JPH07182094A - 位置検出装置及びその位置指示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 座標検出のサンプリングレートを落とすこと
なく多くの情報を高速に伝達し得る位置検出装置及びそ
の位置指示器を提供する。 【構成】 位置指示器Ａ側では、一のタイミングに指示
器情報を表す複数ビットの２進コードのうちの少なくと
も２ビットの２進コードに応じて共振回路１の共振特性
を少なくとも４つの異なる共振特性のいずれかに制御
し、タブレットＢ側では前記一のタイミングに共振回路
１から発生する電波より共振特性検出手段１０で該共振
回路１の共振特性を検出し、該当する少なくとも２ビッ
トの２進コードに変換することにより、同時に２ビット
以上の情報伝達を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電波を利用した位置検
出装置及びその位置指示器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この出願に先立ち、出願人は特願昭６１
−２１３９７０号（特開昭６３−７０３２６号公報参
照）（以下、先願１と称す。）において、センス部と位
置指示器との間で電波をやりとりすることにより、該位
置指示器による指示位置の座標値を求める位置検出装置
について提案した。

【０００３】先願１の内容を簡単に説明すると、センス
部のループコイルより所定の周波数の電波を送信させ、
該電波を位置指示器に設けた共振回路に受信させる。こ
の際、該電波を受信した共振回路より発信される電波を
前記ループコイルに受信させ、誘導電圧を発生させる。
これをセンス部の複数のループコイルについて順次切替
えて繰返し、各ループコイルに発生した誘導電圧のレベ
ルに基いて指示位置の座標値を求める如くなしていた。

【０００４】ところで、この種の位置検出装置では指示
位置の座標値の外、実際に入力すべき指示位置を特定し
た状態（ペンダウン状態）を表す情報や、位置指示器の
種別、例えばペンかカーソルかを表す情報、あるいはソ
フトウェアに応じて座標値以外のパラメータ、例えば線
の太さ、指示位置あるいは指示領域の色相や濃度（明
度）等を変化させるための情報を、前記指示位置の座標
値とともに入力したいという要求がある。

【０００５】前述した先願１では、共振回路を構成する
コイル及びコンデンサに手動のスイッチを介して他のコ
ンデンサを接続することにより、該スイッチに対する操
作に応じて共振周波数がわずかに変化するようになし、
この共振周波数のわずかな変化量を位相角の変化量とし
て検出し、前述した各種の情報（以下、指示器情報と称
す。）となしていた。

【０００６】しかしながら、前述した先願１の装置で
は、スイッチ操作等に応じて変化する共振回路の共振周
波数の変化範囲を、センス部より送信される電波の周波
数を中心とする所定の範囲と正確に一致させなければな
らず、その調整に手間がかかるという問題があり、ま
た、検出可能な位相角の範囲が−６０°〜＋６０°程度
に限られること及び周囲の温度変化等によりコイルのイ
ンダクタンスやコンデンサのキャパシタンスが変化する
ため該検出の際の位相角にある程度の幅をもたせなけれ
ばならないこと等の問題より、入力可能な指示器情報の
数をあまり多くすることができず、特に、筆圧に応じて
共振周波数が連続的に変化するようになした場合には筆
圧情報以外の指示器情報を入力できないという問題があ
った。

【０００７】そこで、出願人は特願平１−３２７２７６
号（特開平３−１８９７１６号公報参照）（以下、先願
２と称す。）及び特願平１−３２７２７７号（特開平３
−１８９７１７号公報参照）（以下、先願３と称す。）
において、位置指示器に、スイッチ操作に応じて特定の
複数ビットの２進コードを発生するコード発生器を設
け、共振回路を構成するコイル及びコンデンサに電子ス
イッチを介して、前記コード発生器より出力される複数
ビットの２進コードに応じて他のコンデンサを断続する
ことにより、該複数ビットの２進コードに従って共振周
波数がわずかに変化するようになし、この２進コードに
従う共振周波数のわずかな変化を位相角の変化として検
出して前記２進コードを再生することにより、該複数ビ
ットの２進コードのビット数に対応した数の指示器情報
を入力可能となした位置検出装置及びその位置指示器に
ついて提案した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した位
置検出装置においては共振回路の共振周波数が変化する
と受信信号（誘導電圧）のレベルも変化してしまうた
め、座標検出動作中に前記２進コードに応じた共振周波
数の変化が生じると座標値を正しく検出できないことに
なる。そこで、前記先願２，３の装置では座標検出のた
めの期間とは全く別にコード識別のための期間を設け、
該期間中においてタブレット側から指定された一定のタ
イミング毎に共振回路の共振周波数を前記複数ビットの
２進コードに応じて変化させることにより、位置指示器
側からタブレット側へ該複数ビットの２進コードで表さ
れる指示器情報を入力（伝達）するようになしていた。

