TWI485579B - 指示體、位置檢測裝置及位置檢測方法 - Google Patents

指示體、位置檢測裝置及位置檢測方法 Download PDF

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Description

指示體、位置檢測裝置及位置檢測方法
本發明係關於指示體、位置檢測裝置及位置檢測方法，更詳細而言係關於適用靜電結合方式之指示體、位置檢測裝置以及位置檢測方法。
以往，開發有被稱為繪圖板(Pen Tablet)之位置檢測裝置，以當作在電腦裝置上被使用於描畫或圖示作成之指標裝置。如此之位置檢測裝置，通常係由略平板狀之位置檢測器(Tablet)和使用者在位置檢測器上操作之筆形狀之專用指示體所構成。
在上述般之位置檢測裝置中，以往提案有例如採用靜電結合方式之位置檢測裝置(例如，參照專利文獻1)。靜電結合方式之位置檢測裝置主要係由含積體電路(IC：Integrated Circuit)之指示器，和具備具有以特定圖案配列之導體群的感測器部的位置檢測器所構成。然後，從被放置在感測器部上之指示體將特定訊號發送至導體群，並以位置檢測器根據其發送訊號特定指示體之指示位置。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平8-50535號公報
在靜電結合方式之位置檢測裝置，通常自指示體發送 至感測器部之訊號之頻率為一種類。因此，在如此之位置檢測裝置中，可檢測出指示體之指示位置，但是難以檢測出例如與指示體之筆壓有關之資訊，與降筆有關之資訊等之位置資訊以外之資訊。
本發明係為了解決上述課題而研究出。本發明之目的在於針對位置檢測裝置，尤其係靜電結合方式之位置檢測裝置中，不僅指示體之指示位置，更容易檢測出例如筆壓資訊等之位置資訊以外之資訊。
為了解決上述問題，本發明之位置檢測裝置具備：發送位置指示用之訊號的指示體；和用以藉由上述指示體指示位置，並且接收從上述指示體發送之位置指示用之訊號的感測器部；和根據以該感測器部所接收之上述位置指示用之訊號，用以檢測出上述指示體在感測器部指示之位置的位置檢測器，上述指示體具備從框體突出而供位置指示之筆端頭(Pen Chip)；和生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，並且對應於朝上述筆端頭推壓之推壓力，控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，並且上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號以上述時間差個別被供給至上述位置檢測裝置的發送訊號生成部，上述位置檢測器係具有根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之至少一方之訊號，檢測上述指示體在上述感測器部指示的位置，並且根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之間之時間差，檢測上述指示體在上述感測器部位置指示之時的推 壓力之構成。
在本發明之其他位置檢測裝置中，具備：發送位置指示用之訊號之指示體；和用以藉由上述指示體執行位置指示，並且接收自上述指示體發送之位置指示用之訊號的感測器部；和根據以該感測器部接收之上述位置指示用之訊號，用以檢測出上述指示體在感測器部指示之位置的位置檢測器，上述指示體具備：從框體突出而供位置指示之筆端頭；靜電電容對應於朝該筆端頭推壓之推壓力而變化的可變電容電器；根據被蓄電在上述可變容器之電荷來決定時間寬的延遲設定電路：在特定時序使被蓄電在上述可變電容器之電荷予以放電的控制電路；和生成依據在上述延遲設定電路決定的時間寬之脈衝訊號所產生之發送訊號的發送訊號生成部，上述位置檢測器係具有根據上述特定脈衝訊號之存在而檢測上述指示體在上述感測器部指示的位置，並且根據上述脈衝訊號之時間寬而檢測上述指示體在上述感測器部位置指示之時的推壓力之構成。
再者，本發明之位置指示器具備從框體突出而供位置指示之筆端頭，和生成生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，並且對應於朝上述筆端頭推壓之推壓力，控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，並且上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號以上述時間差個別被供給至上述位置檢測裝置的發送訊號生成部。
再者，本發明之其他位置指示器具備從框體突出而供位置指示之筆端頭，和用以生成對應於朝該筆端頭推壓之推壓力的發送訊號之發送訊號生成部，上述發送訊號生成 部設成具備靜電電容對應於上述推壓力而變化的可變電容電器；根據被蓄電在上述可變容器之電荷來決定時間寬的延遲設定電路：和在特定時序使被蓄電在上述可變電容器之電荷予以放電的控制電路，從上述發送訊號生成部被輸出之脈衝訊號之時間寬對應於上述筆端頭之推壓力而變化的構成。
並且，在本發明之位置檢測訊號生成方法中，藉由下述般之程序，生成位置檢測用訊號。即是，一種位置檢測用訊號生成方法，係自指示體發送位置指示用之訊號，在感測器部藉由上述指示體位置指示，並且接收自上述指示體發送之位置指示用之訊號，在位置檢測器根據在該感測器部接收之上述位置指示用之訊號，檢測出上述指示體在感測器部指示之位置的位置檢測用訊號生成方法，上述指示體生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，並且對應於上述指示體在上述感測器部位置指示之時之推壓力，控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，上述位置檢測器係根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之至少一方之訊號，檢測上述指示體在上述感測器部指示的位置，並且根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之間之相位差，檢測上述指示體在上述感測器部位置指示之時的推壓力。
再者，在本發明之其他位置檢測訊號生成方法，係使用可與靜電結合方式之位置檢測器一起使用之指示體之位置指示方法，生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，對應於朝筆端頭推壓之推壓力而控 制從上述第1頻率之訊號的生成和上述第2頻率之訊號的生成之時間差，將上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號以上述時間差個別供給至上述位置檢測器。
若藉由本發明，則在指示體生成至少兩個訊號，將例如筆壓資訊等之位置資訊以外之資訊以兩個訊號之間之時間差而予以發送，或是在指示體生成脈衝訊號，藉由控制脈衝訊號之脈衝寬，而發送如此之資訊，不僅指示體之指示位置，可以更容易檢測出例如筆壓資訊等之位置資訊以外之資訊。
以下，一面參照圖面一面具體說明本發明之位置檢測裝置之一實施形態。但是，本發明並不限定於下述實施形態。
〔位置檢測裝置之構成〕
第1圖表示本實施形態之位置檢測裝置之外觀斜視圖。並且，在本實施形態中，說明使用筆端頭當作位置檢測裝置之例。位置檢測裝置1係由筆形狀之指示體2和平板形狀之位置檢測器3所構成。
指示體2係在位置檢測器3之可掃描區域3a上使用。在該可掃描區域3a上藉由位置檢測器3可以檢測出指示體2之指示位置(座標)。
位置檢測器3連接於無圖示之外部機器(例如，電腦裝置等)。位置檢測器3係檢測出指示體2指示之位置，將 其位置資訊輸出至外部機器。然後，在外部機器之顯示畫面(無圖示)上，指示器顯示於對應於自位置檢測器3輸入之位置資訊之位置上。
