기울기각을 검출하도록 한다.
예를 들면 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향이, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출 장치의 센서면(200)에 대해서 수직(90도)인 상태일 때에는, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가 고정 단자 c에 접속되어, 심체(6)가 정전 실드되어 있는 상태에서는, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 거의 선단부만으로부터 신호가 송출되므로, 위치 검출 장치의 센서에서는, 도 4의 (B)의 곡선 LA로 나타내는 바와 같이, 심체(6)의 선단 위치 P0에서 피크값을 나타내는, 비교적 급준한 신호 레벨의 수신 신호가 얻어진다.
또한, 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향이, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출 장치의 센서면(200)에 대해서 수직(90도)인 상태에 있어서, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가 고정 단자 b에 접속되어, 정전 실드가 해제되어 있는 상태에서는, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 거의 전체로부터 신호가 송출되므로, 위치 검출 장치의 센서에서는, 도 4의 (B)의 곡선 LB로 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가 고정 단자 c에 접속되는 상태와 마찬가지로 심체(6)의 선단 위치 P0에서 피크값을 나타내지만, 비교적 브로드한 강도 분포를 가지는 신호 레벨의 수신 신호가 얻어진다.
한편, 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향이, 위치 검출 장치의 센서면(200)에 대해서, 예를 들면 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이 기울기각(θ)으로 기울어져 있는 상태일 때에는, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가 고정 단자 c에 접속되어, 심체(6)가 정전 실드되어 있는 상태에서는, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 거의 선단부만으로부터 송출되는 신호에 의해, 위치 검출 장치의 센서에서는, 도 4의 (D)의 곡선 LC로 나타내는 바와 같이, 심체(6)의 선단 위치로부터 약간 시프트된 위치 P1에서 피크값을 나타내는, 비교적 급준한 신호 레벨의 수신 신호가 얻어진다.
또한, 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향이, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출 장치의 센서면(200)에 대해서 기울기각(θ)으로 기울어져 있는 상태에 있어서, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가 고정 단자 b에 접속되어, 정전 실드가 해제되어 있는 상태에서는, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 거의 전체로부터 신호가 송출되므로, 위치 검출 장치의 센서에서는, 도 4의 (D)의 곡선 LD로 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a가 고정 단자 c에 접속되는 상태에서는 기울기각(θ)의 크기에 따라서 다른 위치 P2에서 피크값을 나타내는, 비교적 브로드한 강도 분포를 가지는 신호 레벨의 수신 신호가 얻어진다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(303)는 심체(6)가 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)에 의해서 정전 실드되어 있는 상태 및 심체(6)가 정전 실드되어 있지 않은 상태를 생성하기 위해서 마련되는 것이다. 따라서, 도 3에 점선으로 나타내는 바와 같이, 발진 회로(302)의 출력단을 스위치 회로(303)의 고정 단자 b에 접속하는 구성이어도 된다.
이상으로부터, 위치 검출 장치에서는, 위치 지시기(1)에 있어서 심체(6)가 실드용 부재(7)에 의해 정전 실드되어 있는 상태와, 심체(6)가 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드가 해제되어 있는 상태의 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호를 검출하고, 각각의 수신 신호의 레벨의 피크값을 나타내는 위치를 검출함으로써, 센서면(200)에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향의 기울기각을 검출할 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 상기의 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호의 피크값을 나타내는 위치가 일치하고 있는 상태에서는, 위치 검출 장치는 센서면(200)에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향의 기울기각은 90도라고 검출할 수 있다. 그리고, 상기의 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호의 피크값을 나타내는 위치가 불일치일 때에는, 그들 2개의 피크값을 나타내는 위치 사이의 거리로부터, 센서면(200)에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향의 기울기각을 검출할 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)에 의하면, 실드용 부재(7)에 의해 심체(6)가 정전 실드되어 있는 상태에서, 위치 검출용 신호나 부가 정보 등의 신호를, 센서에 대해서 송출하면, 위치 지시기(1)의 하우징(2)을 손으로 쥐어도 심체(6)가 송출하는 신호에 영향을 주는 일이 없다.
[위치 검출 장치의 구성예의 설명]
이 실시 형태의 위치 검출 장치(201)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 당해 위치 검출 장치(201)를 구성하는 센서(202)와, 이 센서(202)에 접속되는 펜 지시 검출 회로(203)로 구성되어 있다.
센서(202)는, 이 예에서는, 단면도는 생략하지만, 하층측으로부터 순서대로, 제1 도체 그룹(211), 절연층(도시는 생략), 제2 도체 그룹(212)을 적층시켜 형성된 것이다. 제1 도체 그룹(211)은, 예를 들면, 가로 방향(X축 방향)으로 연장된 복수의 제1 도체(211Y1, 211Y2, …, 211Ym)(m은 1이상의 정수)를 서로 소정 간격 떨어트려 병렬로, Y축 방향으로 배치한 것이다.
또한, 제2 도체 그룹(212)은 제1 도체(211Y1, 211Y2, …, 211Ym)의 연장 방향에 대해서 교차하는 방향, 이 예에서는 직교하는 세로 방향(Y축 방향)으로 연장된 복수의 제2 도체(212X1, 212X2, …, 212Xn)(n은 1이상의 정수)를 서로 소정 간격 떨어트려 병렬로, X축 방향으로 배치한 것이다.
이와 같이, 위치 검출 장치(201)의 센서(202)에서는, 제1 도체 그룹(211)과 제2 도체 그룹(212)을 교차시켜 형성한 센서 패턴을 이용하여, 위치 지시기(1)가 지시하는 위치를 검출하는 구성을 구비하고 있다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 제1 도체(211Y1, 211Y2, …, 211Ym)에 대해서, 각각의 도체를 구별할 필요가 없을 때에는, 그 도체를, 제1 도체(211Y)라고 칭한다. 마찬가지로, 제2 도체(212X1, 212X2, …, 212Xn)에 대해서, 각각의 도체를 구별할 필요가 없을 때에는, 그 도체를, 제2 도체(212X)라고 칭하는 것으로 한다.
이 실시 형태의 위치 검출 장치(201)에 있어서는, 센서(202)는, 예를 들면 태블릿형 정보 단말 등의 전자 기기의 표시 화면의 크기에 대응한 크기의 센서면(지시 입력면)(200)을 구비하고 있고, 광 투과성을 가지는, 제1 도체 그룹(211)과 제2 도체 그룹(212)에 의해서 형성되어 있다.
또한, 제1 도체 그룹(211)과 제2 도체 그룹(212)은, 센서 기판의 동일면측에 각각이 배치되는 구성이어도 되고, 센서 기판의 일면측에 제1 도체 그룹(211)을 배치하고, 다른 면측에 제2 도체 그룹(212)을 배치하는 구성이어도 된다.
펜 지시 검출 회로(203)는 센서(202)와의 입출력 인터페이스가 되는 선택 회로(221)와, 증폭 회로(222)와, 밴드 패스 필터(223)와, 검파 회로(224)와, 샘플 홀드 회로(225)와, AD(Analog to Digital) 변환 회로(226)와, 제어 회로(220)로 이루어진다.
선택 회로(221)는 제어 회로(220)로부터의 제어 신호에 기초하여, 제1 도체 그룹(211) 및 제2 도체 그룹(212) 중에서 각각 1개의 도체를 선택한다. 선택 회로(221)에 의해 선택된 도체는 증폭 회로(222)에 접속되고, 위치 지시기(1)로부터의 신호가, 선택된 도체에 의해 검출되어 증폭 회로(222)에 의해 증폭된다. 이 증폭 회로(222)의 출력은 밴드 패스 필터(223)에 공급되어, 위치 지시기(1)로부터 송신되는 신호의 주파수의 성분만이 추출된다.
밴드 패스 필터(223)의 출력 신호는 검파 회로(224)에 의해서 검파된다. 이 검파 회로(224)의 출력 신호는 샘플 홀드 회로(225)에 공급되어, 제어 회로(220)로부터의 샘플링 신호에 의해, 소정의 타이밍으로 샘플 홀드된 후, AD 변환 회로(226)에 의해서 디지털값으로 변환된다. AD 변환 회로(226)로부터의 디지털 데이터는 제어 회로(220)에 의해서 읽어내지고, 처리된다.
제어 회로(220)는, 내부의 ROM에 격납된 프로그램에 의해서, 샘플 홀드 회로(225), AD 변환 회로(226), 및 선택 회로(221)에, 각각 제어 신호를 송출하도록 동작한다. 또한, 제어 회로(220)는 AD 변환 회로(226)로부터의 디지털 데이터로부터, 위치 지시기(1)에 의해서 지시된 센서(202) 상의 위치 좌표를 산출하고, 그 위치 좌표의 데이터를, 예를 들면 태블릿형 정보 단말 등의 전자 기기 내의 다른 처리 프로세서 등에 출력한다.
또한, 위치 검출 장치(201)의 제어 회로(220)는, 위치 지시기(1)로부터의 신호로서, 상술한 바와 같이, 심체(6)의 심체 본체부(61)가 정전 실드되어 있는 상태일 때의 신호와, 심체(6)의 심체 본체부(61)의 정전 실드가 해제되어 있는 상태일 때의 신호를 검출한다. 그리고, 그들 검출한 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호의 피크값을 나타내는 위치 사이의 거리에 기초하는 정보를 검출하고, 그 검출한 거리의 정보에 기초하여, 센서면(200)에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 기울기각을 산출하도록 한다.
이 경우에, 위치 검출 장치(201)의 제어 회로(220)는, 상기의 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호의 피크값을 나타내는 위치 사이의 거리의 데이터와, 센서면(200)에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향의 기울기각의 데이터의 대응 테이블을 구비하고 있고, 상기의 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호의 피크값을 나타내는 위치 사이의 거리의 정보를 검출하여, 상기 대응 테이블을 참조함으로써 센서면(200)에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향의 기울기각의 정보를 검출하도록 하고 있다.
또한, 위치 검출 장치(201)의 제어 회로(220)는, 상술한 바와 같은 대응 테이블을 구비하지 않고, 검출한 2개의 상태의 각각에 있어서의 수신 신호의 피크값을 나타내는 위치 사이의 거리의 정보로부터, 계산에 의해 위치 지시기(1)의 심체(6)의 경사각의 정보를 산출하도록 해도 되는 것은 말할 것도 없다.
[심체(6)의 축심 방향의 기울기각의 검출을 위한 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어]
위치 검출 장치(201)에서는, 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 바와 같이 하여, 센서면에 대한 위치 지시기(1)의 심체(6)의 축심 방향의 기울기각을 검출할 수 있도록 하기 위해서는, 위치 지시기(1)로부터의 수신 신호가, 위치 지시기(1)에 있어서 심체(6)가 실드용 부재(7)에 의해 정전 실드되어 있는 상태와, 심체(6)가 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드가 해제되어 있는 상태의 2개의 상태 중 어느 상태에 있어서의 수신 신호인지를 검지할 필요가 있다.
이 실시 형태에서는, 위치 검출 장치(201)에서는, 위치 지시기(1)로부터의 신호에 기초하여, 상기의 2개의 상태 중 어느 상태에 있어서의 수신 신호인지를 검지하도록 한다. 이 때문에, 이 실시 형태에서는, 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 컨트롤러(301)는, 위치 검출 장치(201)에서 그것이 가능하도록 하는 신호를 송신하도록 제어한다.
<신호 송신 제어의 제1 예＞
이 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 컨트롤러(301)에 의한 신호 송신 제어 방법의 제1 예를, 도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 신호 송신 제어는, 전원 스위치(Psw)가 온으로 되어, 배터리(4)의 전압이, 발진 회로(302), 및 그 외의 회로에 공급되고 있는 상태인 것은 말할 것도 없다.
