KR20130062229A - 위치 검출 장치 및 위치 검출 방법 - Google Patents

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KR20130062229A
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Abstract

[과제] 전자 유도 방식으로 제1 지시체에 의한 지시 위치를 검출하기 위한 제1 센서와 전자 유도 방식 이외의 다른 방식으로 제2 지시체에 의한 지시 위치를 검출하기 위한 제2 센서를 구비하는 위치 검출 장치에 있어서, 전자 유도 방식 이외의 검출 방식의 센서에 공급하는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로로의 악영향을 경감시킨다.
[해결 수단] 제1 지시체의 제1 센서상에 있어서의 위치 지시에 대응하여 제1 센서로부터 출력되는 신호와 제2 지시체의 제2 센서상에 있어서의 위치 지시에 대응하여 제2 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 제1 지시체와 제2 지시체에 의한 위치 지시 상황을 판별한다. 이 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여, 제2 센서에 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위해서 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 제어한다.

Description

위치 검출 장치 및 위치 검출 방법{POSITION DETECTOR AND POSITION DETECTION METHOD}
이 발명은 제1 지시체(指示體)에 의한 위치 지시를 전자 유도 방식으로 검출하기 위한 제1 센서를 구비함과 아울러, 전자 유도 방식 이외의 검출 방식으로 제2 지시체의 위치 지시를 검출하기 위한 제2 센서를 구비하고, 제1 지시체와 제2 지시체에 의한 위치 지시를 동시에 검출하는 것이 가능한 위치 검출 장치에 관한 것이다.
손가락이나 펜 등의 지시체에 의해서 지시된 위치를 검출하는 위치 검출 장치가 알려져 있다. 이 위치 검출 장치에서 이용되는 위치 검출 방식으로서는, 저항막 방식, 전자 유도 방식, 정전 용량 방식 등 여러 가지의 것이 제공되고 있다.
이 중, 전자 유도 방식의 위치 검출 장치는, 예를 들면 특허 문헌 1(특개 2004－212973호 공보)에 개시되어 있는 것처럼, 센서와, 지시체로서의 위치 지시기로 구성되어 있다. 위치 지시기는 전자 유도 신호를 생성하는 예를 들면 전자 펜으로 이루어진다. 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서는, 기판상에, X축 방향 및 Y축 방향의 각각에 세장(細長)한 루프 코일이 다수 개 배열되어 구성되어, 위치 지시기로부터의 전자 유도 신호를 이 기판상의 루프 코일로 검출함으로써, 위치 지시기에 의해 지시된 위치를 검출한다.
이 전자 유도 방식의 위치 검출 장치는 지시체로서의 전자 펜에 의해 비교적 고정밀로 위치 입력할 수 있어, 넓게 이용되고 있다.
또, 근년, 터치 패널 등에 이용되는 지시체(손가락이나 펜형의 위치 지시기(정전 펜) 등)의 위치 검출의 방식으로서 정전 용량 방식의 위치 검출 장치의 개발이 활발히 행해지고 있다. 정전 용량 방식에는 표면형(Surface Capacitive Type)과 투영형(Projected Capacitive Type)의 2종류의 방식이 있으며, 양방식 모두 센서 전극과 지시체의 사이의 정전 결합 상태의 변화를 검출하여, 지시체의 위치를 검출한다. 투영형의 정전 용량 방식을 발전시킨 크로스 포인트 정전 결합 방식으로 불리는 방식의 위치 검출 장치도 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 2(일본국 특개 2011－3034호 공보) 참조).
도 14는 크로스 포인트 정전 용량 방식의 위치 검출 장치의 센서의 일례의 구성을 나타내는 것이다. 이 크로스 포인트 정전 용량 방식의 위치 검출 장치의 센서는, 도 14에 도시된 바와 같이, 지시 입력면의 예를 들면 Y축 방향(세로 방향)의 상부 전극 Ex와 X축 방향(가로 방향)의 하부 전극 Ey를, X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 소정 간격으로 복수 개 배열하고, 서로가 직교함과 아울러 약간의 극간(隙間)을 비워두고 배열시키는 것으로 구성되어 있다. 이 경우, 상부 전극 Ex와 하부 전극 Ey의 사이의 중복 부분(크로스 포인트)에는 소정의 정전 용량 Co(고정 용량)가 형성된다.
그리고 사용자가 잡고 있는 위치 지시기나 사용자의 손가락 등의 지시체(100)가 지시 입력면에 가까워지거나 또는 접촉한 위치에 있어서는, 그 위치의 전극 Ex, Ey와 지시체의 사이에 정전 용량 Cf가 형성된다. 그리고 지시체(100)는 인체를 통해서 그라운드에 소정의 정전 용량 Cg를 통하여 접속되어 있다. 이 결과, 그 정전 용량 Cf 및 Cg 때문에, 그 지시체(100)가 지시하는 위치에 있어서, 상부 전극 Ex와 하부 전극 Ey의 사이의 전하가 변화한다. 크로스 포인트 정전 용량 방식의 위치 검출 장치에서는 이 전하의 변화를 검출함으로써, 지시 입력면 내에 있어서 지시체(100)에 의해 지시된 위치가 특정된다.
이 전하의 변화는 위치 검출 회로(101)로 검출한다. 위치 검출 회로(101)는 예를 들면, 하부 전극 Ey를 송신 전극으로 하여, 이것에 소정의 송신 신호를 공급함과 아울러, 상부 전극 Ex를 수신 전극으로 하여, 이 수신 전극으로부터 수신 신호를 수신하여, 수신 신호의 전류 변화를 검출함으로써, 상기 전하의 변화를 검출한다. 위치 검출 회로(101)는 송신 신호를 공급하는 송신 전극을 절환함과 더불어, 수신 전극으로부터의 수신 신호의 전류 변화의 검출 처리를 차례로 행함으로써, 지시체에 의해 지시된 위치를 검출한다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개 2004－212973호 공보 [특허 문헌 2] 일본국 특개 2011－3034호 공보
상술한 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서가 위치 검출하는 대상의 지시체는 전자 펜이며, 반면, 정전 용량 방식의 위치 검출용 센서가 위치 검출하는 대상의 지시체는 손가락이나 정전 펜으로 검출해야 할 대상이 완전히 다르다. 이에, 하나의 위치 검출 장치에, 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서와 정전 용량 방식의 위치 검출용 센서를 탑재하는 것을 생각할 수 있다. 이 위치 검출 장치에 의하면, 예를 들면 손가락으로의 위치 지시를 정전 용량 방식의 위치 검출용 센서를 이용해 검출하면서, 동시에, 전자 펜에 의한 위치 지시를 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서를 이용하여 검출할 수 있다. 따라서 손가락에 의한 위치 지시에 따라서, 전자 펜에 의한 위치 지시에 따른 제어 대상을 변경하는 등의 조작이 가능해져서 편리하다.
그런데, 전자 유도 방식의 위치 검출 회로에서는, 전자 펜으로부터의 전자 유도 신호를 센서로 검출하여 그 검출 위치를 검출함으로써, 전자 펜에 의해 지시된 위치를 검출할 수 있다. 이 때문에, 위치 지시기와 센서의 사이에 송수되는 전자 유도 신호는 비교적 저레벨이어도, 위치 검출 회로로 전자 펜에 의해 지시된 위치를 검출할 수 있다.
이것에 대해서, 정전 용량 방식의 위치 검출 회로에서는, 상술한 것과 마찬가지로, 센서의 수신 전극으로부터의 수신 신호에 대해서, 손가락이나 정전 펜에 의해 지시된 위치에서의 전류 변화를 검출하는 것으로, 전자 유도 방식과 비교해 위치 검출 감도가 낮다. 이 때문에, 정전 용량 방식의 위치 검출 회로에서는, 센서에 공급하는 송신 신호의 레벨은 비교적 크게 할 필요가 있고, 특히, 지시체에 의해 지시된 위치의 검출 성능을 올리기 위해서는, 센서에 공급하는 송신 신호의 레벨을 더욱 크게 할 필요가 있다.
이 때문에, 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서와 정전 용량 방식의 위치 검출용 센서를 구비하고, 양(兩)센서에 의해, 동시에 지시체에 의한 위치 지시를 검출할 수 있는 위치 검출 장치에 있어서는, 정전 용량 방식의 위치 검출용 센서에 공급하는 송신 신호에 의해, 전자 유도 방식의 위치 검출 회로로부터 얻어진 위치 검출 신호에 지터(jitter)가 발생해버리는 등의 악영향이 발생할 우려가 있었다. 여기서, 위치 검출 신호에 발생하는 지터란, 지시체가 동일한 위치를 지시하고 있어도, 위치 검출 회로로부터 얻어진 위치 검출 신호가 동일한 위치를 나타내는 것으로 되지 않고, 변동해 버리는 것을 말한다.
이상의 문제는, 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서와 조합(組合)하는 다른 위치 검출용 센서가 정전 용량 방식의 센서인 경우에 한정되는 것이 아니고, 당해 센서에 공급하는 송신 신호에 의해, 전자 유도 방식의 위치 검출 회로로부터의 위치 검출 신호에 악영향을 주는 모든 센서에 해당된다.
이 발명은 이상의 점을 감안하여, 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서와 전자 유도 방식 이외의 다른 방식의 위치 검출용 센서를 구비하고, 양센서로, 동시에 지시체에 의한 위치 지시를 검출할 수 있는 위치 검출 장치에 있어서, 전자 유도 방식 이외의 검출 방식의 센서에 공급하는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로로의 악영향을 경감시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은,
전자 유도 방식에 의해서 제1 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 제1 센서와, 상기 제1 센서에 근접해서 배치됨과 아울러 상기 전자 유도 방식 이외의 검출 방식으로 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 제2 센서를 구비하고, 상기 제1 지시체 및 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 동시에 검출 가능한 위치 검출 장치로서,
상기 제2 센서에 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 송신 신호를 공급하는 신호 공급 회로와,
상기 제1 지시체에 의한 위치 지시에 대응하여 상기 제1 센서로부터 출력되는 신호와, 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시에 대응하여 상기 제2 센서로부터 출력되는 신호가 공급되고, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시 상황을 판별하는 위치 지시 상황 판별 회로와,
상기 위치 지시 상황 판별 회로에 의한 상기 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여, 상기 신호 공급 회로로부터 상기 제2 센서에 공급되는 상기 송신 신호의 신호 레벨을 제어하는 신호 레벨 제어 회로를 구비하고 있고,
상기 위치 지시 상황 판별 회로에 의해서 판별된 상기 위치 지시 상황에 기초하여, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황으로부터, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 동시적 위치 지시의 상황으로 천이(遷移)했을 때, 상기 신호 레벨 제어 회로에 의해서, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황에 있어서 상기 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨보다도 신호 레벨이 다른 송신 신호를 상기 제2 센서에 공급하여 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치를 제공한다.
