TWI644240B - 位置檢測裝置及位置指示器 - Google Patents

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Abstract

將位置指示器之旋轉角、傾斜角良好地檢測出來。
係為一種藉由感測器來受訊從筆形狀之位置指示器而來之交流訊號，並檢測出位置指示器在感測器上所指示的位置之位置檢測裝置。位置指示器，係在殼體的前端部處，具備有相互被電性分離並且以包圍殼體之軸芯方向之特定之位置的方式所配設之至少3個的電極，並且，係具備有：控制電路，係以對於3個的電極而選擇性地供給交流訊號，並且產生對於被選擇性地供給交流訊號之電極作辨識的辨識資訊，而送出交流訊號的方式，來進行控制。又，係具備有：角度資訊算出電路，係基於藉由感測器所受訊的從位置指示器而送出之交流訊號和辨識資訊，來算出在感測器上之位置指示器的旋轉角以及傾斜角之至少其中一方之資訊。

Description

位置檢測裝置及位置指示器
本發明，例如係有關於能夠檢測出筆形狀之位置指示器的傾斜以及旋轉角的位置檢測裝置、以及該位置檢測裝置之位置指示器。
例如筆形狀之位置指示器，係被使用在輸入文字或繪畫等的用途中，但是，於此情況，係要求並非僅有由座標值所致之輸入，而亦能夠將起因於使用者之手的扭轉程度或個人的習慣等所導致之筆的旋轉、傾斜作為資料來輸入。
為了回應此要求，作為成為能夠將位置指示器之在位置檢測裝置的感測面上之傾斜角或者是以與感測面相垂直之方向作為軸的旋轉角檢測出來之發明，例如係在專利文獻1(日本特開2014-35631號公報)等之中有所提案。
在專利文獻1中，為了檢測出位置指示器之旋轉角，係在芯體處設置第1電極和第2電極，並對該些交互作選擇而對於送出交流訊號之電極作切換。此時，係 構成為將代表是從第1電極和第2電極之何者的電極而送出交流訊號一事之訊號送出的形態資訊，包含於從位置指示器所送出的交流訊號之中。
位置檢測裝置，係根據對應於從位置指示器所受訊了的形態資訊而求取出之受訊了從位置指示器而來之交流訊號的感測面上之複數之座標位置，來計算出位置指示器之以與感測面相垂直之方向作為軸的旋轉角。
又，在專利文獻1中，為了檢測出位置指示器之傾斜角，係在框體(殼體)處設置3個的電極，並且設置對基於預先所決定的形態而選擇了的1個的電極供給交流訊號之切換電路。之後，位置指示器，當藉由切換電路而使形態被作了切換時，係將代表該形態之種類的形態資訊送出至位置檢測裝置處。
位置檢測裝置，係構成為根據對應於所受訊的至少3種之形態資訊而求取出之至少3個的座標位置以及3個的訊號強度，來計算出位置指示器之相對於感測面的傾斜角。
於此情況，在專利文獻1中，係如同於第0114段落中而有所記載一般，構成為「在本實施例之位置指示器中，係設置僅選擇電極40之第1形態、和僅選擇電極41之第2形態、以及僅選擇電極42之第3形態，‧‧‧當選擇了第1形態時，係將接續於開始訊號之「碼」設為"0"，當選擇了第2形態以及第3形態時，係將接續於開始訊號之「碼」設為"1"。因此，在觸控板 側，係對於前述之送出的順序作考慮，而能夠辨識出其乃身為從位置指示器之何者之電極所送出的訊號」。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-35631號公報
如同上述一般，在專利文獻1之位置指示器之傾斜角的檢測方法中，位置指示器，係並非為將與3個的電極之各者相對應的辨識資訊作送出者。因此，假設當無法藉由位置檢測裝置來檢測出從位置指示器之3個的電極之其中一者而來之交流訊號時，係成為無法對於3個形態作區分並作辨識，而會有成為無法正確地檢測出該位置指示器為成為何種旋轉角或者是何種傾斜角之虞。
本發明，係以提供一種能夠解決上述之問題點的位置指示器以及位置檢測裝置一事，作為目的。
為了解決上述課題，第1實施形態所揭示之發明，係提供一種位置檢測裝置，其特徵為，係具備有：位置指示器，係在筆形狀之殼體內具備有交流訊號產生電路，並將藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號送 出；和感測器，係受訊從前述位置指示器所送出的前述交流訊號，該位置檢測裝置，係檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置，前述位置指示器，係在前述筆形狀之殼體的前端部處，具備有相互被電性分離並且以包圍前述殼體之軸芯方向之特定之位置的方式所配設之至少3個的電極，並且，係具備有：控制電路，係以對於前述至少3個的電極而選擇性地供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號，並且產生對於被選擇性地供給前述交流訊號之電極作辨識的辨識資訊而送出至前述感測器處的方式，來進行控制，前述感測器，係具備有在第1方向上被配設有複數之導體並且在與前述第1方向相異之第2方向上被配設有複數之導體的構成，並且，係具備有：位置檢測電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器所送出之前述交流訊號，來檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置；和角度資訊算出電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器所送出之前述交流訊號和前述辨識資訊，來算出在前述感測器上的前述位置指示器之旋轉角以及傾斜角的至少其中一方之資訊。
在由上述之構成之發明之實施形態所致的位置檢測裝置中，位置指示器，係在筆形狀之殼體的前端部處，具備有相互被電性分離並且以包圍殼體之軸芯方向之特定之位置的方式所配設之至少3個的電極。又，位置指示器之控制電路，係進行對於至少3個的電極而選擇性地 供給藉由交流訊號產生電路所產生之交流訊號的控制，並且進行產生對於被選擇性地供給交流訊號之電極作辨識的辨識資訊並送出至感測器處之控制。
又，位置檢測裝置之角度資訊算出電路，係基於藉由感測器所受訊的從位置指示器而送出之交流訊號、和前述辨識資訊，來算出在感測器上之位置指示器的旋轉角以及傾斜角之至少其中一方之資訊。亦即是，交流訊號，係伴隨著用以對於正送出交流訊號之電極作辨識的辨識資訊，而被對於位置檢測裝置之感測器送出。故而，在位置檢測裝置處，由於係能夠辨識出是受訊了從位置指示器之複數個的電極中之何者之電極而來的交流訊號，因此係成為易於正確地檢測出位置指示器之旋轉角、傾斜角。
又，第2實施形態所揭示之發明，係提供一種位置檢測裝置，其特徵為，係具備有：位置指示器，係在筆形狀之殼體內具備有交流訊號產生電路，並將藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號送出；和感測器，係受訊從前述位置指示器所送出的前述交流訊號，該位置檢測裝置，係檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置，前述位置指示器，係在前述筆形狀之殼體的前端部處，具備有被配設在前述殼體之軸芯方向之特定之位置處的第1電極、和相互被電性分離並且以包圍前述殼體之軸芯方向之特定之位置的方式所配設之至少3個的第2電極，並且，係具備有：控制電路，係以對於前述第1電 極而供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號，並將前述至少3個的第2電極選擇性地設定為特定之電位，並且產生對於被選擇性地設定為前述特定之電位之前述第2電極作辨識的辨識資訊而送出至前述感測器處的方式，來進行控制，前述感測器，係具備有在第1方向上被配設有複數之導體並且在與前述第1方向相異之第2方向上被配設有複數之導體的構成，並且，係具備有：位置檢測電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器之前述第1電極所送出之前述交流訊號，來檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置；和角度資訊算出電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器所送出之前述交流訊號和前述辨識資訊，來算出在前述感測器上的前述位置指示器之旋轉角以及傾斜角的至少其中一方之資訊。
若依據上述之構成的發明，則位置指示器，係除了被配設在殼體之軸芯方向之特定之位置處並將交流訊號對於感測器作送出之第1電極以外，亦具備有以包圍殼體之軸芯方向之特定之位置的方式所配設並且藉由控制電路而被選擇性地設定為特定之電位之至少3個的第2電極。又，控制電路，係進行產生對於被選擇性地設定為特定之電位之第2電極作辨識的辨識資訊並送出至感測器處之控制。
在本發明中，藉由對於被施加有特定之固定電位的第2電極作切換，從第1電極而來之交流訊號的送 出分布形態係改變。亦即是，若是第2電極被設定為特定之固定電位、例如被設定為接電電位或電源電壓之電位，則起因於該被設定為特定之固定電位的第2電極，從第1電極而來之交流訊號的送出分布形態係會受到影響。故而，在本發明中，亦同樣的，藉由對於被設定為特定之固定電位的第2電極作切換，交流訊號的送出分布形態係與在第1實施形態中所揭示之發明同樣的而被改變。
又，關於其係身為何者之送出分布形態一事，係可根據被與交流訊號一同地而從位置指示器所送來之代表被設定為特定之固定電位的第2電極乃身為何者之電極一事的辨識資訊，而認定之。故而，位置檢測裝置，係能夠辨識出是從位置指示器而受訊了當複數個的第2電極中之何者被設定為特定電位時的交流訊號，而成為易於正確地檢測出位置指示器之旋轉角、傾斜角。
若依據由第1實施形態所揭示之發明所致的位置指示器，則交流訊號，係伴隨著用以對於3個以上的電極之各者作辨識的辨識資訊，而被對於位置檢測裝置之感測器送出。故而，由本發明所致之位置檢測裝置，由於係能夠辨識出是受訊了從位置指示器之複數個的電極中之何者之電極而來的交流訊號，因此係成為易於正確地檢測出位置指示器之旋轉角、傾斜角。
又，若依據由第2實施形態所揭示之發明所 致的位置指示器，則藉由對於被設定為特定之固定電位的第2電極作切換，係能夠改變交流訊號之送出分布形態，並且，關於其係身為何者之送出分布形態一事，係可根據被與交流訊號一同地而送出至位置檢測裝置之感測器處的代表被設定為特定之固定電位的第2電極乃身為何者之電極一事的辨識資訊，而認定之，在位置檢測裝置處，係受訊從位置指示器所送出的交流訊號，而能夠辨識出複數個的第2電極中之何者為被設定為特定電位，藉由此，係成為易於正確地檢測出位置指示器之旋轉角、傾斜角。
1、1A、1B、1C、1D‧‧‧位置指示器
2‧‧‧殼體
3、3D‧‧‧芯體
4‧‧‧印刷基板
5‧‧‧可變容量電容器
6、7、8‧‧‧電極
6A、7A、8A‧‧‧妨礙電極
9‧‧‧訊號電極
10、10A、10D‧‧‧控制器
11‧‧‧電池
12‧‧‧震盪電路
50‧‧‧筆壓檢測用模組
51‧‧‧壓力感測元件
300‧‧‧半導體晶片
[圖1]係為對於本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖2]係為對於本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖3]係為對於本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之內部電路構成例作展示之圖。
