WO2023238641A1 - 位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システム - Google Patents

位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システム Download PDF

Info

Publication number
WO2023238641A1
WO2023238641A1 PCT/JP2023/018889 JP2023018889W WO2023238641A1 WO 2023238641 A1 WO2023238641 A1 WO 2023238641A1 JP 2023018889 W JP2023018889 W JP 2023018889W WO 2023238641 A1 WO2023238641 A1 WO 2023238641A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electromagnetic induction
position detection
loop
detection device
induction pen
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018889
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸治 野口
Original Assignee
株式会社ワコム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ワコム filed Critical 株式会社ワコム
Publication of WO2023238641A1 publication Critical patent/WO2023238641A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

Definitions

  • the present invention relates to a position detection device, an electromagnetic induction pen, and a position detection system.
  • Patent Document 1 discloses an example of this type of position detection device.
  • the position detection device described in the document has a plurality of X-side loop coils arranged in parallel along the X-axis and a plurality of Y-side loop coils arranged in parallel along the Y-axis, and each Y-side loop It is configured to sequentially drive the X-side loop coils one by one (to flow a predetermined drive current) while detecting the induced current appearing in the coils.
  • the electromagnetic induction pen described in the same document is configured to have a resonant circuit including a coil and a capacitor.
  • the position detection device When the position detection device drives an X-side loop coil, a significant induced current is detected in the Y-side loop coil where the electromagnetic induction pen is located near the intersection with the X-side loop coil.
  • the position detection device described in Patent Document 1 is configured to derive the coordinates of an electromagnetic induction pen by utilizing the properties of such induced current.
  • Patent Document 1 has a problem in that data cannot be transmitted from the electromagnetic induction pen to the position detection device.
  • a period is provided in which the position detection device does not drive the X-side loop coil
  • data can be transmitted from the electromagnetic induction pen to the position detection device within that period. That is, when the position detection device supplies a drive current to the X-side loop coil, an alternating magnetic field generated on the touch surface charges a capacitor that constitutes a resonant circuit within the electromagnetic induction pen. Thereafter, when the position detection device stops supplying the drive current to the X-side loop coil, a reflected signal is transmitted from the coil forming the resonant circuit in the electromagnetic induction pen due to the power accumulated in the capacitor.
  • the electromagnetic induction pen can change the frequency of the reflected signal to be transmitted by controlling the resonant frequency of the resonant circuit based on the data to be transmitted.
  • the position detection device can acquire the data transmitted by the electromagnetic induction pen by detecting a reflected signal as an induced current flowing in the X-side loop coil or the Y-side loop coil and detecting a change in its frequency.
  • one object of the present invention is to provide a position detection device, an electromagnetic induction pen, and a position detection device capable of transmitting data from the electromagnetic induction pen to the position detection device while the position detection device is driving a loop coil.
  • the object of the present invention is to provide a detection system.
  • a position detection device includes a plurality of first loop coils arranged in a row in a first direction, and a plurality of second loop coils arranged in a row in a second direction orthogonal to the first direction. and a sensor controller that detects an induced current in each of the plurality of second loop coils while driving one of the plurality of first loop coils, The controller derives the position of the electromagnetic induction pen in at least the second direction based on the distribution of levels of the plurality of detected induced currents, and demodulates the detected induced current according to on-off modulation, It is a position detection device that acquires data transmitted by the electromagnetic induction pen.
  • the electromagnetic induction pen includes a resonant circuit including a coil and a capacitor, a switch element connected in parallel with the capacitor, and on/off control of the switch element based on data transmitted to a position detection device.
  • a processing circuit that transmits the data to the position detection device, the processing circuit detecting an alternating current generated in the resonant circuit by an alternating magnetic field intermittently transmitted by the position detection device.
  • an electromagnetic device that performs an operation, detects a timing at which the position detection device newly starts sending out the alternating magnetic field based on the result of the detection operation, and executes the on/off control of the switch element based on the detected timing. It is an inductive pen.
  • a position detection system includes an electromagnetic induction pen and a position detection device, wherein the electromagnetic induction pen includes a resonant circuit including a coil and a capacitor, and a switch element connected in parallel with the capacitor. , a processing circuit that transmits the data to the position detecting device by executing on/off control of the switch element based on the data transmitted to the position detecting device, the position detecting device , a plurality of first loop coils arranged side by side in a first direction, a plurality of second loop coils arranged side by side in a second direction perpendicular to the first direction, and a plurality of first loop coils arranged side by side in a second direction orthogonal to the first direction.
  • a sensor controller that detects an induced current in each of the plurality of second loop coils while driving one of the plurality of second loop coils; Deriving the position of the electromagnetic induction pen in at least the second direction based on the distribution of levels of the induced current and demodulating the detected induced current according to an on-off modulation, It is a position detection system that acquires data.
  • the position detection device by switching between a state in which a resonant circuit exists and a state in which a resonant circuit does not exist on the electromagnetic induction pen side, while the position detection device is driving the loop coil, the position detection device is transferred from the electromagnetic induction pen to It becomes possible to send data to.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a position detection system 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between sending out an alternating magnetic field AM and receiving a pen signal PS. It is a figure which shows the simulation result of the waveform of drive current Tx, electromotive force PE, and induced current Rx.
  • 3 is a diagram illustrating a method of position derivation by the sensor controller 31.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram showing simulation results of waveforms of drive current Tx, electromotive force PE, and induced current Rx when the electromagnetic induction pen 2 modulates the pen signal PS on and off.
  • FIG. 3 is a diagram showing simulation results of amplitudes of induced currents Rx 1 to Rx 3 observed in each of loop coils LCx 2 to LCx 3 when coil L is located above loop coil LCx 2.
  • FIG. 7 is a diagram showing differential detection performed by a sensor controller 31 according to a second embodiment of the present invention.
  • 3 is a diagram showing simulation results of waveforms of base noise observed in loop coils LCx 1 to LCx 7 located 1st to 7th from one end in the x direction among the plurality of loop coils LCx included in the position detection device 3.
  • FIG. 7 is a diagram showing differential detection performed by a sensor controller 31 according to a third embodiment of the present invention. 9 is a diagram obtained by plotting the amplitude of the base noise shown in FIG. 8 with the horizontal axis in the x direction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a local scan method performed by a sensor controller 31 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a position detection system 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the position detection system 1 includes an electromagnetic induction pen 2 and a position detection device 3, each of which is compatible with the EMR method.
  • the electromagnetic induction pen 2 is a pen-shaped device including a core body 20, a pressure sensor 21, a side switch 22, a processing circuit 23, a coil L, a capacitor C, and a switch element SW.
  • the position detection device 3 is a device including a plurality of loop coils LC, a switch section 30, a sensor controller 31, and a host processor 32.
  • the plurality of loop coils LC include a plurality of loop coils LCx (second loop coils) arranged in the x direction (second direction) and a plurality of loop coils LCx (second loop coils) arranged in the y direction (first direction) orthogonal to the x direction.
  • a plurality of loop coils LCy (first loop coils) arranged are included.
  • a typical example of the position detecting device 3 is a tablet terminal or a notebook computer whose display screen also serves as a touch screen, but the position detecting device 3 may be configured with a digitizer or the like that does not have a display screen.
  • the sensor controller 31 intermittently sends out an alternating magnetic field AM from the touch surface via a plurality of loop coils LCy. It is configured with a function.
  • an electromotive force PE is generated in the coil L, and a pen signal PS as a reflected signal is transmitted from the coil L.
  • the position detection device 3 detects the position of the electromagnetic induction pen 2 by detecting the pen signal PS in the loop coil LCx while sending out the alternating magnetic field AM.
  • the processing circuit 23 of the electromagnetic induction pen 2 While transmitting the pen signal PS, the processing circuit 23 of the electromagnetic induction pen 2 modulates the pen signal PS on and off by turning on and off the switch element SW based on the data transmitted to the position detection device 3. conduct.
  • the reason why the pen signal PS can be modulated on and off by turning on and off the switch element SW will be explained in detail later, but the processing circuit 23 performs this on-off modulation, and the position detection device 3 demodulates the pen signal PS, so that the sensor controller 31 is sending out the alternating magnetic field AM, data transmission from the electromagnetic induction pen 2 to the position detection device 3 is realized.
  • the respective configurations of the electromagnetic induction pen 2 and the position detection device 3 for realizing such data transmission will be described in detail.
  • the plurality of loop coils LC are coils arranged within the touch surface, and are configured to include the plurality of loop coils LCx and LCy described above. One end of each loop coil LC is connected to the switch section 30, and the other end is grounded.
  • the switch unit 30 is a circuit that serves to connect one or more of the plurality of loop coils LC to the sensor controller 31 under the control of the sensor controller 31.
  • the sensor controller 31 detects the position of the electromagnetic induction pen 2 within the touch surface, acquires the data transmitted by the electromagnetic induction pen 2 using the pen signal PS, and sequentially supplies the detected position and the acquired data to the host processor 32. It is an integrated circuit that has the function of In order to perform these processes, the sensor controller 31 sequentially drives the plurality of loop coils LCy (that is, supplies the drive current Tx to each of the plurality of loop coils LCy in order), and also supplies the plurality of loop coils LCx with the drive current Tx. It is configured to receive the induced current Rx that appears as a pen signal PS.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between sending out the alternating magnetic field AM and receiving the pen signal PS.
  • the sensor controller 31 supplies a drive current Tx to one of the plurality of loop coils LCy
  • an alternating magnetic field AM is generated around the loop coil LCy.
  • the direction of the generated alternating magnetic field AM is parallel to the loop coil LCx, so even if the alternating magnetic field AM is generated, an induced current Rx is generated in the loop coil LCx only by this. There is almost no flow.