도 6은 컨트롤러(301)에 의한 신호 송신 제어 방법의 제1 예를 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 이 예에 있어서는, 컨트롤러(301)는 인에이블 신호(CT)(도 6의 (A) 참조)에 의해 발진 회로(302)를 인에이블 제어하여, 도 6의 (B) 및 (C)에 나타내는 바와 같이, 소정 시간 길이의 버스트 신호로 이루어진 위치 검출용 신호와, 스타트 신호(ST)와, 실드 상태 정보(SH)와, 필압 데이터 등의 디지털 부가 데이터로 이루어진 신호를, 도 6의 (D)에 나타내는 바와 같이, 주기 Ta로 반복하도록 하는 신호 SB를 발신 회로(302)로부터 출력시키도록 제어한다.
즉, 컨트롤러(301)로부터의 인에이블 신호(CT)는, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 주기 Ta의 선두로부터 소정 기간은 하이레벨을 유지하도록 되고, 발진 회로(302)로부터는, 이 소정 기간에 있어서, 도 6의 (B) 및 (C)에 나타내는 바와 같이, 버스트 신호로 이루어진 위치 검출용 신호가 출력된다. 이 위치 검출용 신호는, 심체(6)의 심체 본체부(61)를 통해서 위치 검출 장치(201)의 센서(202)에 송신된다.
이 위치 검출용 신호의 송신 기간의 길이는, 위치 검출 장치(201)의 펜 지시 검출 회로(203)에 있어서, 위치 지시기(1)에 의한 센서(202) 상의 지시 위치를 검출하는 것이 가능한 시간 길이로 되고, 예를 들면 센서(202)의 제1 도체(211Y) 및 제2 도체(212X) 모두를 1회 이상, 바람직하게는 복수 회 이상 스캔할 수 있는 시간 길이로 된다.
이 위치 검출용 신호의 송신 기간 중에, 위치 지시기(1)의 컨트롤러(301)는, 그 심체(6)에 인가되는 필압을, 필압 검출 유닛(5)에 의해 구성되는 가변 용량 커패시터(5C)의 정전 용량에 따른 검출 신호로서 검출하고, 그 검출 신호로부터, 필압을 예를 들면 10비트의 값(2진 코드)으로 하여 구한다.
그리고, 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 컨트롤러(301)는, 도 6의 (A)~(C)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출용 신호의 송신 기간이 종료되면, 필압 데이터 등의 부가 데이터의 송신 기간으로 하고, 인에이블 신호(CT)(도 6의 (A)를 소정의 주기 td(td<Ta)로 하이레벨 또는 로우레벨로 제어함으로써 발진 회로(302)로부터 출력하는 신호를 ASK 변조한다. 소정의 주기 td는, 송신 데이터(디지털 데이터)의 1비트분의 송신 구간에 대응한다.
이 경우에, 도 6의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 송신 데이터(2진 코드)가 「0」일 때에는 인에이블 신호(CT)를 로우레벨로 하여, 발진 회로(302)로부터 발진 신호는 출력하지 않고, 송신 데이터(2진 코드)가 「1」일 때에는 인에이블 신호(CT)를 주기 td에 있어서, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이 하이레벨로 하여 발진 회로(302)로부터 발진 신호를 송출하도록 제어한다.
그리고, 부가 데이터의 송신 기간의 최초의 주기 td는 반드시, 송신 데이터를 「1」로 하고, 그것을 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이, 부가 데이터의 송신 기간의 스타트 신호(ST)로 한다. 이 스타트 신호(ST)는, 이후의 부가 정보의 데이터 송출 타이밍을 위치 검출 장치(201)측에서 정확하게 판정할 수 있도록 하기 위한 타이밍 신호이다. 또한, 이 스타트 신호(ST) 대신에, 위치 검출용 신호의 종료시점을 타이밍 신호로서 이용할 수도 있다.
컨트롤러(301)는, 스타트 신호(ST)에 이어서, 실드 상태 정보(SH)를, 다음의 1주기 td로 송출하도록, 발진 회로(302)에 공급하는 인에이블 신호(CT)(도 6의 (A))를 제어한다. 이 실드 상태 정보(SH)는 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)의 정전 실드가 실행되고 있는 상태에서 신호를 송출하는 상태와, 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)에 대한 정전 실드가 해제되어 있는 상태에서 신호를 송출하는 상태의 타이밍을, 위치 검출 장치측으로 전달하기 위한 정보이다.
이 예에서는, 실드 상태 정보(SH)는 당해 실드 상태 정보(SH)가 포함되는 주기 T의 다음의 주기 Ta에 있어서의 신호 송출이, 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)의 정전 실드가 실행되고 있는 상태인지, 해제 상태인지를 나타내도록 하고 있다. 컨트롤러(301)는 실드 상태 정보(SH)에 대응시켜, 각 주기 T에 있어서의 스위치 회로(303)의 전환을 행하도록 전환 제어 신호(SW)(도 6의 (E) 참조)를 생성한다.
즉, 이 도 6의 예에서는, 컨트롤러(301)는 실드 상태 정보(SH)가 「1」인 주기 T의 다음의 주기 T에서는, 전환 제어 신호(SW)(도 6의 (E) 참조)를 로우레벨로 함으로써, 스위치 회로(303)를 고정 단자 b측으로 전환하여, 심체(6)의 심체 본체부(61)에 대한 정전 실드를 해제하는 상태(실드 오프의 상태)로 하도록 제어한다. 또한, 컨트롤러(301)는 실드 상태 정보(SH)가 「0」인 주기 T의 다음의 주기 T에서는, 전환 제어 신호(SW)(도 6의 (E) 참조)를 하이레벨로 함으로써, 스위치 회로(303)를 고정 단자 c측으로 전환하여, 심체(6)의 심체 본체부(61)에 대한 정전 실드를 실행하는 상태(실드 온의 상태)로 하도록 제어한다.
이 실드 상태 정보(SH)의 다음에는, 컨트롤러(301)는, 10비트의 필압 데이터를, 위치 검출 장치(201)의 센서(202)에 순차적으로 송신하도록 인에이블 신호(CT)를 제어한다. 도 6의 (A) 및 (B)에서는, 송신하는 필압 데이터가 「0101110101」인 경우를 나타내고 있다. 또한, 위치 지시기(1)는, 필압 데이터에 계속해서, 자신의 식별 정보나 전지 잔량 등의 데이터를, 상술과 마찬가지로 하여 ASK 신호나 OOK(On Off Keying) 신호로서 송출하도록 해도 된다.
위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 발진 회로(302)는, 이상과 같은 위치 검출용 신호의 송신 기간과 디지털 데이터로 이루어진 부가 정보의 송신 기간으로 이루어진 주기 Ta의 신호를, 컨트롤러(301)로부터의 제어에 기초하여, 도 6의 (D)에 나타내는 바와 같이, 반복 송출하도록 한다. 그리고, 컨트롤러(301)는, 전환 제어 신호(SW)에 의해, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a를, 1주기 Ta마다, 고정 단자 b와 고정 단자 c로 교호로 전환하도록 한다(도 6의 (E) 참조). 이것에 의해, 위치 지시기(1)는, 1주기 Ta마다, 심체(6)의 심체 본체부(61)를 실드용 부재(7)에 의해 정전 실드하는 상태와, 그 정전 실드를 해제하는 상태를 반복한다.
또한, 컨트롤러(301)는 필압 검출 유닛(5)으로 구성되는 가변 용량 커패시터(5C)의 정전 용량을, 전술한 바와 같이 하여 검출함으로써, 필압이 위치 지시기(1)의 심체(6)에 인가되고 있는지 여부를 검출하는 것이 가능하다. 즉, 컨트롤러(301)는, 위치 지시기(1)의 심체(6)의 선단부가, 위치 검출 장치(201)의 센서(202)의 센서면(200)에 터치했는지 여부를 검출하는 것이 가능하다. 그래서, 이 실시 형태에서는, 위치 지시기(1)의 컨트롤러(301)는, 가변 용량 커패시터(5C)의 정전 용량의 값으로부터, 심체(6)에 필압이 인가되고 있지 않다고 판별했을 때에는, 위치 검출용 신호 및 부가 정보는 송출하지 않거나, 혹은 위치 검출용 신호는 송출하지만, 부가 정보는 송출하지 않는 것으로 하도록 발진 회로(302)를 제어하는 것과 함께, 스위치 회로(303)는 가동 단자 a를 항상 고정 단자 c에 접속하도록 제어하여, 1주기 Ta마다의 전환 제어는 행하지 않게 한다.
그리고, 컨트롤러(301)는 가변 용량 커패시터(5C)의 정전 용량의 값으로부터, 심체(6)에 필압이 인가되었다고 판별했을 때에는, 위치 검출용 신호 및 부가 정보를 송출하도록 발진 회로(302)를 제어하는 것과 함께, 스위치 회로(303)는 가동 단자 a를 고정 단자 b와 고정 단자 c와의 1주기 Ta마다 교호로 전환하는 전환 제어를 행하도록 한다.
또한, 컨트롤러(301)는 필압의 검출 결과에 따른 이와 같은 제어를 행하지 않고, 배터리(4)의 전원이 투입되고 있을 때에는, 항상, 도 6의 (D)와 같은 신호를 송출하는 것과 함께, 도 6의 (E)에 나타내는 바와 같이, 스위치 회로(303)를 1주기 Ta마다 전환하는 제어를 행하도록 해도 물론 된다.
위치 검출 장치측에서는, 이 위치 지시기(1)로부터의 신호를 센서(202)로 수신하여, 이하에 설명하는 바와 같은 수신 처리를 한다.
즉, 위치 검출 장치(201)의 펜 지시 검출 회로(203)에 있어서는, 제어 회로(220)는, 예를 들면 우선 제2 도체(212X1~212Xn)를 순차적으로 선택하는 선택 신호를 선택 회로(221)에 공급하고, 제2 도체(212X1~212Xn)의 각각의 선택시에, AD 변환 회로(226)로부터 출력되는 데이터를 신호 레벨로서 읽어낸다. 그리고, 제2 도체(212X1~212Xn)의 모든 신호 레벨이 소정값에 도달하지 않으면, 제어 회로(220)는, 위치 지시기(1)는 센서(202) 상에 없는 것으로 판단하고, 제2 도체(212X1~212Xn)를 순차적으로 선택하는 제어를 반복한다.
제2 도체(212X1~212Xn) 중 어느 것으로부터 소정값 이상의 레벨의 신호가 검출되었을 경우에는, 제어 회로(220)는 가장 높은 신호 레벨(피크값. 이하 동일)이 검출된 제2 도체(212X)의 번호와 그 주변의 복수 개의 제2 도체(212X)의 번호를 기억한다. 그리고, 제어 회로(220)는, 선택 회로(221)를 제어하여, 제1 도체(211Y1~211Ym)를 순차적으로 선택하여, AD 변환 회로(226)로부터의 신호 레벨을 읽어낸다. 이때 제어 회로(220)는 가장 큰 신호 레벨이 검출된 제1 도체(211Y)와 그 주변의 복수 개의 제1 도체(211Y)의 번호를 기억한다.
그리고, 제어 회로(220)는, 이상과 같이 하여 기억한, 가장 큰 신호 레벨이 검출된 제2 도체(212X)의 번호 및 제1 도체(211Y)의 번호와 그 주변의 복수 개의 제2 도체(212X) 및 제1 도체(211Y)로부터, 위치 지시기(1)에 의해 지시된 센서(202) 상의 위치를 검출한다.