[圖4]係為對用以對於由本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之處理動作例作說明的流程圖作展示之圖。
[圖5]係為對用以對於由本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之處理動作例作說明的時序表作展示之圖。
[圖6]係為對於本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的構成例之概要作展示之圖。
[圖7]用以對於本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的處理動作之概要作說明所使用之圖。
[圖8]係為對於本發明之第1實施形態之位置檢測裝置的電路構成例作展示之圖。
[圖9]用以對於由本發明之第1實施形態之位置檢測裝置中的位置指示器之旋轉角的計測原理作說明所使用之圖。
[圖10]用以對於由本發明之第1實施形態之位置檢測裝置中的位置指示器之傾斜角的計測原理作說明所使用之圖。
[圖11]係為對於本發明之第2實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖12]係為對於本發明之第2實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖13]係為對於本發明之第2實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之內部電路構成例作展示之圖。
[圖14]係為對用以對於由本發明之第2實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之處理動作例作說明的時序表作展示之圖。
[圖15]係為用以對於由本發明之第2實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之處理動作例作說明之圖。
[圖16]係為對於本發明之第2實施形態之位置檢測裝 置的位置指示器之變形例之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖17]係為對於本發明之第3實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖18]係為對於本發明之第3實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖19]係為對於本發明之第4實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之重要部分的構成例作展示之圖。
[圖20]係為對於本發明之第4實施形態之位置檢測裝置的位置指示器之內部電路構成例作展示之圖。
以下，參考圖面，對於由本發明所致之位置檢測裝置的數個實施形態作說明。
[第1實施形態] 〈位置指示器之構成例〉
圖1，係為對於在本發明之第1實施形態之位置檢測裝置中的位置指示器1之位置指示部(芯體側)的構造作展示之圖，圖2，係為從芯體側來對於該位置指示器1作了觀察之圖。
位置指示器1，係在全體而言為呈現筆形狀的筒狀之框體(殼體)2之位置指示部側(筆尖側)處，具備有開口2a，芯體3，係以從此開口2a而突出於殼體2 之外的方式，而被作配設，在本例中，係被可自由插入脫離地作配設。芯體3，係為發揮將被施加於位置指示器1之筆尖處的壓力(筆壓)作傳導之功能者，在此例中，係藉由塑膠等之絕緣材料所成形。
在位置指示器1之殼體2內，係如同圖1中所示一般，被配設有印刷基板4，並且係被配設有作為壓力檢測感測器之例的可變容量電容器5，可變容量電容器5之兩端的電極5a、5b，係被與印刷基板4作連接。可變容量電容器5，係具備有使芯體3之與其之筆尖側相反側的端部作插入並結合之結合部，此結合部，係因應於被施加於芯體3處之壓力(筆壓)而與芯體3一同地作些微之移動，並構成為因應於此移動，來藉由透過芯體3所施加之壓力(筆壓)而使可變容量電容器5之容量改變。芯體3，在此實施形態中，係相對於可變容量電容器5之結合部而可自由插入脫離地作結合。可變容量電容器5，例如係可使用在日本特開平04-96212號公報中所揭示者，關於其之詳細的構成之說明，於此係省略。
又，在此實施形態中，位置指示器1之殼體2的至少位置指示部側，係藉由例如樹脂等之絕緣性材料所構成，並且，在此例中，在殼體2之開口2a的近旁之圓錐台形狀部分位置處，係以包圍殼體2之軸芯方向之周圍的方式，而在圓周方向上被形成有相互被作了電性分離之3個的電極6、7、8。於此例之情況中，如同圖1以及圖2中所示一般，3個的電極6、7、8，係以包含芯體3之 周圍的方式而被形成。
於此情況，3個的電極6、7、8，例如係藉由導電性金屬材料或導電性樹脂等所構成，並相互被設為相同之形狀以及相同之大小，並且係在圓周方向上相互離開有相同之距離地而被形成。故而，3個的電極6、7、8，在此實施形態中，係被配置在相互離開有120度角之間隔的位置處。
此3個的電極6、7、8，係在殼體2之開口2a的近旁之圓錐台形狀之外周部分處，例如預先分別形成與電極6、7、8相對應之形狀的凹部，並使電極6、7、8嵌合於該凹部內而作接著或被著，藉由此，來形成之。又，3個的電極6、7、8之各者，係藉由省略圖示之結線，而被與印刷基板4作電性連接。
另外，3個的電極6、7、8，係亦可在殼體2之開口2a的近旁之圓錐台形狀之外周部分處作被著形成，或者是藉由印刷來形成。又，3個的電極6、7、8，係亦可構成為形成在殼體2之開口2a的近旁之內壁面側。又，3個的電極6、7、8之材料，係並不被限定於導電性金屬材料，而亦可藉由導電性橡膠等之導電性樹脂材料來構成。
圖3，係為第1實施形態的位置指示器1之電路構成圖。亦即是，位置指示器1，係具備有控制器10、和乾電池或者是可充電之2次電池等的電池11、和震盪電路12、和開關電路13、14、15、以及DC/DC轉換器 16。又，在控制器10處，係被連接有可變容量電容器5。
控制器10，例如係藉由微處理器所構成，並為構成對於位置指示器1之後述一般之處理動作作控制的控制電路者，而被供給有從作為驅動電源之例的電池11而來之電源電壓VDD。控制器10，係如同後述一般，對於震盪電路12作控制、對於開關電路13、14、15之各者進行ON、OFF控制，並且藉由對於可變容量電容器5之容量作監視，而檢測出經由位置指示器1之芯體3所被施加的筆壓。在此實施形態中，控制器10，係如同後述一般，根據可變容量電容器5之放電時間而檢測出筆壓。
震盪電路12，係產生特定頻率f1、例如f1=1.8MHz之交流訊號。亦即是，震盪電路12，係構成交流訊號產生電路。控制器10，係藉由對於此震盪電路12之致能端子EN供給控制訊號(致能訊號CT)，而對於該震盪電路12進行ON、OFF控制。故而，震盪電路12，係因應於從控制器10而來之致能訊號CT，而使所產生之交流訊號作斷續，藉由此，震盪電路12，係產生ASK(Amplitude Shift Keying)調變訊號。亦即是，藉由由控制器10所進行之震盪電路12之致能控制，係能夠產生ASK調變訊號。在此實施形態中，位置指示器1，係藉由此ASK調變訊號，而如同後述一般地，而將不僅是用以檢測出位置指示器1所指示之位置並且亦用以成為與從位置指示器1所送出的訊號之訊號送出時序相互同步而能夠 在控制器10處進行訊號解調的連續送訊訊號(叢發(burst)訊號)、以及對於電極6、7、8之各者作辨識的辨識資訊，作為筆壓資訊來送出。
從震盪電路12而來之交流訊號，在此實施形態中，係通過開關電路13、14、15之各者，而被供給至電極6、7、8之各者處。開關電路13、14、15，係藉由從控制器10而來之切換控制訊號SW1、SW2、SW3而被作ON、OFF控制。
DC/DC轉換器16，係將電池11之電壓升壓，而產生高電壓VP之電源。電壓VP，係作為使開關電路13、14、15動作之電源而被使用，而有必要設為較從震盪電路12所供給之交流訊號的振幅而更高之電壓。因此，係將電池11之電壓藉由DC/DC轉換器16來升壓，並產生該高電壓VP。
〈位置指示器1之處理動作例〉
圖4，係為用以對於此第1實施形態之位置指示器1的控制器10之處理動作的流程之例作說明之流程圖。
控制器10，係檢測出筆壓(步驟S1)。在此例中，筆壓，係對於可變容量電容器5進行充電，並基於使其一直放電至直到該充電電壓Ec成為特定之臨限值為止所需的時間，而算出之。亦即是，可變容量電容器5，係具備有與筆壓相對應之容量，但是，其之充電電壓Ec，係成為與此時之容量相對應的電壓，直到使充電電壓 Ec成為特定之臨限值為止所放電的時間，係成為與筆壓相互對應者。關於此筆壓之檢測，係於後詳述。
接著，控制器10，係判別在步驟S1中所求取出之筆壓是否為特定之臨限值th0以上(步驟S2)。於此，臨限值th0，例如，係被設定為當位置指示器1之芯體3與位置檢測裝置之感測面相接觸並對於感測面而些微地作了按壓時的筆壓之值。
在步驟S2中，當判別為所求取出之筆壓係為未滿臨限值th0時，控制器10，係對於開關電路13、14、15之全部，而供給將其控制為ON之切換控制訊號SW1、SW2、SW3，並以將從震盪電路12而來之交流訊號從電極6、7、8之全部來送出的方式而作控制(步驟S3)。
在此步驟S3中，控制器10，係對於震盪電路12作控制，而構成為使將交流訊號連續特定期間地來作送訊的連續送訊期間作間歇性的反覆。又，控制器10，係亦可構成為：從震盪電路12而接續於連續送訊期間地，產生送訊筆壓資料之筆壓資料送訊期間，並以將由此些之連續送訊期間和筆壓資料送訊期間所成的區間作間歇性的進行的方式，來進行控制。從位置指示器1所送出的連續送訊訊號，係為具備有特定之時間的叢發訊號，在位置檢測裝置處，係藉由感測器而受訊此訊號並用以檢測出位置指示器1在感測器上所指示的位置，並且，亦作為用以將從位置指示器1所送出的訊號之時序作為基準地來進 行在受訊接續於此連續送訊訊號所送出的筆壓資料等之編碼資料並進行解碼時之時序同步的同步訊號而被使用。在位置檢測裝置處之訊號處理，係與此叢發訊號之時序相互同步地而被實行。之後，控制器10，在此步驟S3之後，係使處理回到步驟S1，並反覆進行此步驟S1以後之處理。
以上之步驟S1~S3之處理，係為在位置指示器1於位置檢測裝置之感測器上而進行位置指示輸入之前的狀態中之處理，而係在位置指示器1朝位置檢測裝置之感測器上而作了接近的狀態(所謂的懸浮狀態)下被實施，並為為了在位置檢測裝置處而良好地檢測出位置指示器1之從該懸浮狀態起而對於感測面所進行的接觸之處理。亦即是，此係因為，相較於將從位置指示器1而來之交流訊號從3個的電極6、7、8之其中一者來送出，係以將交流訊號從3個的電極6、7、8之全部而同時送出的情況時，交流訊號之送出能量會變得更大，而成為更容易藉由位置檢測裝置之感測器來檢測出從位置指示器1而來的交流訊號之故。
在步驟S2中，當判別為所求取出之筆壓係為臨限值th0以上時，控制器10，係為了成為能夠檢測出由位置指示器1所致之指示位置並且亦檢測出位置指示器1之旋轉角以及傾斜角，而在此實施形態中，進行將開關電路13、14、15依序設為ON之切換，並以將從震盪電路12而來之交流訊號從電極6、7、8之各者來依序送出的 方式而作控制(步驟S4)。又，控制器10，在此步驟S4中，係對應於各開關電路13、14、15之各者的ON期間，而產生對於震盪電路12進行致能控制之致能訊號CT，並供給至震盪電路12處。
參考圖5之時序表，對於此時之在控制器10處的處理動作作說明。