상술한 구성의 청구항 1의 발명에 있어서는, 위치 지시 상황 판별 회로는 제1 위치 검출 회로로부터의 제1 지시체의 위치 지시의 검출 출력과 제2 위치 검출 회로로부터의 제2 지시체의 위치 지시의 검출 출력에 기초하여, 제1 지시체와 제2 지시체에 의한 위치 지시 상황을 판별한다. 그리고 신호 레벨 제어 회로는 이 위치 지시 상황 판별 회로에 의해서 판별된 위치 지시 상황에 기초하여, 제1 지시체와 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황으로부터, 제1 지시체와 제2 지시체가 동시적 위치 지시의 상황으로 천이했을 때에는, 제1 지시체와 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황에 있어서 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨보다도 신호 레벨이 다른 송신 신호를 제2 센서에 공급하도록 하여, 제2 센서에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 제어한다.
신호 레벨 제어 회로는, 예를 들면, 제1 지시체에 의한 위치 지시만이 검출되고 있을 때, 제2 지시체에 의한 위치 지시가 검출되어 동시적 위치 지시의 상황으로 천이했을 때에는, 또는, 제2 지시체에 의한 위치 지시만이 검출되고 있을 때, 제1 지시체에 의한 위치 지시가 검출되어 동시적 위치 지시의 상황으로 천이했을 때에는, 제2 센서에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 낮게 하도록 제어할 수 있다. 이 결과, 청구항 1의 발명에 의하면, 전자 유도 방식의 위치 검출 회로로부터 얻어진 위치 검출 신호의 지터 성능이 악화되는 등의 문제를 경감시킬 수 있다.
또, 제1 지시체에 의한 위치 지시는 검출되지 않고, 제2 지시체에 의한 위치 지시만이 검출되는 상황에 있어서는, 신호 레벨 제어 회로는 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 높게 하도록 제어할 수 있다. 이 결과, 제2 위치 검출 회로는 제2 센서로부터 출력되는 신호로부터, 제2 지시체의 위치 지시를 양호한 S／N 상태로 검출할 수 있게 된다.
이 발명에 의하면, 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서와 전자 유도 방식 이외의 다른 방식의 위치 검출용 센서를 구비하고, 양센서로, 동시에 지시체에 의한 위치 지시를 검출할 수 있는 위치 검출 장치에 있어서, 전자 유도 방식 이외의 검출 방식의 센서에 공급하는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로로의 악영향을 경감시킬 수 있다. 또, 제1 및 제2 지시체의 위치 지시 상황에 대응하여, 제1 지시체 또는 제2 지시체를 양호한 S／N 상태로 검출할 수 있도록 하는 것이 가능하다.
도 1은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 실시 형태가 적용된 전자 기기의 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 실시 형태에 있어서의 신호 처리부의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 실시 형태에 있어서의 신호 처리부의 구성의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 실시 형태에 있어서의 제1 지시체와 제2 지시체의 위치 지시 상황의 천이도를 나타내는 도면이다.
도 5는 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제1 실시 형태에 있어서의 주요부를 설명하기 위해서 이용하는 도면이다.
도 6은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제1 실시 형태에 있어서의 주요부의 처리 동작예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 주요부를 설명하기 위해서 이용하는 도면이다.
도 8은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 주요부의 처리 동작예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제3 실시 형태의 주요부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 주요부의 처리 동작예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제4 실시 형태에 있어서의 주요부를 설명하기 위해서 이용하는 도면이다.
도 12는 이 발명에 의한 위치 검출 장치에 이용되는 전자 유도 방식의 센서의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 이 발명에 의한 위치 검출 장치에 탑재되는 제1 센서와 제2 센서의 다른 배치예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 정전 용량 방식의 센서를 설명하기 위한 도면이다.
［제1 실시 형태］
도 1은 이 발명에 의한 위치 검출 장치의 제1 실시 형태를 탑재하는 전자 기기의 구성예를 나타내는 분해 구성도이다. 이 도 1의 예에서는, 전자 기기는, 예를 들면 전자 펜 등의 위치 지시기로 이루어진 전자 유도 방식용의 지시체(이하, 제1 지시체라고 칭함)에 의해서 지시된 위치를 전자 유도 방식의 위치 검출용 센서(이하, 제1 센서라고 칭함)로 검출하는 기능을 구비함과 아울러, 표시 디바이스의 표시 화면으로의 손가락이나 위치 지시기(정전 펜)등의 지시체(이하, 제2 지시체라고 칭함)에 의해서 지시된 위치를 정전 용량 방식의 위치 검출용 센서(이하, 제2 센서라고 칭함)로 검출하는 기능을 구비하고, 양센서로, 동시에 제1 및 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출할 수 있는 패드형 단말이다.
이 패드형 단말의 일례인 전자 기기(10)는 전자 유도 방식의 위치 검출용인 제1 센서(20)와, 표시 디바이스(30)와, 정전 용량 방식의 위치 검출용 제2 센서(40)와, 제어 회로 기판(50)과, 평면 부재(60)와, 케이스(70)로 구성되어 있다.
표시 디바이스(30)는 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 디스플레이로 이루어지고, 디스플레이 기판(31)상에 표시 화소(32)가 X축 방향(가로 방향)으로 다수 개 배열되어 있음과 아울러, X축 방향으로 직교하는 Y축 방향(세로 방향)으로 다수 개 배열된 표시 화면(33)을 구비하고 있다. 제1 센서(20)는 이 표시 디바이스(30)의 표시 화면(33)의 이면(裏面) 측에, 표시 디바이스(30)와 중첩하도록 배치된다. 또, 제2 센서(40)는 이 표시 디바이스(30)의 표시 화면(33)의 표면측에 있어서, 표시 디바이스(30)의 표시 화면(33)과 중첩하도록 배치된다. 따라서 제1 센서(20)와 제2 센서(40)도, 중첩해서 배치되는 관계로 되어 있다.
그리고 제1 지시체가 지시하는 위치의 검출이 가능한 제1 센서(20)의 검출 영역과, 제2 지시체가 지시하는 위치의 검출이 가능한 제2 센서(40)의 검출 영역과, 표시 디바이스(30)의 표시 화면(33)의 표시 영역이 거의 같은 크기로 됨과 아울러, 중첩해서 배치되는 관계로 되어 있다.
도 1에서는, 도시를 생략하지만, 제1 센서(20)에 대해서 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(제1 위치 검출 회로)가 접속되고, 제2 센서(40)에 대해서는 정전 용량 방식의 위치 검출 회로(제2 위치 검출 회로)가 접속된다. 이들, 제1 및 제2 위치 검출 회로는 제어 회로 기판(50)상에 마련되어 있고, 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)는, 예를 들면 플렉서블 케이블에 의해 접속된다. 제어 회로 기판(50)에는 전자 기기(10)를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터, 표시 디바이스(30)의 표시 제어 회로, 그 외의 전자 부품, 동박(銅箔) 배선 패턴이 탑재되어 있다.
평면 부재(60)는, 예를 들면 글래스나 수지 등의 투명 재료로 이루어지고, 그 한쪽 면(60a)측은, 전자 펜으로 이루어진 제1 지시체 및 손가락이나 지시 펜 등의 제2 지시체에 의한 위치 지시를 위한 조작면으로 되어 있다. 그리고 이 평면 부재(60)의 한쪽 면(60a)과는 반대측의 면측에는, 제2 센서(40) 및 표시 디바이스(30)가 배치되어 있다.
이 예에서는, 평면 부재(60)는 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)의 지시체의 검출 영역보다도 약간 큰 형상을 가진다. 즉, 도 1의 평면 부재(60)에 있어서, 점선으로 둘러싸서 나타내는 영역(61)은 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)의 지시체의 검출 영역에 대응하는 영역으로, 이 영역(61)의 주위에는 프레임 영역(62)이 형성되어 있다. 도시는 생략하지만, 평면 부재(60)는 프레임 영역(62)에, 예를 들면 실크 스크린 인쇄 등을 실시하여, 이 프레임 영역(62)을 불투명 상태로 하고, 영역(61)만을 투명 상태로 유지하도록 형성해도 좋다.
케이스(70)는, 예를 들면 합성 수지에 의해 구성되어 있다. 이 케이스(70)에는 제1 센서(20), 표시 디바이스(30), 제2 센서(40), 및 제어 회로 기판(50)을 수납하기 위한 오목부(71)가 형성되어 있다. 이 오목부(71) 내에, 제1 센서(20), 표시 디바이스(30), 제2 센서(40), 및 제어 회로 기판(50)이 수납된 후, 평면 부재(60)의 프레임 영역(62)이 케이스(70)의 프레임 영역(72)에, 예를 들면 접착제에 의해서 결합됨으로써, 오목부(71)가 폐색(閉塞)되어 전자 기기(10)가 조립된다.
다음으로, 전자 유도 방식의 제1 센서(20) 및 그 위치 검출 회로(200)의 구성예를, 도 2를 참조하여 설명한다. 이 예의 제1 센서(20)와 함께 사용하는 제1 지시체의 예로서의 전자 펜(23)은 코일(23L)과 이 코일(23L)에 병렬로 접속되는 콘덴서(23C)로 구성되는 공진 회로를 내장하고 있다.