제어 회로(220)는, 선택 회로(221)로 마지막의 제1 도체(211Ym)를 선택하여 신호 레벨의 검출을 종료하면, 위치 지시기(1)로부터의 위치 검출용 신호의 송신 기간의 종료를 대기하고, 위치 검출용 신호의 송신 기간의 종료후의 스타트 신호(ST)를 검출하면, 필압 데이터 등의 데이터를 읽어내어, 디지털 신호를 복원하는 동작을 행한다.
또한, 제어 회로(220)는 스타트 신호(ST)의 검출에 이어서, 실드 상태 정보(SH)를 검출하여, 「1」인지, 「0」인지를 판별하고, 그 판별 결과에 기초하여, 위치 지시기(1)의 심체(6)가 정전 실드되어 있는 상태에서의 수신 신호와, 정전 실드가 해제되어 있는 상태에서의 수신 신호 레벨을 검지하고, 양자의 피크값의 위치로부터, 위치 지시기(1)의 심체(6)의 기울기각을 검출하도록 한다. 그리고, 제어 회로(220)는 이상의 동작을 반복하도록 한다.
또한, 이상의 제1 예에 있어서는, 스위치 회로(303)의 전환 제어 신호(SW)를 로우레벨로서 심체(6)에 대한 정전 실드를 해제하는 상태의 기간에 있어서도, 부가 정보를 송신하도록 했지만, 당해 심체(6)에 대한 정전 실드를 해제하는 상태의 기간에 있어서는, 부가 정보를 송신하지 않게 해도 된다.
또한, 이상의 제1 예에 있어서는, 컨트롤러(301)는 스위치 회로(303)의 전환 제어 신호(SW)를 로우레벨로 하여 심체(6)에 대한 정전 실드를 해제하는 상태의 기간을, 1주기 Ta의 전체의 기간으로 하는 것과 함께, 정전 실드되어 있는 상태와 정전 실드가 해제되어 있는 상태가 교호로 발생하도록 했다. 그렇지만, 도 6의 (F)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출용 신호의 송신 구간에 대응하여 스위치 회로(303)의 전환 제어 신호(SW)를 로우레벨로 함으로써, 심체(6)에 대한 정전 실드를 해제하고, 부가 정보의 송신 기간에 대응하여 스위치 회로(303)의 전환 제어 신호(SW)를 하이레벨로 함으로써 정전 실드하도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 부가 정보의 송신 기간은, 항상 심체(6)가 정전 실드되어 있는 상태가 되므로, 송신 신호는 심체(6)의 선단부측으로부터만 송출되므로, 위치 검출 장치(201)에서는, 부가 정보를 각각의 기간 Ta 내에서 양호하게 검출할 수 있게 된다.
또한, 상술한 제1 예에서는, 실드 상태 정보(SH)에 의해, 1주기 Ta 후의 송신 기간에 있어서의 심체(6)에 대한 정전 실드의 상태를 위치 검출 장치(201)에 전달하도록 했지만, 실드 상태 정보(SH)에 의해, 직전의 위치 검출용 신호의 송신 기간에 있어서의 심체(6)에 대한 정전 실드의 상태를 위치 검출 장치(201)에 전달하도록 해도 된다.
<신호 송신 제어의 제2 예＞
이 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)의 컨트롤러(301)에 의한 신호 송신 제어 방법의 제2 예를, 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 컨트롤러(301)에 의한 신호 송신 제어 방법의 제2 예를 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 상술한 제1 예에서는, 정전 실드 상태를 전달하기 위해서, 실드 상태 정보(SH)를, 위치 지시기(1)로부터 위치 검출 장치(201)에 송신하도록 했지만, 제2 예는 제1 예에 있어서의 실드 상태 정보(SH)와 같은, 정전 실드 상태를 전달하기 위한 정보는 보낼 필요가 없도록 한 예이다.
이 예에 있어서는, 컨트롤러(301)는 인에이블 신호(CT)(도 7의 (A) 참조)에 의해 발진 회로(302)를 인에이블 제어하여, 도 7의 (B) 및 (C)에 나타내는 바와 같이, 소정 시간 길이의 버스트 신호로 이루어진 위치 검출용 신호와, 스타트 신호(ST)와, 필압 데이터 등의 디지털 부가 데이터로 이루어진 신호를, 도 7의 (D)에 나타내는 바와 같이, 주기 Tb로 반복하도록 하는 신호 SB를 발신 회로(302)로부터 출력시키도록 제어한다.
이 제2 예에서는, 도 7의 (C)에 나타내는 바와 같이, 부가 정보의 송신 기간에는, 실드 상태 정보(SH)는 포함하지 않는다. 그 대신에, 이 제2 예에 있어서는, 도 7의 (A)~(C)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출용 신호의 송신 기간 Ps의 길이를, 예를 들면 제1 예의 2배의 길이로 한다. 그리고, 도 7의 (D) 및 (E)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출용 신호의 송신 기간 Ps를 이분하고, 그 전반의 Ps/2의 기간에서는, 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)의 정전 실드를 실행하고, 후반의 Ps/2의 기간에서는, 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)의 정전 실드를 해제하도록 제어한다.
즉, 컨트롤러(301)는, 도 7의 (E)에 나타내는 바와 같이, 각 1주기(Tb)의 기간 중, 위치 검출용 신호의 송신 기간의 후반의 Ps/2의 기간만, 스위치 회로(303)의 가동 단자 a를 고정 단자 b로 전환하여, 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)의 정전 실드를 해제하는 상태로 하고, 다른 기간에 있어서는, 가동 단자 a를 고정 단자 c로 전환하여, 실드용 부재(7)에 의한 심체(6)에 대한 정전 실드를 실행하도록 제어하는 전환 제어 신호(SW)를 생성하고, 스위치 회로(303)에 공급한다. 그 외에는, 제1 예와 마찬가지의 구성으로 한다.
이 제2 예에 있어서는, 위치 검출 장치(201)의 제어 회로(220)는, 위치 검출용 신호의 송신 기간의 종료 혹은 스타트 신호(ST)를 검출함으로써, 다음의 위치 검출용 신호의 송신 기간 Ps의 개시 시점을 검지한다. 그리고, 제어 회로(220)는, 위치 지시기(1)로부터의 수신 신호로서, 위치 검출용 신호의 송신 기간 Ps의 전반의 Ps/2의 기간에서는, 심체(6)가 실드용 부재(7)에 의해 정전 실드가 실행되고 있는 상태에서의 신호를 검출하고, 후반의 Ps/2의 기간에서는, 심체(6)의 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드가 해제되어 있는 상태에서의 신호를 검출한다. 그리고, 제어 회로(220)는 그들 2개의 기간에서 수신한 신호로부터, 전술한 바와 같이 하여, 위치 지시기(1)의 심체(6)의 기울기각을 검출한다.
또한, 도 7의 예에서는, 도 7의 (E)에 나타내는 바와 같이, 위치 검출용 신호의 송신 기간 Ps의 전반의 Ps/2의 기간에서는, 심체(6)가 실드용 부재(7)에 의해 정전 실드가 실행되고 있는 상태로 하고, 후반의 Ps/2의 기간에서는, 심체(6)의 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드가 해제되어 있는 상태로 하도록 했다. 그렇지만, 도 7의 (F)에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(301)에 의한 제어에 의해서, 위치 검출용 신호의 송신 기간 Ps에 대응하여 심체(6)의 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드를 행하고, 위치 검출용 신호의 송신에 이어지는 필압 데이터 등의 부가 정보의 송신에 대응하여 심체(6)의 실드용 부재(7)에 의한 정전 실드를 해제하도록 해도 된다.
[제2 실시 형태]
상술한 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)에서는, 실드용 부재(7)는 통상의 도체(71)를 이용하여 구성하도록 했지만, 실드용 부재는, 이와 같은 통상의 도체로 한정되는 것은 아니다. 이하에 설명하는 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)에서는, 실드용 부재는, 심체를 그 권회 공간 내에 수납하도록 하는 코일로 구성되도록 한다. 그리고, 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)에서는, 실드용 부재를 코일에 의해 구성하는 것과 함께, 이 코일을 전자 유도 방식의 충전을 행하기 위한 유도 코일로서도 이용하도록 한다. 따라서, 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)는, 배터리를 구비하지 않고, 그 대신에, 예를 들면 전기 이중층 커패시터 등의 커패시터 혹은 충전 가능한 축전지 등의 축전 소자를 구비하는 구성을 구비한다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 위치 지시기에 있어서, 심체가 실드용 부재에 의해 정전 실드되어 있는 상태와, 심체의 정전 실드가 해제되어 있는 상태를 위치 검출 장치측에서 인식할 수 있도록 하기 위한 정보를, 위치 지시기로부터 위치 검출 장치측으로 전달하도록 했다. 이에 대해서, 이 제2 실시 형태에 있어서는, 위치 지시기(1A)로부터 심체의 정전 실드의 상태를 전달하기 위한 정보를 위치 검출 장치측으로 송신하는 것이 아니라, 위치 검출 장치로부터 송신된 기울기각의 검출 요구 신호를 수신하여, 그 수신한 기울기각의 검출 요구 신호(이하, 간단히 요구 신호로 약칭함)에 따라서, 위치 지시기(1A)가, 미리 정해진 시퀀스로, 심체를 실드용 부재로 정전 실드하고 있는 상태에서의 신호 송신과, 심체의 실드용 부재에 의한 정전 실드를 해제하고 있는 상태에서의 신호 송신을 실행하도록 한다.
도 8은 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)의 심체(6A) 및 실드용 부재(7A)를 설명하기 위한 도면이며, 도 8의 (A)는, 심체(6A)와, 실드용 부재(7A)와, 필압 검출 유닛(5A) 부분의 분해 사시도, 도 8의 (B)는, 위치 지시기(1A)의 펜 끝측을, 하우징(2)을 단면으로 하여 나타낸 일부 확대도이다. 이하에 설명하는 위치 지시기(1A)에 있어서, 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)와 대응하는 부분의 참조 부호는, 동일 번호에 서픽스 A를 부가하여 나타낸다.
이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)에 있어서는, 심체(6A)는, 예를 들면 도전성의 금속 막대 혹은 도전성 분체를 혼입한 경질 수지로 이루어진 막대 모양체의 구성으로 되어 있다. 그리고, 실드용 부재(7A)는 도선이 권회되어 형성된 코일(75)이, 예를 들면 원기둥 모양 형상의 자성체 코어, 이 예에서는, 페라이트 코어(76)에 권회되어 구성되어 있다. 페라이트 코어(76)의 축심 방향의 펜 끝측과는 반대측의 단부는, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 필압 검출 유닛(5A)을 내부에 수납하고 있는 하우징 부재(51A)의 감합 오목부(51Aa)에 감합되도록 되어 있다.
페라이트 코어(76)에는, 축심 방향으로 관통하는 관통공(76a)이 형성되어 있다. 이 관통공(76a)의 내경(r)은 심체(6A)의 외경보다 약간 큰 값으로 선정되어 있고, 심체(6A)가 이 페라이트 코어(76)의 관통공(76a)을 통해서 삽입 통과된다. 그리고, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 심체(6A)의 선단부(6Aa)와는 반대측의 단부(6Ab)가, 하우징 부재(51A) 내에 마련되어 있는 필압 검출 유닛(5A)에 감합되도록 구성되어 있다.