亦即是，如同圖5(A)中所示一般，控制器10，首先係將開關電路13設為ON，並將其他之開關電路14、15設為OFF，而設為僅對於3個的電極6、7、8中之電極6作選擇的狀態。之後，在此電極6之選擇狀態下，控制器10，係如同圖5(B)中所示一般，將端子P1之致能訊號CT以在一定期間中維持於HIGH準位的方式來作控制，而成為從震盪電路12來將交流訊號Sc作一定期間之連續輸出。藉由此，電極6，係成為以一定之期間而連續輻射交流訊號Sc之狀態(參考圖5(D)之連續送訊期間(6))。
在此連續送訊期間(6)中，控制器10，係對於端子P5進行控制，而求取出被施加於可變容量電容器5處之筆壓。亦即是，控制器10，係藉由將被連接有可變容量電容器5之端子P5設為HIGH準位，而對於可變容量電容器5進行充電。接著，控制器10，係將端子P5切換為輸入狀態。此時，在可變容量電容器5中所積蓄之電荷，係藉由與其作了並聯連接之電阻17而被放電，可變容量電容器5之電壓Ec(參考圖5(C))係逐漸降低。 控制器10，係求取出從將端子P5切換為輸入狀態起直到可變容量電容器5之電壓Ec一直降低至預先所制定之臨限值電壓以下為止的時間Tp。此時間Tp，係為相當於所求取之筆壓者，控制器10，係根據此時間Tp而例如將筆壓作為10位元之值而求取出來。
若是此連續送訊期間(6)結束，則控制器10，係藉由以特定之周期Td來將端子P1設為HIGH準位或LOW準位而對於震盪電路12作控制，來基於交流訊號Sc而進行ASK調變。此時，控制器10，於初次係將制能訊號CT設為HIGH準位，並以特定之時間而送出訊號(參考圖5(D)之開始訊號)。此開始訊號，係為了成為能夠在位置檢測裝置側而正確地判定後續之資料送出時序所設置者。亦即是，係為了使在位置檢測裝置處之ASK解調等的訊號處理與位置檢測裝置所受訊的從位置指示器1而來之開始訊號之訊號送出時序相互同步，而設置者。針對能夠在連續送訊期間(6)中而將連續送訊訊號作為從位置指示器1所放出的訊號之送出時序來利用並使在位置檢測裝置處之訊號處理相互同步一事，係如同於前而已有所敘述一般，但是，就算是利用此開始訊號，也能夠使在位置檢測裝置處之ASK解調等的訊號處理作同步。
此開始訊號所持續的2Td之期間，係為用以對於供給該交流訊號Sc之電極6作辨識的辨識資訊之送出區間，控制器10，在此例中，係如同圖5(D)中所示一般，以對於電極6而作為2位元之辨識資訊而賦予碼 "00"的方式，來對於端子P1作控制。設為2位元之碼的原因，係在於為了對於3個的電極6、7、8之各者作辨識之故。
接續於電極6之辨識資訊，控制器10，係將藉由前述之動作所求取出的10位元之筆壓資料依序作送訊。亦即是，控制器10，係以當送訊資料為"0"時，將端子P1控制為LOW準位並停止從震盪電路12而來之交流訊號的產生，並當送訊資料為"1"時，將端子P1控制為HIGH準位並以從震盪電路12而產生交流訊號的方式，而進行控制，藉由此，來進行ASK調變(參考圖5(D)之筆壓資料送訊期間)。圖5(B)，係為對於在圖5(A)所示之電極6的選擇期間中，所送訊之筆壓乃身為"0101110101"的情形作例示。
若是10位元之筆壓資料的送訊結束，則控制器10，係結束電極6之選擇期間，並為了切換為電極7之選擇期間，而以將開關電路13以及開關電路15設為OFF並僅將開關電路14設為ON的方式，來藉由切換控制訊號SW1、SW2、SW3而進行切換控制。
之後，在此電極7之選擇期間中，控制器10，係與電極6之選擇期間相同的，如同圖5(B)中所示一般，將端子P1之致能訊號CT以在一定期間中維持於HIGH準位的方式來作控制，而成為從震盪電路12來將交流訊號Sc作一定期間之連續輸出。藉由此，電極7，係成為以一定之期間而連續送出交流訊號Sc之狀態 (參考圖5(D)之連續送訊期間(7))。
若是此連續送訊期間(7)結束，則控制器10，係在將端子P1設為HIGH準位並送出了開始訊號之後，以作為用以對於電極7作辨識之辨識資訊的2位元之碼來在此例中而賦予碼"10"的方式，來對於端子P1作控制。在此例中，於電極7之選擇期間中，係並不進行筆壓檢測動作，且亦並不進行筆壓資料之送訊。另外，於電極7之選擇期間中，當然的，係亦可設為進行筆壓檢測動作並且進行筆壓資料之送訊。
若是在電極7之選擇期間中接續於連續送訊期間(7)而結束電極7之辨識資訊的送出，則控制器10，係結束電極7之選擇期間，並為了切換為電極8之選擇期間，而以將開關電路13以及開關電路14設為OFF並僅將開關電路15設為ON的方式，來藉由切換控制訊號SW1、SW2、SW3而進行切換控制。
在此電極8之選擇期間中，控制器10，係與電極7之選擇期間相同的，如同圖5(B)中所示一般，將端子P1之致能訊號CT以在一定期間中維持於HIGH準位的方式來作控制，而成為從震盪電路12來將交流訊號Sc作一定期間之連續輸出的連續送訊期間(8)之狀態。
之後，若是連續送訊期間(8)結束，則控制器10，係在將端子P1設為HIGH準位並送出了開始訊號之後，以作為用以對於電極8作辨識之辨識資訊的2位元之碼來在此例中而賦予碼"01"的方式，來對於端子P1作 控制。在此例中，於電極8之選擇期間中，係並不進行筆壓檢測動作，且亦並不進行筆壓資料之送訊。另外，於電極8之選擇期間中，當然的，係亦可設為進行筆壓檢測動作並且進行筆壓資料之送訊。
若是在電極8之選擇期間中接續於連續送訊期間(8)而結束電極8之辨識資訊的送出，則控制器10，係結束電極8之選擇期間，並以回到電極6之選擇期間的方式，而對於從端子P2、P3、P4所輸出之切換控制訊號SW1、SW2、SW3進行控制，並將開關電路13設為ON且將其他之開關電路14、15設為OFF。在步驟S4中，以下，係同樣的進行依序循環性地切換為電極6之選擇期間、電極7之選擇期間、電極8之選擇期間的控制。
如同上述一般，在步驟S4中，係從位置指示器1而透過電極6、7、8來將包含有各電極之辨識資訊並且亦包含有筆壓資料的交流訊號作ASK調變，並送出至位置檢測裝置處。在位置檢測裝置處，係如同後述一般，構成為藉由檢測出從此位置指示器1所送出之交流訊號，而檢測出正被施加於位置指示器1處之筆壓，並且算出位置指示器1之旋轉角以及傾斜角。
接續於此步驟S4，控制器10，係判別正被施加於位置指示器1處之筆壓是否未滿特定之臨限值th0(步驟S5)。在此步驟S5中，當判別出筆壓乃身為臨限值th0以上時，控制器10，係使處理回到步驟S4，並反覆進行此步驟S4之動作。
又，在步驟S5中，當判別筆壓乃未滿臨限值th0時，控制器10，係判別出此狀態是否持續了特定之時間(步驟S6)。之後，在步驟S6中，當判別出筆壓身為未滿臨限值th0之狀態為持續特定時間以下時，控制器10，係使處理回到步驟S4，並反覆進行此步驟S4之動作。
在步驟S6中，當判別出筆壓身為未滿臨限值th0之狀態為持續了特定時間以上時，控制器10，係使處理回到步驟S3，並設為將從震盪電路12而來之交流訊號從3個的電極6、7、8之全部來進行送出的狀態，而反覆進行此步驟S3以後之處理。
〈位置檢測裝置之構成例〉
接著，針對被與以上所說明了的位置指示器1一同作使用之此第1實施形態之位置檢測裝置的構成例作說明。
圖6，係為用以對於此實施形態之位置檢測裝置20之概略構成例作說明的圖。此例之位置檢測裝置20，係身為靜電容量方式之位置檢測裝置的構成，並具備有所謂的交叉點(相互電容)構成之感測部，且構成為當檢測出手指等之靜電觸碰、特別是檢測出多點觸碰的情況時，對於被配置在第1方向上之導體供給送訊訊號，並且從被配置在與第1方向相異之第2方向上的導體而受訊訊號。又，指示體，當身為如同上述之位置指示器1一般的具備有用以送出位置指示訊號之電性電路以及驅動此電性 電路之驅動電源的主動型靜電筆的情況時，係成為從被配置在第1方向以及第2方向上之各個的導體而受訊訊號之構成。另外，關於交叉點型靜電容量方式之位置檢測裝置的原理等，係在身為相關於本申請案之發明者的發明之公開公報之日本特開2011-3035號公報、日本特開2011-3036號公報、日本特開2012-123599號公報等之中有詳細的說明。
此實施形態之位置檢測裝置20，係如圖6中所示一般，由構成觸控面板(位置檢測感測器)之感測部100、和控制裝置部200，而構成之。
感測部100，在此例中，係為從下層側起而依序層積Y導體群102、絕緣層、X導體群101，所形成者。Y導體群102，如同圖6以及後述之圖8中所示一般，例如，係為將延伸存在於橫方向(X軸方向)上的複數之Y導體102Y1、102Y2、…102Yn(n為1以上之整數)相互離開有特定之間隔地而作了並列配置者。又，X導體群101，係為使延伸存在於相對於Y導體102Y1、102Y2、…102Yn而相交叉的方向、在此例中係為相正交之縱方向(Y軸方向)上之複數的X導體101X1、101X2、…、101Xm(m為1以上之整數)相互離開有特定之間隔地而作了並列配置者。
在此實施形態之感測部100中，構成X導體群101之複數的X導體101X1、101X2、…、101Xm，係為第1導體，構成Y導體群102之複數的Y導體 102Y1、102Y2、…、102Yn，係為第2導體。如此這般，在位置檢測裝置20中，係具備有使用使X導體和Y導體相交叉所形成的感測圖案來檢測出手指fg或構成主動型靜電筆之位置指示器1等的指示體所指示之位置之構成。
又，此實施形態之位置檢測裝置20，係被搭載於例如被稱作智慧型手機之攜帶機器等的電子機器中而作使用。因此，感測部100，係具備有與電子機器所具備之顯示畫面的大小相對應之尺寸。畫面尺寸為例如4吋左右之大小的指示輸入面100S，係藉由具有光透過性之X導體群101和Y導體群102來形成之。
另外，X導體群101和Y導體群102，係可為分別被配置在感測基板之同一面側處的構成，亦可為在感測基板之其中一面側處配置X導體群101並在另外一面側處配置Y導體群102的構成。
控制裝置部200，係由成為與感測部100間之輸入輸出介面的多工器201、和手指觸碰/筆指示檢測電路202、以及控制電路203，而構成之。
控制電路203，係為用以對於位置檢測裝置20的全體之動作進行控制者，在此例中，係藉由MPU(microprocessor unit)所構成。此實施形態之位置檢測裝置20，係以將手指觸碰之檢測和筆指示之檢測以分時來進行的方式而作控制。亦即是，在此實施形態之位置檢測裝置20中，係如同圖7中所示一般，構成為將實行筆指示之檢測的筆指示檢測期間PP和實行手指觸碰之檢測 的手指觸碰檢測期間PF交互地分時實行。
在此實施形態中，於手指觸碰檢測期間PF中所處理的訊號之頻率f2，係設為50kHz~200kHz，而構成為與在筆指示檢測期間PP中所處理的訊號之頻率(從位置指示器1而來之交流訊號的頻率f1=1.8MHz)有大幅度之差異者。故而，藉由將在手指觸碰檢測期間PF和筆指示檢測期間PP中所處理的訊號例如以帶通濾波器來作帶域分離，係能夠辨別出各別的訊號。
控制電路203，係將多工器201以及手指觸碰/筆指示檢測電路202，構成為在手指觸碰檢測期間PF和筆指示檢測期間PP中，如同後述一般地而對於必要之部位進行切換控制。
亦即是，控制裝置部200，在手指觸碰檢測期間PF中，由於在使X導體和Y導體相互交叉所形成的感測部100之感測圖案的各個焦點處之靜電容量係會於手指所作了觸碰的位置而有所改變，因此，係構成為藉由檢測出該靜電容量之變化來檢測出手指觸碰之位置。
亦即是，控制裝置部200，在手指觸碰檢測期間PF中，係將例如50kHz~200kHz程度之頻率f2之送訊訊號供給至Y導體處，並將由X導體所得到的受訊訊號供給至訊號處理電路處。在訊號處理電路處，係藉由將對應於在手指fg所作了觸碰的位置處之靜電容量之變化而導致受訊訊號之準位產生變化一事檢測出來，而檢測出手指觸碰位置。