【０００９】前記先願２，３の装置では、２進コードの
ビット数を増やすことにより伝達可能な指示器情報の数
をいくらでも増やすことが可能であるが、その分、コー
ド識別のための期間が長くなり、相対的に一の座標検出
期間と次の座標検出期間との間の時間、即ち座標検出の
サンプリングレートが低くなるという問題があった。

【００１０】本発明は前述した従来の問題点に鑑み、座
標検出のサンプリングレートを落とすことなく多くの情
報を伝達し得る位置検出装置及びその位置指示器を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の位置検出
装置及びその位置指示器の基本構成を示すものである。
図中、１は共振回路である。また、２は共振回路１に生
起する所定のタイミング情報を含む誘導電圧より該所定
のタイミング情報を抽出するタイミング抽出手段であ
る。また、３は指示器情報を表す複数ビットの２進コー
ドを発生するコード発生手段である。また、４は前記所
定のタイミング情報に基づく特定のタイミング中の一の
タイミングに指示器情報を表す複数ビットの２進コード
のうちの少なくとも２ビットの２進コードを出力するコ
ード設定手段である。また、５は該出力された少なくと
も２ビットの２進コードに応じて共振回路１の共振特性
を少なくとも４つの異なる共振特性のいずれかに制御す
る共振特性制御手段である。これらは位置指示器Ａを構
成する。

【００１２】また、６は位置指示器Ａの共振回路１を励
振する電波を発生する電波発生手段である。また、７は
電波発生手段６より発生する電波が所定のタイミング情
報を含む電波となるように制御するタイミング制御手段
である。また、８は位置指示器Ａの共振回路１から発生
する電波を検出する電波検出手段である。また、９は電
波検出手段８で検出される電波より位置指示器Ａによる
指示位置の座標値を求める座標検出手段である。また、
１０は前記所定のタイミング情報に基づく特定のタイミ
ング中の前記一のタイミングに検出される電波より位置
指示器Ａの共振回路１の共振特性を検出し、該当する少
なくとも２ビットの２進コードを出力する共振特性検出
手段である。また、１１は共振特性検出手段１０から出
力される少なくとも２ビットの２進コードより指示器情
報を表す複数ビットの２進コードを再生するコード再生
手段である。これらはタブレットＢを構成する。

【００１３】所定のタイミング情報を含む誘導電圧と
は、タブレットＢの電波発生手段６から発生される所定
のタイミング情報を含む電波によって共振回路１に生起
するものであるが、該所定のタイミング情報は、例えば
電波の継続時間によって表され、特に所定期間以上連続
し、その後、該所定期間より十分短い一定の継続時間で
且つ所定の周期をもって間欠的に発生する電波の継続時
間によって表される。この場合、タイミング抽出手段２
では、前記電波によって共振回路１に生起する誘導電圧
を検波し、所定の時定数を有する低域フィルタ（積分回
路）に通して一定のレベル以上の電圧を取り出すことに
より所定のタイミング情報を抽出する。

【００１４】コード発生手段３は、複数のスイッチのそ
れぞれの操作に応じて特定の複数ビットの２進コードを
発生する周知のコード発生器や、筆圧等の連続量で表さ
れる操作に対応したアナログ信号をディジタル信号に変
換する周知のアナログ／ディジタル変換回路等により構
成される。