〔指示體之構成〕
第2圖表示本實施形態之指示體2之概略構成。指示體2具備第1電極20、第2電極21、可變電容器22、積體電路23、線圈24、電源生成電路25、內包該些構成構件例如由金屬或導電性材料構成之框體129。
第1電極20具有棒形狀，其一方之前端部配置成自框體129之一方端部突出，例如由金屬或導電性材料所構成之筆端頭。即是，自框體129突出之前端部當作指示體2之筆端頭發揮功能，同時也當作第1電極20發揮功能。另外，第2電極21為略圓筒形狀之電極，配置成圍繞第1電極20。再者，第1電極20及第2電極21連接於積體電路23，自積體電路23施加高頻訊號至第1電極20及第2電極21，依此藉由積體電路23所生成之發送訊號經第1電極20及第2電極21而發送至位置檢測器3。
當作筆壓檢測元件之可變電容器22之電容係藉由被施加於筆端頭之壓力，所謂的筆壓而變化。具體而言，係構成當對構成第1電極20之筆端頭施加壓力時，被施加於第1電極20之壓力則被傳達至構成可變電容器22之一對電極(無圖示)中之一方之電極。因此，當令指示體2接觸於位置檢測器3之時，第1電極20從位置檢測器3被推壓時，可變電容器22之一方之電極被推壓，可變電容器22之一對電極間之特性則變化。其結果，可變電容器22之電容變化。 即是，可變電容器22之電容對應於筆壓而變化。並且，就以檢測出筆壓之元件而言，即使使用可變線圈或可變電阻亦可，即使使用含有可變電容器、可變線圈及可變電阻中之任一之共振電路亦可。
積體電路23具備包含第1頻率訊號生成部26及第2頻率訊號生成部27之發送訊號生成部28。再者，積體電路23之接地端子連接於框體129。在本實施形態中，將自第1頻率訊號生成部26輸出之第1頻率f1之高頻訊號(第1發送訊號)用於位置檢測，將第1頻率f1之高頻訊號(第1發送訊號)和第2頻率訊號生成部27輸出之第2頻率f2之高頻訊號(第2發送訊號)用於筆壓檢測。再者，積體電路23之輸出各連接於第1電極20及第2電極21，在特定時序將第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號各輸出至第1電極20及第2電極21。並且，在本實施形態中，自第1頻率訊號生成部26輸出至訊號之第1頻率f1係被構成與自第2頻率訊號生成部27輸出之訊號之第2頻率f2不同。
再者，第2頻率訊號生成部27係構成與可變電容器22合作，參照第5圖如後述般，因應可變電容器22之電容變化，控制第2頻率f2之訊號之產生時序。因此，因應可變電容器22之電容變化，自第1頻率訊號生成部26輸出之第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間之相位差變化。即是，在本實施形態中，構成第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間之相位差，對應於被施加於指示體2之壓力而變化。
並且，積體電路23具備控制發送訊訊號生成部28之動作的控制電路(無圖示)，動作控制需要之時脈訊號等藉由控制電路而生成。並且，積體電路23係依據藉由後述線圈24及電源生成電路25而生成之電力而被驅動。
線圈24係接收自構成位置檢測器3之後述感測器部30之激磁線圈35發送出的激磁訊號。依此，在線圈24激起高頻訊號。然後，該激起之高頻訊號被供給至電源生成電路25。
電源生成電路25具有整流電路(無圖示)。在電源生成電路25中，藉由整流電路，整流自線圈24輸入之高頻訊號而變換成直流電壓。然後，電源生成電路25係將變換之直流電壓當作積體電路23之驅動用電源而供給至積體電路23。
〔位置檢測裝置之構成〕
第3圖表示位置檢測器3之概略構成。位置檢測器3主要係由檢測出指示體2之指示位置之感測器部30、用以選擇構成感測器部30之複數導體的選擇電路40、和位置檢測電路50所構成。並且，在第3圖中，以實線箭號表示收訊訊號之處理流程，控制訊號、時脈訊號等之流程係以虛線箭號表示。並且，在第3圖中，因簡化說明，故省略表示收訊系統電路群51之控制訊號、時脈訊號等之流程的虛線箭號。
感測器部30具備由延伸於第3圖中之x方向(特定方向 )之複數第1導體31(第1導體)所構成之第1導體群32、由延伸於與第1導體31之延伸方向交叉之方向，即是第3圖中之y方向之複數第2導體33(第2導體)所構成之第2導體群34、和設置在該些導體群周圍之激磁線圈35。構成第1導體群32之複數第1導體31係以特定間隔並列配置在第3圖中之y方向。另外，構成第2導體群34之複數第2導體33也以特定間隔並列配置在第3圖中之x方向。
並且，第1導體31及第2導體33係由例如ITO(Indium Tin Oxide)膜所構成之透明電極或銅箔等所形成。並且，第1導體群32及第2導體群34係被疊層於由樹脂材料所構成之間隔物或玻璃基板等(無圖示)。再者，在玻璃等之基板之一方之面矩陣狀配置第1導體31及第2導體33。在該構成之時，因藉由使絕緣材介於第1導體31和第2導體33交叉之區域，可以確保第1導體31和第2導體33之間之電性絕緣性，故可以在基板之一方面的同一層實質上配置第1導體31和第2導體33。構成第1導體群32及第2導體群34之各導體係連接於選擇電路40，激磁線圈35係連接於位置檢測電路50內之後述驅動電路61。
第1導體31及第2導體33之數量及間距係因應感測器部30之尺寸或所需之檢測精度等而適當設定。再者，在本實施形態中，第1導體31及第2導體33雖然例示直線狀之導體，但是本發明並不限定於此。例如，即使第1導體31及第2導體33皆在對延伸方向交叉方向上蛇行亦可。再者，即使以例如環狀之導體構成第1導體31及第2導體33之一方，以 從環狀導體之中心延伸於半徑方向之導體構成另一方亦可。
選擇電路40係從第1導體群32及第2導體群34例如順序選擇等，以特定順序選擇特定導體。依據該選擇電路40之導體選擇控制係藉由利用後述之控制部63與中央運算處理部62合作而被輸出之控制訊號(第3圖中之虛線箭號)所控制。
位置檢測電路50具備收訊系統電路群51、振盪器60、驅動電路61、中央運算處理部62(CPU：Central Processing Unit)、控制部63。
收訊系統電路群5l係由收訊放大器52、A/D(Analog to Digital)變換電路53、檢波部54、記憶部55、位置及筆壓算出器56(檢測部)所構成。然後，收訊放大器52、A/D變換電路53、檢波部54、記憶部55以及位置及筆壓算出器56係從選擇電路40側依照該順序連接。
收訊放大器52係放大自以選擇電路40所選擇之特定導體供給之收訊訊號。然後，收訊放大器52係將該放大之收訊訊號輸出至A/D變換電路53。A/D變換電路53係將放大之收訊訊號類比數位變換，將變換之數位訊號輸出至檢波部54。
檢波部54係對收訊訊號執行同步檢波，檢測出第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號。然後，檢波部54係將對每導體檢測出之第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號輸出至記憶部55。
第4圖表示檢波部54之概略構成。在本實施形態中，如上述般，因當作自指示體2發送之發送訊號使用之頻率為兩種類，故以兩個同步檢波器(第1同步檢波器54a及第2同步檢波器54b)構成檢波部54。在第1同步檢波器54a中藉由輸入當作同步訊號使用之第1頻率f1之訊號，抽出收訊訊號所含之第1頻率f1之訊號。另外，在第2同步檢波器54b中藉由輸入第2頻率f2之訊號，抽出收訊訊號所含之第2頻率f2之訊號。並且，第1同步檢波器54a及第2同步檢波器54b皆可以利用在通訊技術之領域中以往所使用之同步檢波器來構成。並且，在該例中，雖然在檢波器54具備兩個同步檢波器，但是設置於檢波部54之檢波器之數量對應於自指示體2發送之發送訊號所含之頻率的數量。再者，檢波器並不限定於同步檢波器。