  • the sensor controller 31 is configured to detect the induced current Rx that has flowed in this way as a pen signal PS.
  • FIG. 3 is a diagram showing simulation results of waveforms of drive current Tx, electromotive force PE, and induced current Rx.
  • the induced current Rx one flow through the loop coil LCx located near the electromagnetic induction pen 2, and the other flow through the loop coil LCx located far from the electromagnetic induction pen 2 are shown.
  • the vertical axis is the amplitude of each waveform
  • the horizontal axis is time ( ⁇ s).
  • the figure shows an example in which the sensor controller 31 starts driving a loop coil LCy at 0 ⁇ s.
  • the amplitude of the induced current Rx is controlled by the loop coil LCx located near the electromagnetic induction pen 2 and the loop coil LCx located far from the electromagnetic induction pen 2. A noticeable difference appears.
  • the sensor controller 31 utilizes this difference to derive the position of the electromagnetic induction pen 2 while the loop coil LCy is being driven.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of position derivation by the sensor controller 31.
  • the sensor controller 31 derives the position of the electromagnetic induction pen 2 while driving the loop coil LCy.
  • the sensor controller 31 which has not yet detected the electromagnetic induction pen 2, performs a global scan to newly detect the electromagnetic induction pen 2. Specifically, the sensor controller 31 supplies the drive current Tx to one of the plurality of loop coils LCy that the position detection device 3 has, and supplies the drive current Tx to one of the plurality of loop coils LCy that the position detection device 3 has.
  • the process of detecting the induced current Rx (pen signal PS) in each of the loop coils LCx is sequentially executed for each of the plurality of loop coils LCy. Then, the position of the electromagnetic induction pen 2 in each of the x direction and the y direction is derived based on the distribution within the touch surface of the levels of the plurality of induced currents Rx detected during this process.
  • the sensor controller 31 performs a local scan to update the position of the electromagnetic induction pen 2. Specifically, the sensor controller 31 first selects each predetermined number of loop coils LCx, LCy based on the latest detected position. In this selection, it is preferable that the sensor controller 31 selects each predetermined number of loop coils LCx, LCy in order of proximity to the latest detected position. Then, the sensor controller 31 performs the same process as the global scan using only the selected loop coils LCx and LCy.
  • the sensor controller 31 supplies a drive current Tx to one of the selected predetermined number of loop coils LCy, and induces an induced current Rx ( The process of detecting the pen signal PS) is sequentially executed for each of the selected predetermined number of loop coils LCy. Then, based on the distribution in the touch surface of the levels of the plurality of induced currents Rx detected in this process, the position of the electromagnetic induction pen 2 in each of the x direction and the y direction is newly derived, and the derived position is Update detected locations.
  • the sensor controller 31 When performing the above local scan, the sensor controller 31 also performs processing to acquire data transmitted by the electromagnetic induction pen 2. As described above, since the electromagnetic induction pen 2 performs on/off modulation of the pen signal PS, the induced current Rx detected by the sensor controller 31 is also on/off modulated. The sensor controller 31 acquires the data transmitted by the electromagnetic induction pen 2 by demodulating the induced current Rx subjected to on-off modulation in accordance with the on-off modulation.
  • the sensor controller 31 provides a period of a predetermined length in which the drive current Tx is not supplied to any of the loop coils LCy before starting to supply the drive current Tx to any of the loop coils LCy. configured.
  • the alternating magnetic field AM generated by the position detection device 3 is intermittently sent out from the touch surface.
  • the predetermined time length may not be long, such as when data is transmitted by frequency control of a reflected signal, but may be very short, such that the electromagnetic induction pen 2 can detect a break in the alternating magnetic field AM.
  • the electromagnetic induction pen 2 detects the timing at which the sensor controller 31 starts sending out the alternating magnetic field AM anew by detecting breaks in the alternating magnetic field AM generated by this intermittent sending out, and generates a pen signal based on the detected timing. Executes on/off modulation of PS. Further, the sensor controller 31 also demodulates the pen signal PS based on the timing to start sending out the alternating magnetic field AM (that is, the timing to start driving one of the loop coils LCy). By doing so, it becomes possible to transmit data from the electromagnetic induction pen 2 to the sensor controller 31 in a synchronized state.
  • the host processor 32 uses the position and data supplied from the sensor controller 31 to perform processes such as moving the cursor displayed on the display surface and generating stroke data indicating the trajectory of the electromagnetic induction pen 2 within the touch surface. conduct. Regarding the stroke data, the host processor 32 performs a process of rendering and displaying the generated stroke data, a process of generating and recording digital ink including the generated stroke data, and a process of generating and recording the generated digital ink in accordance with user instructions. It also performs processing such as sending the data to an external device.
  • the core body 20 is a rod-shaped member that constitutes the pen tip of the electromagnetic induction pen 2, and is configured to be movable in the direction of the pen axis.
  • the rear end of the core body 20 is in contact with the pressure sensor 21 .
  • the pressure sensor 21 is a sensor that detects the pressure applied to the pen tip by detecting the pressing force from the rear end of the core body 20, and supplies a value indicating the detected pressure (pen pressure value) to the processing circuit 23. It is configured like this.
  • the side switch 22 is an on/off type switch provided on the surface of the electromagnetic induction pen 2, and is configured to supply information indicating its on/off state (on/off information) to the processing circuit 23.
  • FIG. 2 shows an example in which the electromagnetic induction pen 2 has one side switch 22, the electromagnetic induction pen 2 may have a plurality of side switches 22. Further, a similar switch may be provided on a surface other than the side surface of the electromagnetic induction pen 2 (for example, at the end).
  • the coil L is an inductor provided near the pen tip and magnetically coupled to the loop coil LC in the position detection device 3.
  • Coil L is connected in series with capacitor C, and together with capacitor C constitutes a resonant circuit.
  • an electromotive force PE is excited in the coil L by electromagnetic induction, an alternating current is generated in the resonant circuit, and electric power is transferred to the capacitor C. Accumulated.
  • an induced current Rx pen signal PS
  • a reflected signal appears in the loop coil LC in the position detection device 3, and is detected by the sensor controller 31.
  • the switch element SW is a single-pole, single-throw switch connected in series to the capacitor C.
  • the coil L and the capacitor C function as a resonant circuit when the switch element SW is off, but do not function as a resonant circuit when the switch element SW is on because the capacitor C is short-circuited.
  • the disturbance of the magnetic field described with reference to FIG. stops flowing. That is, when the switch element SW is on, the pen signal PS is not transmitted from the electromagnetic induction pen 2 to the position detection device 3.
  • the processing circuit 23 is an integrated circuit that transmits data to the position detection device 3 by executing on/off control of the switch element SW based on the data transmitted to the position detection device 3.
  • Examples of the data to be transmitted include the pen pressure value and on/off information described above, as well as a pen ID uniquely assigned to the electromagnetic induction pen 2.
  • the processing circuit 23 when transmitting data "0", the processing circuit 23 sets the amplitude of the pen signal PS to the minimum value (low) by controlling the switch element SW to be on, and when transmitting data "1", the processing circuit 23 switches The amplitude of the pen signal PS may be set to the maximum value (high) by controlling the element SW to turn off. This is nothing but on/off modulation of the pen signal PS by on/off control of the switch element SW.
  • the position detection device 3 can acquire the data transmitted by the electromagnetic induction pen 2 by demodulating the received pen signal PS according to on/off control.
  • FIG. 5 is a diagram showing simulation results of the waveforms of the drive current Tx, electromotive force PE, and induced current Rx when the electromagnetic induction pen 2 modulates the pen signal PS on and off.
  • the notation “induced current Rx n” shown in the same figure refers to the induction observed in the nth loop coil LCx from one end in the x direction (hereinafter sometimes referred to as “loop coil LCx n ”). It represents the current Rx.
  • the figure shows a case where the coil L of the electromagnetic induction pen 2 is located above the loop coil LCx 3 .
  • a state in which the amplitude of the electromotive force PE is relatively small corresponds to a state in which the processing circuit 23 turns on the switch element SW to transmit data "0". Further, a state in which the amplitude of the electromotive force PE is relatively large corresponds to a state in which the processing circuit 23 turns off the switch element SW in order to transmit data "1". In this way, when the processing circuit 23 turns on and off the switch element SW, the amplitude of the electromotive force PE changes greatly, and this change is also reflected in the induced current Rx appearing in the loop coil LCx.
  • FIG. 5 a state in which the amplitude of the electromotive force PE is relatively small corresponds to a state in which the processing circuit 23 turns on the switch element SW to transmit data "0". Further, a state in which the amplitude of the electromotive force PE is relatively large corresponds to a state in which the processing circuit 23 turns off the switch element SW in order to transmit data "1". In this way, when the processing circuit 23 turns on and off the
  • the position detection device 3 is configured to acquire the data transmitted by the electromagnetic induction pen 2 by performing a demodulation operation on the induced current Rx 3 whose amplitude is increased in this way.
  • the processing circuit 23 performs a detection operation of the alternating current generated in the resonant circuit, and based on the result of this detection operation, detects the timing at which the position detection device 3 newly starts sending out the alternating magnetic field AM. configured to perform processing.
  • the processing circuit 23 then executes on/off control of the switch element SW based on the timing detected through this process. Thereby, as described above, it becomes possible to transmit data from the electromagnetic induction pen 2 to the sensor controller 31 in a synchronized state.
  • the induced current Rx is detected in the position detection device 3 when the switch element SW is off (that is, in a state where a resonant circuit exists).
  • the switch element SW is on (that is, when there is no resonant circuit)
  • the induced current Rx is not detected in the position detection device 3.