이 제1 센서(20)는 X축 방향 루프 코일군(22X)이 배선 기판(21)(도 1 참조)의 한쪽 면에 배치됨과 아울러, Y축 방향 루프 코일군(22Y)이 배선 기판(21)의 다른 쪽 면에 배치되어 구성된다. X축 방향 루프 코일군(22X) 및 Y축 방향 루프 코일군(22Y)은 각각 복수 개의 구형(矩形)의 루프 코일로 이루어져 있다. 이 예에서는, X축 방향으로 n개, Y축 방향으로 m개의 루프 코일이 배치되어 있다. X축 방향 루프 코일군(22X) 및 Y축 방향 루프 코일군(22Y)의 각 루프 코일은 서로 중첩되어서 배치되어 있다.
X축 방향 루프 코일군(22X)을 구성하는 각 루프 코일은 전자 펜(23)에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 검출 영역의 가로 방향(X축 방향)으로, 등간격으로 배열되어 차례로 서로 겹치도록 배치되어 있다. 또, Y축 방향 루프 코일군(22Y)을 구성하는 각 루프 코일은, 검출 영역의 세로 방향(Y축 방향)으로, 등간격으로 배열되어 차례로 서로 겹치도록 배치되어 있다.
이 제1 센서(20)에 대해서, 위치 검출 회로(200)가 접속되어 있다. 이 위치 검출 회로(200)는 선택 회로(201), 발진기(202), 송신 앰프를 구성하는 전류 드라이버(203), 송수신 절환 회로(204), 수신 앰프(205), 검파 회로(206), 로우패스 필터(LPF)(207), 샘플 홀드 회로(208), A／D(Analog to Digital) 변환 회로(209), 및 제어 회로(210)를 구비하고 있다.
또한, 위치 검출 회로(200)는 송신 앰프를 구성하는 전류 드라이버(203)에 공급하는 전원 전압을 제어하기 위한 DC－DC 컨버터(211)를 구비하고 있다. 이 DC－DC 컨버터(211)의 제어단 FB에는, D／A(Digital to Analog) 변환 회로(212)를 통하여 제어 회로(210)로부터 출력된 제어 코드 CP1가 공급된다. 이 제어 코드 CP1는 전류 드라이버(203)에 공급하는 전원 전압을 제어하기 위해서 사용된다. 이 제어 코드 CP1는 D／A 변환 회로(212)에 있어서 아날로그값으로 변환되어 DC－DC 컨버터(211)에 공급된다.
DC－DC 컨버터(211)는 그 직류 입력 전압 Vin을 제어 코드 CP1에 대응한 직류 출력 전압 Vout으로 변환하여, 전류 드라이버(203)의 전원 전압 PW1로서 공급한다. 그리고 제1 센서(20)로부터 전자 펜(23)에 공급되는 전자 유도 신호의 신호 레벨은 전원 전압 PW1에 따라서 정해진다. 제어 코드 CP1는 당해 전자 펜(23)으로부터의 전자 유도 신호를 수신한 제1 센서(20)로부터 출력되는 신호에 기초하여, 위치 검출 회로(200)로 전자 펜(23)에 의해 지시된 위치를, 충분히 지터의 발생을 억제한 상태로 검출할 수 있는 값으로 된다.
X축 방향 루프 코일군(22X) 및 Y축 방향 루프 코일군(22Y)은 선택 회로(201)에 접속된다. 이 선택 회로(201)는 2개의 루프 코일군(22X, 22Y) 중 하나의 루프 코일을, 제어 회로(210)의 제어에 따라서 순차 선택한다.
발진기(202)는 주파수 f0의 교류 신호를 생성한다. 이 교류 신호는 전류 드라이버(203)에 공급되어 전류로 변환된 후에, 송수신 절환 회로(204)로 송출된다. 송수신 절환 회로(204)는 제어 회로(210)의 제어에 의해, 선택 회로(201)에 의해서 선택된 루프 코일이 접속되는 접속처(송신측 단자 T, 수신측 단자 R)를 소정 시간마다 절환한다. 송신측 단자 T에는 전류 드라이버(203)가, 수신측 단자 R에는 수신 앰프(205)가 각각 접속되어 있다.
따라서 송신시에는, 전류 드라이버(203)에 있어서 전류로 변환된 교류 신호가, 송수신 절환 회로(204)의 송신측 단자 T를 통하여 선택 회로(201)로 선택되어 있는 루프 코일에 공급된다. 또, 수신시에는, 선택 회로(201)로 선택된 루프 코일에 발생하는 유도 전압이, 선택 회로(201) 및 송수신 절환 회로(204)의 수신측 단자 R을 통하여 수신 앰프(205)에 공급되어 증폭되어 검파 회로(206)로 송출된다.
수신 앰프(205)에 있어서 증폭된 유도 전압은 검파 회로(206)에 의해서 검파되어, 저역 필터(207) 및 샘플 홀드 회로(208)를 통하여 A／D 변환 회로(209)에 공급된다. A／D 변환 회로(209)는 공급된 신호를, 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하여 제어 회로(210)에 공급한다.
제어 회로(210)는 위치 검출을 위해 제어를 행한다. 즉, 제어 회로(210)는 선택 회로(201)에 있어서의 루프 코일의 선택, 송수신 절환 회로(204)에 있어서의 신호 절환, 샘플 홀드 회로(208)의 타이밍 등을 제어한다.
제어 회로(210)는 송수신 절환 회로(204)를 송신측 단자 T에 접속하도록 절환함으로써, X축 방향 루프 코일군(22X) 혹은 Y축 방향 루프 코일군(22Y) 중, 선택 회로(201)로 선택되어 있는 루프 코일을 통전(通電) 제어하여 전자파(전자 유도 신호)를 송출시킨다. 전자 펜(23)의 공진 회로는 이 루프 코일로부터 송출된 전자파를 수신하고, 에너지를 축적하여, 그 축적한 에너지에 기초하여 전자파를 제1 센서(20)에 송신하도록 동작한다.
다음으로, 제어 회로(210)는 송수신 절환 회로(204)를 수신측 단자 R에 접속하도록 절환한다. 이렇게 하면, X축 방향 루프 코일군(22X) 및 Y축 방향 루프 코일군(22Y)의 각 루프 코일에는, 위치 지시기인 전자 펜(23)으로부터 송신되는 전자파 에 의해서 유도 전압이 발생한다.
제어 회로(210)는 이 각 루프 코일에 발생한 유도 전압의 전압값에 기초하여, 제1 센서(20)의 검출 영역에 있어서의 X축 방향 및 Y축 방향의 지시 위치의 좌표값을 산출한다. 그리고 제어 회로(210)는 산출한 좌표값으로부터 전자 펜(23)에 의해 지시된 위치를 검출하고, 그 검출 결과에 따라 표시 디바이스(30)에 표시되는 화면을 제어한다.
또, 제어 회로(210)는 제1 지시체로서의 전자 펜(23)에 의해 지시된 위치의 좌표값이 산출되었는지 아닌지에 의해, 전자 펜(23)이 제1 센서(20)로 검출되고 있는지 여부를 나타내는 지시체 유무 신호(이하, 제1 지시체 유무 신호라고 함) Dm을 생성하고, 후술하는 것처럼, 제2 센서(40)의 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)에 공급한다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 제2 센서(40) 및 그 위치 검출 회로(400)의 구성예를 설명한다. 이 제2 센서(40)는 이 예에서는, 복수의 손가락을 동시에 검출하는 멀티 터치를 검출하기 위해서, 크로스 포인트 정전 용량 방식의 센서의 구성으로 되어 있다.
제2 센서(40)는, 예를 들면 투명 기판(41)의 일면(표시 디바이스(30)의 표시 화면(33)에 대향하는 면과는 반대측의 면)에, 광 투과성을 가지는 복수의 전극으로 이루어진 투명 전극군이 형성되어 구성된다. 투명 기판(41)은, 예를 들면 글래스 기판 혹은 수지 필름 기판으로 이루어진다.
투명 전극군은 각각이 Y축 방향으로 형성된 복수 개의 제1 투명 전극(42X)과 각각이 Y축 방향에 직교하는 X축 방향으로 형성된 복수 개의 제2 투명 전극(42Y)으로 이루어진다. 제1 투명 전극(42X)은 X축 방향으로, 소정 간격씩 떨어져 배치되어 있다. 또, 제2 투명 전극(42Y)은 Y축 방향으로, 소정 간격씩 떨어져 배치되어 있다. 이들 제1 투명 전극(42X) 및 제2 투명 전극(42Y)은 광 투과성의 도전 재료, 예를 들면 ITO 막으로 이루어진 도체로 구성되어 있다.
그리고 제1 투명 전극(42X)과 제2 투명 전극(42Y)은, 이 예에 있어서는, 투명 기판(41)의 같은 면측에 형성되어 있다. 이 때문에, 서로 직교하는 제1 투명 전극(42X)과 제2 투명 전극(42Y)의 교차점인 크로스 포인트의 영역에 있어서는, 제1 투명 전극(42X)과 제2 투명 전극(42Y)의 사이에 절연재가 배치됨으로써 서로가 전기적으로 절연되어 있다.
이 제2 센서(40)에는 위치 검출 회로(400)가 접속되어 있다. 이 위치 검출 회로(400)는 송신 신호 발생 회로(401), 송신 전극 선택 회로(402), 송신 신호 증폭 회로(403), 수신 전극 선택 회로(404), 수신 신호 처리 회로(405), 위치 정보 출력 회로(406), 제어 회로(410)를 구비하고 있다.
도 3에서는, 편의상, 송신 신호 증폭 회로(403)는 1개의 송신 앰프(403A)를 구비하는 구성을 나타냈지만, 실제로는, 복수 개의 제2 투명 전극(42Y)의 각각에 대해서 송신 앰프(403A)가 마련되어 있고, 송신 신호 증폭 회로(403)는 복수 개의 송신 앰프(403A)를 구비하여 구성되어 있다.