返回第3圖，位置及筆壓算出部56係使用記憶於記憶部55之各頻率之資訊而算出指示體2之指示位置(座標)及筆壓。具體而言，位置及筆壓算出部56係藉由檢測出第1頻率f1之收訊訊號之位準，比較其位準和特定臨界值，辨識第1頻率f1從指示體2被發送，執行指示體2之位置檢測。再者，同樣藉由檢測出第2頻率f2之收訊訊號之位準，比較其位準和特定臨界值，辨識第2頻率f2從指示體2被發送。即使針對存在其他頻率之時，也執行同樣之頻率辨識處理。再者，位置及筆壓算出部56係求出第1頻率f1之收訊訊號和第2頻率f2之收訊訊號之間的相位差，根據該相位差求出筆壓。
振盪器60係將特定頻率之交流訊號輸出至驅動電路61。驅動電路61係將自振盪器60輸入之交流訊號變換成電流而供給至激磁線圈35。
與中央運算處理部62合作之控制部63係將控制訊號輸出位置檢測電路50內之各部(第3圖中之虛線箭號)，並且經中央運算處理部62將收訊系統電路群51內之位置及筆壓算出部56之算出結果輸出至外部機器。並且，控制部63係藉由中央運算處理部62控制其動作。
〔位置檢測裝置之動作〕
接著，一面參照第5至第7圖一面說明本實施形態之位置檢測裝置1之動作以及位置及筆壓檢測之原理。第5圖為用以說明生成因應本發明之實施型態所涉及之指示體之筆壓之相位差的圖示。第6圖(a)、(b)為用以執行位置檢測器中之位置檢測及筆壓檢測之動作程序的流程圖。第7圖(a)~(d)係用以說明同時發送第1及第2頻率之訊號之時的指示體之位置檢測及筆壓檢測之原理的圖示。
第5圖係表示第2圖中之指示體2所具備之積體電路23之重要部位構成例。因應經第1電極20之筆端頭而被施加之推壓力而電容C變化之可變電容器22之一端連接於地面。其另一端經電阻10而連接於電源生成電路25而供給特定之電壓Vcc。再者，開關11係並列連接於可變電容器22之兩端。時序控制電路13係在特定週期執行開關11之ON/OFF控制。即是，開關11一旦成為ON，於使可變電容 器22之電荷放電之後，成為OFF。
時序控制電路13係將開關11設為OFF，並且作用於第1頻率訊號生成部26，指示第1頻率f1之訊號之生成。當開關11設為OFF時，因可變電容器22係經電阻10逐漸被充電，故在可變電容器22之兩端的電位，依存於對應於筆壓而變化之電容C而逐漸上升。延遲設定電路12係將電阻10和可變電容器22之連接點之電位與特定臨界值Vth比較。
延遲設定電路12係當可變電容器22之電位達到特定電位Vth時，作用於第2頻率訊號生成部27而指示第2頻率f2之訊號之生成。藉由該構成，根據對應於施加於筆端頭之筆壓而變化之電容C，依據第1頻率訊號生成部26之第1頻率f1之訊號和依據第2頻率訊號生成部27之第2頻率f2之訊號之間的訊號生成時序，即是第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間的時間差(△t)即是相位則變化。藉由檢測出該相位差，可檢測出筆壓。
若藉由該構成，亦可以檢測出筆端頭自感測器部離開之狀態，即是懸空狀態。具體而言，於不對筆端頭施加壓力之時，以第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間之時間差(△t)較為了執行筆壓檢測通常所使用之時間差長(或短)之方式，設定延遲設定電路12之延遲特性，或是構成延遲設定電路12。
在位置檢測器3中，被檢測出之第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間之時間差在特定範圍內之時，可以辨識到指示體2接觸到感測器部30。另外，藉由辨識到被檢 測出之第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間之時間差在特定範圍外，可以檢測出指示體2於懸空狀態。並且，於不對筆端頭施加壓力之時，以訊號不自第2頻率訊號生成部27輸出之方式，可以將較時序控制電路13之週期長之時間延遲量先設定在延遲設定電路12，藉由在位置檢測器3中辨識有無存在第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號，可以檢測出指示體2處於接觸狀態或懸空狀態。具體而言，於檢測出僅存在或不存在第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號中之一方之訊號之時，指示體2於懸空狀態，於第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號皆被檢測出之時，可以檢測出指示體2於接觸狀態。
接著，一面參照第6圖(a)、第6圖(b)及第7圖(a)~(d)，一面說明位置檢測器3之動作。如第7圖(a)所示般，第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號被頻率多工化而從指示體2被發送。再者，該被頻率多工化之訊號於每特定週期△t1重複發送動作。藉由該構成，每特定週期△t1，根據對應於經第1電極20而被施加之推壓力的可變電容器22之電容C，檢測出第1頻率f1之訊號和第2頻率f2之訊號之間的相位差。位置檢測器3係如下述般執行指示體2之位置檢測。首先，選擇電路40係自感測器部30之導體群選擇特定導體(步驟S11)。接著，收訊系統電路群51係檢測出收訊訊號Sp1(參照第7圖(b))(步驟S12)，放大及類比變換收訊訊號Sp1。
接著，檢波部54內之第1同步檢波器54a係抽出收訊訊 號所含之第1頻率f1之訊號P1。然後，記憶部55係記憶自第1同步檢測器54a所輸出之第1頻率f1之訊號P1(參照第7圖(c))(步驟S13)。
接著，位置檢測器3係判定是否選擇所有供於訊號收訊之導體(步驟S14)。
於未選擇所有供於訊號收訊之導體之時，即是於步驟S14判定NO之時，返回至步驟S11之動作，收訊系統電路群51檢測出收訊訊號Sp1。之後，收訊系統電路群51重複上述步驟S11~S14，至步驟S14之判定成為YES判定為止。
然後，於選擇所有供於訊號收訊之導體時，即是於步驟S14為YES判定之時，收訊系統電路群51內之位置及筆壓算出部56係將記憶於記憶部55之第1頻率f1之收訊訊號P1之訊號位準與特定臨界值比較，檢測出依據指示體2之指示位置(步驟S15)。
藉由上述步驟S11~S12之動作，執行指示體2之位置檢測。並且，位置檢測器3係如下述般與位置檢測動作同時檢測指示體2之筆壓。參照第6圖(b)，首先選擇電路40自感測器部30之導體群選擇特定之導體(步驟S16)。接著，收訊系統電路群54係檢測出收訊訊號Sp1(參照第7圖(b))(步驟S17)，放大及類比變換收訊訊號Sp1。
接著，檢波部54內之第2同步檢波器54b係抽出收訊訊號所含之第2頻率f2之收訊訊號P2。然後，記憶部55係記憶自第2同步檢測器54b所輸出之第2頻率f2之收訊訊號P2 (參照第7圖(d))(步驟S18)。
接著，位置檢測器3係判定是否選擇所有供於訊號收訊之導體(步驟S19)。
於未選擇所有供於訊號收訊之導體之時，即是於步驟S19判定NO之時，返回至步驟S16之動作，收訊系統電路群51檢測出收訊訊號。之後，收訊系統電路群51重複上述步驟S16~S19之動作，至步驟S19之判定成為YES判定為止。
然後，於選擇所有供於訊號收訊之導體時，即是於步驟S19為YES判定之時，收訊系統電路群51內之位置及筆壓算出部56係讀出記憶於記憶部55之第1頻率f1之收訊訊號P1及第2頻率f2之收訊訊號P2，算出各頻率之收訊訊號之間的相位差。然後，根據所算出之相位差，檢測出指示體2之筆壓(步驟S20)。