  • Executing on/off control of the switch element SW is equivalent to on/off modulating the induced current Rx, that is, the pen signal PS. Therefore, according to the position detection system 1 according to the present embodiment, data cannot be transmitted from the electromagnetic induction pen 2 to the position detection device 3 while the position detection device 3 is driving the loop coil LCy. It becomes possible.
  • the sensor controller 31 is configured to intermittently send out the alternating magnetic field AM, and the timing when the position detection device 3 newly starts sending out the alternating magnetic field AM is determined. Since the processing circuit 23 is configured to carry out on/off modulation of the pen signal PS based on this, it becomes possible to transmit data from the electromagnetic induction pen 2 to the sensor controller 31 in a synchronized state.
  • the position detection system 1 it is possible to obtain the effect that the S/N ratio of the pen signal PS can be increased compared to the case where data is transmitted by frequency control of the reflected signal. This point will be explained below with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing simulation results of the amplitudes of induced currents Rx 1 to Rx 3 observed in each of the loop coils LCx 1 to LCx 3 when the coil L is located above the loop coil LCx 2 .
  • the amplitude W1 indicates the amplitude of the induced currents Rx 1 to Rx 3 that are on-off modulated according to the present embodiment (the average value of the amplitudes observed when the switch element SW is off), and the amplitude W2 indicates the reflected
  • the figure also shows amplitudes W1 and W2 when the distances between the pen tip of the electromagnetic induction pen 2 and the touch surface are 0 mm,
  • the amplitude W1 is significantly larger than the amplitude W2, regardless of the distance between the pen tip of the electromagnetic induction pen 2 and the touch surface. This is because while the position detecting device 3 is driving the loop coil LCy, power is constantly supplied from the sensor controller 31 to maintain the amplitude of the induced current Rx, whereas the position detecting device 3 is driving the loop coil LCy. After the driving of the coil LCy is stopped, the power to maintain the amplitude of the induced current Rx is provided solely by the power stored in the capacitor C. Since the remaining charge of the capacitor C gradually decreases, the amplitude of the induced current Rx also gradually decreases.
  • the electromagnetic induction pen 2 is configured to transmit the pen signal PS while the position detection device 3 is driving the loop coil LCy.
  • the pen signal PS can be transmitted with a larger amplitude than when the electromagnetic induction pen 2 is configured to transmit data by controlling the frequency of the reflected signal. Therefore, compared to the case where the electromagnetic induction pen 2 is configured to transmit data by controlling the frequency of the reflected signal, it is possible to increase the S/N ratio of the pen signal PS.
  • the position detection system 1 according to the present embodiment differs from the position detection system 1 according to the first embodiment in that the sensor controller 31 performs differential detection of the induced current Rx. Since the other points are similar to the position detection system 1 according to the first embodiment, the following description will focus on the differences from the position detection system 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing differential detection performed by the sensor controller 31 according to this embodiment.
  • the sensor controller 31 according to the present embodiment derives the position of the electromagnetic induction pen 2 described above by using the difference in the level of the induced current Rx in each of two adjacent loop coils LCx, and , is configured to demodulate the pen signal PS.
  • the induced current Rx k detected by the loop coil LCx k (k is an integer from 1 to n-1, n is the total number of loop coils LCx ) and the induced current Rx k+1 detected by the loop coil LCx k+1.
  • FIG. 8 is a diagram showing simulation results of waveforms of base noise observed in loop coils LCx 1 to LCx 7 located 1st to 7th from one end in the x direction among the plurality of loop coils LCx included in the position detection device 3. It is. As shown in the figure, the phases of the base noise observed in each loop coil LCx are equal, so the base noise can be canceled by deriving the difference between the induced currents Rx. Therefore, it can be said that the processing of the sensor controller 31 described above makes it possible to reduce the influence of base noise.
  • FIG. 9 shows the amplitudes of the induced currents Rx 1 to Rx 7 and the differences DRx 1 to DRx 7 obtained when the coil L of the electromagnetic induction pen 2 is located above the loop coil LCx 4 in the x direction. It is a figure which shows the simulation result of distribution. Distribution W3 shown in the figure shows the distribution of the amplitudes of the differences DRx 1 to DRx 7 , and distribution W4 shows the distribution of the amplitudes of the induced currents Rx 1 to Rx 7 .
  • the sensor controller 31 is configured to derive the position of the electromagnetic induction pen 2 while correcting such a shift.
  • the distribution W4 is smaller than the distribution W3 at areas other than the peak. This means that the base noise is effectively canceled by the processing performed by the sensor controller 31 according to the present embodiment. It is also understood from the results in FIG. 9 that the processing performed by the sensor controller 31 according to the present embodiment has the effect of increasing the peak value of the distribution.
  • the position of the electromagnetic induction pen 2 is derived using the difference in the level of the induced current Rx in each of two adjacent loop coils LCx, and Since the sensor controller 31 is configured to demodulate the pen signal PS, it is possible to reduce the influence of base noise on the derivation of the position of the electromagnetic induction pen 2 and the demodulation of the pen signal PS. Further, according to the position detection system 1 according to the present embodiment, it is also possible to improve the peak value of the amplitude distribution of the pen signal PS.
  • the position detection system 1 according to the present embodiment is different from the position detection system according to the second embodiment in that the sensor controller 31 performs differential detection of the induced current Rx only for the loop coil LCx located at the end in the x direction. Different from 1. Since the other points are similar to the position detection system 1 according to the second embodiment, the following description will focus on the differences from the position detection system 1 according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing differential detection performed by the sensor controller 31 according to this embodiment.
  • the sensor controller 31 according to the present embodiment includes loop coils LCx 1 and LCx n located at one end in the x direction among the plurality of loop coils LCx, and adjacent loop coils LCx 2 and LCx. Differential detection is performed only for n-1 . Specifically, a current obtained by subtracting induced current Rx n from induced current Rx 1 is used as induced current Rx 1 , and a current obtained by subtracting induced current Rx n-1 from induced current Rx 2 is used as induced current Rx 2 .
  • FIG. 11 is a diagram in which the amplitude of the base noise shown in FIG. 8 is plotted with the horizontal axis in the x direction.
  • the amplitude of the base noise becomes large in the loop coils LCx 1 and LCx 2 near the ends in the x direction, and becomes small in the other loop coils LCx. This is because, as can be understood by referring to FIG. 2 mentioned above, at the end in the x direction, there is a short portion within the loop coil LCy that extends in the x direction, and the alternating magnetic field AM generated in this portion This is considered to be because the signal is received by the loop coil LCx.
  • the sensor controller 31 performs differential detection of the induced current Rx between the ends in the x direction, so the base noise is particularly large in the x direction. At the end of , it becomes possible to reduce the influence of base noise on the derivation of the position of the electromagnetic pen 2 and the demodulation of the pen signal PS.
  • two loop coils LCx from both ends in the x direction are subjected to differential detection, but one loop coil LCx from both ends in the x direction is subjected to differential detection.
  • three or more loop coils LCx from both ends in the x direction may be subjected to differential detection.
  • the position detection system 1 according to the present embodiment differs from the position detection system 1 according to the first embodiment in that the specific method of local scanning is different. Since the other points are similar to the position detection system 1 according to the first embodiment, the following description will focus on the differences from the position detection system 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a local scan method performed by the sensor controller 31 according to the present embodiment.
  • the figure shows a case where the latest detected position of the electromagnetic induction pen 2 is near the intersection of the loop coil LCx a and the loop coil LCy b .
  • the figure also shows the number of loop coils LCx and LCy selected by the sensor controller 31 during local scanning, five each (specifically, loop coils LCx a-2 to LCx a+2 and loop coils LCy b- 2 to LCy b+2 ). Note that this number is not limited to five, and it goes without saying that it may be more or less than five.
  • the sensor controller 31 first detects each of the five loop coils LCx a-2 to LCx a +2 , LCy b-2 to LCy b+2, as well as each of the five loop coils LCx a-2 to LCx a+2 and Select one loop coil LCx, LCy. In this selection, the sensor controller 31 is configured to select the loop coils LCx a and LCy b closest to the latest detected position.
  • loop coils LCx a-2 to LCx a+2 and LCy b-2 to LCy b+2 which were also selected in the local scan of the first embodiment, are referred to as “receiving loop coils", and the latest detected loop coils are referred to as “receiving loop coils”.
  • the loop coils LCx a and LCy b selected as the ones closest to the position of are sometimes referred to as "loop coils for sending out”.
  • the sensor controller 31 supplies the drive current Tx to the loop coil LCy b selected as the sending loop coil, and while supplying the driving current Tx, the loop coil LCy b selected as the receiving loop coil
  • the induced current Rx is detected in each of the five loop coils LCx a-2 to LCx a+2 .
  • the position of the electromagnetic induction pen 2 in the x direction is derived based on the level distribution (x direction distribution) of the five induced currents Rx a-2 to Rx a+2 (pen signal PS) obtained in this way.
  • the sensor controller 31 supplies the drive current Tx to the loop coil LCxa selected as the sending loop coil, and while supplying the driving current Tx, the loop coil LCxa selected as the receiving loop coil is supplied with the driving current Tx.
  • the induced current Rx is detected in each of the five loop coils LCy b-2 to LCy b+2 .
  • the position of the electromagnetic induction pen 2 in the y-direction is derived based on the level distribution (y-direction distribution) of the five induced currents Rx b-2 to Rx b+2 (pen signals PS) obtained in this way.
  • the sensor controller 31 executes a local scan through such processing, it becomes possible to shorten the time required for one local scan compared to the first embodiment. That is, when position derivation is performed using each of five loop coils LCx and LCy as in the example shown in FIG. 12, the drive current Tx is supplied five times in the local scan of the first embodiment. However, in the local scan of this embodiment, two times is sufficient. Therefore, the time required for one local scan is reduced.