필압 검출 유닛(5A)에 심체(6A)가 감합되어 있는 상태에 있어서는, 심체(6A)의 선단부(6Aa)측은, 페라이트 코어(76)로부터 돌출되도록 구성되어 있다. 사용자가 심체(6A)를 뽑아 내도록 힘을 인가하면, 심체(6A)와 필압 검출 유닛(5A)의 감합부의 감합은, 용이하게 떨어져서, 심체(6A)를 뽑아 낼 수 있다. 즉, 심체(6A)는 교환 가능하게 되어 있다. 필압 검출 유닛(5A)은 상술한 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 필압 검출 유닛(5)과 마찬가지의 구성으로 되어 있다.
그리고, 이 예에서는, 하우징 부재(51A) 내에는, 프린트 배선 기판(3A)이 장착되어 있고, 이 프린트 배선 기판(3A)에 형성되어 있는 전자 회로와, 필압 검출 유닛(5A)을 구성하는 가변 용량 커패시터(5AC)의 양단과 전기적으로 접속되는 것과 함께, 코일(75)의 일단(75a) 및 타단(75b)도, 이 프린트 배선 기판(3A)의 전자 회로에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)는, 위치 검출 장치로부터의 지시 신호를 수신하기 위한 구성으로서, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 하우징(2A)의 절연체부(21A)의 펜 끝부에 도체 슬리브(23)를 구비한다. 이 도체 슬리브(23)는 하우징(2A)의 절연체부(21A)의 펜 끝부를 덮는 통상의 캡 모양 형상을 가지고, 하우징(2A)의 도전체부(도 8에서는 도시는 생략)와는 전기적으로 절연되어 있다. 이 도체 슬리브(23)는 위치 검출 장치의 센서로부터의 신호를, 정전 결합에 의해 수신 가능하고, 도시는 생략하지만, 프린트 배선 기판(3A)의 전자 회로와 전기적으로 접속되어 있다.
[제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)의 신호 송신 제어 회로(30A)의 구성예의 설명]
도 9는 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)의 신호 송신 제어 회로(30A)의 구성예를 나타내는 도면이다. 이 예의 신호 송신 제어 회로(30A)는 컨트롤러(301A)와, 발진 회로(302A)와, 스위치 회로(303A)와, 스위치 회로(3044)와, 충전 방식의 전원 회로(304)와, 수신 신호 검출 회로(305)를 구비한다.
컨트롤러(301A)는 컨트롤러(301)와 마찬가지로 마이크로 프로세서로 구성되어 있고, 위치 지시기(1A)의 신호 송신 제어 회로(30A)의 처리 동작을 제어하는 제어 회로를 구성한다. 이 예에서는, 이 컨트롤러(301A)에는, 전원 회로(304)로부터의 전원 전압(VDD)이 구동 전원으로서 공급되고 있다. 컨트롤러(301A)는, 발진 회로(302A)를 제어하는 것과 함께, 스위치 회로(303A)와 스위치 회로(3044)를 전환 제어한다.
또한, 이 컨트롤러(301A)에는, 필압 검출 유닛(5A)을 구성하는 가변 용량 커패시터(5AC)가 접속되어 있고, 컨트롤러(301A)는, 제1 실시 형태의 컨트롤러(301)와 마찬가지로, 가변 용량 커패시터(5AC)가 만충전의 상태로부터 저항기(Rd)를 통해서 방전시켜, 소정의 양단 전압으로 될 때까지의 시간을 계측함으로써, 가변 용량 커패시터(5AC)의 정전 용량을 검출하고, 그 검출한 정전 용량으로부터 필압을 검출한다.
발진 회로(302A)는, 발진 회로(302)와 마찬가지로, 예를 들면 주파수 f1=1.8MHz의 교류 신호를 발생시키는 것으로, 이 예에서는 전원 회로(304)로부터의 전원 전압(VDD)이 공급되고 있다.
컨트롤러(301A)는, 상술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로 하여, 이 발진 회로(302A)의 인에이블 단자(EN)에 제어 신호(인에이블 신호(CTA))를 공급하여 당해 발진 회로(302A)를 온, 오프 제어함으로써, 발진 회로(302A)로부터 버스트 신호(위치 검출용 신호) 및 ASK 변조 신호(부가 정보)를 발생시키거나, 신호 송출을 정지시키거나 한다.
발진 회로(302A)의 출력단은, 이 실시 형태에서는, 도전성의 심체(6A)에 접속되어 있고, 발진 회로(302A)로부터의 교류 신호는 심체(6A)를 통해서 위치 검출 장치의 센서에 대해서 송출된다.
스위치 회로(303A)는 컨트롤러(301A)로부터의 전환 제어 신호(SWA)에 의해 전환 제어된다. 이 스위치 회로(303A)의 가동 단자 a는, 실드용 부재(7A)를 구성하는 코일(75)의 한쪽의 단자(75a)에 접속되어 있다. 그리고, 이 스위치 회로(303A)의 한쪽의 고정 단자 b는 플로팅단으로 되고, 다른 쪽의 고정 단자 c는 접지되어 있다.
그리고, 실드용 부재(7A)를 구성하는 코일(75)의 다른 쪽의 단자(75b)는, 컨트롤러(301A)로부터의 전환 제어 신호(SWB)에 의해 전환 제어되는 스위치 회로(3044)의 가동 단자 a에 접속되어 있다. 이 스위치 회로(3044)의 한쪽의 고정 단자 b는 정류용 다이오드(3041)의 애노드에 접속되어 있고, 다른 쪽의 고정 단자 c는 플로팅단으로 되어 있다. 전원 회로(304)는 정류용 다이오드(3041)와, 전기 이중층 커패시터(3042)와, 전압 변환 회로(3043)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 전기 이중층 커패시터(3042)의 일단은 다이오드(3041)의 캐소드에 접속되고, 타단은 접지되어 있다. 또한, 전원 회로(304)는 충전 가능한 축전지를 포함하는 회로 구성이어도 된다. 컨트롤러(301A)는, 전환 제어 신호(SWA 및 SWB)에 의해서 스위치 회로(303A) 및 스위치 회로(3044)를 제어함으로써, 코일(75)을 유도 코일(무선 급전용 코일)로서, 혹은 정전 실드용 부재로서 기능시킨다. 즉, 코일(75)을 전자 유도 방식에 의한 무선 급전용 코일로서 기능시킬 때에는, 컨트롤러(301)는 전환 신호(SWB)에 의해서 스위치 회로(3044)를 제어함으로써 스위치 회로(3044)의 가동 단자 a와 고정 단자 b가 접속되는 것과 함께, 전환 신호(SWA)에 의해서 스위치 회로(303A)를 제어함으로써 스위치 회로(303A)의 가동 단자 a와 고정 단자 c가 접속된다. 코일(75)을 정전 실드 부재로서 기능시킬 때에는, 컨트롤러(301)는 전환 신호(SWB)에 의해서 스위치 회로(3044)를 제어함으로써 스위치 회로(3044)의 가동 단자 a와 플로팅단으로 된 고정 단자 c가 접속된다. 스위치 회로(3044)의 가동 단자 a와 플로팅단으로 된 고정 단자 c가 접속된 상태에서, 전환 신호(SWA)에 의해서 스위치 회로(303A)의 가동 단자 a와 고정 단자 c가 접속되면 코일(75)을 정전 실드 부재로서 기능시킬 수 있다. 또한, 전환 신호(SWA)에 의해서 스위치 회로(303A)의 가동 단자 a와 플로팅단으로 된 고정 단자 b가 접속되면 코일(75)의 정전 실드 부재로서의 기능을 해제시킬 수 있다.
컨트롤러(301A)는 수신 신호 검출 회로(305)로부터의 출력을 감시하여, 센서로부터의 수신 신호의 신호 레벨이 소정의 임계값 레벨 이상으로 되었는지 여부에 의해, 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서 정전적 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태로 되었는지 여부를 판별한다. 그리고, 그 판별 결과에 따라서, 발진 회로(302A)를 제어하는 인에이블 신호(CTA)를 제어하는 것과 함께, 전환 제어 신호(SWB)에 의해서 스위치 회로(3044)의 가동 단자 a와 고정 단자 c를 접속하고, 그리고 전환 제어 신호(SWA)에 의해서 스위치 회로(303A)를 제어한다. 이 때의 상기 소정의 임계값은, 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서 정전적인 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태일 때의 수신 신호 레벨에 기초하여 미리 정해져 있다. 또한, 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서 정전적 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태는, 위치 지시기(1A)의 심체(6A)의 선단부(6Aa)가 센서의 센서면에 접촉하는 일 없이, 근접하고 있는 상태를 포함한다.
그리고, 컨트롤러(301A)는 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서 정전적 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태로 되었을 때에는, 위치 검출 장치로부터의 요구 신호의 수신을 감시한다. 위치 검출 장치로부터의 요구 신호는, 전술한 바와 같이, 도체 슬리브(23)로 센서와의 정전 결합을 통해서 수신한다. 도체 슬리브(23)로 수신된 위치 검출 장치로부터의 요구 신호는, 수신 신호 검출 회로(305)를 통해서 컨트롤러(301A)에 공급된다. 수신 신호 검출 회로(305)에도 전압 변환 회로(304)로부터의 전압이 전원으로서 공급된다.
그리고, 컨트롤러(301A)는 위치 검출 장치로부터의 요구 신호를 수신하고 있지는 않을 때와, 요구 신호를 수신했을 때에 따라서, 후술하는 바와 같이, 발진 회로(302A)를 제어하는 인에이블 신호(CTA)를 제어하는 것과 함께, 스위치 회로(303A)의 전환 제어 신호(SWA)를 제어한다.
이 경우에, 컨트롤러(301A)는, 위치 검출 장치로부터의 요구 신호를 수신했다고 판별했을 때에는, 상술한 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)와 마찬가지로, 심체(6A)로부터 신호를 송출하도록 발진 회로(302A)를 제어하는 것과 함께, 스위치 회로(303A)를, 심체(6A)를 실드용 부재(7A)에 의해 정전 실드한 상태와, 심체(6A)의 실드용 부재(7A)에 의한 정전 실드를 해제한 상태의 2개의 상태로 전환하도록 제어한다.
이 때에 심체(6A)로부터 송출하는 신호의 양태로서는, 전술한 제1 실시 형태의 제1 예의 신호 송신 제어의 양태여도 되고, 제2 예의 신호 송신 제어의 양태여도 된다. 제1 예를 이용하는 경우에는, 요구 신호에 기초하여 정해지는 타이밍으로, 위치 지시기(1A)로부터 위치 검출 장치의 센서에 상기의 양태의 신호를 송출할 수 있으므로, 심체(6A)로부터 송출하는 신호에는, 실드 상태 정보(SH)는 포함하지 않아도 된다.
또한, 상기의 2개의 상태의 신호로서는, 상술한 제1 예나 제2 예의 신호 송신 제어의 양태를 반드시 이용하지 않아도 되고, 예를 들면 필압 정보 등의 부가 정보를 포함하지 않는 위치 검출용 신호만을, 상기의 2개의 상태로 송신하도록 해도 된다.
후술하는 바와 같이, 컨트롤러(301A)는, 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서 정전적 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태로 되어 있지 않을 때에는, 전환 제어 신호(SWB)에 의해서 스위치 회로(3044)의 가동 단자 a를 고정 단자 b에 접속시키는 것과 함께, 전환 제어 신호(SWA)에 의해 스위치 회로(303A)의 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속시킴으로써, 코일(75)을 스위치 회로(303A)를 통해서 접지시킨다.