또한, 위치 검출 회로(400)는 송신 신호 증폭 회로(403)에 공급하는 전원 전압을 제어하기 위한 DC－DC 컨버터(407)를 구비하고 있다. 이 DC－DC 컨버터(407)의 제어단 FB에는, D／A 변환 회로(408)를 통하여 제어 회로(410)로부터 출력된 제어 코드 CP2가 공급된다. 이 제어 코드 CP2는, 제2 센서(40)에 공급되는 전원 전압이 소정의 신호 레벨로 공급되도록 제어하기 위해서 사용된다. 이 제어 코드 CP2는, D／A 변환 회로(408)에 의해 아날로그값으로 변환된다. 이 제어 코드 CP2에 의해, 후술하는 송신 앰프(403A)로부터 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨이 설정되게 되어 있다.
DC－DC 컨버터(407)는 그 직류 입력 전압 Vin을, 제어 코드 CP2에 대응하여 직류 출력 전압 Vout으로 변환한다. 이 DC－DC 컨버터(407)의 직류 출력 전압 Vout은, 송신 신호 증폭 회로(403)의 복수 개의 송신 앰프(403A)의 각각에, 전원 전압 PW2로서 공급된다.
이 제1 실시 형태에서는, 제어 회로(410)는 위치 지시 상황 판별 회로(411)를 구비하고 있다. 이 위치 지시 상황 판별 회로(411)는 전자 기기(10)에 탑재된 위치 검출 장치에 있어서의 제1 지시체(전자 펜(23))와 제2 지시체(손가락이나 정전 펜 등의 위치 지시기)에 의한 위치 지시 상황을 판별한다.
그리고 제어 회로(410)는 이 위치 지시 상황 판별 회로(411)의 판별 결과에 대응하여, D／A 변환 회로(408)를 통해서 DC－DC 컨버터(407)에 공급하는 제어 코드 CP2를 가변 제어한다. 따라서 송신 신호 증폭 회로(403)의 복수 개의 송신 앰프(403A)에 공급되는 전원 전압 PW2는 제1 지시체와 제2 지시체에 의한 위치 지시 상황에 대응하여 가변 제어되고, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은 그 전원 전압 PW2의 가변 제어에 따른 신호 레벨로 된다. 이 송신 신호의 신호 레벨의 가변 제어에 대해서는, 다음에 상술한다.
이 제1 실시 형태에서는, 위치 검출 회로(400)는 제어 회로(410)의 제어에 기초하여, 소정의 시간 간격, 예를 들면 10msec마다 위치 검출 처리를 이산적으로 실행함으로써, 제2 센서(40)상의 제2 지시체에 의한 복수의 위치 지시를 개개로 검출하여, 각각의 위치 검출 결과를 얻도록 한다.
송신 신호 발생 회로(401) 및 송신 전극 선택 회로(402)는 송신 신호 공급 회로를 구성하고, 수신 전극 선택 회로(404) 및 수신 신호 처리 회로(405)는 신호 수신 회로를 구성한다. 그리고 이 예에서는, 제1 투명 전극(42X)은 수신 전극으로 됨과 아울러, 제2 투명 전극(42Y)은 송신 전극으로 되어 있다.
송신 신호 발생 회로(401)는 제어 회로(410)의 제어에 따른 소정의 타이밍으로, 소정의 송신 신호를 송신 전극 선택 회로(402)에 공급한다. 소정의 송신 신호로서는, 예를 들면 직교 확산 부호 등을 이용할 수 있다(예를 들면, 일본국 특개 2003－22158호 공보 참조).
송신 전극 선택 회로(402)는 제어 회로(410)의 선택 제어에 따라서, 소정의 제2 투명 전극(42Y)을 선택한다. 송신 전극 선택 회로(402)에 의해서 선택된 제2 투명 전극(42Y)에는, 송신 신호 발생 회로(401)로부터의 송신 신호가 송신 신호 증폭 회로(403)의 송신 앰프(403A)를 통해서 공급된다.
수신 전극 선택 회로(404)는 제어 회로(410)의 제어에 따라서, 차례로, 제1 투명 전극(42X)을 선택하고, 선택한 제1 투명 전극(42X)으로부터의 수신 신호를 수신 신호 처리 회로(405)에 공급한다.
수신 신호 처리 회로(405)는 제어 회로(410)에 의한 제어에 기초하여, 손가락이나 위치 지시기 등의 제2 지시체가 제2 센서(40)상에서 위치를 지시함으로써 생기는 수신 신호의 신호 변화를 제1 투명 전극(42X)으로 검출하고, 그 검출 출력을 위치 정보 출력 회로(406)에 공급한다.
위치 정보 출력 회로(406)는 제어 회로(410)에 의한 제어에 기초하여, 수신 신호 처리 회로(405)의 검출 출력으로부터, 상기 신호 변화가 생긴 제1 투명 전극(42X)과, 그때에 송신 신호가 공급되고 있는 제2 투명 전극(42Y)으로부터, 손가락 또는 위치 지시기 등의 제2 지시체에 의해서 지시된 위치에 대응한 지시 위치 검출 신호인 좌표 출력을 위치 검출 결과로서 생성하여 제어 회로(410)에 출력한다.
제어 회로(410)는 위치 정보 출력 회로(406)로부터의 위치 검출 결과의 좌표 출력을 수신하여, 제1 지시체에 의해 지시된 위치나, 이동 조작(제스처 조작)을 검출하고, 그 검출 결과에 따라 표시 디바이스(30)에 표시되는 화면을 제어한다. 또, 제어 회로(410)는 제2 지시체로서의 손가락이나 위치 지시기에 의해 지시된 위치의 좌표값이 산출되었는지 아닌지에 의해, 제2 지시체에 의한 위치 지시가 제2 센서(40)로 검출되고 있는지 여부를 나타내는 지시체 유무 신호(이하, 제2 지시체 유무 신호라고 함) Dc를 생성한다. 그리고 제어 회로(410)는 생성한 제2 지시체 유무 신호 Dc를, 제어 회로(410)의 위치 지시 상황 판별 회로(411)에 출력한다.
이상과 같이 하여, 이 실시 형태의 위치 검출 장치는 전자 유도 방식의 제1 센서(20) 및 그 위치 검출 회로(200)를 구비함과 아울러, 정전 용량 방식의 제2 센서(40) 및 그 위치 검출 회로(400)를 구비하고, 제1 지시체(예를 들면, 전자 펜)와 제2 지시체(예를 들면, 손가락이나 위치 지시기)에 의한 위치 지시를 동시에 검출하는 것이 가능하다. 전자 기기(10)는 이들 제1 지시체의 검출 결과와 제2 지시체의 검출 결과에 따라서, 표시 디바이스(30)의 표시 화상을 변경 제어하는 등의 처리가 가능해진다.
［제2 센서(40)로의 송신 신호의 송신 레벨 제어］
이 제1 실시 형태의 위치 검출 장치에서는, 정전 용량 방식의 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호가 전자 유도 방식의 제1 센서(20)의 위치 검출 회로(200)에 미치는 악영향을, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 위치 지시 상황 판별 회로(411)에 의한 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여 제어함으로써 경감시킨다.
즉, 이 제1 실시 형태에서는, 제2 센서(40)는 표시 디바이스(30)의 예로서의 액정 디스플레이상에 중첩해서 배치되어 있지만, 이 액정 디스플레이에 의해서 발생하는 노이즈에 의해서, 제2 센서(40) 및 위치 검출 회로(400)를 이용한 제2 지시체의 검출 출력의 S／N이 악화되어 버리는 경우가 있다. 이에, 이 제1 실시 형태에서는, 제2 센서(40)로의 송신 신호의 신호 레벨을 높게 하고, 제2 지시체의 검출 출력의 S／N의 개선을 도모하도록 하고 있다.
그렇지만, 제2 센서(40)로의 송신 신호의 신호 레벨을 높게 하면, 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)를 이용한 제1 지시체의 위치 검출 신호에 지터가 발생해 버릴 우려가 있다. 이에, 이 실시 형태에서는, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 상시 높게 하는 것이 아니라, 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황에 대응하여, 제2 센서(40)로의 송신 신호의 신호 레벨을 제어하도록 한다.
상술한 것과 마찬가지로, 제2 센서(40)에 접속되는 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)는 위치 지시 상황 판별 회로(411)를 구비하고 있다. 이 위치 지시 상황 판별 회로(411)에는, 제1 센서(20)에 접속되어 있는 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)로부터, 제1 지시체로서의 전자 펜(23)에 의한 위치 지시가 제1 센서(20)로 검출되고 있는지 여부를 나타내는 제1 지시체 유무 신호 Dm이 공급되고 있다. 또, 위치 지시 상황 판별 회로(411)는 제어 회로(410)로 생성된 제2 지시체 유무 신호 Dc를 취득한다.
그리고 위치 지시 상황 판별 회로(411)는 제어 회로(210)로부터 공급된 제1 지시체 유무 신호 Dm과 제2 지시체 유무 신호 Dc로부터, 위치 검출 장치에 있어서의 제1 지시체와 제2 지시체의 위치 지시 상황을 판별한다. 제어 회로(410)는 이 위치 지시 상황 판별 회로(411)의 판별 결과에 대응한 제어 코드 CP2를 생성하여, DC－DC 컨버터(407)에 공급한다.
DC－DC 컨버터(407)는 그 입력 직류 전압 Vin을 제어 코드 CP2에 따른 출력 직류 전압 Vout으로 변환하고, 그 출력 직류 전압 Vout을 송신 신호 증폭 회로(403)의 각 송신 앰프의 전원 전압 PW2로서 공급한다. 이것에 의해, 제2 센서(40)의 제2 투명 전극(42Y)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 위치 지시 상황 판별 회로(411)의 판별 결과에 대응하여 제어된 신호 레벨이 된다.
이 제1 실시 형태에 의한 위치 검출 장치에 있어서의 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황의 천이도를 도 4에 나타낸다. 그리고 이 제1 실시 형태에 있어서의 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황과, 제2 센서에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨의 크기의 대응표를 도 5에 나타낸다.
즉, 도 4의 천이도에 도시된 바와 같이, 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황은, 제1 지시체와 제2 지시체의 양쪽 모두가 검출되고 있지 않은 비검출의 상황(501), 제1 지시체만이 검출되고 있는 상황(502), 제2 지시체만이 검출되고 있는 상황(503), 제1 지시체와 제2 지시체가 동시에 검출되고 있는 동시 검출의 상황(504)의 4개의 상황이 있다. 그리고 도 4에 있어서 화살표로 도시된 바와 같이, 각각의 상황간에 있어서 천이가 있다.