又，控制裝置部200，在筆指示檢測期間PP中，係將從位置指示器1所送出的交流訊號藉由感測部100而檢測出來。在位置檢測裝置20處，係將此從位置指示器1而來之頻率f1之交流訊號，如同於圖8中而有所詳細說明一般，並不僅是在感測部100之X導體群101(第1導體：X導體)處受訊，而亦在Y導體群102(第2導體：Y導體)處受訊。之後，控制裝置部200，係構成為針對構成第1導體以及第2導體之各個的導體，而對於從位置指示器1所送出的1.8MHz之訊號的準位作測定，並將1.8MHz訊號乃成為高準位的第1導體以及第2導體之各者特定出來，藉此來檢測出由位置指示器1所致之在感測部100上的指示位置。
又，在此實施形態中，於筆指示檢測期間PP中，控制裝置部200之控制電路203，係構成為受訊被施加於位置指示器1之芯體3處的筆壓資料，而檢測出該筆壓，並且檢測出位置指示器1之旋轉角以及傾斜角。
〈位置檢測裝置20之控制裝置部200之構成例〉
圖8，係為對於位置檢測裝置20之構成圖的其中一例作展示者，並為主要對於控制裝置部200之構成例作展示者。亦即是，此例之控制裝置部200，係如同圖8中所示一般，具備有X導體選擇電路211、和Y導體選擇電路212、和切換電路213以及214、和震盪器221、和放大電路222、和增益控制電路223、和帶通濾波電路224、和 檢波電路225、和類比-數位轉換電路(以下，稱作AD轉換電路)226、和控制器電路220，並且係具備有前述之控制電路203。
從X導體群101中而選擇特定之X導體的X導體選擇電路211、和從Y導體群102中而選擇特定之Y導體的Y導體選擇電路212、和切換電路213以及214，係構成前述之多工器201。震盪器221、和放大電路222、和增益控制電路223、和帶通濾波電路224、和檢波電路225、和類比-數位轉換電路226、以及控制器電路220，係構成前述之手指觸碰/筆指示檢測電路202。控制器電路220，係接收從控制電路203而來之控制訊號i，並對於構成多工器201之X導體選擇電路211、Y導體選擇電路212、切換電路213以及214供給切換控制訊號，並且對於構成手指觸碰/筆指示檢測電路202之前述各部供給控制訊號。
X導體選擇電路211，係根據從控制器電路220而來之選擇控制訊號h，而從X導體群101之中選擇1根的X導體。Y導體選擇電路212，係根據從控制器電路220而來之選擇控制訊號g，而從Y導體群102之中選擇1根的Y導體。
震盪器221，係為在控制裝置部200之手指觸碰檢測期間PF中，將頻率f2之震盪訊號作為驅動訊號而供給至構成Y導體群102之Y導體處的震盪器。切換電路213，係對於要將藉由Y導體選擇電路212所選擇了的 Y導體與震盪器221或者是後述之放大電路222側的何者作連接一事進行切換。
控制器電路220，係根據控制訊號a，而使切換電路213，在手指觸碰檢測期間PF中以使藉由Y導體選擇電路212所選擇了的Y導體與震盪器221進行連接的方式來作切換，並且在筆指示檢測期間PP中以使藉由Y導體選擇電路212所選擇了的Y導體與放大電路222作連接的方式來作切換。
切換電路214，係對於要將藉由X導體選擇電路211所選擇了的X導體和經由切換電路213而藉由Y導體選擇電路212所選擇了的Y導體之何者連接於放大電路222之輸入端處一事進行切換。控制器電路220，在手指觸碰檢測期間PF中，係藉由控制訊號b，而使切換電路214以將藉由X導體選擇電路211所選擇了的X導體與放大電路222作連接的方式來作切換。
又，控制器電路220，在筆指示檢測期間PP中，當求取出位置指示器1之指示位置之X軸座標時，係藉由控制訊號b，而使切換電路214以將X導體選擇電路211與放大電路222作連接的方式來作切換。又，當求取出位置指示器1之指示位置之Y軸座標時，係藉由控制訊號b，而以將Y導體選擇電路212與放大電路222作連接的方式來對於切換電路214作切換。
放大電路222之輸出，係被與增益控制電路223作連接。增益放大電路223，係將放大電路222之輸 出，依據從控制器電路223而來之控制訊號c而進行增益控制，並以會使其成為適當之準位之輸出訊號的方式來作設定。
帶通濾波電路224，係為具備有將頻率f1以及頻率f2作為中心的特定之帶域寬幅的帶通濾波電路。此帶通濾波電路224之中心頻率，係藉由從控制器電路220而來之控制訊號d而被作切換，並以在手指觸碰檢測期間PF中係將中心頻率設為f2，而在筆指示檢測期間PP中係使頻率成為f1的方式，來進行切換。
帶通濾波電路224之輸出訊號係藉由檢波電路225而被檢波，該檢波輸出係被供給至AD轉換電路226處，再基於從控制器電路220而來之控制訊號e而藉由AD轉換電路226來轉換為數位值。從AD轉換電路226而來之數位資料f，係被控制電路203所讀取，並進行用以求取出位置指示器1所在感測部100上指示之位置座標、位置指示器1之旋轉角以及位置指示器1之相對於感測部100的感測面100S之傾斜角的訊號處理。
構成控制電路203之微處理器，係於內部具備有ROM以及RAM，且藉由被儲存在ROM中之程式而動作。又，控制電路203，係以使控制器電路220在特定之時序處而輸出控制訊號a~e以及g、h的方式，來輸出控制訊號i並對於控制器電路220進行控制。
針對如同上述一般所構成的位置檢測裝置20之在手指觸碰檢測期間PF中的動作作說明。如同前述一 般，在手指觸碰檢測期間PF中，切換電路213係被與震盪器221作連接，並對於藉由Y導體選擇電路212所選擇了的Y導體供給驅動訊號。又，藉由X導體選擇電路211所選擇了的X導體，係經由切換電路214而被與放大電路222作連接，從此放大電路222而來之訊號準位，係經由增益控制電路223、帶通濾波電路224、檢波電路225而藉由AD轉換電路226來轉換為數位值。
此時，若是手指對於藉由X導體選擇電路211以及Y導體選擇電路212所選擇了的各導體之交點作觸碰，則所檢測出的訊號準位係較並不存在有手指時而更為降低。故而，若是預先針對構成X導體群101之各個的X導體和構成Y導體群102之各個的Y導體之所有的交點而求取出當不存在有手指時之訊號準位，則可以根據訊號準位有所降低的位置來求取出手指觸碰位置。
接著，以下針對位置檢測裝置20之在筆指示檢測期間PP中的檢測出位置指示器1之指示位置、旋轉角以及傾斜角時的動作作說明。
基於從控制電路203而來之控制訊號i，控制器電路220，係藉由控制訊號a，而以使藉由Y導體選擇電路212所選擇了的Y導體經由切換電路214來與放大電路222作連接的方式，而對切換電路213作切換。又，係藉由控制訊號b，而以使藉由X導體選擇電路211所選擇了的X導體與放大電路222作連接的方式，來對於切換電路214作切換。另外，在使藉由X導體選擇電路211所選 擇了的X導體被與放大電路222作了連接的狀態下，藉由Y導體選擇電路212所選擇了的Y導體係並未被與放大電路222以及震盪器221作連接。
接著，控制電路203，係為了進行用以求取出位置指示器1所指示的X方向位置之對於X導體所進行的掃描動作，而對於控制器電路220，輸出使X導體選擇電路211選擇X導體101X1之控制訊號h，並將身為此時之訊號準位的從AD轉換電路226而來之數位資料f作讀取。之後，藉由控制電路203之對於控制器電路220所下的指示，X導體選擇電路211係一面如同X導體101X2、101X3、101X4…一般地而對於X導體依序作切換，一面將從AD轉換電路226而來之各個的訊號準位之數位資料f作讀取。
此時，若是在所有的X導體101X1~101Xm處所檢測出之各別的訊號準位均未到達特定值，則係判斷位置指示器1並未存在於感測部100上，並反覆進行上述之動作。當從X導體101X1~101Xm之任一者的X導體而檢測出特定值以上之準位之訊號的情況時，控制電路203，係將被檢測出了最高的訊號準位之X導體的號碼101Xi，作為位置指示器1為位於該X導體101Xi附近一事來作記憶。
接著，控制電路203，係為了進行用以求取出位置指示器1所指示的Y方向位置之對於Y導體所進行的掃描動作，而對於控制器電路220，輸出使Y導體選擇 電路212選擇Y導體102Y1之控制訊號g。之後，藉由進行與上述之求取出X方向位置的程序相同之程序，來求取出位置指示器1在感測部100處所指示了的Y方向位置。
圖9，係為當得到了2個的座標值(X0，Y0)以及(X1，Y1)時，用以計算出位置指示器1之以與感測面100S相垂直的方向作為軸之旋轉角度θ的原理圖。在此圖中，係為以Y軸之正方向作為基準(θ=0)，並將θ之範圍設為-180°<θ≦+180°，來對於與座標值(X1，Y1)相對應的電極6之朝向作了定義者。此時，位置指示器1之旋轉角θ，係根據X0、Y0、X1、Y1而如同下述之(1)式~(5)式一般地計算出來。
又，在此實施形態中，係根據受訊從位置指示器1之3個的電極6、7、8所送出之交流訊號而得到的各受訊訊號強度，來求取出位置指示器1之傾斜角。作為受訊訊號強度，係可使用X軸座標檢測時之準位，亦可使用Y軸座標檢測時之準位，但是，於此係設為使用X軸座標檢測時之準位。
圖10，係為使用受訊從3個的電極6、7、8所送出之交流訊號而得到的各受訊訊號強度V1、V2、V3來求取出位置指示器1之傾斜角的原理圖。在圖10中，係將從位置檢測裝置20之感測面100S起的高度方向作為z軸，並以當將相當於位置指示器1之電極6、7、8的前端之點分別作為A、B、C時所構成的正三角形之中心G會位在yz面上並且相當於電極6的前端之點A會位在z軸上的方式，來設定座標軸。若是將此時之各點的座標作為A點(0，0，z1)、B點(x2，y2，z2)、C點(x3、y3、z3)、G點(0，yg，zg)來標示，則位置指示器1之傾斜角(θ x，θ y)，係如同下述之(6)式、(7)式一般地而被求取出來。
於此，身為位置指示器1之3個的電極6、7、8之前端位置之A點、B點、C點與感測面100S之間的距離(z1，z2，z3)，由於係與受訊訊號強度V1、V2、V3成略反比，因此，係將α作為比例常數，而如同以下之(8)式、(9)式一般的來表現。
於此，由於α/r係為常數，因此，只要預先將此值求取出來，便可基於前述關係式來求取出θ x、θ y。
另外，在上述之第1實施形態中，送出交流訊號之電極6、7、8，雖係構成為被設置在殼體2之外周面上，但是，係亦可構成為形成在殼體2之內周壁面上。
[第2實施形態]
在上述之第1實施形態之位置指示器1中，係構成為將從震盪電路12而來之交流訊號，藉由開關電路13、14、15對於電極6、7、8依序作切換並作供給。故而， 在第1實施形態之位置指示器1中，由於係身為將交流訊號自身藉由開關電路13、14、15來進行切換控制的構成，因此，在開關電路13、14、15中，係必須要使用能夠對於大振幅之交流訊號作處理的高耐壓之開關電路。第2實施形態，係為對於此點作了改善之例。
圖11，係為對於在第2實施形態之位置檢測裝置中的位置指示器1A之位置指示部(芯體側)的構造作展示之圖，針對與第1實施形態之位置檢測裝置中的位置指示器1相同之部分，係附加相同的元件符號。另外，在此第2實施形態中之位置檢測裝置20的構成，係設為與第1實施形態完全相同之構成。