이 상태에서, 위치 지시기(1A)를 도시하지 않은, 전자 유도 방식에 의해서 충전을 행하는 충전기에 장착하면, 충전기가 발생시키는 교번 자계에 의해 코일(75)에는 유도 기전력이 발생하여, 다이오드(3041)를 통해서 충전기로서의 전기 이중층 커패시터(3042)를 충전시킨다.
전압 변환 회로(3043)는 전기 이중층 커패시터(3042)에 축적된 전압을 일정한 전압으로 변환하여, 그 전압을, 컨트롤러(301A), 발진 회로(302A) 및 수신 신호 검출 회로(305)의 전원으로서 공급한다. 이 전압 변환 회로(3043)는 전기 이중층 커패시터(3042)의 양단의 전압보다도 낮게 되도록 하는 강압 타입의 것이어도 되고, 전기 이중층 커패시터(3042)의 양단의 전압보다도 높게 되도록 하는 승압 타입의 것이어도 된다. 또한, 전기 이중층 커패시터(3042)의 양단의 전압이 일정한 전압보다도 높은 경우에는 강압 회로로서 동작하고, 상기 일정한 전압보다도 낮은 경우에는 승압 회로로서 동작하는 승강압 타입의 것이어도 된다.
다음으로, 이 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)의 신호 송신 제어 회로(30A)의 컨트롤러(301A)의 제어 처리의 흐름을, 도 10의 플로차트를 참조하면서 설명한다.
즉, 컨트롤러(301A)는 수신 신호 검출 회로(305)로 검출된 센서로부터의 수신 신호의 신호 레벨을 검출하고(스텝 S101), 검출한 수신 신호의 신호 레벨이 소정의 임계값 이상인지 여부를 판별한다(스텝 S102).
스텝 S102에서, 검출한 수신 신호의 신호 레벨이 소정의 임계값 이상으로는 되어 있지 않다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301A)는 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서는 정전적인 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태로 되어 있지 않다고 판단하여, 인에이블 신호(CTA)에 의해, 발진 회로(302A)로부터의 신호 송출은 정지하도록 제어하고, 스위치 회로(3044)는 전환 제어 신호(SWB)에 의해 고정 단자 b에 접속하는 것과 함께, 스위치 회로(303A)는, 전환 제어 신호(SWA)에 의해, 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속시키도록 제어한다(스텝 S103). 이 상태에서는, 코일(75)은 스위치 회로(303A)를 통해서 접지되어 있으므로, 위치 지시기(1A)를 충전 장치에 장착함으로써, 전기 이중층 커패시터(3042)를 충전하여 축전하는 것이 가능하다.
스텝 S102에서, 검출한 수신 신호의 신호 레벨이 소정의 임계값 이상으로 되어 있다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301A)는 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서는 정전적인 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태로 되어 있다고 판단하여, 스위치 회로(3044)는 전환 제어 신호(SWB)에 의해서 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속하는 것과 함께, 인에이블 신호(CTA)에 의해, 전술한 바와 같은 발진 회로(302A)로부터의 신호 송출을 실행하도록 제어한다. 스위치 회로(303A)는, 전환 제어 신호(SWA)에 의해, 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속시키는 상태를 유지한다(스텝 S104).
다음으로, 컨트롤러(301A)는 수신 신호 검출 회로(305)로 검출된 센서로부터의 수신 신호를 감시하여, 요구 신호를 수신했는지 여부를 판별한다(스텝 S105). 이 스텝 S105에서, 요구 신호는 수신하고 있지는 않다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301A)는, 처리를 스텝 S101로 되돌려, 이 스텝 S101 이후의 처리를 반복한다.
그리고, 스텝 S105에서, 요구 신호를 수신했다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301A)는, 상술한 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)와 마찬가지로, 심체(6A)를 실드용 부재(7A)에 의해 정전 실드한 상태와, 심체(6A)의 실드용 부재(7A)에 의한 정전 실드를 해제한 상태의 2개의 상태에서, 심체(6A)를 통해서, 상술한 신호를 위치 검출 장치의 센서에 공급하도록 한다(스텝 S106).
다음으로, 컨트롤러(301A)는, 위치 검출 장치로부터, 요구 종료 신호를 수신했는지 여부를 판별한다(스텝 S107). 이 스텝 S107에서, 위치 검출 장치로부터 요구 종료 신호를 수신하고 있지는 않다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301A)는 처리를 스텝 S105로 되돌려, 이 스텝 S105 이후의 처리를 반복한다. 또한, 스텝 S107에서, 위치 검출 장치로부터 요구 종료 신호를 수신했다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301A)는 처리를 스텝 S101로 되돌려, 이 스텝 S101 이후의 처리를 반복한다.
상술한 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)에 의하면, 위치 검출 장치로부터의 기울기각의 검출 요구 신호를 수신했을 때에는, 그 수신한 기울기각의 검출 요구 신호에 따라서, 심체(6A)를 실드용 부재(7A)에 의해 정전 실드한 상태와, 심체(6A)의 실드용 부재(7A)에 의한 정전 실드를 해제한 상태의 2개의 상태를 나타내도록 하는 신호 시퀀스를 실행하면 된다.
또한, 상술한 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)에 의하면, 심체(6A)를 정전 실드하기 위한 실드용 부재(7A)로서 코일(75)을 이용하는 것과 함께, 이 코일(75)을 비접촉 충전용의 코일로 하도록 했기 때문에, 심체(6A)를 정전 실드하는 것의 효과에 더하여, 예를 들면 펜 꽂이 형상의 충전기 등에 의한 비접촉 충전이 가능하여, 조작성이 좋은 위치 지시기를 실현할 수 있다.
[제2 실시 형태의 변형예]
상술한 제2 실시 형태에서는, 위치 지시기(1A)와 센서의 사이에서 정전적 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태는, 도체 슬리브를 통해서 센서로부터 수신하는 신호의 신호 레벨에 기초하여 검출하도록 했지만, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 필압 검출 유닛(5A)에 의한 필압 검출에 기초하여, 센서에 터치하고 있는 상태를 검출함으로써, 검출하도록 해도 된다.
또한, 도체 슬리브(23)는 수신 전용으로 했지만, 도체 슬리브(23)를 발진 회로(302A)로부터의 신호의 송신용으로서 이용할 수도 있다. 즉, 그 경우에는, 도체 슬리브(23)를, 신호 송신을 하는 송신 시간 구간과, 센서로부터의 신호를 수신하는 수신 시간 구간으로 시분할 제어할 수 있도록 회로를 구성한다. 그리고, 수신 시간 구간에 있어서의 수신 신호로부터 위치 지시기와 센서의 정전적인 인터랙션이 가능한 상태가 되는 결합 상태를 검출하기 이전일 때에는, 송신 시간 구간에 신호를 송신한다. 이것에 의해, 위치 지시기로부터의 신호를, 심체와 도체 슬리브로부터 송출할 수 있으므로, 위치 지시기가 센서와 결합하기 전의, 이른바 호버(hover) 상태에 있어서의 신호 송출 에너지를 크게 할 수 있어, 호버 상태에서의 위치 지시기의 위치 검출이 비교적 용이하게 된다. 그리고, 위치 지시기와 센서가 결합 상태로 되면, 수신 시간 구간만으로 하여, 위치 검출 장치의 센서로부터의 신호를 항상 감시하도록 하고, 요구 신호의 판별을 행하도록 한다.
또한, 상술한 제2 실시 형태에 있어서는, 위치 검출 장치측으로부터의 요구 신호에 따라서, 심체로부터 신호를 송출하면서, 당해 심체를 정전 실드하고 있는 상태와, 정전 실드를 해제하고 있는 상태의 2개의 상태를 하나의 페어(1쌍)로서 나타나게 제어하도록 설명했다. 그렇지만, 통상은, 정전 실드하고 있는 상태의 심체로부터 신호를 송출하도록 해 놓고, 위치 검출 장치측으로부터의 요구 신호가 있었을 때에, 정전 실드를 해제하도록 제어해도 된다. 또한, 반대로, 통상은, 정전 실드를 해제하고 있는 상태의 심체로부터 신호를 송출하도록 해 놓고, 위치 검출 장치측으로부터의 요구 신호가 있었을 때에, 정전 실드를 실행하도록 제어해도 된다.
그 경우에는, 위치 검출 장치에서는, 통상시에 검출하고 있는 위치 지시기로부터의 수신 신호의 피크값을 유지해 놓고, 그것과, 요구 신호를 송출한 후에 수신한 수신 신호의 피크값의 차로부터, 위치 지시기의 심체의 축심 방향의 기울기각을 검출하도록 하면 된다.
또한, 위치 지시기(1A)의 심체(6A)를 코일(75)에 의해 정전 실드할 때의, 코일(75)의 일단(75a)은, 접지 전위로 한정되지 않고, 전원의 플러스측 전위여도 되고, 전원의 플러스측 전위와 접지 전위의 중간 전위여도 된다. 요점은, 코일(75)의 일단(75a)은, 교류적으로 접지되어 있으면 된다.
또한, 상술한 제2 실시 형태에서는, 위치 검출 장치로부터의 위치 지시기(1A)(심체(6A))의 기울기각 검출을 위한 요구 신호는, 위치 지시기(1A)의 펜 끝측에 도체로 이루어진 도체 슬리브(23)를 마련하여, 이 도체 슬리브(23)에 의해 센서와의 정전 결합에 의해 수신하도록 했다. 그러나, 위치 지시기(1A)에 있어서의 위치 검출 장치로부터의 요구 신호의 수신은, 이 예로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 도 5를 이용하여 설명한 위치 검출 장치(201)와 동일 부분에는, 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명은 생략하는 도 11에 나타내는 바와 같이, 위치 지시기(1A)에, 쌍방향 통신 가능한 무선 통신 수단, 예를 들면 블루투스(등록상표) 규격의 무선 통신부(9)를 마련하는 것과 함께, 위치 검출 장치에도, 무선 통신 수단, 예를 들면 블루투스(등록상표) 규격의 무선 통신부(227)를 마련한다. 그리고, 위치 검출 장치(201)의 제어 회로(220)는, 위치 지시기(1A)의 심체(6A)의 축심 방향의 기울기각을 검출하는 타이밍에서, 요구 신호를 무선 통신부(227)를 통해서, 위치 지시기(1A)에 공급하도록 한다.
그리고, 위치 지시기(1A)는 이 위치 검출 장치로부터의 요구 신호를 무선 통신부(9)로 받아, 도 11에서는 도시를 생략하는 컨트롤러(301A)는, 상술한 바와 같이 발진 회로(302A)를 제어하도록 한다.
또한, 무선 통신부는 도 11의 예와 같은 전파를 이용하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 적외선 등의 광통신이나 초음파를 이용한 것 등이어도 된다.
또한, 위치 검출 장치로부터의 요구 신호에 따라서 위치 지시기측으로부터 심체의 기울기각을 검출하기 위한 신호를 송출할 때에는, 상술한 제2 실시 형태에서는, 위치 지시기는 심체를 정전 실드하는 상태에서 신호를 송출하는 상태와, 심체에 대한 정전 실드를 해제하는 상태에서 신호를 송출하는 상태의 두 상태를 실행하도록 했다. 그러나, 위치 지시기에서는, 요구 신호를 받고 있지 않을 때에는, 항상, 심체를 정전 실드하는 상태 및 심체에 대한 정전 실드를 해제하는 상태 중 어느 한쪽의 상태로 신호를 송출하도록 해 놓고, 요구 신호를 받았을 때에, 심체를 정전 실드하는 상태 혹은 심체에 대한 정전 실드를 해제하는 상태의 다른 쪽의 상태로 신호를 송출하도록 해도 된다. 이 경우에는, 위치 검출 장치에서는, 요구 신호를 송출하기 전의 수신 신호와, 요구 신호를 송출한 후의 수신 신호로부터 위치 지시기의 심체의 기울기각을 검출할 수 있다.