또한, 제1 지시체만이 검출되고 있는 상황(502)과 제2 지시체만이 검출되고 있는 상황(503) 사이에서의 천이 화살표를 파선으로 한 것은, 이들 상황(502)과 상황(503) 사이의 천이는, 비검출의 상황(501)이나, 동시 검출의 상황(504)을 경유해 생기는 것이 통상적이며, 직접적으로 생기는 것은 드물다고 생각된다는 것을 고려한 것이다.
그리고 이상과 같이 천이를 하는 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황에 대응하여, 제2 센서(40)로의 송신 신호의 신호 레벨은, 도 5에 도시된 바와 같이 제어된다.
즉, 위치 지시 상황이 제1 지시체 및 제2 지시체의 양쪽 모두가 검출되고 있지 않은 비검출의 상황(501) 혹은 제1 지시체만이 검출되고 있는 상황(502)에서는, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 낮은 레벨 EL로 설정된다. 또, 위치 지시 상황이 제2 지시체만이 검출되고 있는 상황(503)에서는, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은 고레벨 EH로 설정된다. 또한, 위치 지시 상황이 제1 지시체 및 제2 지시체의 양쪽 모두가 동시에 검출되고 있는 동시 검출의 상황(504)에서는, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은 상기 저레벨 EL과 상기 고레벨 EH 사이의 중레벨 EM으로 설정된다.
또한, 도 5 중의 「제2 센서로의 송신 신호 레벨」란에 기재된 각 신호 레벨은, 제어 회로(410)로부터 DC－DC 컨버터(407)를 제어하기 위한 제어 코드 CP2에 의해 설정된다.
여기서, 도 5에 있어서, 송신 신호의 신호 레벨 중, 고레벨 EH는 정전 용량 방식의 제2 센서(40) 및 위치 검출 회로(400)에 의해, 제2 지시체의 위치 지시의 검출을 양호한 S／N 상태로 행할 수 있도록 하는 신호 레벨로 된다. 이때에 DC－DC 컨버터(407)로부터 송신 신호 증폭 회로(403)에 공급되는 전원 전압 PW2는, 예를 들면 12 ~ 24V(볼트) 정도로, 그 전압값이 제어된다.
또, 송신 신호의 신호 레벨 중, 중레벨 EM은 정전 용량 방식의 제2 센서(40) 및 위치 검출 회로(400)에 의해, 제2 지시체의 위치 지시의 양호한 검출을 유지하면서, 전자 유도 방식의 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)의 위치 검출 신호의 지터의 발생을 경감할 수 있도록 하는 신호 레벨로 된다. 이때에 DC－DC 컨버터(407)로부터 송신 신호 증폭 회로(403)에 공급되는 전원 전압 PW2는, 예를 들면 3.3 ~ 5V(볼트) 정도로, 그 전압값이 제어된다.
또, 송신 신호의 신호 레벨 중, 저레벨 EL은 정전 용량 방식의 제2 센서(40) 및 위치 검출 회로(400)에 의해, 제2 지시체의 위치 지시의 검출은 가능하고, 전자 유도 방식의 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)의 위치 검출 신호의 지터의 발생을 최소한으로 억제할 수 있는 신호 레벨로 된다. 이때에 송신 신호 증폭 회로(403)에 공급하는 전원 전압 PW2는, 예를 들면 3.3V(볼트) 정도로 설정된다.
또한, 상술된 예에서는, 3개의 신호 레벨 EH, EM, EL의 대소 관계는 EH＞EM≥EL로 되어 있다.
또, 이 도 5에 제시된 예에서는, 제1 센서(20)에 위치 검출 회로(200)로부터 공급되는 송신 신호(전자 펜(23)에 전자 유도 신호를 송신하기 위한 교류 신호)의 신호 레벨은, 제1 센서(20)와 위치 검출 회로(200)에 의해, 제1 지시체의 위치 지시를 양호하게 행할 수 있는 고정값의 신호 레벨로 설정되어 있다. 도 5의 예에서는, 후술하는 도 7, 도 11을 이용한 설명과의 관계로부터, 제1 센서(20)로의 송신 신호의 신호 레벨을 중레벨로 했다. 또한, 후술하는 것처럼, 제1 센서(20)로의 송신 신호의 신호 레벨을 가변으로 할 수도 있다.
다음으로, 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)에 있어서의, 위치 지시 상황 판별 회로(411)의 기능을 포함하는 송신 신호의 신호 레벨의 제어 처리 동작의 예를, 도 6의 순서도를 참조하여 설명한다.
즉, 제어 회로(410)의 위치 지시 상황 판별 회로(411)는 위치 정보 출력 회로(406)로부터의 제2 센서(40)의 좌표 출력으로부터 생성한 제2 지시체 유무 신호 Dc와, 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)로부터의 제1 지시체 유무 신호 Dm을 감시하고, 먼저, 제2 지시체 유무 신호 Dc에 기초하여, 제2 지시체가 검출되고 있는 상황(상황(503) 또는 상황(504))인지 아닌지를 판별한다(스텝 S101).
이 스텝 S101에 있어서, 제2 지시체가 검출되지는 않은 상황(상황(501) 또는 상황(502))으로 판별되었을 때에는, 제어 회로(410)는 제어 코드 CP2에 의해 DC－DC 컨버터(407)를 제어하고, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을, 전술된 저레벨 EL로 설정한다(스텝 S102). 그 후, 제어 회로(410)는 처리를 스텝 S101로 되돌려서, 이 스텝 S101이후의 처리를 반복한다.
또, 스텝 S101에서, 제2 지시체가 검출되고 있는 상황(상황(503) 또는 상황(504))이라고 판별했을 때에는, 제어 회로(410)의 위치 지시 상황 판별 회로(411)는 제1 지시체 유무 신호 Dm에 기초하여, 제2 지시체뿐만 아니라 제1 지시체도 검출되고 있는 상황(상황(504))인지 아닌지를 판별한다(스텝 S103). 이 스텝 S103에서, 제1 지시체와 제2 지시체가 동시에 검출되고 있는 상황(상황(504))이라고 판별되었을 때에는, 제어 회로(410)는 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을, 전술된 중레벨 EM으로 하도록 제어 코드 CP2를, D／A 변환 회로(408)를 통해서 DC－DC 컨버터(407)에 출력한다(스텝 S104). 그 후, 제어 회로(410)는 처리를 스텝 S101로 되돌려서, 이 스텝 S101 이후의 처리를 반복한다.
또, 스텝 S103에서, 제2 지시체는 검출되고 있지만, 제1 지시체가 검출되고 있지 않은 상황(상황(503))이라고 판별되었을 때에는, 제어 회로(410)는 송신 신호 레벨을 전술된 고레벨 EH로 하도록 제어 코드 CP2를, D／A 변환 회로(408)를 통해서 DC－DC 컨버터(407)에 출력한다(스텝 S105). 그 후, 제어 회로(410)는 처리를 스텝 S101로 되돌려서, 이 스텝 S101 이후의 처리를 반복한다.
또한, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 도 4에 도시된 상황의 천이가 발생했을 때에, 그 상황의 천이 후의 신호 레벨로 되도록 변경 제어되는 것이고, 상황의 천이가 없을 때에는, 그 상황에 있어서의 신호 레벨을 유지한다는 것은 말할 필요도 없다.
이상의 처리 루틴에 의해, 이 제1 실시 형태에서는, 도 5에 도시된 것처럼, 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황에 따라서, 제2 센서(40)로의 송신 신호의 신호 레벨이 제어된다. 이것에 의해, 제2 센서에 공급하는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(200)로의 악영향을 경감하면서, 제1 지시체 및 제2 지시체의 지시 위치의 검출을 양호하게 행할 수 있다.
즉, 제2 센서(40)에 의해 제2 지시체가 검출되고 있지 않은 상황일 때에는, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은 저레벨 EL로 설정되어, 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)에 있어서의 제1 지시체의 위치 검출 신호에 있어서의 지터가 최소한이 되도록 억제된다.
또, 제2 센서(40)에 의해 제2 지시체가 검출되고 있는 상황이어도, 제1 센서(20)에 의해 제1 지시체가 검출된 상황일 때에는, 제2 지시체만이 검출될 때의 송신 신호의 신호 레벨이 고레벨 EH보다도 낮은 중레벨 EM으로 되도록, 송신 신호의 신호 레벨이 제어되므로, 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)에 있어서의 제1 지시체의 위치 검출 신호에서의 지터가 경감된다.
그리고 이 실시 형태에서는, 제1 센서(20)로 제1 지시체가 검출되지 않고, 제2 지시체가 제2 센서(40)로 검출된 상황일 때에는, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은 고레벨 EH로 설정되어 있으므로, 표시 디바이스로부터의 노이즈에 관계없이, 손가락 등의 제2 지시체는 제2 센서(40) 및 위치 검출 회로(400)에 의해, 양호한 S／N 상태로 검출할 수 있다.
또한, 이 제1 실시 형태에서는, 전류 드라이버(203)로부터 제1 센서(20)에 공급되는 교류 신호의 신호 레벨은 고정값으로 되므로, DC－DC 컨버터(211)를 마련하지 않고, 당해 고정값의 전원 전압이 전류 드라이버(203)에 공급되도록 구성해도 좋다.
［제2 실시 형태］
상술된 제1 실시 형태에서는, 전자 유도 방식의 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)에 있어서의 지터를 경감시키기 위해서, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨만을 제어하도록 했다.
그러나 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 제어함과 아울러, 제1 지시체를 구성하는 위치 지시기로서의 전자 펜(23)에 제1 센서(20)로부터 공급되는 전자 유도 신호의 신호 레벨을 제어함으로써, 보다 효과적으로, 정전 용량 방식의 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(200)로의 악영향을 경감할 수 있다.