藉由上述步驟S11~S15及S16~S20之同時性動作，執行指示體2之位置檢測及筆壓檢測。即是，當收訊訊號Sp1被輸入至檢波部54時，自第1同步檢波器54a，抽出收訊訊號Sp1所含之第1頻率f1之訊號P1，自第2同步檢波器54b抽出收訊訊號Sp1所含之第2頻率f2之訊號P2(第7圖(c)及第7圖(d))。因此，即使自指示體2同時發送第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號，亦藉由檢波器54個別抽出第1頻率f1之訊號P1和第2頻率f2之訊號P2。
因此，藉由在檢測期間△t1中，將自第1同步檢測器54a輸出之第1頻率f1之訊號P1之位準與特定臨界值比較， 可以檢測出藉由指示體2之指示位置。再者，在該例中，在檢測期間△t1中，藉由算出自第1同步檢波器54a輸出之第1頻率f1之收訊訊號P1和第2同步檢波器54b輸出之第2頻率f2之收訊訊號P2之間之相位差，亦可以檢測出指示體2之筆壓。並且，為了檢測出兩個訊號之間之相位差之電路，因為眾知之技術，故捨去其說明。
並且，當在步驟S11~S15及S16~S20中所示之各個一連串之處理結束時，從位置檢測及筆壓檢測之動作開始經過特定時間△t1待機，之後重複上述步驟S11~S15及S16~S20之動作。
如上述般，在本實施形態中，因除自指示體2發送頻率不同之兩個發送訊號，藉由位置檢測器3收訊該些發送訊號，根據至少一方之發送訊號檢測出依據指示體2之指示位置之構成外，具備有求取兩個發送訊號之相位差的構成，故可以容易檢測出例如筆壓資訊等之位置資訊以外之資訊。
在上述實施型態中，雖然說明使用自指示體2所發送之兩個不同之頻率之訊號(第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號)，求取指示體2之位置及筆壓之例，但是本發明並不限定於此。使用自指示體所發送之第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號，不僅指示體之位置，亦可以檢測出例如指示體是否接觸於感測器部之資訊(以下，稱為降筆資訊)。
返回第2圖，在同時發送第1頻率f1之訊號及第2頻率f2 之訊號之構成中，因應對應於推壓第1電極20之可變電容器22之電容變化，自指示體2發送之第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號之間之相位差變化，在該相位差之變化下檢測出筆壓。因此，在該構成中，可以藉由檢測出相位差辨識有無降筆。即是，可以辨識當無推壓第1電極之時之第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號之間之相位差無變化之時，指示體2不在降筆狀態，及於該相位差具有變化之時，指示體2則在降筆之狀態。
(變形例1)
參照第8圖，說明針對降筆資訊之取得的其他例。在該例中，具備有因應是否推壓第1電極20，控制第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號之發送的構成。具體而言，具有於不推壓第1電極20之時，不發送第2頻率f2之訊號的構成。在變形例1中，係針對在指示體內具備開關，使用自指示體發送之第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號，指示體之位置及指示體接近於感測器部之狀態(懸空狀態)及指示體接近於感測器部(降筆狀態)之例予以說明。
第8圖表示該例之指示體之概略構成。並且，在8圖中，對於與上述實施形態(第2圖)相同之構成，賦予相同符號予以表示。
該例之指示體100具備第1電極20、開關101(第1開關)、積體電路102、線圈24、電源生成電路25、內包該些構成構件例如由金屬或導電性材料構成之框體129。開關 101及積體電路102以外之構成，因與上述實施形態相同，故在此僅針對開關101及積體電路102之構成予以說明。
開關101之一端係連接於用以控制設置在後述積體電路102內之切換開關103之切換動作的控制端子，其另一端連接於筐體129。再者，開關101具備有卡合於第1電極20之構造，當第1電極20藉由感測器部被推壓時，則構成開關101成為ON狀態。
積體電路102具備包含第1頻率訊號生成部26及第2頻率訊號生成部27之發送訊號生成部28，和切換開關103(第2開關)。並且，發送訊號生成部28為與上述實施型態相同之構成。再者，積體電路102之接地端子連接於框體129。
切換開關103係其輸入端子各連接於第1頻率訊號生成部26及第2頻率訊號生成部27之輸出端子，其輸出端子連接於第1電極20。然後，切換開關103係選擇要發送第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號中之哪一個訊號。該切換開關103之切換動作係藉由開關101之連接狀態(ON或OFF狀態)而控制。具體而言，於開關101為OFF狀態之時，即是指示體100為浮在感測器部30上之懸空狀態之時，切換開關103係連接於第1頻率訊號生成部26，於開關101為ON狀態之時，即是指示體100成為接觸於感測器部30之降筆狀態之時，切換開關103連接於第2頻率訊號生成部27。
指示體100自感測器部30上離開時，即是指示體100位於懸空狀態之時，自指示體100將第1頻率f1之訊號發送至 感測器部30。在檢波部54中，對應於檢測出第1頻率f1之訊號P1，或是不檢測第2頻率f2之訊號P2，根據指示體100位於懸空狀態，及第1頻率f1之訊號P1之檢測，可以執行懸空狀態中之指示體100之位置檢測。另外，於指示體100接觸於感測器部30之時，藉由切換開關103，從指示體100以第2頻率f2之訊號取代第1頻率f1之訊號，發送至感測器部30。在該變形例1之實施態樣中，對應於以檢波器54檢測出第2頻率f2之訊號P2，或是不檢測第1頻率f1之訊號P1，根據指示體100位於降筆狀態，及第2頻率f2之訊號P2之檢測，可以執行降筆狀態中之指示體100之位置檢測。即是，在該例中，藉由辨識自指示體100所發送之訊號之頻率之使用狀況，可以判定指示體100是否接觸於感測器部30。
(變形例2)
在變形例2中，說明使用自指示體2所發送之三個不同之頻率之訊號(第1頻率f1之訊號、第2頻率f2之訊號及第3頻率f3之訊號)，可檢測出指示體之位置、筆壓及設置在指示體之側開關之操作資訊的指示體之構成例。
第9圖表示該例之指示體之概略構成。並且，在第9圖中，對於與第2圖所示之實施形態相同之構成，賦予相同符號予以表示。
該例之指示體110具備棒形狀之第1電極20、自略半圓筒形狀之第2電極21a及略半圓筒形狀之第2電極21b所構成 之第2電極21、可變電容器22、積體電路111、線圈24、電源生成電路25、內包該些構成構件例如由金屬或導電性材料構成之框體129、可由手指等對筐體129之側面之一部份操作之開關所謂的側開關113。積體電路111、側開關113、略半圓筒形狀之第2電極21a及略半圓筒形狀之第2電極21b以外之構成因與上述實施型態相同，故在此僅針對積體電路111、側開關113、略半圓筒形狀之第2電極21a及略半圓筒形狀之第2電極21b之構成予以說明。
積體電路111具備包含第1頻率訊號生成部26、第2頻率訊號生成部27及第3頻率訊號生成部29之發送訊號生成部115，和切換開關112。