在此第2實施形態中之位置指示器1A，係作為用以送出交流訊號之電極，而使用圖11(A)、(B)中所示一般之筒狀的電極9，並構成為將此筒狀之電極9，在殼體2之內部而以使電極9之軸心方向和殼體2之軸心方向相互一致的狀態來作配置。此筒狀之電極9，係具備有使芯體3作插通之直徑的貫通孔9a。亦即是，若是將芯體3之外徑設為Rc，則電極9之內徑Ra，係設為Rc<Ra。電極9，係可藉由金屬導體來構成，亦可藉由導電性之樹脂、其他之導電性材料來構成。電極9，係藉由結線9b而被與印刷基板4之電路部作電性連接，並如同後述一般地而被供給交流訊號。以下，將筒狀之電極9稱作訊號電極9。
芯體3之與前端部相反側的端部，係插通於 此訊號電極9中，並與第1實施形態之位置指示器1相同的，在可變容量電容器5之結合部處，對於該可變容量電容器5而可自由插入脫離地作結合。故而，在此第2實施形態中，亦同樣的，芯體3，係被構成為相對於位置指示器1A而可自由插入脫離並作交換。
又，在此第2實施形態之位置指示器1A中，亦同樣的，位置指示器1A之殼體2的至少位置指示部側，係藉由例如樹脂等之絕緣性材料所構成，並且，在殼體2之開口2a的近旁之圓錐台形狀部分處，係以包圍殼體2之軸芯方向之周圍的方式，而在圓周方向上被形成有相互被作了電性分離之3個的電極6A、7A、8A。
此些之3個的電極6A、7A、8A，係藉由與第1實施形態之位置指示器1之3個的電極6、7、8相同之材料，來構成為相同的形狀，但是，在此實施形態中，係特別以將從筒狀之電極9而來之訊號之送出路徑作包圍的方式而被形成。又，在此第2實施形態中，亦同樣的，3個的電極6A、7A、8A之各者，係藉由省略圖示之結線，而被與印刷基板4作電性連接，並如同後述一般，被構成為通過開關電路31來與特定之電位、於此例中係為與接地電位作連接。如同後述一般，3個的電極6A、7A、8A，當分別被施加有接地電位時，係以將從被設為該接地電位之電極側而來之交流訊號作妨礙的方式而起作用。以下，將電極6A、7A、8A之各者稱作妨礙電極。
圖12(A)，係為對於位置指示器1A而從芯 體3之前端側來作了觀察之圖，在此第2實施形態中，亦同樣的，3個的妨礙電極6A、7A、8A，係以包圍芯體3之周圍的方式而被形成。
筒狀之電極9，係如同在圖12(B)之位置指示器1A的剖面圖中所示一般，以在殼體2之內部而嵌合於被設置在開口2a側之段部2b處的方式而被作配設，並例如被接著於殼體2之內壁面上而被固定。如同圖12(B)中所示一般，訊號電極9之貫通孔9a，係與殼體2之開口2a相通連，並如同前述一般，芯體3，係插通於訊號電極9中，並可自由插入脫離地而被與可變容量電容器5相結合。
另外，訊號電極9，係亦可配合於殼體2被構成為朝向開口2a側來縮窄的形狀一事，而如同在圖12(C)之剖面圖中作為訊號電極9'所展示一般地，構成為使筒狀體之外徑逐漸變小而縮窄一般之形狀。於此情況，被形成於殼體2之內部的段部2b，係身為具備有與圖12(C)中所示之訊號電極9'的筒狀部之外部形狀相互配合的內壁面之形狀者。
圖13，係為第2實施形態之位置指示器1A的電路構成圖，對於與圖3中所示之第1實施形態的位置指示器1之電路構成相同之部分，係附加相同之元件符號。亦即是，位置指示器1A，係具備有控制器10A、和電池11、和震盪電路12、以及開關電路31。又，在控制器10A處，係被連接有可變容量電容器5和電阻17。
控制器10A，例如係藉由微處理器所構成，並為構成對於位置指示器1A之處理作控制的控制電路者，並從作為驅動電源之電池11而被供給有驅動電壓。控制器10A，係對於震盪電路12作控制，並對於開關電路31進行切換控制，並且與第1實施形態相同的，藉由對於可變容量電容器5之容量作監視，而檢測出經由位置指示器1A之芯體3所被施加的筆壓。
開關電路31，係為用以將妨礙電極6A、7A、8A之其中一者切換為接地電位的開關電路。亦即是，開關電路31之可動端子s0，係被與接地端作連接，並且，第1端子s1係被與妨礙電極6A作連接，第2端子s2係被與妨礙電極7A作連接，第3端子s3係被與妨礙電極8A作連接。又，在此例中，開關電路31，係具備有對於妨礙電極6A、7A、8A之任一者而均不施加接地電位之游離端s4。開關電路31，係藉由從控制器10A而來之切換控制訊號SWc而被進行切換選擇控制。
震盪電路12，係設為與第1實施形態完全相同的構成，而產生特定頻率f1之交流訊號。又，控制器10A，係將與第1實施形態之控制器10相同的致能訊號CT供給至震盪電路12處。
在此第2實施形態之位置指示器1A中，由於開關電路31係並非為對於從震盪電路12而來之交流訊號作切換，而是身為將妨礙電極6A、7A、8A相對於接地電位而作切換的構成，因此，係並不需要使用如同開關電路 13、14、15一般之高耐壓的開關電路。
在此第2實施形態中，與在圖5之時序表中所示者相同地，當位置指示器1A並未與位置檢測裝置20之感測部100作接觸時，控制器10A，係反覆成為從震盪電路12而將交流訊號作連續送訊之連續送訊期間和將由ASK調變訊號所成之筆壓資料作送訊之送訊期間。此時，控制器10A，係將開關電路31切換為選擇游離端s4的狀態。故而，係成為從位置指示器1A之訊號電極9而並不使訊號之送出被妨礙電極6A、7A、8A所阻礙地來送出交流訊號之狀態。因此，與第1實施形態相同的，當位置指示器1A並未接近或者是接觸感測部100時，從位置指示器1A係以最大之訊號強度而送出交流訊號。
若是位置指示器1A與感測部100相接觸，並成為在芯體3處被施加有特定之筆壓的狀態，則控制器10A，係基於可變容量電容器5之容量而檢測出前述筆壓之變化，並使開關電路31如同圖14(A)中所示一般地而以將妨礙電極6A、7A、8A依序設為接地電位的方式來進行切換，並且對應於此開關電路31之切換，而產生對於震盪電路12進行致能控制之致能訊號CT(參考圖14(B)：與圖5(B)相同)，並供給至震盪電路12處。
圖15，係為用以對於此時之妨礙電極6A、7A、8A間之切換和從訊號電極9而來之交流訊號的送出位置，此兩者間的關係作說明之圖。亦即是，在圖15(A)中，當開關電路31被與端子s1作了連接時，如同 圖15(B)中所示一般，妨礙電極6A係成為接地電位，從訊號電極9而來之交流訊號的從該妨礙電極6A側之送出係被作阻礙。其結果，從訊號電極9而來之交流訊號，係以在圖15(B)中以黑球32A所標示的妨礙電極7A和8A之間的位置處而成為最高之訊號準位的方式，而被送出。
此時，控制器10A，係將如同圖14(B)中所示一般之致能訊號CT對於震盪電路12送出，並如同圖14(D)中所示一般，藉由對於交流訊號Sc作控制，而以產生連續送訊期間(32)、開始訊號、開始訊號後之辨識資訊、以及接續於後之筆壓資料送訊期間的方式，來送出訊號。在此例中，辨識資訊，係設為代表妨礙電極6A被作了選擇一事之辨識資訊"00"。
接著，開關電路31係被切換至端子s2，如同圖15(C)中所示一般，妨礙電極7A係被與接地電位作連接，從訊號電極9而來之交流訊號的從該妨礙電極7A之近旁的送出係被作阻礙。其結果，從訊號電極9而來之交流訊號，係以在圖15(C)中以黑球33A所標示的妨礙電極6A和8A之間的位置處而成為最高之訊號準位的方式，而被送出。
此時，控制器10A，係將如同圖14(B)中所示一般之致能訊號CT對於震盪電路12送出，並如同圖14(D)中所示一般，藉由對於交流訊號Sc作控制，而以產生連續送訊期間(33)、開始訊號、開始訊號後之辨識 資訊的方式，來送出訊號。在此例中，辨識資訊，係設為代表妨礙電極7A被作了選擇一事之辨識資訊"10"。
接著，開關電路31係被切換至端子s3，如同圖15(D)中所示一般，妨礙電極8A係被與接地電位作連接，從訊號電極9而來之交流訊號的從該妨礙電極8A側之送出係被作阻礙。其結果，從訊號電極9而來之交流訊號，係以在圖15(D)中以黑球34A所標示的妨礙電極6A和7A之間的位置處而成為最高之訊號準位的方式，而被送出。
此時，控制器10A，係將如同圖14(B)中所示一般之致能訊號CT對於震盪電路12送出，並如同圖14(D)中所示一般，藉由對於交流訊號Sc作控制，而以產生連續送訊期間(34)、開始訊號、開始訊號後之辨識資訊的方式，來送出訊號。在此例中，辨識資訊，係設為代表妨礙電極8A被作了選擇一事之辨識資訊"01"。
在此第2實施形態中，亦與第1實施形態相同的，能夠進行位置指示器1A之指示位置座標的檢測，並檢測出旋轉角以及傾斜角。但是，相異之處係在於：在第1實施形態中，座標(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)，係身為對應於電極6、7、8之位置者，相對於此，在第2實施形態中，則係為對應於黑球32A、33A、34A之位置者。
又，在第2實施形態中，亦同樣的，藉由對於妨礙電極6A、7A、8A之各者作辨識，係能夠特定出從 位置指示器1A而來的交流訊號之送出位置，而能夠確實地取得位置指示器1A之旋轉角和傾斜角。
並且，在第2實施形態中，與第1實施例相異，由於係身為在開關電路31處並不會被供給有交流訊號之構成，因此，係並不需要使用高耐壓之開關電路，故而在成本面上係為有利。
[第2實施形態之變形例]
在上述之第2實施形態中，對於交流訊號之送出作妨礙的妨礙電極6A、7A、8A，雖係構成為被設置在殼體2之外周面上，但是，係亦可構成為形成在殼體2之內周壁面上。
又，在上述之第2實施形態中，係將訊號電極9設為由筒狀之導電體而成之構成，並將此訊號電極9，以使其之軸心方向與殼體2之軸心方向相互一致的方式來配置在殼體2之內部，並且將妨礙電極6A、7A、8A，在位置指示器1A之殼體2的前端部處以包圍殼體2之軸心方向之特定位置的方式而形成，藉由此，來構成為對於從訊號電極9而來之交流訊號作阻礙。但是，作為對從位置指示器而來之交流訊號作妨礙之構成，係並不被限定於上述之例。
圖16(A)、(B)，係為用以對於在第2實施形態之位置指示器中的訊號電極與妨礙電極之其他的構成例作說明之圖，在此圖16之例中，亦同樣的，對於與 第1實施形態相同之部分處，係附加有相同之元件符號。圖16(A)，係為對於此例之位置指示器1B的芯體3側之構成例作展示的部份剖面圖。又，圖16(B)，係為對於具備有訊號電極90以及妨礙電極91、92、93之筒狀體9B作展示者。
此圖16之例的位置指示器1B，係在例如由樹脂等之絕緣材料所成的筒狀體9B之中空內壁處，將訊號電極90例如藉由將導電性材料作印刷或者是蒸鍍而形成之。又，此訊號電極9和印刷基板4(省略圖示)，係透過結線90a而作連接。
又，在筒狀體9B之外周面上，係如同圖16(B)中所示一般，在分別為較120度角範圍而更些許窄的角度範圍內，以相互作電性分離的方式，而被形成有3個的妨礙電極91、92、93。此些之妨礙電極91、92、93，例如係可藉由將導電性材料作印刷或者是蒸鍍而形成之，亦可進行被著或接著而形成之。此些之妨礙電極91、92、93之各者，亦係透過結線91a、92a、93a而被與印刷基板4作連接。
此圖16之例的位置指示器1B之電路構成，係可採用與圖13中所示之位置指示器1A完全相同的電路構成。又，係可如同參考圖14以及圖15所作了說明一般地，將由位置指示器1B所致之指示位置、筆壓、旋轉角以及傾斜角，與位置指示器1A完全相同的而檢測出來。
[第3實施形態]
圖17，係為用以對於第3實施形態的位置檢測裝置之位置指示器1C作說明之圖。此第3實施形態之位置指示器1C，係為第1實施形態之變形例，並且係身為作為用以檢測出筆壓之壓力檢測感測器而使用具備有構成靜電容量方向之壓力感測部的半導體晶片之筆壓檢測用模組的構成例。在此圖17之例中，亦同樣的，對於與第1實施形態的位置指示器1相同之部分，係附加相同的元件符號，並省略其之詳細說明。