[제3 실시 형태]
이하에 설명하는 제3 실시 형태는, 위치 지시기의 심체의 축심 방향의 기울기각뿐만 아니라, 위치 지시기의 회전도 검출할 수 있도록 구성한 예이다.
도 12의 (A)는, 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 펜 끝측의 확대 단면도이다. 또한, 도 12의 (B) 및 (C)는, 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 주요부의 구성예를 나타내는 도면이다.
이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 심체(6B)는, 제2 실시 형태의 위치 지시기(1A)의 심체(6A)와 마찬가지로, 도전성 금속이나 도전성 수지로 이루어진 도체의 막대 모양체로 구성되어 있다. 이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)는, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 심체(6B)에 인가되는 필압을 검출하기 위해서, 필압 검출 유닛(5B)을 이용한다. 그리고, 심체(6B)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 통상의 실드용 부재(7B)에 의해 펜 끝측과 필압 검출 유닛(5B)과의 감합측을 제외하고 덮여 있다.
필압 검출 유닛(5B)은 예를 들면 수지로 구성되는 외측 홀더(57) 및 내측 홀더(58)와, 압력 센싱 디바이스(59)를 구비한다.
외측 홀더(57)에는, 심체(6B)를 삽입 통과하는 관통공(572)과, 이 관통공(572)과 연통되는 중공부로 이루어진 수납 공간(573)을 가진다. 이 수납 공간(573) 내에는, 내측 홀더(58)와, 이 내측 홀더(58)에 마련되어 있는 압력 센싱 디바이스(59)가 수납된다. 또한, 외측 홀더(57)의 펜 끝측의 단면에는, 실드용 부재(7B)에 따른 형상의 오목부(571)가 마련되고, 이 오목부(571) 내에 실드용 부재(7B)의 펜 끝측과는 반대측의 단부가 감합되어 결합된다.
이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 있어서는, 도 12의 (B)에 나타내는 바와 같이, 실드용 부재(7B)는 절연 재료 예를 들면 수지로 이루어진 통상체(72B)의 외주면에, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)을 마련하도록 한다. 실드용 부재(7B)는, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 하우징(2B)의 내부에 있어서, 그 축심 방향과, 하우징(2B)의 축심 방향이 일치하는 상태로 배치된다. 그리고, 이 실드용 부재(7B)는 심체(6B)를 삽입 통과하는 지름의 관통공(7Ba)을 구비한다.
전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)은, 도 12의 (B)에 나타내는 바와 같이, 통상체(72B)의 외주면에 있어서, 각각 120도 각 범위보다도 약간 좁은 각도 범위에 있어서, 서로 전기적으로 분리되도록 형성된 도전성의 금속 도체로 구성되어 있다. 즉, 제1 실시 형태에 있어서의 실드용 부재(7)의 통상 도체(71)를, 원주 방향으로 3분할한 것과 등가이다. 또한, 절연 재료인 수지로 이루어진 통상체(72B)는, 제1 실시 형태의 실드용 부재(7)의 절연층(72)에 대응한다.
필압 검출 유닛(5B)의 외측 홀더(57)의 오목부(571)의 저면측의 내주면에는, 도 12의 (C)에 나타내는 바와 같이, 실드용 부재(7B)의 통상체(72B)의 외주면에 형성되어 있는 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)과 대응하는 도체편(5711, 5712, 5713)이 형성되어 있다. 또한, 실드용 부재(7B)의 통상체(72B)에는, 위치 맞춤용의 돌기(7Bb)가 형성되어 있는 것과 함께, 오목부(571)의 저면에는, 도 12의 (C)에 나타내는 바와 같이, 돌기(7Bb)에 대응하는 오목 구멍(571d)이 형성되어 있다. 그리고, 돌기(7Bb)를 오목 구멍(571d) 내에 감합시킴으로써 둘레 방향의 위치 맞춤을 하여, 실드용 부재(7B)의 통상체(72B)를 오목부(571) 내에 수납한다. 그러면, 실드용 부재(7B)의 통상체(72B)의 외주면에 형성되어 있는 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)과, 오목부(571)의 대응하는 도체편(5711, 5712, 5713)의 각각이 접촉하도록 구성되어 있기 때문에, 전기적으로 접속되는 상태로 된다.
그리고, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 수지로 이루어진 외측 홀더(57) 내에는, 인서트 성형에 의해, 도체편(5711, 5712, 5713)의 각각에 일단이 접속되어 있는 결선(도 12의 (A)의 점선 참조)(5711a, 5712a, 5713a)이 마련되어 있다. 이 결선(5711a, 5712a, 5713a)의 타단은 프린트 배선 기판(3B)에 마련되어 있는 신호 송신 제어 회로(30B)(도 13 참조)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 실드용 부재(7B)가 오목부(571) 내에 감합되어 수납되면, 실드용 부재(7B)의 외주면에 형성되어 있는 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)은, 도체편(5711, 5712, 5713) 및 결선(5711a, 5712a, 5713a)를 통해서, 프린트 배선 기판(3B)에 마련되어 있는 신호 송신 제어 회로(30B)에 접속된다.
외측 홀더(57)는 축심 방향에 있어서의 심체(6B)의 측이, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 하우징(2B)의 단차부(2Bc)와 충합(衝合)하는 것과 함께, 심체(6B)와는 반대측도 축심 방향의 위치 규제 수단과 충합하여, 하우징(2B)의 내부에 있어서 축심 방향으로 이동하지 않게 고정되어 있다. 그리고, 실드용 부재(7B)의 펜 끝측의 단부는, 하우징(2B)의 펜 끝측의 개구부(2Ba)의 근방에 마련되어 있는 단차부(2Bb)와 충합하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 외측 홀더(57)에 감합되어 있는 실드용 부재(7B)도, 하우징(2B)의 내부에 있어서 축심 방향으로 이동하지 않게 고정되어 있다.
외측 홀더(57)의 수납 공간(573)의, 심체(6B)가 삽입되는 측은, 내측 홀더(58)의 지름보다도 작은 지름이며, 또한, 관통공(572)은 심체(6B)의 지름보다도 큰 지름으로 되어 있다. 따라서, 외측 홀더(57)의 수납 공간(573)에는 단차부(574)가 형성되고, 이 단차부(574)에 의해, 수납 공간(573) 내에 수납된 내측 홀더(58)가, 외측 홀더(57)로부터 심체(6B)측으로는 빠지지 않게 구성되어 있다.
내측 홀더(58)는, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 필압 검출용 소자를 구성하는 압력 센싱 디바이스(59)를 유지하고 있다. 이 압력 센싱 디바이스(59)는 정전 용량 방식의 압력 감지부를 구성하는 반도체 칩으로 구성되어 있다. 이 압력 센싱 디바이스(59)는 예를 들면 일본 특개 2013-161307호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 필압에 따라서 정전 용량을 가변되게 하는, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자로 이루어진 가변 용량 커패시터로서 구성되고 반도체 소자를 이용하여 구성할 수 있다. 이 압력 센싱 디바이스(59)의 구성은, 상기의 공보에 기재되어 있으므로, 여기에서는, 그 설명은 생략한다. 이 압력 센싱 디바이스(59)에 의해 구성되는 가변 용량 커패시터의 2개의 전극은, 도시는 생략하지만, 프린트 배선 기판(3B)에 생성되어 있는 신호 송신 제어 회로(30B)에 접속되어 있다.
외측 홀더(57)의 수납 공간(573)에는, 또한, 내측 홀더(58)에 유지되어 있는 압력 센싱 디바이스(59)에 대해서, 심체(6B)에 인가되는 압력을 전달하기 위한 압력 전달 부재(8B)가 마련되어 있다.
압력 전달 부재(8B)는 심체(6B)를 감합하는 심체 감합부(81B)와, 압력 센싱 디바이스(59)를 압압하는 압압부(82B)로 이루어진다. 압압부(82B)는 압력 센싱 디바이스(59)를 압압하는 돌출부(82Ba)를 구비하고 있다. 심체 감합부(81B)는 심체(6B)가 삽입되어 감합되는 오목 구멍(81Ba)을 구비하고, 이 오목 구멍(81Ba) 내에, 심체(6B)가, 그 펜 끝측과는 반대측의 단부(6Ba)가 삽입되어, 착탈이 자유롭게 감합된다.
그리고, 이 실시 형태에서는, 외측 홀더(57)의 관통공(572)의 벽면에는, 도체층(53Ba)이 인쇄나 증착 등에 의해 피착 형성되어 있는 것과 함께, 이 도체층(53Ba)으로부터 도전체 브러시(53Bb)가 형성되어 있다. 그리고, 외측 홀더(57) 내에는, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 도체층(53Ba)과 프린트 배선 기판(3)의 신호 송신 제어 회로(30B)를 접속하기 위한 결선(53Bc)이, 예를 들면 인서트 성형되어 마련되어 있다.
따라서, 도전체인 심체(6B)가 외측 홀더(57)의 관통공(572)에 삽입 통과되어, 압력 전달 부재(8B)의 심체 감합부(81B)에 감합되면, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 심체(6B)는 관통공(572)의 도전체 브러시(53Bb)를 통해서 도체층(53Ba)과 전기적으로 접속된다. 이것에 의해, 도전체인 심체(6B)가 프린트 배선 기판(3B)의 신호 송신 제어 회로(30B)의 발진 회로의 출력단과 접속되고, 심체(6B)는 신호 전극으로서 작용한다.
이상과 같은 구성을 가지는 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 있어서, 심체(6B)에 필압이 인가되면, 필압 검출 유닛(5B)에 있어서는, 심체(6B)가 맞물림되어 있는 압력 전달 부재(8B)가, 외측 홀더(57) 내에 있어서, 인가된 필압에 따라서 축심 방향으로, 압력 센싱 디바이스(59)를 압압하도록 변위한다. 이 때문에, 압력 센싱 디바이스(59)의 2개의 전극 사이에 구성되는 가변 용량 커패시터의 정전 용량이, 필압에 따라서 변화한다. 그리고, 이 정전 용량의 변화에 의해, 위치 지시기(1B)는, 상술과 마찬가지로 하여, 심체(6B)에 인가되는 필압을 검출하고, 그 검출한 필압 데이터를, 부가 정보의 송신 기간에 ASK 변조 신호로서 배치하여 위치 검출 장치에 송출한다.
그리고, 이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 신호 송신 제어 회로(30B)에 있어서는, 심체(6B)를 통해서 신호를 위치 검출 장치의 센서에 송출하고 있는 상태에 있어서, 실드용 부재(7B)의 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)을 전환 제어함으로써, 위치 검출 장치(201)에서, 이 위치 지시기(1B)로부터 수신한 신호로부터, 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치를 검출하는 것과 함께, 위치 지시기(1B)의 기울기각 및 회전각을 검출하도록 한다. 이하에, 이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 신호 송신 제어 회로(30B)의 구성예 및 동작에 대해 설명한다.
[제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 신호 송신 제어 회로(30B)의 구성예 및 동작예]
도 13은 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 신호 송신 제어 회로(30B)의 구성예를 나타내는 것으로, 도 3을 이용하여 설명한 제1 실시 형태의 위치 지시기(1)의 신호 송신 제어 회로(30)와 동일 부분에는, 동일한 참조 부호를 부여하여, 그 설명은 생략한다.
컨트롤러(301B)는 제1 실시 형태의 컨트롤러(301)와 마찬가지로 마이크로 프로세서로 구성되어 있고, 제1 실시 형태의 컨트롤러(301)와는, 이것에 접속되는 전자 부품의 제어의 방식만이 다르다.