在該例中，除第1頻率訊號生成部26及第2頻率訊號生成部27之外，具備第3頻率訊號生成部29。自第1頻率訊號生成部26輸出之第1頻率f1之訊號被供給至棒形狀之第1電極20。自第2頻率訊號生成部27輸出之第2頻率f2之訊號被供給至略半圓筒形狀之第2電極21a。自第3頻率訊號生成部29輸出之第3頻率f3之訊號經切換開關112被供給至略半圓筒形狀之第2電極21b。如先前所述般，指示體110所指示之感測器部上之位置係藉由依據第1頻率訊號生成部26而生成之第1頻率f1之訊號而被檢測出。再者，使用第5圖說明般，施加於指示體110之壓力，所謂的筆壓，係藉由棒形狀之第1電極20因應筆壓而推壓可變電容器22，依此藉由可變電容器之電容變化檢測出。即是，藉由可變電容器之電容變化，藉由第2頻率訊號生成部27所生成之第2頻 率f2之訊號，相對於藉由第1頻率訊號生成部26而所生成之第1頻率f1之訊號的生成時序產生變化。因此，藉由位置檢測電路側檢測出第2頻率f2之訊號和第1頻率f1之訊號之間的相位差，可以求取筆壓。
切換開關112係其輸入端子之一端連接於第3頻率訊號生成部29之輸出端子，其另一端連接於構成第1電極20之略半圓筒形形狀之第2電極21b。切換開關112係對應於側開關113之操作，將第3頻率f3之訊號選擇性供給至略半圓筒形狀之第2電極21b。
側開關113係為了實現在個人電腦使用之滑鼠之右快按鍵或左快按鍵之功能而設置，作用於積體電路111內之切換開關112，控制切換開關112之切換動作。
在如此之構成之指示體110中，因應筆壓即是可變電容器22之電容變化，自第2頻率訊號生成部27發送之第2頻率f2之訊號，相對於自第1頻率訊號生成部26發送之第1頻率f1之訊號的生成時序產生變化，依此兩訊號間之相位變化，可以檢測出筆壓。再者，該例之指示體110中，藉由推壓側開關113設成ON狀態，依此控制切換開關，藉由第3頻率訊號生成部29而所生成之第3頻率f3之訊號經略半圓筒形狀之第2電極21b而被發送至位置檢測器側。在位置檢測電路側，藉由檢測頻率f3之訊號之存在，可以檢測出側開關113之操作。並且，在該例中，第2電極21具備二分割成略半圓形狀之第2電極21a和略半圓筒形狀之第2電極21b之構成，但是並不限定於該構成。例如，即使於使用第1 頻率f1和第2頻率f2之時，4分割第2電極21，將互相相向之電極片構成對，對構成對之電極片供給具有相同頻率之訊號亦可。即使於使用第1頻率f1、第2頻率f2及第3頻率f3之時，6分割第2電極21，將互相相向之電極片構成對，對構成對之電極片供給具有相同頻率之訊號亦可。即是，將第2電極21分割成對應於所使用之頻率之數量的特定數量，並且將配置在特定位置之電極片構成對，對構成對之電極片供給具有相同頻率之訊號。若藉由該構成，則可以降低指示體對感測器部30之外周面之位置依存性，即是電極片對感測器部30之物理性的遠近關係。並且，在至此之例中，係以第1頻率f1之訊號被供給至第1電極20，第2頻率f2之訊號被供給至第2電極21a，第3頻率f3之訊號被供給至第2電極21b者予以說明。就以經特定電極發送各個訊號之其他例而言，各訊號因具有可互相辨別之頻率，故經電阻等訊號加算該些訊號之後，可以供給至所欲之電極。例如，亦可以經電阻訊號加算第1頻率f1之訊號、第2頻率f2之訊號及第3頻率f3之訊號之各個，並供給至第1電極20。或是，亦可以經電阻訊號加算第2頻率f2之訊號和第3頻率f3之訊號之各個，供給至第2圖所示之第2電極21，或供給至第9圖所示之第2電極21a及/或第2電極21b。
(變形例3)
在上述實施型態之位置檢測器3中，雖然以藉由選擇電路40，自第1導體群32及第2導體群34內選擇特定導體之 例予以說明，但是本發明並不限定於此。即使以兩個選擇電路構成選擇電路，將其一方當作自第1導體群32選擇特定導體之選擇電路使用，將另一方當作自第2導體群34選擇特定導體之選擇電路使用亦可。在變形例3中，針對如此之構成例予以說明。
第10圖表示變形例3之位置檢測器之概略構成。並且，在第10圖中，對於與第3圖所示之實施形態相同之構成，賦予相同符號予以表示。再者，在第10圖中，因簡化說明，僅表示選擇電路201之周邊之構成。
該例之位置檢測器200之選擇電路201，係由自第1導體群32以特定順序選擇特定之第1導體31之第1選擇電路202，和自第2導體群34以特定順序選擇特定第2導體33之第2選擇電路203所構成。再者，第1選擇電路202第2選擇電路203係連接於收訊系統電路群51。並且，該例之位置檢測器200中之選擇電路201以外之構成係與上述實施型態相同。
在該例之位置檢測器200中，係以與中央運算處理部62合作而動作之控制部63之控制為基準，而執行自第1導體群32選擇特定第1導體31之第1選擇電路202之動作，和自第2導體群34選擇特定第2導體33之第2選擇電路203之動作。此時，第1選擇電路202之輸出訊號和第2選擇電路203之輸出訊號之各個被輸入至收訊系統電路群51。在該例中，自第1選擇電路202被供給之訊號和自第2選擇電路203被供給之訊號在收訊系統電路群51之內部，訊號重疊，並且 對應於依據控制部63之控制的特定第1導體31和特定之第2導體33之選擇動作，執行指示體之位置檢測及筆壓檢測。並且，第1選擇電路202及第2選擇電路203之切換動作係藉由自控制部63所輸出之控制訊號而被控制。
若藉由該例之構成，因第1選擇電路202和第2選擇電路203互相分離，故可以同時將第1導體群32和第2導體群34設成訊號收訊狀態。因此，若藉由該構成，則可以提高檢測速度。並且，可以以規模小之電路構成各個選擇電路，並增加當作位置檢測器200之電路設計之自由度。
再者，在變形例3之位置檢測器200之構成中，在收訊系統電路群51中，經例如電阻等訊號加算以頻率不同之訊號所構成之各個輸出訊號而當作一個訊號，執行訊號處理。另外，亦可以個別設置處理第1選擇電路202之輸出訊號的收訊系統電路群，和處理第2選擇電路203之輸出訊號之收訊系統電路群。此時，在雙方之收訊系統電路群之各個，即使執行指示體之位置檢測及筆壓檢測之雙方亦可，亦可採用在雙方之收訊系統電路群執行指示體之位置檢測，並且在一方收訊系統電路群又執行指示體之筆壓檢測之構成。於適用後者之時，其構成較前者之構成簡易。
(變形例4)
在上述實施形態及變形例1~3中，雖然針對位置檢測裝置為繪圖板之時予以說明，但是本發明並不限定於此。位置檢測裝置不僅具有繪圖板之功能，亦可具備使用者以 手指接觸於位置檢測器之畫面而執行特定操作之觸控面板之功能。變形例4係說明兼作繪圖板及觸控面板之位置檢測裝置，於檢測出當作指示體之觸控筆時，使構成第1導體群32之導體及構成第2導體群34之導體各當作收訊導體功能而發揮功能，於檢測出當作與觸控筆之種類不同之指示體的手指之時，則將構成第1導體群32之導體及構成第2導體群34之導體之一方的導體當作發送導體而發揮功能而供給特定訊號，另一方之導體係當作收訊導體而發揮功能。
第11圖表示該例之位置檢測裝置中之位置檢測器之蓋略構成。並且，在該例之位置檢測裝置中，當作指示體之觸控筆，可以使用上述實施形態及變形例1~3中之任一者。因此，在此僅針對位置檢測器之構成予以說明。並且，在第11圖中，對於與第3圖所示之實施形態相同之構成，賦予相同符號予以表示。再者，在第11圖中，以實線箭號表示收訊訊號之處理流程，並且控制訊號、時脈訊號等之流程係以虛線箭號表示。並且，在第11圖中，因簡化說明，故省略表示收訊系統電路群51之控制訊號、時脈訊號等之流程的虛線箭號。再者，在該例中，不僅觸控筆，也具備有實質上可以同時檢測如例如手指等之其他種類之一個或複數指示體之構成。
該例之位置檢測器210主要係由檢測出觸控筆、手指等之種類不同之複數指示體之指示位置之感測器部30、用以選擇構成感測器部30之複數導體的選擇電路220、和位 置檢測電路230所構成。並且，感測器部30因與第3圖所示之實施形態相同之構成，故在此省略感測器部30之構成的說明。並且，在該實施形態中，就以指示體而言，並不限定於觸控筆，也包含一根或複數手指、手掌等。