  • Position detection system Electromagnetic induction pen 3 Position detection device 20 Core body 21 Pressure sensor 22 Side switch 23 Processing circuit 30 Switch unit 31 Sensor controller 32 Host processor AM Alternating magnetic field C Capacitor L Coil LC, LCx, LCy Loop coil PE Electromotive force PS Pen signal Rx Induced current SW Switch element Tx AC current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

【課題】位置検出装置がループコイルの駆動を行っている間に、電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信できるようにする。 【解決手段】本発明による電磁誘導ペン２は、コイルＬ及びコンデンサＣを含む共振回路と、コンデンサＣと並列に接続されたスイッチ素子ＳＷと、位置検出装置３に対して送信するデータに基づいてスイッチ素子ＳＷのオンオフ制御を実行することにより、位置検出装置３に対して上記データを送信する処理回路２３と、を含む。

Description

位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システム
　本発明は、位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システムに関する。
　電磁誘導方式（ＥＭＲ方式）によって電磁誘導ペンの位置検出を行う位置検出装置が知られている。特許文献１には、この種の位置検出装置の一例が開示されている。同文献に記載される位置検出装置は、Ｘ軸に沿って並置された複数のＸ側ループコイルと、Ｙ軸に沿って並置された複数のＹ側ループコイルとを有し、各Ｙ側ループコイルに現れる誘導電流の検出を行いつつＸ側ループコイルを１つずつ順に駆動する（所定の駆動電流を流す）よう構成される。また、同文献に記載される電磁誘導ペンは、コイル及びコンデンサを含む共振回路を有して構成される。
　位置検出装置があるＸ側ループコイルを駆動するとき、そのＸ側ループコイルとの交点の近傍に電磁誘導ペンが存在するＹ側ループコイルにおいて、有意な誘導電流が検出される。特許文献１に記載の位置検出装置は、このような誘導電流の性質を利用して、電磁誘導ペンの座標を導出するよう構成されている。
特公平０５－０１９１６４号公報
　しかしながら、特許文献１の技術には、電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信することはできないという課題がある。
　この点、位置検出装置がＸ側ループコイルの駆動を行わない期間を設ければ、その期間内に、電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信することが可能になる。すなわち、位置検出装置がＸ側ループコイルに駆動電流を供給すると、タッチ面上に発生する交番磁界によって、電磁誘導ペン内の共振回路を構成するコンデンサが充電される。その後、位置検出装置がＸ側ループコイルへの駆動電流の供給を停止すると、コンデンサに蓄積された電力により、電磁誘導ペン内の共振回路を構成するコイルから反射信号が送信される。このとき電磁誘導ペンは、送信対象のデータに基づいて共振回路の共振周波数を制御することによって、送信する反射信号の周波数を変化させることができる。位置検出装置は、Ｘ側ループコイル又はＹ側ループコイルに流れる誘導電流として反射信号を検出し、その周波数の変化を検出することで、電磁誘導ペンが送信したデータを取得することができる。
　なお、このような反射信号の周波数制御によるデータの送信は、位置検出装置がＸ側ループコイルを駆動している間には行うことができない。なぜなら、位置検出装置がＸ側ループコイルを駆動している間には、反射信号の周波数が駆動電流の周波数と強制的に一致してしまうからである。
　このように、位置検出装置がＸ側ループコイルの駆動を行わない期間を設ければ、その期間内に、電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信できるようになるものの、位置検出装置がＸ側ループコイルの駆動を行わない期間を設けるということは、その分、位置検出の頻度が低下してしまうことを意味する。そこで、位置検出装置がＸ側ループコイルの駆動を行っている間に、電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信できるようにすることが求められていた。
　したがって、本発明の目的の一つは、位置検出装置がループコイルの駆動を行っている間に電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信できる位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システムを提供することにある。
　本発明による位置検出装置は、第１の方向に並べて配置される複数の第１のループコイルと、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置される複数の第２のループコイルと、前記複数の第１のループコイルのうちの１つを駆動している間に、前記複数の第２のループコイルのそれぞれにて誘導電流の検出を行うセンサコントローラと、を含み、前記センサコントローラは、検出した複数の前記誘導電流のレベルの分布に基づいて、少なくとも前記第２の方向における前記電磁誘導ペンの位置を導出するとともに、検出した前記誘導電流をオンオフ変調に従って復調することによって、前記電磁誘導ペンが送信したデータを取得する、位置検出装置である。
　本発明による電磁誘導ペンは、コイル及びコンデンサを含む共振回路と、前記コンデンサと並列に接続されたスイッチ素子と、位置検出装置に対して送信するデータに基づいて前記スイッチ素子のオンオフ制御を実行することにより、前記位置検出装置に対して前記データを送信する処理回路と、を含み、前記処理回路は、位置検出装置が断続的に送出する交番磁界により前記共振回路内に発生する交流電流の検出動作を行い、前記検出動作の結果に基づいて前記位置検出装置が新たに前記交番磁界の送出を開始するタイミングを検出し、検出したタイミングに基づいて前記スイッチ素子の前記オンオフ制御を実行する、電磁誘導ペンである。
　本発明による位置検出システムは、電磁誘導ペン及び位置検出装置を含む位置検出システムであって、前記電磁誘導ペンは、コイル及びコンデンサを含む共振回路と、前記コンデンサと並列に接続されたスイッチ素子と、前記位置検出装置に対して送信するデータに基づいて前記スイッチ素子のオンオフ制御を実行することにより、前記位置検出装置に対して前記データを送信する処理回路と、を含み、前記位置検出装置は、第１の方向に並べて配置される複数の第１のループコイルと、前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置される複数の第２のループコイルと、前記複数の第１のループコイルのうちの１つを駆動している間に、前記複数の第２のループコイルのそれぞれにて誘導電流の検出を行うセンサコントローラと、を含み、前記センサコントローラは、検出した複数の前記誘導電流のレベルの分布に基づいて、少なくとも前記第２の方向における前記電磁誘導ペンの位置を導出するとともに、検出した前記誘導電流をオンオフ変調に従って復調することによって、前記電磁誘導ペンが送信したデータを取得する、位置検出システムである。
　本発明によれば、電磁誘導ペン側で共振回路が存在する状態と存在しない状態の切り替えを行うことによって、位置検出装置がループコイルの駆動を行っている間に、電磁誘導ペンから位置検出装置に対してデータを送信することが可能になる。
本発明の第１の実施の形態による位置検出システム１の構成を示す図である。 交番磁界ＡＭの送出とペン信号ＰＳの受信との関係を説明する図である。 駆動電流Ｔｘ、起電力ＰＥ、誘導電流Ｒｘの波形のシミュレーション結果を示す図である。 センサコントローラ３１による位置導出の方法を説明する図である。 電磁誘導ペン２がペン信号ＰＳをオンオフ変調する場合における、駆動電流Ｔｘ、起電力ＰＥ、誘導電流Ｒｘの波形のシミュレーション結果を示す図である。 ループコイルＬＣｘ２の上方にコイルＬが位置している場合に、ループコイルＬＣｘ２～ＬＣｘ３のそれぞれで観測される誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ３の振幅のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の第２の実施の形態によるセンサコントローラ３１が実行する差動検出を示す図である。 位置検出装置３が有する複数のループコイルＬＣｘのうちｘ方向の一端から１～７番目に位置するループコイルＬＣｘ１～ＬＣｘ７において観測されるベースノイズの波形のシミュレーション結果を示す図である。 ループコイルＬＣｘ４の上方に電磁誘導ペン２のコイルＬが位置している場合に得られる誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ７及び差分ＤＲｘ１～ＤＲｘ７について、それぞれの振幅のｘ方向の分布のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の第３の実施の形態によるセンサコントローラ３１が実行する差動検出を示す図である。 図８に示したベースノイズの振幅を、横軸をｘ方向としてプロットしてなる図である。 本発明の第４の実施の形態によるセンサコントローラ３１が行うローカルスキャンの方法を説明する図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１の実施の形態による位置検出システム１の構成を示す図である。同図に示すように、位置検出システム１は、それぞれＥＭＲ方式に対応する電磁誘導ペン２及び位置検出装置３を有して構成される。このうち電磁誘導ペン２は、芯体２０と、圧力センサ２１と、サイドスイッチ２２と、処理回路２３と、コイルＬと、コンデンサＣと、スイッチ素子ＳＷとを含むペン型のデバイスである。一方、位置検出装置３は、複数のループコイルＬＣと、スイッチ部３０と、センサコントローラ３１と、ホストプロセッサ３２とを含む装置である。複数のループコイルＬＣには、ｘ方向（第２の方向）に並べて配置される複数のループコイルＬＣｘ（第２のループコイル）と、ｘ方向と直交するｙ方向（第１の方向）に並べて配置される複数のループコイルＬＣｙ（第１のループコイル）とが含まれる。典型的な例による位置検出装置３は、表示面がタッチ面を兼ねるタブレット端末又はノートパソコンであるが、表示面を有しないデジタイザなどにより位置検出装置３を構成してもよい。