컨트롤러(301B)에는, 전원 회로로서의 배터리(4)로부터 전원 전압(VDD)이 공급되고 있는 것과 함께, 발진 회로(302)가 접속되어 있고, 이 발진 회로(302)에 인에이블 신호(CTB)를 제어 신호로서 공급한다. 또한, 컨트롤러(301B)에는, 필압 검출 유닛(5B)의 압력 센싱 디바이스(59)로 구성되어 있는 가변 용량 커패시터(59C)가 접속되어 있는 것과 함께, 이 가변 용량 커패시터(59C)와 병렬로 방전용 저항기(Rd)가 접속되어 있다.
그리고, 이 제3 실시 형태에 있어서는, 신호 송신 제어 회로(30B)에는, 실드용 부재(7B)의 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)의 각각의 전기적인 상태를 전환하기 위한 3개의 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)가 마련되어 있고, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)의 각각은, 3개의 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)의 가동 단자 a에 각각 접속되어 있다.
그리고, 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)의 고정 단자 b에는, 발진 회로(302)로부터의 신호가 공급되고 있고, 고정 단자 c는 접지되어 있고, 고정 단자 d는 플로팅단으로 되어 있다. 그리고, 컨트롤러(301B)로부터, 스위치 회로(303Ba)에는 전환 제어 신호(SWa)가, 스위치 회로(303Bb)에는 전환 제어 신호(SWb)가, 스위치 회로(303Bc)에는 전환 제어 신호(SWc)가, 각각 공급되어, 전환 제어가 이루어지도록 구성되어 있다.
이 제3 실시 형태에서는, 위치 지시기(1B)는, 위치 검출 장치(201)의 센서에 대해서, 제1 실시 형태에 있어서의 신호 송신 제어 방법의 제2 예를 이용하여, 실드용 부재(7B)에 의한 심체(6B)의 실드 상태를 전달하도록 한다.
또한, 이 제3 실시 형태에서는, 위치 지시기(1B)의 심체(6B)의 선단부가 위치 검출 장치(201)의 센서와 접촉하고 있지 않는, 이른바 호버 상태에 있어서는, 발진 회로(302)로부터의 신호를 심체(6B)로부터 뿐만 아니라, 실드용 부재(7B)의 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)으로부터도 송출하도록 하여, 위치 지시기(1B)가 호버 상태에서도, 위치 검출 장치(201)가, 위치 지시기(1B)의 위치를 검출하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
또한, 이 예에서는, 컨트롤러(301B)는, 위치 지시기(1B)가 호버 상태인지 여부는, 필압 검출 유닛(5B)의 압력 센싱 디바이스(59)의 정전 용량에 기초하여 검출되는 필압에 기초하여 판별하도록 하고 있다.
도 14는 이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 신호 송신 제어 회로(30B)의 컨트롤러(301B)의 처리 동작예를 설명하기 위한 플로차트이다. 또한, 도 15는 위치 지시기(1B)의 심체(6B)의 선단부가 위치 검출 장치(201)의 센서와 접촉하고 있을 때의 신호 송신 제어 회로(30B)에 있어서의 신호 송신 제어 방법을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 이하, 이들 도 14 및 도 15를 참조하면서, 이 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)의 신호 송신 제어 회로(30B)에 있어서의 송신 신호 제어 방법을 설명한다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(301B)는 전원 스위치(Psw)가 온으로 되어 있는지 여부에 의해, 전원이 온으로 되었는지 여부를 판별한다(스텝 S201). 스텝 S201에서, 전원이 온으로 되었다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301B)는, 발진 회로(302)에 공급하는 인에이블 신호(CTB)에 의해, 호버 상태에서의 신호를 송출하도록 제어하여, 심체(6B)로부터 당해 신호를 송출하는 것과 함께, 전환 제어 신호(SWa, SWb, SWc)에 의해, 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)의 가동 단자 a를 고정 단자 b에 접속하는 상태로 전환 제어하여, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc) 모두로부터 호버 상태에서의 신호를 송출하도록 제어한다(스텝 S202). 여기서, 호버 상태에서의 신호는, 예를 들면, 필압 정보 등의 부가 정보를 포함하지 않는 버스트 신호를 소정 주기로 반복하도록 하는 신호로 된다.
그리고, 컨트롤러(301B)는 필압 검출 유닛(5)의 압력 센싱 디바이스(59)로 구성되는 가변 용량 커패시터(59C)의 정전 용량을 전술한 바와 같이 하여 검출하여, 필압이 검출되었는지 여부를 판별한다(스텝 S203). 이 스텝 S203에서, 필압이 검출되고 있지 않다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301B)는, 처리를 스텝 S202로 되돌려, 스텝 S202 이후의 처리를 반복한다.
스텝 S203에서, 필압이 검출되어, 위치 지시기(1B)의 심체(6B)의 펜 끝이 위치 검출 장치(201)의 센서의 센서면에 접촉했다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301B)는 스텝 S204~스텝 S207을 순차적으로 실행하여, 이하에 설명하는 바와 같이, 위치 검출 장치(201)에 대해서, 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치를 검출시키는 것과 함께, 위치 지시기(1B)의 심체(6B)의 축심 방향의 센서면에 대한 기울기각 및 위치 지시기(1B)의 회전을 검출시키도록 하는 신호 송신 제어를 행한다.
이 신호 송신 제어는, 도 15의 (A)에 나타내는 바와 같은 위치 검출용 신호의 송신 기간 PBs와 부가 정보의 송신 기간 PBad로 이루어진 기간을 1주기 Tc로 하여 반복함으로써 행한다. 이 경우에, 위치 검출용 신호의 송신 기간 PBs는, 도 6의 (A)~(C)에서 설명한, 위치 검출 장치측에서 위치 지시기(1B)에 의한 지시 위치의 검출이 가능한 위치 검출용 신호의 송출 기간의 5배의 길이의 기간으로 되어 있다. 부가 정보의 송신 기간 PBad는, 도 6의 (A)~(C)에서 설명한 부가 정보의 송신 기간과 마찬가지이면 된다.
컨트롤러(301B)는, 스텝 S203에서 필압이 검출되었다고 판별했을 때에는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 발진 회로(302)로부터 위치 검출용 신호를 송출시키는 것과 함께, 송신 기간 PBs의 1/5의 길이의 최초의 송출 기간 P1에 있어서, 전환 제어 신호(SWa)(도 15의 (B) 참조), 전환 제어 신호(SWb)(도 15의 (C) 참조), 전환 제어 신호(SWc)(도 15의 (D) 참조)에 의해, 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)의 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속하는 상태로 전환 제어하여, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc) 모두를 접지시킨다(스텝 S204). 이것에 의해, 심체(6B)는 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)에서 정전 실드된 상태(실드 온)에서, 위치 검출용 신호를 심체(6B)를 통해서 센서에 대해서 송출하는 상태가 된다.
다음으로, 최초의 송출 기간 P1이 종료하여, 송신 기간 PBs의 1/5의 길이의 2번째의 송신 기간 P2가 되면, 컨트롤러(301B)는 전환 제어 신호(SWa)(도 15의 (B) 참조), 전환 제어 신호(SWb)(도 15의 (C) 참조), 전환 제어 신호(SWc)(도 15의 (D) 참조)에 의해, 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)의 가동 단자 a를 고정 단자 d에 접속하는 상태로 전환 제어하여, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc) 모두를 전위적으로 부동 상태로 한다(스텝 S205). 이것에 의해, 심체(6B)는 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)에 의한 정전 실드가 해제된 상태에서, 위치 검출용 신호를 심체(6B)를 통해서 센서에 대해서 송출하는 상태가 된다.
위치 검출 장치에서는, 전술과 마찬가지로 하여, 송신 기간 P1에 있어서, 위치 지시기(1B)로부터의 신호의 수신 신호를 검출하고, 그 수신 신호 레벨로부터 위치 지시기(1B)에 의해 지시된 위치를 검출할 수 있는 것과 함께, 2개의 송신 기간 P1 및 송신 기간 P2에 있어서의 위치 지시기(1B)로부터의 신호의 수신 신호를 검출하고, 그 수신 신호 레벨이 피크값을 나타내는 센서 상의 위치의 차로부터, 위치 지시기(1B)의 심체(6B)의 축심 방향의 센서면에 대한 기울기각을 검출할 수 있다.
다음으로, 2번째의 송출 기간 P2가 종료되면, 컨트롤러(301B)는, 각각 송신 기간 PBs의 1/5의 길이의 3번째의 송신 기간 P3, 4번째의 송신 기간 P4, 5번째의 송신 기간 P5의 각각에 있어서, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)을, 각각 하나씩 접지시키는 상태로 제어하도록 한다(스텝 S206). 즉, 도 15의 예에 있어서는, 3번째의 송신 기간 P3에서는, 전환 제어 신호(SWa)(도 15의 (B) 참조)에 의해, 스위치 회로(303Ba)는 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속하도록 하는 것과 함께, 전환 제어 신호(SWb)(도 15의 (C) 참조) 및 전환 제어 신호(SWc)(도 15의 (D) 참조)에 의해, 스위치 회로(303Bb) 및 스위치 회로(303Bc)의 가동 단자 a를 고정 단자 d에 접속하도록 제어한다.
이것에 의해, 심체(6B)는 3번째의 송신 기간 P3, 4번째의 송신 기간 P4, 5번째의 송신 기간 P5의 각각에 있어서, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc) 중 하나의 전극만에 의해 정전 실드되는 상태가 된다. 따라서, 위치 검출 장치에서는, 정전 실드로서 작용하는 전극 및 정전 실드가 해제된 상태가 되는 전극에 따라 다른 수신 신호를, 3번째의 송신 기간 P3, 4번째의 송신 기간 P4, 5번째의 송신 기간 P5의 각각에 있어서 수신한다. 따라서, 위치 검출 장치는, 그 수신 신호의 변화에 의해, 위치 지시기(1B)가 어느 방향으로, 어느 정도 회전했는지를 검출할 수 있다.
다음으로, 5번째의 송출 기간 P5가 종료되어 부가 정보의 송신 기간 PBad가 되면, 컨트롤러(301B)는, 발진 회로(302)를, 필압 데이터 등으로 이루어진 부가 정보를 송출하도록 제어하는 것과 함께, 전환 제어 신호(SWa)(도 15의 (B) 참조), 전환 제어 신호(SWb)(도 15의 (C) 참조), 전환 제어 신호(SWc)(도 15의 (D) 참조)에 의해, 스위치 회로(303Ba, 303Bb, 303Bc)의 가동 단자 a를 고정 단자 c에 접속하는 상태로 전환 제어하여, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc) 모두를 접지시킨다(스텝 S204). 이것에 의해, 심체(6B)는 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc)에서 정전 실드가 해제된 상태(실드 오프)에서, 부가 정보를 심체(6B)를 통해서 센서에 대해서 송출하는 상태가 된다.
따라서, 위치 검출 장치에서는, 위치 지시기(1B)로부터의 부가 정보를, 검출하는 것이 가능하게 된다.
다음으로, 컨트롤러(301B)는 심체(6B)에 인가되고 있던 필압이 소실된 것이 소정 시간 이상 계속되고 있는지 여부를 판별하고(스텝 S208), 필압이 소실된 것이 소정 시간 이상 계속되고 있지 않으면, 처리를 스텝 S204로 되돌려, 이 스텝 S204 이후의 상술한 주기 Tc의 송신 제어 처리 동작을 반복한다. 또한, 필압이 소실된 것이 소정 시간 이상 계속되었다고 판별했을 때에는, 컨트롤러(301B)는 처리를 스텝 S202로 되돌려, 이 스텝 S202 이후의 처리를 반복한다.