圖17(A)，係為用以對於位置指示器1C的芯體3側之構成例作說明之剖面圖。在第1實施形態中，送出交流訊號之電極6、7、8，雖係被設置在殼體2之外周部分，但是，在此第3實施形態之位置指示器1C中，係如同圖17(B)中所示一般，構成為在被配置於殼體2之內部的筒狀體9C之外周面上，設置3個的電極6C、7C、8C。筒狀體9C，係如同圖17(A)中所示一般，以使其之軸心方向和殼體2之軸心方向相互一致的狀態來作配置。又，此筒狀體9C，係具備有使芯體3作插通之直徑的貫通孔9Ca。
電極6C、7C、8C，係如同圖17(B)中所示一般，在筒狀體9C之外周面上，分別於較120度角範圍而更些許窄的角度範圍內，以相互作電性分離的方式而被形成。
又，在此第3實施形態之位置指示器1C中， 係於殼體2之內部設置有筆壓檢測用模組50，並被結合有芯體3之與前端部相反側的端部。
筆壓檢測用模組50，係具備有壓力感測元件51、和作為第1支持器之外側支持器52、以及作為第2支持器之內側支持器53。外側支持器52，係藉由硬質之樹脂、例如藉由POM(polyoxymethylene：聚甲醛)樹脂或聚碳酸酯而構成。
此外側支持器52，係具備有使芯體3作插通之貫通孔521、和由與此貫通孔521相通連之中空部所成的收容空間522。在此收容空間522內，係被收容有內側支持器53、和壓力感測元件51。又，在外側支持器52之芯體3側的端面處，係被設置有與筒狀體9C相對應的形狀之凹部523，筒狀體9C係嵌合於此凹部523內並被結合。
在此凹部523之底面側的內周面上，係如同圖17(C)中所示一般，形成有與被形成在筒狀體9C之外周面上之3個的電極6C、7C、8C相對應之導體片54、55、56。又，在筒狀體9C處，係被形成有對位用之突起9Cb，並且，在凹部523之底面處，係如同圖17(C)中所示一般，被形成有與突起9Cb相對應之凹孔57。之後，藉由使突起9Cb嵌合於凹孔57內，來進行周方向之對位，並將筒狀體9C收容於凹部523內。如此一來，由於係構成為使被形成在筒狀體9C之外周面上之3個的電極6C、7C、8C和凹部523之相對應的導體片54、55、56 之各者相互作接觸，因此，係成為被作電性連接之狀態。
又，如同圖17(A)中所示一般，在由樹脂所成之外側支持器52內，係藉由嵌入成形，而被設置有使其中一端分別與導體片54、55、56之各者作連接的結線(參考圖17(A)之點線)54a、55a、56a。此結線54a、55a、56a之另外一端，係被與印刷基板4作連接。藉由此，若是筒狀體9C被嵌合於凹部523內並被收容，則被形成在筒狀體9C之外周面上之3個的電極6C、7C、8C，係透過導體片54、55、56以及結線54a、55a、56a而被與印刷基板4作連接。
外側支持器52，係使軸心方向上之芯體3之側如同圖17(A)中所示一般地來與殼體2之階差部2c相衝合，並且使與芯體3相反側亦與軸心方向之位置限制手段相衝合，而以在殼體2之內部而不會於軸心方向上移動的方式來作了固定。
外側支持器52之收容空間522的被插入有芯體3之側，係被形成為較內側支持器53之直徑而更小之直徑，並且，貫通孔521，係被設為較芯體3之直徑而更大之直徑。故而，在外側支持器52之收容空間522中，係被形成有階差部524，藉由此階差部524，被收容在收容空間522內之內側支持器53，係構成為不會在芯體3側而從外側支持器52脫落。
內側支持器53，係如圖17(A)中所示一般，由與芯體3相卡合並將芯體3卡止於內側支持器53 處之卡止構件531、和如同後述一般而與壓力感測元件51相抵接並將被施加於芯體3處之壓力傳導至壓力感測元件51處的作為第2構件之例之推壓構件532所成。
卡止構件531，其外觀係被設為圓柱形狀，並藉由硬質之樹脂、例如藉由POM樹脂或聚碳酸酯而構成。此卡止構件531之圓柱形狀部的外徑，係被設為較外側支持器52之收容空間522的直徑更小之值，卡止構件531，係並不會與外側支持器52之收容空間522之內壁相互摩擦地而成為能夠在收容空間522內於軸心方向上作移動。
又，在卡止構件531之軸心方向的芯體3側之中心部處，係於軸心方向上被形成有使芯體3被作插入之凹孔5311。此凹孔5311，係身為其直徑為較芯體3之外徑而更些許大的圓柱形狀。在此圓柱形狀之凹孔5311的軸心方向之特定之位置的內壁面處，係被形成有從該內壁面起而朝向凹孔5311之空間突出、於此例中係為以圓弧狀而突出的環狀突部5312。
另一方面，在芯體3之端部的特定位置處，係如圖17(A)中所示一般，被形成有朝向與軸心方向相正交之方向而突出、於此例中係為以圓弧狀而突出的環狀突部3a。凹孔5311之環狀突部5312、和芯體3之環狀突部3a，係以構成為當芯體3之環狀突部3a跨越了凹孔5311之環狀突部5312時，芯體3之前端面會與凹孔5311之底部相衝合的方式，而被形成於凹孔5311以及芯體3 之特定位置處。又，在芯體3之前端面與凹孔5311之底部間的衝合狀態下，藉由環狀突部5312和環狀突部3a之間的卡合，芯體3係被卡止在卡止構件531之凹孔5311內，只要不以特定之力來將芯體3拉出，則芯體3係維持於被卡止在卡止構件531之凹孔5311內的狀態。
接下來，針對作為內側支持器53之第2構件之例的推壓構件532作說明。推壓構件532，在此實施形態中，係藉由彈性構件所構成。構成推壓構件532之彈性構件，係藉由較卡止構件531的材料而彈性係數(彈性率)為更小、亦即是具有更高的彈性之材料所成，例如係為矽樹脂，在此例中係特別是藉由矽橡膠所構成。
此推壓構件532，係被形成有從圓柱狀基部之軸心方向的端面起而以凸形狀來突出之圓柱狀突部532a。之後，推壓構件532，係使該圓柱狀基部與被形成於卡止構件531處之凹部相嵌合，而係被結合於卡止構件531處。此時，推壓構件532之圓柱狀突部532a的端面，係朝向壓力感測元件51側，而構成為能夠與壓力感測元件51相抵接的狀態。於此情況，推壓構件532之圓柱狀突部532a的端面之中心位置，係被設為與內側支持器53之中心線位置相互一致的狀態。
如同上述一般，藉由使推壓構件532嵌合於卡止構件531處而相互結合，來形成內側支持器53。此內側支持器53，相較於卡止構件531之端面，推壓構件532處之圓柱狀突部532a係以凸形狀而更加突出，並成 為與後述之壓力感測元件51相抵接的狀態。
接著，針對被收容在外側支持器52之收容空間522中的壓力感測元件51作說明。圖18，係為用以對於此例之壓力感測元件51作說明之圖。
如圖18(A)中所示一般，壓力感測元件51，係由構成靜電容量方式之壓力偵測部的半導體晶片300、和收容此半導體晶片300並且具備有金屬端子片51a、51b的插座510，而構成之。
圖18(C)，係展示有半導體晶片300之剖面圖。又，圖18(D)，係為從圖18(C)中所示之壓力P之施加方向來對於此半導體晶片300作了觀察的平面圖。圖18(C)，係成為圖18(D)中之B-B線剖面圖。
此例之半導體晶片300，係為將被施加之壓力作為靜電容量之變化而檢測出來者，並具備有如同圖18(C)中所示一般之構成。半導體晶片300，係如圖18(D)中所示一般，例如係被設為縱以及橫之長度L為1.5mm、高度H為0.5mm之直方體形狀。此例之半導體晶片300，係如圖18(C)中所示一般，由第1電極301、和第2電極302、以及第1電極301和第2電極302之間之絕緣層(介電質層)303所成。第1電極301以及第2電極302，在此例中，係藉由以單晶矽(Si)所成的導體而構成。
而，在此絕緣層303之與第1電極301相對向之面側，在此例中，係被形成有以該面之中央位置作為 中心的圓形之凹部304。藉由此凹部304，在絕緣層303和第1電極301之間係被形成有空間305。在此例中，凹部304之底面係被設為平坦面，其之直徑D，例如係設為D=1mm。又，凹部304之深度，在此例中，係被設為數十μ~數百μ程度。
藉由空間305之存在，第1電極301，若是從與第2電極302相對向之面的相反側之上面301a側而被作推壓，則係成為能夠以朝向該空間305之方向作撓折的方式來作位移。作為第1電極301之例的單晶矽之厚度t，係被設為能夠藉由被施加之壓力P而作撓折的厚度，並被設為較第2電極302而更薄。
在上述一般之構成的作為壓力感測晶片之例的半導體晶片300中，於第1電極301和第2電極302之間，係被形成有靜電容量Cd。而，若是從第1電極301之與第2電極302相對向之面的相反側之上面301a側來對於第1電極301施加壓力，則第1電極301，係以朝向空間305側撓折的方式而位移，第1電極301和第2電極302之間的距離係變短，靜電容量Cd之值係以增大的方式而改變。第1電極301之撓折量，係因應於被施加之壓力的大小而改變。故而，靜電容量Cd，係成為與被施加在半導體晶片300處之壓力P的大小相對應之可變容量。另外，在作為第1電極301而例示了的單晶矽處，係會藉由壓力P而產生數μ之撓折。靜電容量Cd，係會起因於此引發撓折之壓力P，而呈現0~10pF(微微法拉第)之 變化。
插座510，例如係為由樹脂所成者，並具備有如同圖18(A)以及(B)中所示一般之扁平形狀。在此插座510處，如同前述一般，金屬端子片51a、51b係藉由被作樹脂模封而被作固定。
又，插座510，係在與金屬端子片51a以及51b所被作導出之面相反側的前面部處，具備有上述一般之構成的半導體晶片300之收容凹部511。係構成為在此收容凹部511之底部處而使金屬端子片51b之被形成在與彎折部相反側之端部處的端子板512露出。另外，當然的，收容凹部511之底部的端子板512，係亦可並不構成為金屬端子片51b的一部分，而是構成為與金屬端子片51b作電性連接。
又，在插座510之前面的收容凹部511之周圍之面的一部分處，係構成為使金屬端子片51a之形成在與前述的彎折部相反側之端部處的端子板513露出。另外，當然的，此端子板513，係亦可並不構成為金屬端子片51a的一部分，而是構成為與金屬端子片51a作電性連接。
在插座510之收容凹部511內，在第2電極302處而附著有例如導電性接著材之半導體晶片300，係以使第2電極302側成為收容凹部511之底部側的方式而被作收容。在此收容狀態下，半導體晶片300之第2電極302和端子板512係被作電性連接，亦即是，第2電極 302和金屬端子片51b係被作電性連接。
又，在對於收容凹部511內而作了收容的狀態下，半導體晶片300之第1電極301係於前面側而露出。而，半導體晶片300之此作了露出的第1電極301、和在收容凹部511之周圍的特定位置處而露出之端子板513，係如圖18(B)中所示一般，藉由金屬線306而相互被作焊接連接。藉由此，半導體晶片300之第1電極301和金屬端子片51a係被作電性連接。
如同上述一般，壓力感測元件51，係藉由將半導體晶片300收容在插座510之收容凹部511中而構成之。
又，在此例中，在壓力感測元件51之插座510之前面的包夾收容凹部511之上下的位置處，係被形成有分別具備上方向以及下方向之突出部514a以及515a(在圖18中，突出部515a係被省略)的卡止爪514以及515。
另一方面，雖係省略圖示，但是，在外側支持器52之收容空間522之部分的上下之壁面處，係被形成有使壓力感測元件51之插座510的卡止爪514以及515之突出部514a以及515a作卡合之開口。
壓力感測元件51，係在外側支持器52之收容空間522中，將半導體晶片300之第1電極301以會與推壓構件532之圓柱狀突部532a相抵接的方式而作插入。又，藉由使插座510的卡止爪514以及515之突出部 514a以及515a卡合於外側支持器52之前述開口中，壓力感測元件51，係被收容固定在外側支持器52之收容空間522內。在此收容固定狀態下，被收容保持於壓力感測元件51中之半導體晶片300的第1電極301之上面301a，係成為與推壓構件532之圓柱狀突部532a之前端面相抵接的狀態。