　電磁誘導ペン２及び位置検出装置３の構成を詳しく説明する前に本発明の概要を説明すると、センサコントローラ３１は、複数のループコイルＬＣｙを介し、タッチ面から断続的に交番磁界ＡＭを送出する機能を有して構成される。電磁誘導ペン２のコイルＬがこの交番磁界ＡＭの中に入ると、コイルＬに起電力ＰＥが発生し、反射信号としてのペン信号ＰＳがコイルＬから送信される。位置検出装置３は、交番磁界ＡＭの送出中、ループコイルＬＣｘにおいてこのペン信号ＰＳの検出動作を行うことにより、電磁誘導ペン２の位置検出を行う。
　電磁誘導ペン２の処理回路２３は、ペン信号ＰＳを送信している間、位置検出装置３に対して送信するデータに基づいてスイッチ素子ＳＷのオンオフを行うことにより、ペン信号ＰＳのオンオフ変調を行う。スイッチ素子ＳＷのオンオフによってペン信号ＰＳのオンオフ変調が行える理由については後ほど詳しく説明するが、処理回路２３がこのオンオフ変調を行い、位置検出装置３がペン信号ＰＳの復調を行うことにより、センサコントローラ３１が交番磁界ＡＭを送出している間に、電磁誘導ペン２から位置検出装置３へのデータの送信が実現される。以下、このようなデータ送信を実現するための電磁誘導ペン２及び位置検出装置３それぞれの構成について、詳しく説明する。
　初めに位置検出装置３に着目すると、複数のループコイルＬＣはタッチ面内に配置されたコイルであり、上述した各複数のループコイルＬＣｘ，ＬＣｙを含んで構成される。各ループコイルＬＣの一端はスイッチ部３０に接続され、他端は接地される。スイッチ部３０は、センサコントローラ３１の制御に応じて、複数のループコイルＬＣのうちの１つ以上をセンサコントローラ３１に接続する役割を果たす回路である。
　センサコントローラ３１は、タッチ面内における電磁誘導ペン２の位置を検出するとともに、電磁誘導ペン２がペン信号ＰＳにより送信したデータを取得し、検出した位置及び取得したデータをホストプロセッサ３２に逐次供給する機能を有する集積回路である。これらの処理を行うためにセンサコントローラ３１は、複数のループコイルＬＣｙを順に駆動する（すなわち、複数のループコイルＬＣｙのそれぞれに対して順に駆動電流Ｔｘを供給する）とともに、複数のループコイルＬＣｘに現れる誘導電流Ｒｘをペン信号ＰＳとして受信するよう構成される。
　図２は、交番磁界ＡＭの送出とペン信号ＰＳの受信との関係を説明する図である。同図に示すように、複数のループコイルＬＣｙのうちの１つに対してセンサコントローラ３１が駆動電流Ｔｘを供給すると、そのループコイルＬＣｙの周りに交番磁界ＡＭが発生する。図２から理解されるように、発生した交番磁界ＡＭの向きはループコイルＬＣｘと平行な向きとなるため、交番磁界ＡＭが発生していても、そのことのみによってループコイルＬＣｘに誘導電流Ｒｘが流れることはほとんどない。しかし、駆動電流Ｔｘの供給されているループコイルＬＣｙと、あるループコイルＬＣｘとの交点の近傍に電磁誘導ペン２が位置していると、電磁誘導ペン２内の共振回路によって磁界が乱されることから、そのループコイルＬＣｘに有意な誘導電流Ｒｘが流れるようになる。センサコントローラ３１は、こうして流れた誘導電流Ｒｘをペン信号ＰＳとして検出するよう構成される。
　図３は、駆動電流Ｔｘ、起電力ＰＥ、誘導電流Ｒｘの波形のシミュレーション結果を示す図である。誘導電流Ｒｘについては、電磁誘導ペン２の近傍に位置しているループコイルＬＣｘを流れるものと、電磁誘導ペン２から遠くに位置しているループコイルＬＣｘを流れるものとを示している。同図の縦軸は各波形の振幅であり、横軸は時間（μｓ）である。同図には、０μｓの時点で、センサコントローラ３１があるループコイルＬＣｙの駆動を開始した場合の例を示している。
　図３に示すように、センサコントローラ３１が駆動電流Ｔｘの供給を開始すると、電磁誘導ペン２の中に起電力ＰＥが発生し、それに伴い、電磁誘導ペン２の近傍に位置しているループコイルＬＣｘに大きな誘導電流Ｒｘが観測されるようになる。一方、電磁誘導ペン２から遠くに位置しているループコイルＬＣｘにおいては、僅かな誘導電流Ｒｘしか観測されない。なお、この僅かな誘導電流Ｒｘは、ループコイルＬＣｙから送出されている交番磁界ＡＭによって直接的に誘導されているものであり、以下では「ベースノイズ」と称する。ベースノイズは、電磁誘導ペン２の近傍に位置しているループコイルＬＣｘで観測される誘導電流Ｒｘにも含まれている。
　このように、位置検出システム１においては、電磁誘導ペン２の近傍に位置しているループコイルＬＣｘと、電磁誘導ペン２から遠くに位置しているループコイルＬＣｘとで、誘導電流Ｒｘの振幅に顕著な違いが現れる。センサコントローラ３１は、この違いを利用して、ループコイルＬＣｙの駆動中に電磁誘導ペン２の位置導出を行う。
　図４は、センサコントローラ３１による位置導出の方法を説明する図である。以下、この図４を参照しながら、センサコントローラ３１がループコイルＬＣｙの駆動中に電磁誘導ペン２の位置導出を行う方法について、具体的に説明する。
　まず初めに、まだ電磁誘導ペン２を検出していないセンサコントローラ３１は、電磁誘導ペン２を新たに検出するためのグローバルスキャンを行う。具体的に説明すると、センサコントローラ３１は、位置検出装置３が有している複数のループコイルＬＣｙのうちの１つに対して駆動電流Ｔｘを供給し、位置検出装置３が有している複数のループコイルＬＣｘのそれぞれにて誘導電流Ｒｘ（ペン信号ＰＳ）の検出を行う処理を、複数のループコイルＬＣｙのそれぞれについて順に実行する。そして、この処理の中で検出した複数の誘導電流Ｒｘのレベルのタッチ面内における分布に基づいて、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおける電磁誘導ペン２の位置を導出する。
　グローバルスキャンにより電磁誘導ペン２の位置を一旦検出した後には、センサコントローラ３１は、電磁誘導ペン２の位置を更新するためのローカルスキャンを行う。具体的に説明すると、センサコントローラ３１はまず初めに、検出済みの最新の位置に基づいて、各所定数のループコイルＬＣｘ，ＬＣｙを選択する。この選択においてセンサコントローラ３１は、検出済みの最新の位置から近い順に、各所定数のループコイルＬＣｘ，ＬＣｙを選択することが好ましい。そしてセンサコントローラ３１は、選択したループコイルＬＣｘ，ＬＣｙのみを用いて、グローバルスキャンと同様の処理を行う。
　具体的に説明すると、センサコントローラ３１は、選択した所定数のループコイルＬＣｙのうちの１つに対して駆動電流Ｔｘを供給し、選択した所定数のループコイルＬＣｘのそれぞれにて誘導電流Ｒｘ（ペン信号ＰＳ）の検出を行う処理を、選択した所定数のループコイルＬＣｙのそれぞれについて順に実行する。そして、この処理の中で検出した複数の誘導電流Ｒｘのレベルのタッチ面内における分布に基づいて、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれにおける電磁誘導ペン２の位置を新たに導出し、導出した位置により検出済みの位置を更新する。
　以上のようなローカルスキャンを行う際、センサコントローラ３１は、電磁誘導ペン２が送信したデータを取得する処理も行う。上述したように、電磁誘導ペン２がペン信号ＰＳのオンオフ変調を行うことから、センサコントローラ３１が検出する誘導電流Ｒｘもオンオフ変調されたものとなる。センサコントローラ３１は、こうしてオンオフ変調された誘導電流Ｒｘをオンオフ変調に従って復調することによって、電磁誘導ペン２が送信したデータを取得する。
　ここで、センサコントローラ３１は、いずれかのループコイルＬＣｙに対して駆動電流Ｔｘの供給を開始する前に、いずれのループコイルＬＣｙにも駆動電流Ｔｘを供給しない所定時間長の期間を設けるように構成される。これにより、位置検出装置３によって生成される交番磁界ＡＭは、タッチ面から断続的に送出されることになる。なお、上記所定時間長は、反射信号の周波数制御によるデータの送信のような長いものではなく、電磁誘導ペン２において交番磁界ＡＭの切れ目を検出できる程度のごく短いものでよい。
　電磁誘導ペン２は、この断続的な送出によって生ずる交番磁界ＡＭの切れ目を検出することによってセンサコントローラ３１が新たに交番磁界ＡＭの送出を開始するタイミングを検出し、検出したタイミングに基づいてペン信号ＰＳのオンオフ変調を実行する。また、センサコントローラ３１も、交番磁界ＡＭの送出を開始するタイミング（すなわち、いずれかのループコイルＬＣｙの駆動を開始するタイミング）に基づき、ペン信号ＰＳの復調を行う。こうすることで、電磁誘導ペン２からセンサコントローラ３１に対し、同期が取れた状態でデータを送信することが可能になる。
　図１に戻る。ホストプロセッサ３２は、センサコントローラ３１から供給された位置及びデータを用いて、表示面に表示しているカーソルの移動、タッチ面内における電磁誘導ペン２の軌跡を示すストロークデータの生成などの処理を行う。このうちストロークデータに関して、ホストプロセッサ３２は、生成したストロークデータをレンダリングして表示する処理、生成したストロークデータを含むデジタルインクを生成して記録する処理、ユーザの指示に応じて、生成したデジタルインクを外部装置に送信する処理なども行う。
　次に電磁誘導ペン２に着目すると、芯体２０は電磁誘導ペン２のペン先を構成する棒状の部材であり、ペン軸方向に移動可能に構成される。芯体２０の後端は、圧力センサ２１に当接している。圧力センサ２１は、芯体２０の後端からの押圧力を検出することによってペン先に加わる圧力を検出するセンサであり、検出した圧力を示す値（筆圧値）を処理回路２３に供給するよう構成される。
　サイドスイッチ２２は電磁誘導ペン２の表面に設けられるオンオフ式のスイッチであり、自身のオンオフ状態を示す情報（オンオフ情報）を処理回路２３に供給するよう構成される。なお、図２には電磁誘導ペン２が１つのサイドスイッチ２２を有する例を示しているが、電磁誘導ペン２は複数のサイドスイッチ２２を有していてもよい。また、電磁誘導ペン２の側面以外の表面（例えば、末端部）に同様のスイッチを設けることとしてもよい。