여기서, 스텝 S208에서 판별하는, 필압이 소실된 것이 계속되는 소정 시간은, 사용자가 위치 지시기(1B)에 의한 센서면에서의 지시 입력을 일시 휴지하도록 하는 시간이 된다. 이것에 의해, 사용자가 일단 위치 지시기(1B)를 센서면으로부터 떼어 놓자마자 다시 센서면에 접촉시켜 지시 입력을 할 때에는, 필압이 검출되고 있는 상태로 하여, 상술한 주기 Tc를 반복하는 동작을 계속할 수 있어, 편리하다.
상술한 제3 실시 형태의 위치 지시기(1B)에 의하면, 위치 검출 장치에서는, 위치 지시기(1B)의 심체(6B)의 센서면에 대한 기울기각만이 아니라, 위치 지시기(1B)의 회전도 검출할 수 있다. 기울기의 검출 정밀도가 떨어지지만, 기울기각 검출용 구획의 실드 오프의 기간을 중지하고, 회전 검출용 구간에서 검출된 신호로부터 기울기각을 계산할 수도 있다.
[제3 실시 형태의 변형예]
상술한 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 있어서의 신호 송신 제어 방법의 제2 예를 이용하여, 실드용 부재(7B)에 의한 심체(6B)의 실드 상태를 전달하도록 했다. 그러나, 제1 실시 형태에 있어서의 신호 송신 제어 방법의 제1 예를 적용할 수도 있다. 그 경우에는, 3개의 전극(71Ba, 71Bb, 71Bc) 모두에 의한 정전 실드의 상태와, 각 1개의 전극에 의한 정전 실드의 상태를, 위치 검출 장치에 전달하는 정보를, 위치 지시기(1B)로부터 송출하는 신호에 포함하도록 하면 된다.
또한, 제3 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 마찬가지로 하여, 위치 검출 장치측으로부터의 요구 신호를 받아, 기울기각이나 회전을 검출하기 위한 신호 송출 제어를 하도록 해도 된다. 그 경우에, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 위치 지시기의 하우징의 펜 끝측에, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 도체 슬리브 등의 도체를 마련하고, 이 도체 슬리브와 위치 검출 장치의 센서를 정전 결합시켜, 위치 검출 장치로부터의 요구 신호를 수신하는 방법과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 전파 등에 의한 무선 통신 수단을 이용하여, 위치 지시기와 위치 검출 장치 사이의 통신으로, 요구 신호의 수수(授受)를 하도록 해도 된다.
또한, 도체 슬리브를 마련하지 않고, 심체를, 신호 송신용과, 위치 검출 장치로부터의 요구 신호의 수신용으로 시분할로 제어하도록 해도 된다. 이것은, 상술한 제2 실시 형태의 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 상술한 제3 실시 형태에서는, 위치 지시기의 회전을 위치 검출 장치로 검출시키기 위해서, 실드용 부재의 도체를 둘레 방향으로 3분할하여, 3개의 전극을 마련하도록 했지만, 도체의 분할 수는, 2개 이상이면 몇 개여도 된다.
[그 외의 실시 형태 또는 변형예]
또한, 위치 지시기와 위치 검출 장치의 센서의 사이에서 정전적 인터랙션을 가능하게 하는 결합 상태는, 필압 검출 유닛(5)에 의한 필압 검출에 기초하여, 센서에 터치하고 있는 상태의 검출이어도 되고, 도체 슬리브나 심체를 통해서 센서로부터 수신한 신호의 레벨에 기초하여 검출하도록 해도 된다.
위치 지시기와 위치 검출 장치를 전파에 의한 무선 통신 수단으로 접속하는 경우에 있어서는, 위치 지시기와, 위치 검출 장치의 센서의 정전적인 인터랙션이 가능하게 되는 결합 상태로 되었는지 여부를 위치 검출 장치측에서 판단하고, 결합 상태를 판별하면, 그 취지를 무선 통신에 의해 위치 지시기에 통지하도록 해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 필압 검출 유닛은, 심체에 인가되는 필압을 검출하기 위해서, 가변 용량 커패시터를 구성하는 부재나 소자를 이용하도록 했지만, 이것으로 한정되지 않고, 인덕턴스값이나 저항값을 필압에 따라서 가변되게 하는 구조나 소자를 이용하도록 해도 된다.
1, 1A, 1B…위치 지시기, 2…하우징, 3…프린트 배선 기판, 5, 5A, 5B…필압 검출 유닛, 6, 6A, 6B…심체, 7, 7A, 7B…실드용 부재, 8…압력 전달 부재, 9…무선 통신부, 30, 30A, 30B…신호 송신 제어 회로, 301, 301A, 301B…컨트롤러, 302, 302A…발진 회로, 304…전원 회로, 305…수신 신호 검출 회로, 303, 303A, 303Ba, 303Bb, 303Bc…스위치 회로

Claims (22)

  1. 센서를 포함하는 위치 검출 장치와 정전적으로 인터랙션하는 위치 지시기로서,
    펜 형상을 가지는 하우징;
    상기 하우징의 축심 방향의 일단측의 개구로부터 돌출되는 펜 끝을 포함하는 도전성의 심체;
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 제1 도체;
    상기 위치 검출 장치의 상기 센서와 정전적으로 인터랙션하기 위해 상기 도전성의 심체로 공급되는 신호를, 동작 중에, 생성하는 신호 발생 회로;
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 제1 도체에 선택적으로 전기적으로 연결되는 충전 소자를 가지는 전원 회로; 및
    상기 도전성의 심체 및 상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 제1 도체를, 동작 중에, 전기적으로 제어하는 제어 회로를 구비하고,
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 제1 도체는 코일 형상을 가지고 있고, 상기 전원 회로의 상기 충전 소자를 전자기적으로 충전하도록 이용되며,
    상기 제어 회로는, 동작 중에, 외부 장치로부터 송신된 요구 신호를 수신하는 것에 대응하여 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하고, 상기 요구 신호는: 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 충전, 상기 위치 검출 장치로 상기 신호 발생 회로에 의해 생성된 상기 신호의 정전적 송신, 및 상기 도전성의 심체의 정전적 차폐 중 하나 이상을 요구하는 위치 지시기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부 장치는 상기 위치 검출 장치를 포함하는 위치 지시기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 소자는 재충전 가능한 2차 전지 또는 커패시터인 위치 지시기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 요구 신호가 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 정전적 충전을 요구하는 경우, 상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 신호 발생 회로에 의해 생성된 상기 신호가 상기 제1 도체를 이용하여 상기 위치 검출 장치로 정전적으로 송신되지 않는 동안, 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 전자기적 충전 및 상기 위치 검출 장치로의 상기 신호의 정전적 송신이 시분할 방식으로 행해지도록, 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 요구 신호가 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 전자기적 충전을 요구하는 경우, 상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 도전성의 심체는 정전적으로 차폐되지 않는 동안, 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 전자기적 충전 및 상기 도전성의 심체의 정전적 차폐가 시분할 방식으로 행해지도록 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 요구 신호가 상기 도전성의 심체의 정전적 차폐를 요구하는 경우, 상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 신호 발생 회로로부터 상기 도전성의 심체로 공급되는 상기 신호가 상기 도전성의 심체로부터 상기 위치 검출 장치로 정전적으로 송신되는 동안, 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부 장치로부터의 상기 요구 신호는 정전적으로 수신되는 위치 지시기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부 장치로부터의 상기 요구 신호는 무선 신호(radio signal) 수신 회로를 통해서 무선으로 수신되는 위치 지시기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 무선 신호 수신 회로는 블루투스 프로토콜을 이용하여 상기 요구 신호를 수신하는 위치 지시기.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 위치 검출 장치에 대한 상기 위치 지시기의 경사각을 나타내는 경사각 정보를 요구하는 요구 신호를 수신하는 것에 대응하여 상기 신호 발생 회로에 의해 생성된 상기 신호가 시분할 방식으로 상기 도전성의 심체로부터 상기 위치 검출 장치로 송신되도록, 상기 도전성의 심체 및 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
  13. 센서를 포함하는 위치 검출 장치와 정전적으로 인터랙션하는 위치 지시기로서,
    펜 형상을 가지는 하우징;
    상기 하우징의 축심 방향의 일단측의 개구로부터 돌출되는 펜 끝을 포함하는 도전성의 심체;
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 도체 슬리브;
    상기 위치 지시기의 상기 하우징 내에 마련되고 코일 형상을 가지는 제1 도체;
    상기 위치 검출 장치의 상기 센서와 정전적으로 인터랙션하기 위해 상기 도전성의 심체로 공급되는 신호를, 동작 중에, 생성하는 신호 발생 회로;
    상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체에 전기적으로 연결되는 충전 소자를 가지는 전원 회로; 및
    외부 장치로부터 송신되는 요구 신호를 수신하는 것에 대응하여 상기 도전성의 심체, 상기 도체 슬리브, 및 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를, 동작 중에, 제어하는 제어 회로를 구비하고, 상기 요구 신호는: 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 충전, 상기 위치 검출 장치로 상기 신호 발생 회로에 의해 생성된 상기 신호의 정전적 송신, 및 상기 도전성의 심체의 정전적 차폐 중 하나 이상을 요구하며,
    상기 도전성의 심체는 상기 신호 발생 회로로부터 상기 위치 검출 장치로 공급되는 상기 신호를 정전적으로 송신하도록 제어되고,
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 도체 슬리브는 적어도 상기 외부 장치로부터 송신되는 상기 요구 신호를 수신하도록 제어되며, 그리고,
    상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체는 상기 위치 지시기를 구동시키는 상기 전원 회로의 상기 충전 소자의 전자기적 충전을 행하도록 제어되는 위치 지시기.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 외부 장치는 상기 위치 검출 장치를 포함하는 위치 지시기.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 충전 소자는 재충전 가능한 2차 전지 또는 커패시터인 위치 지시기.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 도체 슬리브는 상기 위치 검출 장치의 상기 센서와 정전적으로 인터랙션하기 위해 상기 신호 발생 회로에 의해 생성된 상기 신호를 송신하도록 추가로 제어되는 위치 지시기.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 도체 슬리브를 통한 신호 수신 및 신호 송신은 상기 제어 회로에 의해 상기 위치 검출 장치로부터 송신된 요구 신호를 수신하는 것에 대응하여 제어되는 위치 지시기.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 도전성의 심체를 둘러싸는 상기 도체 슬리브를 통한 신호 수신 및 신호 송신은 상기 제어 회로에 의해 시분할 방식으로 제어되는 위치 지시기.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 송신된 상기 요구 신호는 정전적으로 수신되는 위치 지시기.
  20. 청구항 13에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 송신된 상기 요구 신호는 무선 신호 수신 회로를 통해서 무선으로 수신되는 위치 지시기.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 무선 신호 수신 회로는 블루투스 프로토콜을 이용하여 상기 요구 신호를 수신하는 위치 지시기.
  22. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어 회로는, 동작 중에, 상기 위치 검출 장치로부터의 요구 신호를 수신하는 것에 대응하여 상기 신호 발생 회로로부터 상기 위치 검출 장치로 공급되는 상기 신호를 시분할 방식으로 송신하도록 상기 도전성의 심체 및 상기 도전성의 심체를 둘러싸고 상기 코일 형상을 가지는 상기 제1 도체를 전기적으로 제어하는 위치 지시기.
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