選擇電路220係由第1選擇電路221和第2選擇電路222所構成。第1選擇電路221係被連接於由並列配置在第11圖中之y方向之複數第1導體31所構成之第1導體群32，自第1導體群32以特定順序選擇特定之第1導體31。另外，第2選擇電路222係被連接於由並列配置在第11圖中之x方向之複數第2導體33所構成之第2導體群34，自第2導體群34以特定順序選擇特定之第2導體33。並且，第1選擇電路221及第2選擇電路222之切換控制係藉由自與中央運算處理部62合作之控制部63輸出之控制訊號而被控制。就以導體選擇程序之一例而言，首先藉由第1選擇電路221，選擇構成第1導體群32之特定第1導體31，並且藉由第2選擇電路222以特定程序依序選擇構成第2導體群34之各個第2導體33。當選擇全部構成第2導體群34之各個第2導體33時，藉由第1選擇電路221，以特定程序選擇下一個第1導體31，並以特定程序依序選擇構成第2導體群34之各個第2導體33。藉由反覆如此之導體選擇程序，實質上可同時檢測出放置在感測器部30之觸控筆、手指等之種類不同之指示體。
位置檢測電路230具備收訊系統電路群51、振盪器60、驅動電路61、中央運算處理部62、控制部63、發送訊號生成部231、第1切換部232、第2切換部233。該例之位置 檢測電路230係在第3圖所示之實施形態之位置檢測電路50之構成中，又具備發送訊號生成部231、第1切換部232及第2切換部233。發送訊號生成部231及第1切換部232及第2切換部233以外之構成係與上述實施形態相同。
發送訊號生成部231係於當作受理藉由手指操作位置檢測器210之觸控面板而執行動作之時，生成用以供給至第1導體群32內之特定第1導體31之發送訊號。並且，在發送訊號生成部231中，以生成具有與自觸控筆形狀之指示體發送之頻率(例如，第1頻率f1之訊號及第2頻率f2之訊號)不同之新頻率f3之訊號為佳，但是若為可以辨識手指操作以及觸控筆操作之構成即可。即是，若藉由依據頻率資訊之辨識、依據相位資訊之辨識、或是時間分割性辨識觸控筆和手指之操作，可以辨識觸控筆或手指等之指示體之種類的構成即可，並不限定於此。再者，於位置檢測裝置當作觸控面板動作之時，在使用者之手指接觸之位置，由於經由例如手指電流被分流至地面，或在交叉之導體間產生電流移動，經觸控位置之導體之交叉點而所取得之收訊訊號之位準變化，故在收訊系統電路群51，可以檢測出該位準變化而二次元檢測出接觸位置。
第1切換部232係切換使位置檢測器210當作受理觸控筆形狀之指示體之操作的繪圖板而執行動作之時之訊號的流向，和當作受理依據當作指示體之手指之操作的觸控面板而動作之時之訊號的流向。具體而言，於將位置檢測器210當作繪圖板而予以動作之時，第1導體群32因當作收訊 導體而予以作用，故第1選擇電路221之輸出端子係經第1切換部232之開關SW2，而連接於第2切換部233之一方之輸入端子。另外，第1切換部232之開關SW1係與開關SW2連動，而將發送訊號生成部231和第1選擇電路221設為非連接狀態。於將位置檢測器210當作觸控面板而予以動作之時，第1導體群32因當作收訊導體而予以作用，故發送訊號生成部231之輸出端子係經第1切換部232之開關SW1，而連接於第1選擇電路221。另外，第1切換部232之開關SW2係與開關SW1連動，而將第1選擇電路221和第2切換部233之輸入端子之一方設為非連接狀態。並且，該第1選擇電路232及第2選擇電路233之切換動作係藉由自與中央運算處理部62合作之控制部63輸出之控制訊號(第11圖中之虛線箭號)而被控制。再者，於當作受理藉由手指之操作的觸控面板而執行動作之時，第2切換部233係依照藉由控制部63之控制，與經第1切換部232之發送訊號生成部231和第1選擇電路221之連接動作連動，第2選擇電路222經第2切換部233之另一方之輸入端子而連接於收訊放大器52。藉由第1切換部232及第2切換部233被如此地控制，對經第1選擇電路221而構成第1導體群32之第1導體31，依序供給藉由發送訊號生成部231而生成之發送訊號，並且依序選擇藉由第2選擇電路222而構成第2導體群34之第2導體33而連接於收訊放大器52，依此可以二次元檢測出依據手指的操作。另外，於當作受理藉由觸控筆之操作的繪圖板而執行動作之時，第2切換部233係依照藉由控制部63之控制， 將經第1切換部232之第1選擇電路221和第2選擇電路222交互連接於收訊放大器52。藉由第1切換部232及第2切換部233被控制成如此，則可以二次元地檢測出觸控筆之操作。
在此，說明當作該例之位置檢測裝置中之觸控面板之功能和當作繪圖板之功能的動作例。第12圖為表示其動作之一例。在第12圖所示之例中，於每特定時間切換觸控面板之動作和繪圖板之動作。具體而言，依照控制部63之控制，於每特定時間使第1切換部232及第2切換部233連動而予以切換，依此檢測出手指及觸控筆等之指示體之存在，或是指示體指示之位置。在該例中，在特定間隔(例如10ms)交互重複觸控筆之位置及筆壓檢測動作(繪圖板功能)，和觸控位置之檢測動作(觸控面板功能)。再者，在該例之位置檢測裝置中，雖具備有以時間分割切換用以檢測出當作指示體之手指之觸控面板之功能，和用以檢測出當作其他種類之指示體之觸控筆的繪圖板之功能，但是即使在以任一功能執行動作之時，構成第2導體群34之第2導體33常被供於訊號收訊。因此，就以收訊系統電路群51而言，藉由具備可同時檢測出自為了檢測手指所使用之發送訊號生成部231供給之發送訊號，和自觸控筆供給之發送訊號的電路構成，於求取x方向中之手指位置之時，亦同時求取觸控筆位置。即是，在x方向中，不僅手指位置，亦同時求取觸控筆位置，依此作為求取觸控筆之下一個處理，因在x方向中之觸控筆位置已被取得，故若求取y方 向中之觸控筆位置即可。藉由具備如此電路構成，亦可以高速執行感測器部30中之觸控筆和手指之同時檢測。
並且，該例之位置檢測裝置之動作，並不限定於第12圖之例所示之時間分割動作。例如，不採用時間分割動作，亦可以在感測器部30上同時檢測出手指及觸控筆之存在。假設從觸控筆發送第1頻率之訊號及與該第1頻率不同之第2頻率之訊號之情形時，在第11圖中之發送訊號生成部231，生成具備與被分配於觸控筆之該些頻率不同之第3頻率之訊號的發送訊號，且在特定時序將第3頻率之發送訊號重複供給至經第1切換部232之開關SW1、第1選擇電路221而構成第1導體群32之複數第1導體31。在構成收訊系統電路51之收訊放大器52，經第2選擇電路222及第2切換部233，連接被選擇之導體。並且，第2選擇電路222，係對構成第2導體群34之複數第2導體33，藉由依據特定順序之選擇動作而選擇特定導體。在檢波部54，自被供給之訊號檢測出有無第1、第2及第3之各頻率，並且也又檢測出其訊號位準。即是，上述動作係與用以檢測出接觸位置之檢測動作(觸控面板功能)之動作相同。因此，在該動作狀態中之手指位置之檢測動作如同上述般。在該動作狀態中，於操作觸控筆之時，藉由以檢波器54檢測出自觸控筆發送出之第1頻率或第2頻率之至少一方之頻率，可以辨識觸控筆之存在。根據觸控筆之存在之辨識，可藉由切換至當作繪圖板之功能，二次元檢測出觸控筆位置。再者，在位置檢測電路230中，於同時檢測出手指及觸控筆之兩個 指示體之存在時，則如第12圖所示般，藉由時間分割性切換觸控面板功能和繪圖板功能，宛如可以同時檢測出手指和觸控筆之操作。再者，於同時檢測出觸控筆和手指之時，則可以以移行至用以檢測出觸控筆或手指之一方之動作(觸控面板功能或繪圖板功能)之方式，在控制部63設定其功能選擇之優先度。
(變形例5)
在第5圖中，表示自用以檢測出指示體指示之位置的第1頻率f1之訊號，和對應於因應被施加於指示體之壓力(筆壓)而變化之可變電容器22之電容而自第1頻率f1之訊號和與第1頻率f1之訊號之頻率不同之第2頻率f2之訊號之間的相位差檢測出筆壓之構成。