　コイルＬは、ペン先の近傍に設けられ、位置検出装置３内のループコイルＬＣと磁界結合するインダクタである。コイルＬはコンデンサＣと直列に接続されており、コンデンサＣとともに共振回路を構成する。位置検出装置３が送出している交番磁界ＡＭの中にコイルＬが入ると、電磁誘導によってコイルＬに起電力ＰＥが励起され、共振回路内に交流電流が発生するとともに、コンデンサＣに電力が蓄積される。このとき、位置検出装置３内のループコイルＬＣには反射信号としての誘導電流Ｒｘ（ペン信号ＰＳ）が現れ、センサコントローラ３１によって検出される。
　スイッチ素子ＳＷは、コンデンサＣに対して直列に接続された単極単投式のスイッチである。コイルＬ及びコンデンサＣは、スイッチ素子ＳＷがオフである場合には共振回路として機能する一方、スイッチ素子ＳＷがオンである場合には、コンデンサＣが短絡されるために共振回路として機能しない。コイルＬ及びコンデンサＣが共振回路として機能しない場合、図２を参照して説明した磁界の乱れが生じないことから、位置検出装置３内のループコイルＬＣｘには、共振回路に起因する誘導電流Ｒｘが流れなくなる。つまり、スイッチ素子ＳＷがオンである場合には、電磁誘導ペン２から位置検出装置３に対してペン信号ＰＳが送信されないことになる。
　処理回路２３は、位置検出装置３に対して送信するデータに基づいてスイッチ素子ＳＷのオンオフ制御を実行することにより、位置検出装置３に対してデータの送信を行う集積回路である。送信するデータの例としては、上述した筆圧値やオンオフ情報の他、電磁誘導ペン２に一意に割り当てられるペンＩＤなどが挙げられる。
　一例では、処理回路２３は、データ「０」を送信する場合、スイッチ素子ＳＷをオンに制御することによってペン信号ＰＳの振幅を最小値（ロー）とし、データ「１」を送信する場合、スイッチ素子ＳＷをオフに制御することによってペン信号ＰＳの振幅を最大値（ハイ）とすればよい。これは、スイッチ素子ＳＷのオンオフ制御によりペン信号ＰＳのオンオフ変調を行うことに他ならない。処理回路２３がこのような処理を行うことで、位置検出装置３は、受信したペン信号ＰＳをオンオフ制御に従って復調することによって、電磁誘導ペン２が送信したデータを取得することが可能になる。
　図５は、電磁誘導ペン２がペン信号ＰＳをオンオフ変調する場合における、駆動電流Ｔｘ、起電力ＰＥ、誘導電流Ｒｘの波形のシミュレーション結果を示す図である。同図に示す誘導電流Ｒｘｎという表記は、複数のループコイルＬＣｘのうちｘ方向の一端からｎ番目に位置するもの（以下「ループコイルＬＣｘｎ」と表記する場合がある）で観測される誘導電流Ｒｘを表している。同図には、電磁誘導ペン２のコイルＬがループコイルＬＣｘ３の上方に位置している場合を示している。
　図５において、起電力ＰＥの振幅が相対的に小さくなっている状態は、処理回路２３がデータ「０」を送信するためにスイッチ素子ＳＷをオンにした状態に対応している。また、起電力ＰＥの振幅が相対的に大きくなっている状態は、処理回路２３がデータ「１」を送信するためにスイッチ素子ＳＷをオフにした状態に対応している。このように、処理回路２３がスイッチ素子ＳＷをオンオフすることによって起電力ＰＥの振幅が大きく変化し、この変化がループコイルＬＣｘに現れる誘導電流Ｒｘにも反映される。図５の例では、電磁誘導ペン２のコイルＬがループコイルＬＣｘ３の上方に位置していることから、誘導電流Ｒｘ３の振幅が他の誘導電流Ｒｘの振幅よりも大きくなっており、誘導電流Ｒｘ３には起電力ＰＥの振幅変化が明確に反映されている。位置検出装置３は、このように振幅が大きくなっている誘導電流Ｒｘ３を対象として復調動作を行うことにより、電磁誘導ペン２が送信したデータを取得するよう構成される。
　ここで、処理回路２３は、共振回路内に発生する交流電流の検出動作を行い、この検出動作の結果に基づいて、位置検出装置３が新たに交番磁界ＡＭの送出を開始するタイミングを検出する処理を行うように構成される。そして処理回路２３は、この処理によって検出したタイミングに基づいて、スイッチ素子ＳＷのオンオフ制御を実行する。これにより、上述したように、電磁誘導ペン２からセンサコントローラ３１に対して同期が取れた状態でデータを送信することが可能になる。
　以上説明したように、本実施の形態による位置検出システム１によれば、スイッチ素子ＳＷがオフであるとき（すなわち、共振回路が存在する状態）には位置検出装置３において誘導電流Ｒｘが検出される一方、スイッチ素子ＳＷがオンであるとき（すなわち、共振回路が存在しない状態）には位置検出装置３において誘導電流Ｒｘが検出されなくなるので、位置検出装置３に対して送信するデータに基づいてスイッチ素子ＳＷのオンオフ制御を実行することは、誘導電流Ｒｘ、すなわちペン信号ＰＳをオンオフ変調することと等価になる。したがって、本実施の形態による位置検出システム１によれば、位置検出装置３がループコイルＬＣｙの駆動を行っている間に、電磁誘導ペン２から位置検出装置３に対してデータを送信することが可能になる。
　また、本実施の形態による位置検出システム１によれば、断続的に交番磁界ＡＭを送出するようにセンサコントローラ３１を構成し、位置検出装置３が新たに交番磁界ＡＭの送出を開始するタイミングに基づいてペン信号ＰＳのオンオフ変調を行うように処理回路２３を構成しているので、電磁誘導ペン２からセンサコントローラ３１に対し、同期が取れた状態でデータを送信することが可能になる。
　また、本実施の形態による位置検出システム１によれば、反射信号の周波数制御によりデータの送信を行う場合に比べ、ペン信号ＰＳのＳ／Ｎ比を高めることができる、という効果も得られる。以下、この点について、図６を参照しながら説明する。
　図６は、ループコイルＬＣｘ２の上方にコイルＬが位置している場合に、ループコイルＬＣｘ１～ＬＣｘ３のそれぞれで観測される誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ３の振幅のシミュレーション結果を示す図である。ただし、振幅Ｗ１は、本実施の形態によりオンオフ変調された誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ３の振幅（スイッチ素子ＳＷがオフである場合に観測される振幅の平均値）を示し、振幅Ｗ２は、反射信号の周波数制御によりデータの送信を行う比較例により変調された誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ３の振幅（位置検出装置３が駆動電流Ｔｘの供給を停止した後、電磁誘導ペン２が反射信号の周波数制御によるデータの送信を終了するまでの間に観測される振幅の平均値）を示している。また、同図には、電磁誘導ペン２のペン先とタッチ面との間の距離が０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍのそれぞれである場合について、振幅Ｗ１，Ｗ２を示している。
　図６に示すように、振幅Ｗ１は、電磁誘導ペン２のペン先とタッチ面との間の距離によらず、振幅Ｗ２より顕著に大きくなっている。これは、位置検出装置３がループコイルＬＣｙを駆動している間には、誘導電流Ｒｘの振幅を維持するための電力がセンサコントローラ３１から絶えず供給されるのに対し、位置検出装置３がループコイルＬＣｙの駆動を停止した後には、誘導電流Ｒｘの振幅を維持するための電力は、もっぱらコンデンサＣに蓄積された電力によってのみ賄われることによるものである。コンデンサＣの充電残量は次第に減少していくため、誘導電流Ｒｘの振幅も次第に減衰していくことになる。
　このように、本実施の形態による位置検出システム１によれば、位置検出装置３がループコイルＬＣｙを駆動している間にペン信号ＰＳを送信するように電磁誘導ペン２を構成しているので、反射信号の周波数制御によりデータの送信を行うように電磁誘導ペン２を構成する場合に比べ、大きな振幅でペン信号ＰＳを送信することができる。したがって、反射信号の周波数制御によりデータの送信を行うように電磁誘導ペン２を構成する場合に比べ、ペン信号ＰＳのＳ／Ｎ比を高めることが可能になる。
　次に、本発明の第２の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。本実施の形態による位置検出システム１は、センサコントローラ３１が誘導電流Ｒｘの差動検出を行う点で、第１の実施の形態による位置検出システム１と相違する。その他の点では第１の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第１の実施の形態による位置検出システム１との相違点に着目して説明を行う。
　図７は、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が実行する差動検出を示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、隣接する２つのループコイルＬＣｘのそれぞれにおける誘導電流Ｒｘのレベルの差分を用いて、上述した電磁誘導ペン２の位置の導出、及び、ペン信号ＰＳの復調を行うよう構成される。具体的には、ループコイルＬＣｘｋ（ｋは１～ｎ－１の整数。ｎはループコイルＬＣｘの総数）で検出される誘導電流Ｒｘｋと、ループコイルＬＣｘｋ＋１で検出される誘導電流Ｒｘｋ＋１との差分ＤＲｘｋを導出し、誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘｎの代わりに差分ＤＲｘ１～ＤＲｘｎ－１をペン信号ＰＳとして用いて、上述した電磁誘導ペン２の位置の導出、及び、ペン信号ＰＳの復調を行う。
　以上の処理によれば、上述したベースノイズの影響を軽減することが可能になる。以下、この点について、詳しく説明する。
　図８は、位置検出装置３が有する複数のループコイルＬＣｘのうちｘ方向の一端から１～７番目に位置するループコイルＬＣｘ１～ＬＣｘ７において観測されるベースノイズの波形のシミュレーション結果を示す図である。同図に示すように、各ループコイルＬＣｘにおいて観測されるベースノイズの位相は等しくなるので、誘導電流Ｒｘの差分を導出することで、ベースノイズを打ち消すことができる。したがって、上述したセンサコントローラ３１の処理によれば、ベースノイズの影響を軽減することが可能になると言える。
　図９は、ループコイルＬＣｘ４の上方に電磁誘導ペン２のコイルＬが位置している場合に得られる誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ７及び差分ＤＲｘ１～ＤＲｘ７について、それぞれの振幅のｘ方向の分布のシミュレーション結果を示す図である。同図に示す分布Ｗ３は差分ＤＲｘ１～ＤＲｘ７の振幅の分布を示し、分布Ｗ４は誘導電流Ｒｘ１～Ｒｘ７の振幅の分布を示している。なお、分布Ｗ３のピークの位置が分布Ｗ４に比べてループコイルＬＣｘ半個分ずれているのは、同図においては誘導電流Ｒｘｋと差分ＤＲｘｋとを横軸上の同じ位置に示しているためである。本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、このようなずれを補正しつつ電磁誘導ペン２の位置導出を行うよう構成される。