이 제2 실시 형태에 있어서의 위치 검출 장치의 하드웨어 구성은, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 또, 이 제2 실시 형태에 있어서도, 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)는 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 송신 신호의 신호 레벨을 제어하도록 구성된다.
그리고 이 제2 실시 형태에서는, 전자 펜(23)에 제1 센서(20)로부터 공급되는 전자 유도 신호의 신호 레벨을 가변 제어하기 위해서, 제1 센서(20)의 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)는 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호(교류 신호)의 신호 레벨을, 고정값이 아니고, 가변 제어한다. 즉, 도시는 생략하지만, 예를 들면 도 2에 도시된 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)도, 위치 지시 상황 판별 회로를 구비하도록 한다. 그리고 이 제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로에는, 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)로부터 제2 지시체 유무 신호 Dc를 공급한다. 또한, 이 제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로에는, 당해 제어 회로(210)로 생성한 제1 지시체 유무 신호 Dm을 공급한다.
제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로는, 제1 지시체 유무 신호 Dm과 제2 지시체 유무 신호 Dc로부터, 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황을 판별한다. 그리고 제어 회로(210)는 D／A 변환 회로(212)를 통해서 DC－DC 컨버터(211)에 공급하는 제어 코드 CP1을, 그 위치 지시 상황 판별 회로의 판별 결과에 대응하여 가변 제어함으로써, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호(교류 신호)의 신호 레벨을 제어한다. 그 외의 구성은, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 한다.
도 7은 이 제2 실시 형태의 경우에 있어서의 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황과, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨의 크기 및 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호(교류 신호)의 신호 레벨의 크기를 나타내기 위한 대응표이다.
이 도 7에 있어서, 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황에 대한, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨의 크기는, 상술한 도 5와 마찬가지이다. 이 도 7과 도 5의 차이점은, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨의 크기가, 고정값이 아니고, 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황에 대응하여 가변으로 되고 있다는 점이다. 이 예에서는, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 도 5에서 설정한 중레벨에 더하여, 당해 중레벨보다도 낮은 저레벨, 및 당해 중레벨보다도 높은 고레벨을 채용하고 있다.
즉, 위치 지시 상황이 제1 지시체가 검출되지 않는 상황(제2 지시체만이 검출되는 상황(503) 혹은 제1 지시체 및 제2 지시체의 양쪽 모두가 검출되지 않는 비검출의 상황(501))에서는, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 제1 지시체를 검출하는 것이 가능한 저레벨로 설정된다. 또, 위치 지시 상황이, 제1 지시체만이 검출되는 상황(502)에서는, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 제1 지시체를 제2 센서(40)에 송신 신호가 공급되는 것에 의해 발생하는 악영향을 충분히 피해서 검출할 수 있도록 고레벨로 설정된다. 또한, 위치 지시 상황이, 제1 지시체 및 제2 지시체의 양쪽 모두가 동시에 검출되는 동시 검출의 상황(504)에서는, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은 상기 저레벨과 상기 고레벨 사이의 중간인 중레벨로 설정된다.
다음으로, 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)가 위치 지시 상황 판별 회로의 기능을 포함한 경우에 있어서의 송신 신호의 신호 레벨의 제어 처리 동작의 예를, 도 8의 순서도를 참조하여 설명한다.
즉, 제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로는, 제1 지시체 유무 신호 Dm과 제2 지시체 유무 신호 Dc를 감시하고, 먼저, 제1 지시체 유무 신호 Dm에 기초하여, 제1 지시체가 검출되고 있는 상황(상황(502) 또는 상황(504))인지 아닌지를 판별한다(스텝 S201).
이 스텝 S201에 있어서, 제1 지시체가 검출되지는 않은 상황(상황(501) 또는 상황(503))이라고 판별되었을 때에는, 제어 회로(210)는 제어 코드 CP1에 의해 DC－DC 컨버터(211)를 제어하고, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을, 전술한 저레벨로 설정한다(스텝 S202). 그 후, 제어 회로(210)는 처리를 스텝 S201로 되돌려서, 이 스텝 S201 이후의 처리를 반복한다.
또, 스텝 S201에서, 제1 지시체가 검출되고 있는 상황(상황(502) 또는 상황(504))이라고 판별했을 때에는, 제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로는 제2 지시체 유무 신호 Dc에 기초하여, 제1 지시체에 더하여 제2 지시체가 검출되고 있는 상황(상황(504))인지 아닌지를 판별한다(스텝 S203).
이 스텝 S203에서, 제1 지시체에 더하여 제2 지시체가 검출되고 있는 상황(상황(504))이라고 판별되었을 때에는, 제어 회로(210)는 제어 코드 CP1에 의해 DC－DC 컨버터(211)를 제어하여, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 전술한 중레벨로 설정한다(스텝 S204). 그 후, 제어 회로(210)는 처리를 스텝 S201로 되돌려서, 이 스텝 S201 이후의 처리를 반복한다.
또, 스텝 S203에서, 제1 지시체는 검출되고 있지만, 제2 지시체는 검출되고 있지 않은 상황(상황(502))이라고 판별되었을 때에는, 제어 회로(210)는 제어 코드 CP1에 의해 DC－DC 컨버터(211)를 제어하고, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 전술한 고레벨로 설정한다(스텝 S205). 그 후, 제어 회로(210)는 처리를 스텝 S201로 되돌려서, 이 스텝 S201 이후의 처리를 반복한다.
또한, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨은, 도 4에 도시된 상황의 천이가 발생했을 때에, 그 상황의 천이 후의 신호 레벨로 되도록 변경 제어되는 것이고, 상황의 천이가 없을 때에는, 그 상황에 있어서의 송신 신호의 신호 레벨을 유지한다는 것은 말할 필요도 없다.
상술한 제2 실시 형태에 의하면, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어짐과 아울러, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨뿐만 아니라, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨이 제어됨으로써, 보다 효과적으로, 제2 센서에 공급되는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(200)로의 악영향을 경감시킬 수 있다.
즉, 제2 실시 형태에 있어서는, 제1 지시체만이 검출되는 상황에서는, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨이 저레벨로 설정됨과 아울러, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호(교류 신호)의 신호 레벨이 고레벨로 설정되므로, 제2 센서에 공급되는 송신 신호에 의해 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(200)에 생기는 악영향을 보다 경감할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또, 제1 센서(20)에 공급되는 송신 신호(교류 신호)의 신호 레벨이 고레벨로 설정되므로, 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)는 제1 지시체를 보다 S／N이 양호한 상태로 검출할 수 있다고 하는 효과도 있다.
［제3 실시 형태］
이 제3 실시 형태는, 제2 실시 형태의 변형예이다. 즉, 상술한 제2 실시 형태에서는, 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)와 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)의 각각이 위치 지시 상황 판별 회로의 기능을 구비하고, 각각 제어 코드 CP1, CP2를 별개로 생성하도록 했다.
이것에 대해서, 이 제3 실시 형태에 있어서는, 위치 검출 회로(200)와 위치 검출 회로(400)는 별개로 위치 지시 상황 판별 회로를 구비하는 제어 코드 생성 회로를 마련하고, 제어 회로(210)와 제어 회로(410)의 처리 부담을 경감하도록 한다.
도 9는 이 제3 실시 형태의 전자 기기(10)의 위치 검출 회로의 하드웨어 구성예의 주요부를 나타내는 것이다. 이 주요부에 도시된 부분 이외는, 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 마찬가지의 구성으로 된다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 제3 실시 형태에 있어서의 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210A)는 제1 지시체 유무 신호 Dm을 생성하는 기능은 가지지만, 위치 지시 상황 판별 회로의 기능 및 제어 코드 CP1을 생성하는 기능은 가지지 않는다. 또, 제3 실시 형태에 있어서의 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410A)는 제2 지시체 유무 신호 Dc를 생성하는 기능은 가지지만, 위치 지시 상황 판별 회로의 기능 및 제어 코드 CP2를 생성하는 기능은 가지지 않는다.
그리고 제3 실시 형태의 위치 검출 장치에 있어서는, 제어 코드 생성 회로(600)가 마련된다. 이 제어 코드 생성 회로(600)는 위치 지시 상황 판별 회로(601)와 제어 코드 발생 회로(602)를 구비한다.
위치 지시 상황 판별 회로(601)에는 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210A)로부터, 제1 지시체 유무 신호 Dm이 공급됨과 아울러, 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410A)로부터 제2 지시체 유무 신호 Dc가 공급된다. 위치 지시 상황 판별 회로(601)는, 이들 제1 지시체 유무 신호 Dm 및 제2 지시체 유무 신호 Dc로부터, 제1 지시체와 제2 지시체의 전자 기기(10)의 위치 검출 장치에 있어서의 위치 지시 상황을 판별하고, 그 판별 결과를 제어 코드 발생 회로(602)에 공급한다.
제어 코드 발생 회로(602)는 위치 지시 상황 판별 회로(601)로부터의 제1 지시체와 제2 지시체의 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여, 제어 코드 CP1 및 제어 코드 CP2를 생성한다. 그리고 제어 코드 발생 회로(602)는 제어 코드 CP1을 D／A 변환 회로(212)를 통해서, DC－DC 컨버터(211)의 제어단 FB에 공급하고, 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 제어한다. 또, 제어 코드 발생 회로(602)는, 제어 코드 CP2를 D／A 변환 회로(408)를 통해서 DC－DC 컨버터(407)에 공급하고, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 제어한다.
이 제어 코드 생성 회로(600)에 있어서의 처리 동작예의 순서도를 도 10에 나타낸다.
제어 코드 생성 회로(600)의 위치 지시 상황 판별 회로(601)는 제1 지시체 유무 신호 Dm과 제2 지시체 유무 신호 Dc를 감시하여, 제1 지시체와 제2 지시체가 검출되고 있지 않은 상황(501)인지 아닌지를 판별한다(스텝 S301). 이 스텝 S301에서, 상황(501)이라고 판별되었을 때에는, 제어 코드 발생 회로(602)는 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 저레벨로 하도록, 제어 코드 CP1을 생성하여 D／A 변환 회로(212)에 출력함과 아울러, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 저레벨 EL로 하도록, 제어 코드 CP2를 생성하여 D／A 변환 회로(408)에 출력한다(스텝 S302). 그리고 제어 코드 생성 회로(600)는 처리를 스텝 S301로 되돌려서, 이 스텝 S301 이후의 처리를 반복한다.