又，在此狀態下，推壓構件532之圓柱狀突部532a的前端面之中心位置和半導體晶片300之第1電極301的下方之圓形空間305的中心位置，係相互一致。推壓構件532之圓柱狀突部532a的直徑，係為0.7mm，第1電極301之下方的圓形空間305之直徑，係為1mm，推壓構件532之圓柱狀突部532a的直徑係設為較圓形空間305之直徑而更小。另外，推壓構件532之圓柱狀突部532a的直徑和圓形空間305的直徑之尺寸，係僅為其中一例，但是，係以會維持於推壓構件532之圓柱狀突部532a的直徑為較圓形空間305之直徑而更小之關係的方式，來構成之。
另外，在此實施形態中，於外側支持器52之收容空間522的內壁面處，係被形成有沿著軸心方向的方向之複數個的肋(突條)。此些之肋，係為用以對於在外側支持器52之收容空間522中的壓力感測元件51之位置作限制者。亦即是，此些之肋，係藉由與壓力感測元件51之插座510的外周側面相抵接，而以使被收容於壓力感測元件51處之半導體晶片300的第1電極301之下方 之圓形空間305的中心位置和推壓構件532之圓柱狀突部532a的前端面之中心位置會相互一致的方式，來對於壓力感測元件51進行位置之限制。
又，相對於插座510而形成的金屬端子片51a以及51b之前端，係如同圖17(A)中所示一般，嵌合於被形成在印刷基板4處之通孔4a、4b中，並被作焊接，藉由此，來與被形成於印刷基板4處之電路部作連接。
在具備有上述一般之構成的第3實施形態之位置指示器1C中，若是對於芯體3而施加筆壓，則在筆壓檢測用模組50處，被卡合有芯體3之內側支持器53的卡止構件531，係在外側支持器52內，因應於被施加之筆壓，而在軸心方向上以推壓壓力感測元件51之半導體晶片300的方式而位移。因此，藉由被嵌合於卡止構件531處之推壓構件532，壓力感測元件51之半導體晶片300的第1電極301，係隔著空間305而朝向第2電極302側撓折，藉由此，在半導體晶片300之第1電極301與第2電極302之間所構成的電容器之靜電容量Cd，係因應於筆壓而改變。而，位置指示器1C，係根據此靜電容量Cd的改變，而檢測出被施加於芯體3處之筆壓，並將該檢測出之筆壓資料，在筆壓資料送訊期間中作為ASK調變訊號來配置並送出至位置檢測裝置20處。
又，在此第3實施形態之位置指示器1C中，亦係與第1實施形態相同的，對於電極6C、7C、8C作切換並且基於交流訊號Sc而產生ASK調變訊號並送出至位 置檢測裝置20處。藉由在被作ASK調變並被送出的交流訊號中包含有用以對於電極6C、7C、8C進行辨識之辨識資訊，在位置檢測裝置20處，係與前述相同的，能夠檢測出由位置指示器1C所致之指示位置，並且檢測出位置指示器1C之旋轉角以及傾斜角。
[第3實施形態之變形例]
在上述之第3實施形態之位置指示器1C中，雖係構成為在筒狀體9C之外周面上形成3個的電極6C、7C、8C，但是，亦可如同圖17(D)中所示一般，構成為在筒狀體9C之內周面上，形成3個的電極6C'、7C'、8C'。於此情況，在外側支持器52之凹部523的底面上，係如同圖17(E)中所示一般，被形成有當使筒狀體9C與凹部523作了嵌合時而與筒狀體9C之內周面之3個的電極6C'、7C'、8C'相接觸並作電性連接的導體片54'、55'、56'。另外，在外側支持器52內，係分別被設置有用以將導體片54'、55'、56'與印刷基板4作連接之結線，關於此點，係與上述之實施形態相同。
[第4實施形態]
在上述之第2實施形態之位置指示器1A中，訊號電極9，係作為筒狀形狀，而構成為具備有使芯體3作插通之貫通孔者。但是，係亦可並非使用此種筒狀形狀之訊號電極9，而是在芯體處使用導電性金屬或導電性樹脂。
圖19，係為用以對於作為訊號電極而使用有由導電性金屬或導電性樹脂所成的芯體3D之位置指示器1D作說明之圖。此圖19之例的位置指示器1D，係為了檢測出被施加於芯體3D處的筆壓，而使用前述之筆壓檢測用模組50。圖19(A)，係為用以對於位置指示器1D的芯體3D側之構成作說明之剖面圖。
又，在此圖19之例的位置指示器1D中，如同圖19(A)以及(B)中所示一般，係構成為將3個的妨礙電極6D、7D、8D形成於使芯體3D作插通之筒狀體9D的外周面上。
又，在筆壓檢測用模組50之外側支持器52的被嵌合有筒狀體9D之凹部523的底面處，係如同圖19(C)中所示一般，被形成有與筒狀體9D之外周面之3個的電極6D、7D、8D相接觸並作電性連接的導體片54D、55D、56D。又，在外側支持器52內，係分別被設置有用以將導體片54D、55D、56D與印刷基板4作連接之結線54Da、55Da、56Da(在圖19(A)中，係並未標示結線54Da)。
進而，在此實施形態中，於外側支持器52之貫通孔521的壁面上，係藉由印刷或蒸鍍等而被著形成有導體層58，並且係從此導體層58而形成有導電體刷59。又，在外側支持器52內，係如同圖19(A)中所示一般，例如以嵌入成形而設置有用以將導體層58和印刷基板4作連接的結線58a。
故而，若是將身為導電體之芯體3D插通於外側支持器52之貫通孔521中，則如同圖19(A)中所示一般，芯體3D係經由導電體刷59而被與導體層58作電性連接。藉由此，身為導電體之芯體3D，係被與印刷基板4之震盪電路的輸出端作連接，芯體3D係作為訊號電極而起作用。
在芯體3D之端部的特定位置處，係如圖19(A)中所示一般，被形成有朝向與軸心方向相正交之方向而突出、於此例中係為以圓弧狀而突出的環狀突部3Da。凹孔5311之環狀突部5312、和芯體3D之環狀突部3Da，係以構成為當芯體3D之環狀突部3Da跨越了凹孔5311之環狀突部5312時，芯體3D之前端面會與凹孔5311之底部相衝合的方式，而被形成於凹孔5311以及芯體3D之特定位置處。又，在芯體3D之前端面與凹孔5311之底部間的衝合狀態下，藉由環狀突部5312和環狀突部3Da之間的卡合，芯體3D係被卡止在卡止構件531之凹孔5311內，只要不以特定之力來將芯體3D拉出，則芯體3D係維持於被卡止在卡止構件531之凹孔5311內的狀態。
而，此例之位置指示器1D，係藉由使妨礙電極6D、7D、8D透過開關電路13D、14D、15D而被選擇性的接地，而與在第2實施形態中所作了說明者相同的，在位置檢測裝置20處，係能夠檢測出由位置指示器1D所致之指示位置以及筆壓，並且能夠檢測出位置指示器1D 之旋轉角以及傾斜角。
於圖20中，展示位置指示器1D的電路構成例。亦即是，在此位置指示器1D處，係於妨礙電極6D、7D、8D之各者與接地端之間，被設置有開關電路13D、14D、15D。而，控制器10D，係將致能訊號CT供給至震盪電路12處，並且將切換控制訊號SWa、SWb、SWc供給至開關電路13D、14D、15D處。藉由由致能訊號CT所致之控制，從震盪電路12而來之交流訊號Sc係被作ASK調變，並被供給至由導電體所成之芯體3D處。
控制器10D，在位置指示器1D並未於位置檢測裝置20之感測部100上作接觸的狀態下，係將開關電路13D、14D、15D之全部設為OFF，並進行從芯體3D而將交流訊號無阻礙地送出之控制。
又，控制器10D，若是基於筆壓檢測用模組50之由半導體晶片300所成的可變容量店容器Cd之容量，而檢測出位置指示器1D為與位置檢測裝置20之感測部100作了接觸的狀態，則係與在前述第2實施形態中所作了說明者相同地，對於妨礙電極6D、7D、8D依序作切換，而使將從芯體3D而來之交流訊號的送出被作了接地的妨礙電極6D、7D、8D所阻礙。又，控制器10D，係構成為以產生包含有被與開關電路13D、14D、15D中之被設為ON者作連接的妨礙電極之辨識資訊之交流訊號Sc的方式，來藉由致能訊號CT而對於震盪電路12進行控制。
藉由此，在此例中，亦與上述之第2實施形態相同的，位置檢測裝置20，係能夠檢測出由位置指示器1D所致之指示位置以及筆壓，並且能夠檢測出位置指示器1D之旋轉角以及傾斜角。
[其他實施形態或變形例]
在上述之第1實施形態以及第3實施形態中，雖係將送出交流訊號之電極數量設為3個，但是，係亦可為3個以上。又，在上述之第2實施形態以及第4實施形態中，雖係將妨礙電極設為3個，但是，係亦可為3個以上。
又，在上述之實施形態中，雖係構成為使對於正被開關電路所選擇中的電極(送出訊號之電極以及對於訊號之送出作阻礙之電極)作辨識之辨識資訊被包含於所送出的交流訊號中，但是，係亦可構成為在所送出之交流訊號中而包含對於並非為選擇中之電極作辨識的辨識資訊。
又，在上述之實施形態中，雖係構成為對於3個以上的複數之電極之各一個作選擇，但是，係亦可構成為對於各複數個作選擇。於此情況，辨識資訊，係設為對於該些之複數個的電極之各者作辨識之資訊。
又，在上述之實施形態中，檢測出筆壓之壓力檢測感測器，係並不被限定於在上述之實施形態中所使用者，而亦可使用將位置指示器之芯體的軸心方向之位移以光學性來進行檢測之方法等。
另外，在設置妨礙電極並對於從訊號電極而來之交流訊號的送出作阻礙之第2實施形態以及第4實施形態中，亦可並非藉由從控制器10A或10D而來之致能訊號而使從震盪電路12而來之交流訊號的輸出作斷續，而是使用妨礙電極來對於從位置指示器而來之交流訊號的送出之斷續作控制。
於此情況，控制器10A或10D，係以從震盪電路12而恆常送出交流訊號的方式來進行控制。又，在使從震盪電路12而來之交流訊號之送出停止的期間中，控制器10A或10D，係構成為將複數之妨礙電極的全部均設為接地電位，而對於從訊號電極而來之交流訊號的送出作阻礙。
亦即是，在位置指示器並未與感測部100作接觸的狀態下，於送出交流訊號的期間中，係構成為將全部的妨礙電極均不設為接地電位，在使交流訊號之送出停止時，係將全部的妨礙電極均設為接地電位。又，在位置指示器正與感測部100作接觸的狀態下，於各者的妨礙電極之選擇期間中，當送出交流訊號時，係構成為僅將該妨礙電極設為接地電位，並且，在並不送出交流訊號時，係將全部的妨礙電極均設為接地電位。
另外，在上述之第2實施形態或第4實施形態中，雖係構成為將妨礙電極設為接地並對於交流訊號之送出作阻礙，但是，就算是將妨礙電極設為電源電位等之特定之直流電位，也同樣的能夠對於交流訊號之送出作阻 礙。
另外，在上述之第1~第3實施形態中，雖係構成為作為芯體而使用樹脂製之棒狀之芯體3，但是，亦可代替此芯體3而使用所謂的原子筆之替換筆芯。於此情況，位置指示器係亦可作為原子筆來使用，而為便利。
另外，在上述之實施形態的說明中，雖係將位置指示器之驅動電源設為電池，但是，亦可構成為在位置指示器中設置積蓄電源電壓之電容器，並將該電容器作為驅動電源來使用。於此情況，在電容器中積蓄電源電壓之構成，係可設為藉由電磁感應或電場耦合來從外部接收電力能源並進行充電之充電電路的構成，亦可設為更進而在位置指示器處設置充電端子並從專用之充電裝置來透過該充電端子而供給充電電流之構成。又，從外部而來之電力能源(電磁能源或電場能源)，係可構成為從位置檢測裝置而供給至位置指示器處，亦可構成為從專用之電力供給裝置來作供給。

Claims (23)