　図９から理解されるように、分布Ｗ４は、ピーク以外のところで分布Ｗ３よりも小さくなっている。このことは、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が行う処理により、効果的にベースノイズが打ち消されていることを意味している。また、図９の結果から、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が行う処理によれば、分布のピーク値が大きくなるという効果が得られることも理解される。
　以上説明したように、本実施の形態による位置検出システム１によれば、隣接する２つのループコイルＬＣｘのそれぞれにおける誘導電流Ｒｘのレベルの差分を用いて、電磁誘導ペン２の位置の導出、及び、ペン信号ＰＳの復調を行うようセンサコントローラ３１を構成しているので、電磁誘導ペン２の位置の導出、及び、ペン信号ＰＳの復調に対するベースノイズの影響を軽減することが可能になる。また、本実施の形態による位置検出システム１によれば、ペン信号ＰＳの振幅の分布のピーク値を向上させることも可能になる。
　次に、本発明の第３の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。本実施の形態による位置検出システム１は、センサコントローラ３１がｘ方向の端部に位置するループコイルＬＣｘについてのみ誘導電流Ｒｘの差動検出を行う点で、第２の実施の形態による位置検出システム１と相違する。その他の点では第２の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第２の実施の形態による位置検出システム１との相違点に着目して説明を行う。
　図１０は、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が実行する差動検出を示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、複数のループコイルＬＣｘのうちｘ方向の一端に位置するループコイルＬＣｘ１，ＬＣｘｎと、これらに隣接するループコイルＬＣｘ２，ＬＣｘｎ－１とについてのみ、差動検出を行う。具体的には、誘導電流Ｒｘ１から誘導電流Ｒｘｎを減じてなる電流を誘導電流Ｒｘ１として用い、誘導電流Ｒｘ２から誘導電流Ｒｘｎ－１を減じてなる電流を誘導電流Ｒｘ２として用い、誘導電流Ｒｘｎ－１から誘導電流Ｒｘ２を減じてなる電流を誘導電流Ｒｘｎ－１として用い、誘導電流Ｒｘｎから誘導電流Ｒｘ１を減じてなる電流を誘導電流Ｒｘｎとして用いて、上述した電磁誘導ペン２の位置の導出、及び、ペン信号ＰＳの復調を行う。
　以上の処理によれば、特にベースノイズが大きくなるｘ方向の両端において、ベースノイズの影響を軽減することが可能になる。以下、この点について、詳しく説明する。
　図１１は、図８に示したベースノイズの振幅を、横軸をｘ方向としてプロットしてなる図である。同図に示すように、ベースノイズの振幅は、ｘ方向の端部に近いループコイルＬＣｘ１，ＬＣｘ２で大きくなり、その他のループコイルＬＣｘで小さくなる。これは、前掲した図２を参照すると理解されるように、ｘ方向の端部では、ループコイルＬＣｙ内に短いながらもｘ方向に延在する部分が存在し、この部分で発生する交番磁界ＡＭがループコイルＬＣｘによって受信されてしまうからであると考えられる。
　このような端部におけるベースノイズの増加は、ｘ方向の両端でほぼ同じように発生する。したがって、上述したように、端部同士で誘導電流Ｒｘを減じ合う処理を行うことで、ベースノイズを効果的に打ち消すことが可能になる。
　以上説明したように、本実施の形態による位置検出システム１によれば、センサコントローラ３１がｘ方向の端部同士で誘導電流Ｒｘの差動検出を実行するので、ベースノイズが特に大きくなるｘ方向の端部において、電磁誘導ペン２の位置の導出、及び、ペン信号ＰＳの復調に対するベースノイズの影響を軽減することが可能になる。
　なお、本実施の形態においては、ｘ方向の両端から２本ずつのループコイルＬＣｘを差動検出の対象としたが、ｘ方向の両端から１本ずつのループコイルＬＣｘを差動検出の対象としてもよいし、ｘ方向の両端から３本以上ずつのループコイルＬＣｘを差動検出の対象としてもよい。
　次に、本発明の第４の実施の形態による位置検出システム１について、説明する。本実施の形態による位置検出システム１は、ローカルスキャンの具体的な方法が異なる点で、第１の実施の形態による位置検出システム１と相違する。その他の点では第１の実施の形態による位置検出システム１と同様であるので、以下では、第１の実施の形態による位置検出システム１との相違点に着目して説明を行う。
　図１２は、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が行うローカルスキャンの方法を説明する図である。同図には、電磁誘導ペン２の検出済みの最新の位置がループコイルＬＣｘａとループコイルＬＣｙｂの交点の近傍の位置であった場合を示している。また、同図には、ローカルスキャンの際にセンサコントローラ３１が選択するループコイルＬＣｘ，ＬＣｙの本数を各５本（具体的には、ループコイルＬＣｘａ－２～ＬＣｘａ＋２及びループコイルＬＣｙｂ－２～ＬＣｙｂ＋２）とする場合を示している。なお、この本数が５本に限定されるものではなく、５本より多くても少なくてもよいのは勿論である。
　本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、まず初めに、検出済みの最新の位置に基づき、上述した各５本のループコイルＬＣｘａ－２～ＬＣｘａ＋２，ＬＣｙｂ－２～ＬＣｙｂ＋２に加え、各１本のループコイルＬＣｘ，ＬＣｙを選択する。この選択においてセンサコントローラ３１は、検出済みの最新の位置に最も近いループコイルＬＣｘａ，ＬＣｙｂを選択するよう構成される。以下では、第１の実施の形態のローカルスキャンでも選択の対象となったループコイルＬＣｘａ－２～ＬＣｘａ＋２，ＬＣｙｂ－２～ＬＣｙｂ＋２を「受信用ループコイル」と称し、検出済みの最新の位置に最も近いものとして選択されたループコイルＬＣｘａ，ＬＣｙｂを「送出用ループコイル」と称する場合がある。
　次にセンサコントローラ３１は、図１２（ａ）に示すように、送出用ループコイルとして選択したループコイルＬＣｙｂに駆動電流Ｔｘを供給し、供給している間に、受信用ループコイルとして選択した５本のループコイルＬＣｘａ－２～ＬＣｘａ＋２のそれぞれにおいて誘導電流Ｒｘの検出を行う。そして、こうして得られた５つの誘導電流Ｒｘａ－２～Ｒｘａ＋２（ペン信号ＰＳ）のレベルの分布（ｘ方向の分布）に基づいて、ｘ方向における電磁誘導ペン２の位置を導出する。
　続いてセンサコントローラ３１は、図１２（ｂ）に示すように、送出用ループコイルとして選択したループコイルＬＣｘａに駆動電流Ｔｘを供給し、供給している間に、受信用ループコイルとして選択した５本のループコイルＬＣｙｂ－２～ＬＣｙｂ＋２のそれぞれにおいて誘導電流Ｒｘの検出を行う。そして、こうして得られた５つの誘導電流Ｒｘｂ－２～Ｒｘｂ＋２（ペン信号ＰＳ）のレベルの分布（ｙ方向の分布）に基づいて、ｙ方向における電磁誘導ペン２の位置を導出する。
　センサコントローラ３１がこのような処理によってローカルスキャンを実行することで、第１の実施の形態に比べ、１回のローカルスキャンにかかる時間を短縮することが可能になる。すなわち、例えば図１２に示した例のように各５本のループコイルＬＣｘ，ＬＣｙを用いて位置導出を行う場合、第１の実施の形態のローカルスキャンでは駆動電流Ｔｘの供給を５回行うことになるが、本実施の形態のローカルスキャンでは２回で足りる。したがって、１回のローカルスキャンにかかる時間が短縮されることになる。
　以上説明したように、本実施の形態による位置検出システム１によれば、１回のローカルスキャンにかかる時間を短縮することが可能になる。
　以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
１　　　　　　　　　　位置検出システム
２　　　　　　　　　　電磁誘導ペン
３　　　　　　　　　　位置検出装置
２０　　　　　　　　　芯体
２１　　　　　　　　　圧力センサ
２２　　　　　　　　　サイドスイッチ
２３　　　　　　　　　処理回路
３０　　　　　　　　　スイッチ部
３１　　　　　　　　　センサコントローラ
３２　　　　　　　　　ホストプロセッサ
ＡＭ　　　　　　　　　交番磁界
Ｃ　　　　　　　　　　コンデンサ
Ｌ　　　　　　　　　　コイル
ＬＣ，ＬＣｘ，ＬＣｙ　ループコイル
ＰＥ　　　　　　　　　起電力
ＰＳ　　　　　　　　　ペン信号
Ｒｘ　　　　　　　　　誘導電流
ＳＷ　　　　　　　　　スイッチ素子
Ｔｘ　　　　　　　　　交流電流

Claims (7)

  1. 　第１の方向に並べて配置される複数の第１のループコイルと、
    　前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置される複数の第２のループコイルと、
    　前記複数の第１のループコイルのうちの１つを駆動している間に、前記複数の第２のループコイルのそれぞれにて誘導電流の検出を行うセンサコントローラと、を含み、
    　前記センサコントローラは、検出した複数の前記誘導電流のレベルの分布に基づいて、少なくとも前記第２の方向における前記電磁誘導ペンの位置を導出するとともに、検出した前記誘導電流をオンオフ変調に従って復調することによって、前記電磁誘導ペンが送信したデータを取得する、
    　位置検出装置。
  2. 　前記センサコントローラは、前記複数の第１のループコイルのうちの前記１つの駆動を開始するタイミングに基づき、前記誘導電流の復調を実行する、
    　請求項１に記載の位置検出装置。
  3. 　前記センサコントローラは、
    　　未検出の前記電磁誘導ペンを検出するためのグローバルスキャンと、
    　　検出済みの前記電磁誘導ペンを検出するためのローカルスキャンと、を実行可能に構成され、
    　前記グローバルスキャンは、前記複数の第１のループコイルのうちの１つに対して駆動電流を供給し、前記複数の第２のループコイルのそれぞれにて前記誘導電流の検出を行う処理を前記複数の第１のループコイルのそれぞれについて順に実行し、検出した複数の前記誘導電流のレベルのタッチ面内における分布に基づいて、前記第１の方向及び前記第２の方向のそれぞれにおける前記電磁誘導ペンの位置を導出する処理であり、