在第13圖所示之積體電路15中，表示在一個訊號含有用以檢測出指示體指示之位置的頻率資訊，和因應於被施加於指示體之壓力(筆壓)而變化之可變電容器22之電容的時間資訊，而自指示體發送之構成。對於與第5圖相同之構成，賦予相同符號予以表示。因應經第1電極20被施加之推壓力而電容C變化之可變電容器22之一端連接於地面。其另一端經電阻10而連接於電源生成電路25而供給特定之電壓Vcc。再者，開關11係並列連接於可變電容器22之兩端。時序控制電路13係在特定週期執行開關11之ON/OFF控制。即是，開關11一旦成為ON，於使可變電容器22之電荷放電之後，成為OFF。在第13圖中，時序控制 電路13係將開關11設為OFF，並且對以例如RS型正反器構成之脈衝訊號生成電路14之重置端子(R)供給訊號，依此將邏輯訊號1以初期值輸出至反轉輸出端子QINV 。當開關11設為OFF時，因可變電容器22係經電阻10逐漸被充電，故在可變電容器22之兩端的電位，依存於對應於筆壓而變化之電容C而逐漸上升。延遲設定電路12係將電阻10和可變電容器22之間之中點電位與特定臨界值Vth比較。延遲設定電路12係當可變電容器22之電位達到特定電位Vth時，將訊號供給至脈衝訊號生成電路14之重置端子(S)，依此使自反轉輸出端子QINV 輸出之邏輯訊號1變化至邏輯訊號0。藉由該構成，從脈衝訊號生成電路14之反轉輸出端子QINV ，以時序控制電路13ON/OFF控制開關11之週期t定期性輸出邏輯訊號1，並且於經過依存於對應於筆壓而變化之可變電容器22之電容C的時間t1之後，變化成邏輯訊號0。即是，因應筆壓脈衝寬變動之PWM(脈衝寬調製)訊號自積體電路15週期性被輸出，藉由位置檢測器3檢測出該脈衝訊號之存在，依此可以檢測出指示體指示之位置，並且藉由檢測出脈衝訊號之脈衝寬可以求取被施加於指示體之壓力。並且，針對用以檢測出脈衝訊號之存在的檢測電路及脈衝訊號之脈衝寬之電路，可以適用已知的電路。
並且，在本實施例中，雖然表示用以選擇特定導體之選擇電路40的構成，但在本發明中並不一定需要選擇電路。例如，由於對於構成第1導體群32之各第1導體31具備有 各個收訊電路，故不需要選擇電路40。再者，由於相同理由，即使在第10圖所示之位置檢測器200，也不需要第1選擇電路202、第2選擇電路203。並且，第11圖所示之檢測裝置230中之第1選擇電路221，雖然係為了將發送訊號供給至特定導體而設置，但是從用以生成互相具有固有頻率之複數發送訊號的發送訊號生成部，供給具有固有頻率之發送訊號至當作訊號發送導體之第1導體31之各個，並在當作收訊導體之第2導體33之各個上，設置接收上述具有固有頻率之複數訊號並可以執行收訊頻率之分析之各個收訊電路，依此不一定需要第1選擇電路221、第2選擇電路222。
在上述實施型態及變形例1~4中，雖然說明接收來自感測器部之激磁線圈之激磁訊號，生成指示體內之積體電路之驅動電壓的例，但是本發明並不限定於此，即使在指示體內部具備有例如蓄電池般之電源亦可。再者，雖然以在收訊系統電路群51內之檢波部54設置可以對應於各發送訊號之頻率之參照訊號執行同步檢波之同步檢波器的構成予以說明，但是並不限定於該構成。於當作受理觸控筆之操作的繪圖板而予以動作之時，接收自當作指示體之觸控筆而發送之訊號，除其收訊訊號之訊號位準之外，若發揮頻率之資訊，或者因應所需可抽出頻率及相位之資訊的收訊訊號分析功能即可，亦可以類比濾波器或數位濾波器、DFT(Discrete Fourier Transform)、DCT(Discrete Cosine Transform)等之數位訊號處理來實現。並且，當 作受理藉由手指之操作的觸控面板而執行動作之時也相同，接收對應於在位置檢測電路所具備之發送訊號生成部生成之發送訊號的訊號，除其收訊訊號之訊號位準之外，若發揮頻率之資訊，或者當作可因應所需抽出頻率及相位資訊的收訊訊號分析功能即可。再者，關於有無檢測出第9圖所示之側開關113之操作，對第5圖之延遲設第電路12供給來自側開關113之操作訊號，並藉由具備切換電位Vth之構成，可以檢測出側開關113被操作。即是，對應於側開關113被操作，將以延遲設定電路12所設定之電位Vth切換成例如高電位。藉由電位Vth被設定成高電位，即使藉由指示體之推壓力為相向，由於電位Vth被設定成高電位，來自延遲設定電路12的被輸出訊號更延遲特定時間而被輸出。藉由該構成，對應於側開關113之操作，第2頻率之訊號對第1頻率之訊號的生成時序被控制，其結果可以檢測出有無操作側開關113。
1‧‧‧位置檢測裝置
2‧‧‧指示體
3‧‧‧位置檢測器
14‧‧‧脈衝訊號生成電路
15‧‧‧積體電路
20‧‧‧第1電極
21‧‧‧第2電極
22‧‧‧可變電容器
23‧‧‧積體電路
24‧‧‧線圈
25‧‧‧電源生成電路
26‧‧‧第1頻率訊號生成部
27‧‧‧第2頻率訊號生成部
28‧‧‧發送訊號生成部
29‧‧‧第3頻率訊號生成部
30‧‧‧感測器部
31‧‧‧第1導體
32‧‧‧第1導體群
33‧‧‧第2導體
34‧‧‧第2導體群
40‧‧‧選擇電路
50‧‧‧位置檢測電路
51‧‧‧收訊系統電路群
52‧‧‧收訊放大器
53‧‧‧A/D變換電路
54‧‧‧檢波部
55‧‧‧記憶部
56‧‧‧位置及筆壓算出部
60‧‧‧振盪器
61‧‧‧驅動電路
62‧‧‧中央運算處理部
63‧‧‧控制部
129‧‧‧框體
232‧‧‧第1切換部
233‧‧‧第2切換部
第1圖為本發明之實施型態所涉及之位置檢測裝置之外觀斜視圖。
第2圖為本發明之實施型態所涉及之指示體之概略構成圖。
第3圖為本發明之實施型態所涉及之位置檢測器之概略構成圖。
第4圖為檢波部之概略構成圖。
第5圖為用以說明生成因應本發明之實施型態所涉及之指示體之筆壓之相位差的圖示。
第6圖(a)、(b)為用以執行位置檢測器中之位置檢測及筆壓檢測之動作程序的流程圖。
第7圖(a)~(d)係用以說明同時發送第1及第2頻率之訊號之時的指示體之位置檢測及筆壓檢測之原理的圖示。
第8圖為變形例1之指示體之概略構成圖。
第9圖為變形例2之指示體之概略構成圖。
第10圖為變形例3之位置檢測器之概略構成圖。
第11圖為變形例4之位置檢測器之概略構成圖。
第12圖為用以說明變形例4之位置檢測器之動作的圖示。
第13圖為變形例5之指示體之重樣部位之概略構成圖。
2‧‧‧指示體
20‧‧‧第1電極
21‧‧‧第2電極
22‧‧‧可變電容器
23‧‧‧積體電路
24‧‧‧線圈
25‧‧‧電源生成電路
26‧‧‧第1頻率訊號生成部
27‧‧‧第2頻率訊號生成部
28‧‧‧發送訊號生成部
129‧‧‧框體

Claims (20)

  1. 一種位置檢測裝置，具備：發送位置指示用之訊號的指示體；用以藉由上述指示體指示位置，並且接收從上述指示體發送之位置指示用之訊號的感測器部；和根據以該感測器部所接收之上述位置指示用之訊號，用以檢測出上述指示體在感測器部指示之位置的位置檢測器，該位置檢測裝置之特徵為：上述指示體具備從框體突出而供位置指示之筆端頭(Pen Chip)；和生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，並且對應於朝上述筆端頭推壓之推壓力，控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，並且上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號以上述時間差個別被供給至上述位置檢測裝置的發送訊號生成部，上述位置檢測器係根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之至少一方之訊號，檢測上述指示體在上述感測器部指示的位置，並且根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之間之時間差，檢測上述指示體在上述感測器部位置指示之時的推壓力。