스텝 S301에서, 제1 지시체도 제2 지시체도 검출되지 않는 비검출의 상황(501)은 아니라고 판별했을 때에는, 위치 지시 상황 판별 회로(601)는 제1 지시체와 제2 지시체가 동시에 검출되는 동시 검출의 상황(504)인지 아닌지를 판별한다(스텝 S303). 이 스텝 S303에서, 동시 검출의 상황(504)이라고 판별되었을 때에는, 제어 코드 발생 회로(602)는 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 중레벨로 하도록 제어 코드 CP1을 생성하여 D／A 변환 회로(212)에 출력함과 아울러, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 중레벨 EM으로 하도록 제어 코드 CP2를 생성하여 D／A 변환 회로(408)에 출력한다(스텝 S304). 그리고 제어 코드 생성 회로(600)는 처리를 스텝 S301로 되돌려서, 이 스텝 S301 이후의 처리를 반복한다.
스텝 S303에서, 동시 검출의 상황(504)은 아니라고 판별했을 때에는, 위치 지시 상황 판별 회로(601)는 제1 지시체만이 검출되고 있는 상황(502)인지 아닌지를 판별한다(스텝 S305). 이 스텝 S305에서, 제1 지시체만이 검출되어 있는 상황(502)이라고 판별되었을 때에는, 제어 코드 발생 회로(602)는 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 고레벨로 하도록 제어 코드 CP1을 생성하여 D／A 변환 회로(212)에 출력함과 아울러, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 저레벨 EL로 하도록 제어 코드 CP2를 생성하여 D／A 변환 회로(408)에 출력한다(스텝 S306). 그리고 제어 코드 생성 회로(600)는 처리를 스텝 S301로 되돌려서, 이 스텝 S301 이후의 처리를 반복한다.
또, 스텝 S305에서, 제1 지시체만이 검출되고 있는 상황(502)이 아니고, 제2 지시체만이 검출되고 있는 상황(503)이라고 판별되었을 때에는, 제어 코드 발생 회로(602)는 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 저레벨로 하도록 제어 코드 CP1을 생성하여 D／A 변환 회로(212)에 출력함과 아울러, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 고레벨 EH로 하도록 제어 코드 CP2를 생성하여 D／A 변환 회로(408)에 출력한다(스텝 S307). 그리고 제어 코드 생성 회로(600)는 처리를 스텝 S301로 되돌려서, 이 스텝 S301 이후의 처리를 반복한다.
이 제3 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
또한, 상술된 제3 실시 형태에 있어서는, 하나의 제어 코드 발생 회로(602)로, 제어 코드 CP1와 제어 코드 CP2를 생성시키도록 했다. 그러나 제어 코드 발생 회로(602) 대신에, 제어 코드 CP1을 생성하는 제어 코드 발생 회로와 제어 코드 CP2를 생성하는 제어 코드 발생 회로를 따로 따로 구비하도록 해도 좋다. 그 경우에는, 제어 코드 CP1을 생성하는 제어 코드 발생 회로에서는, 위치 지시 상황 판별 회로(601)로부터의 판별 결과에 대응하여, 상술한 도 8에 도시된 처리를 실행하여 제어 코드 CP1을 생성하고, 또, 제어 코드 CP2를 생성하는 제어 코드 발생 회로에서는, 위치 지시 상황 판별 회로(601)로부터의 판별 결과에 대응하여, 상술한 도 6에 제시된 처리를 실행하여 제어 코드 CP2를 생성하도록 할 수 있다.
［제4 실시 형태］
상술된 제1 실시 형태에서는, 전자 유도 방식의 제1 센서(20) 및 위치 검출 회로(200)에 있어서의 지터 성능의 악화를 경감시키기 위해서, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 낮게 하도록 제어하도록 했다.
그러나 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 낮게 하는 대신에, 제1 센서(20)로부터 제1 지시체를 구성하는 위치 지시기로서의 전자 펜에 공급하는 전자 신호의 레벨을 높게 하도록 제어하는 것에 의해서도, 제2 센서에 공급하는 송신 신호에 의한 제1 센서 및 위치 검출 회로(200)로의 제1 지시체의 검출 처리에 대한 악영향을 경감시킨다고 하는, 소기의 목적을 달성할 수 있다.
제4 실시 형태는, 상술한 바와 같이 구성한 위치 검출 장치의 경우이다. 이 제4 실시 형태에 있어서도, 하드웨어 구성예는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 마찬가지이다. 단, 이 제4 실시 형태에 있어서는, 도 2에 있어서, 제어 회로(210)는 위치 지시 상황 판별 회로를 구비함과 아울러, 제1 지시체 유무 신호를 그 위치 지시 상황 판별 회로에 공급하도록 한다. 그리고 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)는 이 위치 검출 회로(200)의 제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로에, 제2 지시체 유무 신호 Dc를 공급하도록 한다. 이 제4 실시 형태에서는, 위치 검출 회로(400)의 제어 회로(410)는 위치 지시 상황 판별 회로(411)의 기능은 구비하지 않는다.
제어 회로(210)의 위치 지시 상황 판별 회로는, 제1 지시체 유무 신호 Dm과 제2 지시체 유무 신호 Dc로부터, 제1 지시체 및 제2 지시체에 의해 위치 검출 장치에 있어서의 위치 지시 상황을 판별한다. 그리고 제어 회로(210)는 이 위치 지시 상황 판별 회로의 판별 결과에 대응하여, 제어 코드 CP1을 생성하도록 한다.
도 11은 이 제4 실시 형태의 경우에 있어서의 제1 지시체 및 제2 지시체의 위치 지시 상황과, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨의 크기 및 제1 센서(20)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨의 크기를 나타내기 위한 대응표이다. 이 도 11의 예에 있어서는, 도 5 및 도 7과 마찬가지로, 송신 신호의 신호 레벨을 저, 중, 고의 3 단계로 제어하는 경우를 설명한다.
즉, 이 제4 실시 형태에 있어서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호는 표시 디바이스(30)로부터의 노이즈에 관계없이, 제2 지시체를 S／N 좋게 검출할 수 있는 중레벨로 고정하도록 한다.
한편, 제1 센서(20)로부터 제1 지시체를 구성하는 위치 지시기로서의 전자 펜(23)에 공급하는 전자 신호의 신호 레벨을 제어하기 위해서, 이 제4 실시 형태에서는, 제1 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 도 11에 도시된 바와 같이 제어한다. 즉, 제1 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을, 제1 지시체만이 검출되고 있고, 제2 지시체가 검출되고 있지 않은 상황에서는 고레벨로 설정하고, 또, 제1 지시체에 더하여 제2 지시체가 검출되고 있는 상황에서는, 중레벨로 설정하도록 한다. 또한, 제1 지시체가 검출되고 있지 않은 상황에서는, 제2 지시체가 검출되고 있는지 아닌지에 관계없이, 제1 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨을 저레벨로 설정하도록 한다.
이 제4 실시 형태에 있어서도, 정전 용량 방식의 제2 센서(40)에 공급되는 송신 신호에 의한 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(200)로의 악영향을 경감할 수도 있다.
또한, 상술된 제1 실시 형태의 위치 검출 장치가 적용된 전자 기기(10)에서는 표시 디바이스(30)가 존재하고, 이 표시 디바이스(30)로부터의 노이즈에 관계없이, 정전 용량 방식의 제2 센서(40) 및 위치 검출 회로(400)의 위치 검출 출력을 S／N 좋게 검출할 수 있도록 하기 위해, 제2 센서(40)에 공급하는 송신 신호의 신호 레벨을 중레벨로 설정하도록 했다.
그러나 표시 디바이스 등의 노이즈원이 존재하지 않고, 제1 센서(20)와 제2 센서(40)가, 예를 들면 중첩해서 배치되는 전자 기기에 있어서는, 제2 센서(40)에 제1 실시 형태의 경우와 같은 중레벨의 송신 신호를 공급할 필요는 없다. 따라서 그 경우에는, 도 11에 있어서의 제2 센서로의 송신 신호의 신호 레벨은 저레벨, 바람직하게는 중레벨 EM으로 하도록 해도 좋다.
［그 외의 실시 형태 또는 변형예］
이상 설명한 전자 유도 방식의 제1 센서는 X축 방향으로 배열된 루프 코일군과, Y축 방향으로 배열된 루프 코일군의 한쪽을, 전자 펜에 전자 유도 신호를 공급하는 코일로서 이용하도록 했지만, 전자 유도 방식의 제1 센서가, 이와 같은 타입의 것으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이 전자 유도 방식의 제1 센서(80)를 이용할 수도 있다. 즉, 이 도 12의 예에 있어서는, 검출 코일 기판(81)의 한쪽 면상에는, X축 방향 및 Y축 방향으로 배열된 그리드(grid) 형상의 검출용 루프 코일(82X 및 82Y)을 구비한다. 그리고 이 검출 코일 기판(81)의 한쪽 면, 혹은 다른 쪽 면의 주부(周部)에 제1 지시체를 구성하는 위치 지시기(전자 펜)(84)에 전자 유도 신호를 공급하는 구동 코일을, 도 12에 있어서 점선으로 도시된 바와 같이, 주변 여자 코일(83)로서 배치하도록 한다.
위치 검출 회로(800)는 이 주변 여자 코일(83)에 소정의 주파수 신호를 공급한다. 이것에 의해, 주변 여자 코일(83)에 전자 유도 신호가 발생하여, 제1 지시체로서의 위치 지시기(전자 펜)(84)의 공진 회로(841)에, 그 전자 유도 신호에 따른 에너지를 축적할 수 있다. 그리고 위치 지시기(84)는 그 공진 회로(841)에 축적한 자계 에너지를, 제1 센서(80)의 검출 코일 기판(81)에 공급한다.