  1. 一種位置檢測裝置，其特徵為，係具備有：位置指示器，係在筆形狀之殼體內具備有交流訊號產生電路，並將藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號送出；和感測器，係受訊從前述位置指示器所送出的前述交流訊號，該位置檢測裝置，係檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置，前述位置指示器，係具備有：在前述筆形狀之殼體的前端部處，具備有相互被電性分離並且以包圍前述殼體之軸向位置之特定之位置的方式所配設之至少3個的電極；和控制電路，其係進行：第1控制，係對於前述至少3個的電極而選擇性地供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號，並且產生對於被選擇性地供給前述交流訊號之前述電極作辨識的辨識資訊、和第2控制，係同時對於前述至少3個的電極而供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號，前述感測器，係具備有：被配設在第1方向上之複數之導體；和被配設在與前述第1方向相異之第2方向上之複數之導體；和位置檢測電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器所送出之前述交流訊號，來檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置；和角度資訊算出電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器所送出之前述交流訊號和前述辨識資訊，來算出在前述感測器上的前述位置指示器之旋轉角以及傾斜角的至少其中一方之資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中，前述位置指示器，係具備有從前述筆形狀之殼體的前端部而突出之芯體、和檢測出被施加於前述芯體處之壓力的壓力檢測感測器，並且，係構成為：若是對應於藉由前述壓力檢測感測器所檢測出的被施加於前述芯體處之壓力超過特定之值，前述控制電路係停止進行前述第2控制，並進行前述第1控制以對於前述至少3個的電極而選擇性地供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號，並且產生對於被選擇性地供給前述交流訊號之前述電極作辨識的前述辨識資訊而送出至前述感測器處。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之位置檢測裝置，其中，前述殼體之前端部係具備有筒狀構件，該筒狀構件，係被形成有前述至少3個的電極。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之位置檢測裝置，其中，被形成有前述至少3個的電極之前述筒狀構件，係具備有使前述芯體作插通之中空部。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載之位置檢測裝置，其中，前述至少3個的電極，係被形成於前述筒狀構件之外周部處，前述殼體，係具備有使前述筒狀構件作卡合之卡合部，並且，前述卡合部，係具備有複數之接點，該複數之接點，係當使前述筒狀構件卡合於前述卡合部處時，用以與被形成於前述筒狀構件之前述外周部處之前述至少3個的電極之各者作電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中，前述位置指示器，係具備有從前述筆形狀之殼體的前端部而突出之芯體、和檢測出被施加於前述芯體處之壓力的壓力檢測感測器，並且，係構成為：若是藉由前述壓力檢測感測器所檢測出的被施加於前述芯體處之壓力係為特定之值以下，則前述控制電路係停止進行前述第1控制，並進行前述第2控制以同時選擇前述至少3個的電極中之複數之電極並供給前述交流訊號至前述所選擇之電極。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係構成為對於前述至少3個的電極中之特定數量之電極依序作選擇，並且產生對於前述被作了選擇的電極作辨識之前述辨識資訊。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係構成為對於前述至少3個的電極中之1個電極依序作選擇或者是非選擇，並且產生對於前述被作了選擇或者是非選擇的電極作辨識之辨識資訊。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係以經由被選擇性地供給前述交流訊號之前述電極來送出前述辨識資訊的方式而進行控制。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測裝置，其中，前述至少3個的電極，係以在前述殼體之前端部處而與前述殼體成為一體性的方式，而被作配設。
  11. 一種位置檢測裝置，其特徵為，係具備有：位置指示器，係在筆形狀之殼體內具備有交流訊號產生電路，並將藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號送出；和感測器，係受訊從前述位置指示器所送出的前述交流訊號，該位置檢測裝置，係檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置，前述位置指示器，係具備有：在前述筆形狀之殼體的前端部處，被配設在前述殼體之軸向位置之特定之位置處的第1電極；和相互被電性分離並且以包圍前述殼體之軸向位置之特定之位置的方式所配設之至少3個的第2電極；和控制電路，係以對於前述第1電極而供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號，並將前述至少3個的第2電極選擇性地設定為特定之電位，並且產生對於被選擇性地設定為前述特定之電位之前述第2電極作辨識的辨識資訊而送出至前述感測器處的方式，來進行控制，前述感測器，係具備有：被配設在第1方向上之複數之導體；和被配設在與前述第1方向相異之第2方向上之複數之導體；和位置檢測電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器之前述第1電極所送出之前述交流訊號，來檢測出前述位置指示器在前述感測器上所指示的位置；和角度資訊算出電路，係基於藉由前述感測器所受訊了的從前述位置指示器所送出之前述交流訊號和前述辨識資訊，來算出在前述感測器上的前述位置指示器之旋轉角以及傾斜角的至少其中一方之資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之位置檢測裝置，其中，前述位置指示器，係具備有：從前述筆形狀之殼體的前端部而突出之芯體；和檢測出被施加於前述芯體處之壓力的壓力檢測感測器，並且，係構成為：若是藉由前述壓力檢測感測器所檢測出的被施加於前述芯體處之壓力超過特定之值，則前述控制電路，係進行將構成前述第2電極之前述至少3個的電極選擇性地設定為前述特定之電位，並且產生對於被選擇性地設定為前述特定之電位之前述第2電極作辨識的前述辨識資訊，而送出至前述感測器處之控制。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之位置檢測裝置，其中，前述殼體之前端部，係具備有筒狀構件，該筒狀構件，係被形成有前述至少3個的第2電極。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之位置檢測裝置，其中，被形成有前述至少3個的第2電極之前述筒狀構件，係具備有使前述芯體作插通之中空部。
  15. 如申請專利範圍第13項所記載之位置檢測裝置，其中，前述至少3個的第2電極，係被形成於前述筒狀構件之外周部處，前述殼體，係具備有使前述筒狀構件作卡合之卡合部，並且，前述卡合部，係具備有複數之接點，該複數之接點，係當使前述筒狀構件卡合於前述卡合部處時，用以與被形成於前述筒狀構件之前述外周部處之前述至少3個的第2電極之各者作電性連接。
  16. 如申請專利範圍第12項所記載之位置檢測裝置，其中，前述芯體係具備有導電性，前述芯體，係構成前述第1電極。
  17. 如申請專利範圍第11項所記載之位置檢測裝置，其中，前述位置指示器，係具備有：從前述筆形狀之殼體的前端部而突出之芯體；和檢測出被施加於前述芯體處之壓力的壓力檢測感測器，並且，係構成為：若是藉由前述壓力檢測感測器所檢測出的被施加於前述芯體處之壓力係為特定之值以下，則前述控制電路，係對於前述至少3個的第2電極中之任一者之電極而均不進行設定為前述特定之電位之控制。
  18. 如申請專利範圍第11項所記載之位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係構成為以從將被設定為前述特定電位之前述至少3個的第2電極中一次選擇特定數量之電極的方式來依序作選擇，並且產生對於被選擇性地設定為前述特定之電位的前述特定數量之第2電極作辨識之前述辨識資訊，來進行控制。
  19. 如申請專利範圍第18項所記載之位置檢測裝置，其中，前述特定數量係為1，前述控制電路，係構成為以從將被設定為前述特定電位之前述至少3個的第2電極中一次選擇1個電極的方式來依序作選擇，並且產生對於被設定為前述特定之電位之前述1個的第2電極作辨識之前述辨識資訊，來進行控制。
  20. 如申請專利範圍第11項所記載之位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係以經由被供給前述交流訊號之前述第1電極來送出前述辨識資訊的方式而進行控制。
  21. 如申請專利範圍第11項所記載之位置檢測裝置，其中，前述至少3個的第2電極，係以在前述殼體之前端部處而與前述殼體成為一體性的方式，而被作配設。
  22. 一種位置指示器，其特徵為，係具備有：筆形狀之殼體；和在前述筆形狀之殼體內所具備之交流訊號產生電路，並將藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號對於位置檢測裝置之感測器送出；和在前述筆形狀之殼體的前端部處，具備有相互被電性分離並且以包圍前述殼體之軸向位置之特定之位置的方式所配設之至少3個的電極；和控制電路，係進行第1控制以對於前述至少3個的電極而選擇性地供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號，並產生對於被選擇性地供給前述交流訊號之前述電極作辨識的辨識資訊而送出至前述感測器處，並且進行第2控制，以同時對於前述至少3個的電極而供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的前述交流訊號。
  23. 一種位置指示器，其特徵為，係具備有：筆形狀之殼體；和在前述筆形狀之殼體內具備有交流訊號產生電路，並將藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號對於位置檢測裝置之感測器送出；和在前述筆形狀之殼體的前端部處，具備有被配設在前述殼體之軸向位置之特定之位置處的第1電極、和相互被電性分離並且以包圍前述殼體之軸向位置之特定之位置的方式所配設之至少3個的第2電極；和控制電路，係以對於前述第1電極而供給藉由前述交流訊號產生電路所產生的交流訊號，並將前述至少3個的第2電極之1或複數個選擇性地設定為特定之電位，並且產生對於被選擇性地設定為前述特定之電位之前述第2電極作辨識的辨識資訊而送出至前述感測器處的方式，來進行控制。
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