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中上述指示體具備用以檢測朝筆端頭推壓之推壓力的壓 力檢測元件，上述發送訊號生成部係根據來自該壓力檢測元件之訊號，控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中上述筆端頭包含導電體，藉由上述發送訊號生成部而生成之至少一個訊號經上述筆端頭而被發送。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中上述感測器部具備激磁線圈，上述指示體具備電源生成電路，該電源生成電路係用以生成用以接收自上述激磁線圈送出之激磁訊號而驅動上述指示體所具備之發送訊號生成部的電源。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中上述位置檢測器係於上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之時間差在特定範圍外之時，或是檢測出僅上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之之一方存在時，檢測出上述指示體對上述感測器部處於懸空狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中在上述指示體之側面設置操作開關，對應於該開關之操作而從上述發送訊號生成部又生成第3頻率之訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置， 其中上述感測器部具備配置於第1方向之複數導體，和配置於與上述第1方向交叉之第2方向之複數導體，並且上述位置檢測器又具備用以生成特定頻率之訊號之發送訊號生成部，和用以切換在上述發送訊號生成部所生成之訊號對配置在上述第1方向之複數導體的供給，和產生於配置在上述第1方向之複數導體之訊號的接收的切換部，藉由控制上述切換部，檢測出依據種類與上述指示體不同之其他指示體所指示的感測器部上之位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之位置檢測裝置，其中藉由在特定週期切換控制上述切換部，利用上述位置檢測器檢測產生於配置在上述第1方向及上述第2方向之導體之訊號，依此檢測出依據上述指示體之指示，並且對配置在上述第1方向之導體供給在上述位置檢測器所具備之上述發送訊號生成部生成之訊號，並且藉由上述位置檢測器檢測出產生於配置在上述第2方向之導體之訊號，依此檢測出依據與上述指示體種類不同之其他指示體的指示。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之位置檢測裝置，其中上述種類不同之其他指示體為手指。
  10. 如申請專利範圍第7項所記載之位置檢測裝置，其中 在上述位置檢測器所具備之上述發送訊號生成部中生成多種類之訊號，該所生成之多種類之訊號被供給至配置在上述第1方向之複數導體。
  11. 如申請專利範圍第7項所記載之位置檢測裝置，其中藉由上述位置檢測器所具備之發送訊號生成部所生成之訊號之頻率，係與藉由上述指示體所具備之發送訊號生成部所生成之上述第1頻率及與上述第1頻率不同之第2頻率有所不同。
  12. 一種指示體，可與靜電結合方式之位置檢測器一起使用，該指示體之特徵為：包含從框體突出而供位置指示之筆端頭；和生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，並且對應於朝上述筆端頭推壓之推壓力而控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，並且上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號以上述時間差個別被供給至上述位置檢測裝置的發送訊號生成部。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之指示體，其中上述指示體具備用以檢測朝筆端頭推壓之推壓力的壓力檢測元件，根據來自該壓力檢測元件之訊號，控制上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之間之生成時序。
  14. 如申請專利範圍第12項所記載之指示體，其中在上述指示體之框體側面設置操作開關，對應於該開 關之操作而從上述發送訊號生成部又生成第3頻率之訊號。
  15. 如申請專利範圍第12項所記載之指示體，其中上述筆端頭包含導電體，藉由上述發送訊號生成部而生成之至少一個訊號經上述筆端頭而被發送。
  16. 如申請專利範圍第12項所記載之指示體，其中使對應於朝上述筆端頭推壓之推壓力而設定之時間差在特定範圍內，處於上述筆端頭不與上述位置檢測器接觸之懸空狀態時，使成為上述特定範圍以外之時間差。
  17. 一種位置檢測裝置，具備：發送位置指示用之訊號的指示體；用以藉由上述指示體指示位置，並且接收從上述指示體發送之位置指示用之訊號的感測器部；和根據以該感測器部所接收之上述位置指示用之訊號，用以檢測出上述指示體在感測器部指示之位置的位置檢測器，該位置檢測裝置之特徵為：上述指示體具備：從框體突出而供位置指示之筆端頭；靜電電容對應於朝該筆端頭推壓之推壓力而變化的可變電容電器；根據被蓄電在上述可變容器之電荷來決定時間寬的延遲設定電路：在特定時序使被蓄電在上述可變電容器之電荷予以放 電的控制電路；和生成依據在上述延遲設定電路決定的時間寬之脈衝訊號所產生之發送訊號的發送訊號生成部，上述位置檢測器係根據上述特定之脈衝訊號之存在而檢測出上述指示體在上述感測器部指示之位置，並且根據上述脈衝訊號之時間寬而檢測出上述指示體在上述感測器部位置指示之時之推壓力。
  18. 一種指示體，可與靜電結合方式之位置檢測器一起使用，該指示體之特徵為：具備從框體突出而供位置指示之筆端頭，和用以生成對應於朝該筆端頭推壓之推壓力的發送訊號之發送訊號生成部，上述發送訊號生成部具備：靜電電容對應於上述推壓力而變化的可變電容電器；根據被蓄電在上述可變容器之電荷來決定時間寬的延遲設定電路：和在特定時序使被蓄電在上述可變電容器之電荷予以放電的控制電路，從上述發送訊號生成部被輸出之脈衝訊號之時間寬對應於上述筆端頭之推壓力而變化。
  19. 一種位置檢測方法，自指示體發送位置指示用之訊號，在感測器部藉由上述指示體位置指示，並且接收自上述指示體發送之位置指示用之訊號，在位置檢測器根據在該感測器部所接收之上述位置指示用之訊號，檢測出上 述指示體在感測器部指示之位置，該位置檢測方法之特徵為：上述指示體生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，並且對應於上述指示體在上述感測器部位置指示之時之推壓力，控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，上述位置檢測器係根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之至少一方之訊號，檢測上述指示體在上述感測器部指示的位置，並且根據上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號之間之時間差，檢測上述指示體在上述感測器部位置指示之時的推壓力。
  20. 一種位置指示方法，使用可與靜電結合方式之位置檢測器一起使用之指示體，該位置指示方法之特徵為：生成第1頻率之訊號及與該第1頻率之訊號不同之第2頻率之訊號，對應於朝筆端頭推壓之推壓力而控制從上述第1頻率之訊號的生成至上述第2頻率之訊號的生成之時間差，將上述第1頻率之訊號和上述第2頻率之訊號以上述時間差個別供給至上述位置檢測器。
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