위치 검출 회로(800)는 검출용 루프 코일(82X, 82Y)로 수신된 신호에 기초하여 위치 지시기(84)가 지시하는 위치를 검출한다. 즉, 위치 지시기(84)의 공진 회로(841)에 의한 자계에 따라서 검출용 루프 코일(82X, 82Y)에는 유도 전류가 생긴다. 위치 검출 회로(800)는 검출용 루프 코일(82X, 82Y)을 절환하면서, 유도 전류가 생긴 검출용 루프 코일(82X, 82Y)의 위치를 판정하고, 그 판정 결과로부터 위치 지시기(84)가 지시하는 위치를 산출하여 출력한다.
이 도 12의 전자 유도 방식의 제1 센서의 경우에는, 주변 여자 코일(83)에 공급되는 소정의 주파수 신호의 신호 레벨이 위치 검출 회로의 제어 회로로부터의 제어 코드에 의해 제어되는 것이다.
또, 이상 설명한 예에서는, 전자 유도 방식의 제1 센서와 조합된 위치 지시기는 공진 회로(전자 결합 회로)를 구비하고, 제1 센서로부터의 전자 유도 신호의 공급을 수신하여, 그 유도 자계에 따른 에너지를 공진 회로에 축적해 그 축적한 에너지를 제1 센서에 공급하도록 했다.
그러나 위치 지시기가 구동 전원으로서 배터리를 구비함과 아울러, 제1 센서에 전자 유도 신호를 공급하기 위한 발진기를 구비하는 구성을 가지고 있는 경우에는, 제1 센서로부터는 위치 지시기에 전자 유도 신호를 공급할 필요는 없다. 이 발명의 위치 검출 장치에 있어서의 전자 유도 방식의 제1 센서는, 이와 같은 위치 지시기에 전자 유도 신호를 공급하지 않는 타입의 전자 유도 방식의 센서여도 좋다.
또, 상술된 실시 형태에서는, 제1 센서와 제2 센서의 사이에 표시 디바이스가 설치되는 구성이었지만, 이 발명에 의한 위치 검출 장치는 표시 디바이스를 구비하지 않고, 제1 센서와 제2 센서를 구비하는 구성이어도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.
또, 상술된 실시 형태에서는, 제1 센서와 제2 센서는 서로의 검출 영역이 중첩되도록 배치되어 있었지만, 이와 같은 중첩 배치에 한정하지 않고, 제1 센서와 제2 센서 각각의 검출 영역이 일부 중첩해서 배치되는 경우나, 제1 센서와 제2 센서가 근접해서 배치되어 있는 경우에도, 이 발명은 적용 가능하다. 즉, 예를 들면 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 센서(20A)와 제2 센서(40A)가 수평 방향으로 근접해서 배치된 경우에 있어서도, 그 근접하는 영역에 있어서는, 제2 센서에 공급되는 송신 신호에 의한 악영향이 제1 센서의 위치 검출 출력에 나타날 우려가 있으므로, 이 도 13의 예와 같은 배치여도, 이 발명은 적용 가능하다.
또한, 상술된 실시 형태에서는, 제1 지시체 및 제2 지시체에 의해 지시된 위치의 좌표값이 산출되었는지 아닌지에 의해, 제1 지시체 및 제2 지시체가 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)로 검출되고 있는지 여부를 나타내는 지시체 유무 신호 Dc 및 Dm을 생성하고, 위치 지시 상황 판별 회로에서는, 이 지시체 유무 신호 Dc 및 Dm에 기초하여 위치 지시 상황을 판별하도록 했다. 그러나 제1 지시체 및 제2 지시체가 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)로 검출되고 있는지 여부는, 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)로부터의 출력 신호를 감시함으로써 판별하는 것이 가능하다. 따라서 위치 지시 상황 판별 회로는, 상술과 같은 좌표값이 산출됐는지 아닌지에 기초하여 생성된 지시체 유무 신호 Dc 및 Dm이 아니고, 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)로부터의 출력 신호에 기초하여 생성된 지시체 유무 신호로부터, 위치 지시 상황을 판별하도록 해도 좋다.
또, 상술의 설명에서는, 제1 지시체 및 제2 지시체에 대한 지시체 유무 신호를 생성하고, 위치 지시 상황 판별 회로에서는 그 지시체 유무 신호에 기초하여, 위치 지시 상황을 판별하도록 했다. 그러나 지시체 유무 신호를 생성하는 일 없이, 위치 지시 상황 판별 회로로, 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)에 대한 위치 검출 회로의 좌표 출력에 기초하여, 혹은 제1 센서(20) 및 제2 센서(40)로부터의 센서 출력에 기초하여 위치 지시 상황을 판별하도록 해도 좋다.
또한, 전자 유도 방식 이외의 검출 방식의 제2 센서로서는 상술된 실시 형태에서는, 정전 용량 방식의 센서를 예로 했으나, 이 제2 센서로서는 정전 용량 방식의 센서에 한정되는 것이 아니고, 제2 센서에 송신 신호가 공급되고 그 송신 신호가 전자 유도 방식의 제1 센서 및 위치 검출 회로의 검출 결과에 영향을 주는 경우의 모두에, 이 발명은 적용 가능하다.
또, 이 발명이 적용되는 전자 기기는 상술한 패드형 단말 등에 한정되는 것이 아니고, 제1 센서와 제2 센서를 구비하고, 동시에 제1 지시체와 제2 지시체의 검출이 가능해지는 전자 기기(예를 들면 태블릿형 PC나 액정 태블릿 등)이면, 어떠한 것이어도 좋다.
20: 제1 센서
40: 제2 센서
200: 전자 유도 방식의 위치 검출 회로(제1 위치 검출 회로)
210: 제어 회로
400: 정전 용량 방식의 위치 검출 회로(제2 위치 검출 회로)
410: 제어 회로
411, 601: 위치 지시 상황 판별 회로

Claims (7)

  1. 전자 유도 방식에 의해서 제1 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 제1 센서와, 상기 제1 센서에 근접해서 배치됨과 아울러 상기 전자 유도 방식 이외의 검출 방식으로 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 제2 센서를 구비하고, 상기 제1 지시체 및 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 동시에 검출 가능한 위치 검출 장치로서,
    상기 제2 센서에 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 송신 신호를 공급하는 신호 공급 회로와,
    상기 제1 지시체에 의한 위치 지시에 대응하여 상기 제1 센서로부터 출력되는 신호와, 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시에 대응하여 상기 제2 센서로부터 출력되는 신호가 공급되고, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시 상황을 판별하는 위치 지시 상황 판별 회로와,
    상기 위치 지시 상황 판별 회로에 의한 상기 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여, 상기 신호 공급 회로로부터 상기 제2 센서에 공급되는 상기 송신 신호의 신호 레벨을 제어하는 신호 레벨 제어 회로를 구비하고 있고,
    상기 위치 지시 상황 판별 회로에 의해서 판별된 상기 위치 지시 상황에 기초하여, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황으로부터, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 동시적 위치 지시의 상황으로 천이(遷移)했을 때에는, 상기 신호 레벨 제어 회로에 의해서, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황에 있어서 상기 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨보다도 신호 레벨이 다른 송신 신호를 상기 제2 센서에 공급하여 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황이란, 상기 제2 지시체가 위치 지시의 상황에 있고, 상기 상황으로부터 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 동시적 위치 지시의 상황으로 천이했을 때에는, 상기 신호 레벨 제어 회로에 의해서, 상기 제2 지시체가 위치 지시의 상황에 있어서 상기 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨보다도 신호 레벨이 낮게 설정된 송신 신호를 상기 제2 센서에 공급하여 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황이란, 상기 제1 지시체가 위치 지시의 상황에 있고, 상기 상황으로부터 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 동시적 위치 지시의 상황으로 천이했을 때에는, 상기 신호 레벨 제어 회로에 의해서, 상기 제1 지시체가 위치 지시의 상황에 있어서 상기 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨보다도 신호 레벨이 높게 설정된 송신 신호를 상기 제2 센서에 공급하여 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지시체는 코일을 가지고 있고, 상기 코일에 대해서 와이어리스(wireless)로 전자 유도 신호를 공급하기 위한 전자 유도 신호 공급 회로를 더 구비하고,
    상기 신호 레벨 제어 회로는 상기 위치 지시 상황 판별 회로에 의한 상기 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여, 상기 전자 유도 신호 공급 회로로부터 제1 지시체에 공급되는 상기 전자 유도 신호의 신호 레벨을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전자 유도 신호 공급 회로는 상기 제1 지시체가 가지는 코일에 대해서 상기 전자 유도 신호를 공급하기 위한 코일을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 서로 중첩되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.
  7. 전자 유도 방식에 의해서 제1 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 제1 센서와, 상기 제1 센서에 근접해서 배치됨과 아울러 상기 전자 유도 방식 이외의 검출 방식으로 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 제2 센서를 구비하고, 상기 제1 지시체 및 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 동시에 검출 가능한 위치 검출 방법으로서,
    상기 제2 센서에 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하기 위한 송신 신호를 공급하는 신호 공급 스텝과,
    상기 제1 지시체에 의한 위치 지시에 대응하여 상기 제1 센서로부터 출력되는 신호와, 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시에 대응하여 상기 제2 센서로부터 출력되는 신호가 공급되어서, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시 상황을 판별하는 위치 지시 상황 판별 스텝과,
    상기 위치 지시 상황 판별 스텝에 의한 상기 위치 지시 상황의 판별 결과에 대응하여, 상기 신호 공급 스텝에 의해서 상기 제2 센서에 공급되는 상기 송신 신호의 신호 레벨을 제어하는 신호 레벨 제어 스텝을 구비하고 있고,
    상기 위치 지시 상황 판별 스텝에 의해서 판별된 상기 위치 지시 상황에 기초하여, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황으로부터, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 동시적 위치 지시의 상황으로 천이했을 때에는, 상기 신호 레벨 제어 스텝에 의해서, 상기 제1 지시체와 상기 제2 지시체가 서로 비동시적 위치 지시의 상황에 있어서 상기 제2 센서에 공급되는 송신 신호의 신호 레벨보다도 신호 레벨이 다른 송신 신호를 상기 제2 센서에 공급하여 상기 제2 지시체에 의한 위치 지시를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.
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