    　前記ローカルスキャンは、
    　　前記電磁誘導ペンの検出済みの位置に基づき、受信用ループコイルとして所定数の前記第１のループコイル及び所定数の前記第２のループコイルを選択するとともに、送出用ループコイルとして１本の前記第１のループコイル及び１本の前記第２のループコイルを選択し、
    　　前記送出用ループコイルとして選択した前記第１のループコイルに前記駆動電流を供給している間に、前記受信用ループコイルとして選択した前記所定数の前記第２のループコイルのそれぞれにて前記誘導電流の検出を行い、検出された前記誘導電流のレベルの前記第２の方向の分布に基づいて、前記第２の方向における前記電磁誘導ペンの位置を導出し、
    　　前記送出用ループコイルとして選択した前記第２のループコイルに前記駆動電流を供給している間に、前記受信用ループコイルとして選択した前記所定数の前記第１のループコイルのそれぞれにて前記誘導電流の検出を行い、検出された前記誘導電流のレベルの前記第１の方向の分布に基づいて、前記第１の方向における前記電磁誘導ペンの位置を導出する処理である、
    　請求項１又は２に記載の位置検出装置。
  4. 　前記センサコントローラは、隣接する２つの前記第２のループコイルのそれぞれにおいて検出された前記誘導電流の差分を用いて、前記電磁誘導ペンの位置の導出と、前記電磁誘導ペンが送信したデータの取得とを行う、
    　請求項１又は２に記載の位置検出装置。
  5. 　前記センサコントローラは、
    　　前記複数の第２のループコイルのうち前記第２の方向の一端に位置する前記第２のループコイルにおいて検出された前記誘導電流から、前記複数の第２のループコイルのうち前記第２の方向の他端に位置する前記第２のループコイルにおいて検出された前記誘導電流を減じてなる電流を、前記複数の第２のループコイルのうち前記第２の方向の一端に位置する前記第２のループコイルにおいて検出された前記誘導電流として用い、
    　　前記複数の第２のループコイルのうち前記第２の方向の他端に位置する前記第２のループコイルにおいて検出された前記誘導電流から、前記複数の第２のループコイルのうち前記第２の方向の一端に位置する前記第２のループコイルにおいて検出された前記誘導電流を減じてなる電流を、前記複数の第２のループコイルのうち前記第２の方向の他端に位置する前記第２のループコイルにおいて検出された前記誘導電流として用いて、
    　　前記電磁誘導ペンの位置の導出と、前記電磁誘導ペンが送信したデータの取得とを行う、
    　請求項１又は２に記載の位置検出装置。
  6. 　コイル及びコンデンサを含む共振回路と、
    　前記コンデンサと並列に接続されたスイッチ素子と、
    　位置検出装置に対して送信するデータに基づいて前記スイッチ素子のオンオフ制御を実行することにより、前記位置検出装置に対して前記データを送信する処理回路と、を含み、
    　前記処理回路は、
    　　位置検出装置が断続的に送出する交番磁界により前記共振回路内に発生する交流電流の検出動作を行い、
    　　前記検出動作の結果に基づいて前記位置検出装置が新たに前記交番磁界の送出を開始するタイミングを検出し、検出したタイミングに基づいて前記スイッチ素子の前記オンオフ制御を実行する、
    　電磁誘導ペン。
  7. 　電磁誘導ペン及び位置検出装置を含む位置検出システムであって、
    　前記電磁誘導ペンは、
    　　コイル及びコンデンサを含む共振回路と、
    　　前記コンデンサと並列に接続されたスイッチ素子と、
    　　前記位置検出装置に対して送信するデータに基づいて前記スイッチ素子のオンオフ制御を実行することにより、前記位置検出装置に対して前記データを送信する処理回路と、を含み、
    　前記位置検出装置は、
    　　第１の方向に並べて配置される複数の第１のループコイルと、
    　　前記第１の方向と直交する第２の方向に並べて配置される複数の第２のループコイルと、
    　　前記複数の第１のループコイルのうちの１つを駆動している間に、前記複数の第２のループコイルのそれぞれにて誘導電流の検出を行うセンサコントローラと、を含み、
    　　前記センサコントローラは、検出した複数の前記誘導電流のレベルの分布に基づいて、少なくとも前記第２の方向における前記電磁誘導ペンの位置を導出するとともに、検出した前記誘導電流をオンオフ変調に従って復調することによって、前記電磁誘導ペンが送信したデータを取得する、
    　位置検出システム。
PCT/JP2023/018889 2022-06-10 2023-05-22 位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システム WO2023238641A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022094664 2022-06-10
JP2022-094664 2022-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023238641A1 true WO2023238641A1 (ja) 2023-12-14

Family

ID=89118266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/018889 WO2023238641A1 (ja) 2022-06-10 2023-05-22 位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023238641A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07129305A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Graphtec Corp コードレスデジタイザ
WO2018043061A1 (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 株式会社ワコム 座標入力処理装置、感情推定装置、感情推定システム及び感情推定用データベースの構築装置
WO2019159456A1 (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 株式会社ワコム 位置検出装置、ならびに電磁誘導結合及び静電結合に基づく位置検出方法
JP2022012385A (ja) * 2020-07-01 2022-01-17 株式会社ワコム 位置検出装置及びブログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07129305A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Graphtec Corp コードレスデジタイザ
WO2018043061A1 (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 株式会社ワコム 座標入力処理装置、感情推定装置、感情推定システム及び感情推定用データベースの構築装置
WO2019159456A1 (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 株式会社ワコム 位置検出装置、ならびに電磁誘導結合及び静電結合に基づく位置検出方法
JP2022012385A (ja) * 2020-07-01 2022-01-17 株式会社ワコム 位置検出装置及びブログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11243620B2 (en) Sensor controller
US20230011324A1 (en) Stylus and sensor controller
CN107533397B (zh) 使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法、系统、传感器控制器、及主动式触控笔
EP0295699B1 (en) Coordinates input apparatus
EP1918806B1 (en) Position-detecting apparatus and position-indicating device
US10061408B2 (en) Stylus and sensor controller
EP1647879B1 (en) Position detecting device
JP3517449B2 (ja) 位置検出方法及びその装置
TW201201084A (en) Position detection apparatus
US20160026271A1 (en) Electromagnetic-type touch panel, method for driving and detecting electromagnetic-type touch panel, and coordinate input device
KR101830981B1 (ko) 전자기 유도 방식에 기초하여 터치 오브젝트의 위치를 측정하는 센싱 장치 및 그 제어 방법
EP1462922B1 (en) Position detector of a position detection system
EP1413975B1 (en) Device and method for an electromagnetic digitizer tablet
WO2023238641A1 (ja) 位置検出装置、電磁誘導ペン、及び、位置検出システム
KR101083679B1 (ko) 디지타이저
WO2024018809A1 (ja) 位置検出装置及び位置検出システム
JP7448487B2 (ja) 位置検出装置及び位置検出方法
JP2003330602A (ja) 位置検出方法及びその装置
JP7018151B2 (ja) センサシステム
JP2003271298A (ja) 位置検出方法及びその装置
JP2592121Y2 (ja) コードレスデジタイザ
JPH0675034U (ja) コードレスデジタイザ
JPH05181592A (ja) ワイヤレス座標読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23819625

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1