【００１５】コード設定手段４は、前述した所定のタイ
ミング情報に基づく特定のタイミング、特に共振回路１
に誘導電圧が所定期間以上連続し、その後、該所定期間
より十分短い一定の継続時間で且つ所定の周期をもって
間欠的に生起するタイミング中の一のタイミングに指示
器情報を表す複数、例えば２ビットの２進コードを出力
する。この際、例えば指示器情報を表す２進コードのビ
ット数が８ビットであれば、前記間欠的に生起するタイ
ミング毎に２ビットの２進コードを計４回出力する。

【００１６】共振特性制御手段５は、例えばコイルとコ
ンデンサで構成される一般的な共振回路１に、前記２進
コードに応じてオン・オフ制御されるスイッチを介して
他のコンデンサやコイル、抵抗を断続することにより、
共振回路１の共振周波数または損失または減衰度もしく
はこれらの任意の組み合わせに基づく共振特性を変化さ
せる。

【００１７】電波発生手段６は、例えば位置検出方向に
並設された複数のループコイルまたはその近傍に設けら
れた補助アンテナコイルと、位置指示器Ａの共振回路１
を励振する電波を発生するための交流信号、一般的には
共振回路１の共振周波数にほぼ等しい周波数の交流信号
を発生する交流信号発生手段とにより構成される。ま
た、電波検出手段８は、前記電波発生手段６を構成する
ものと同一もしくは全く別の位置検出方向に並設された
複数のループコイルまたはこれとその近傍に設けられた
補助アンテナコイルとにより構成される。

【００１８】タイミング制御手段７は、例えば前述した
複数のループコイルまたは補助アンテナコイルと交流信
号発生手段との間を断続することにより、継続時間によ
って表される所定のタイミング情報を含む電波、特に所
定期間以上連続し、その後、該所定期間より十分短い一
定の継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に発生す
る電波を発生させる。

【００１９】座標検出手段９は、位置指示器Ａの共振回
路１から発生する電波により、例えば前述した複数のル
ープコイルに発生する複数の誘導電圧のレベルを検出
し、該レベル分布の最大値、即ち位置指示器Ａの指示位
置の座標値を検出する。

【００２０】共振特性検出手段１０は、位置指示器Ａの
共振回路１から発生する電波のうち、特に所定のタイミ
ング情報に基づく特定のタイミング中の前記一のタイミ
ング、即ち指示器情報を表す複数ビットの２進コードの
うちの少なくとも２ビットの２進コードに応じて共振回
路１の共振特性が制御されるタイミングに発生する電波
により、例えば前述したループコイルまたは補助アンテ
ナコイルに発生する誘導電圧のレベルもしくは前述した
交流信号との位相差を検出し、これらから位置指示器Ａ
の共振回路１の共振特性を検出し、該当する少なくとも
２ビットの２進コードを出力する。

【００２１】コード再生手段１１は、例えば指示器情報
を表す２進コードのビット数が２ビットであれば、共振
特性検出手段１０から出力される２ビットの２進コード
をそのまま出力し、また、指示器情報を表す２進コード
のビット数が８ビットであれば、共振特性検出手段１０
から出力される２ビットの２進コードを４つのタイミン
グにわたって蓄積して出力する。

【００２２】

【作用】図１において、位置指示器Ａの共振回路１を励
振する電波を発生する電波発生手段６はタイミング制御
手段７により、該電波が所定のタイミング情報を含む電
波、例えば所定期間以上連続して発生し、その後、該所
定期間より十分短い一定の継続時間で且つ所定の周期を
もって間欠的に発生する如く制御される。該電波は位置
指示器Ａの共振回路１に受信され、前述した所定のタイ
ミング情報を含む誘導電圧を生起する。タイミング抽出
手段２は前記誘導電圧より所定のタイミング情報を抽出
し、コード設定手段４に出力する。コード設定手段４で
は前記所定のタイミング情報に基づく特定のタイミン
グ、例えば誘導電圧が間欠的に生起するタイミング中の
一のタイミングに、コード発生手段３から発生する指示
器情報を表す複数ビットの２進コードのうち、例えば２
ビットの２進コードを共振特性制御手段５に出力する。
共振特性制御手段５は入力された２進コードに従って共
振回路１の共振特性、例えば共振周波数を変化させる。

【００２３】この時、電波発生手段６が発生した電波に
比べて周波数の変化した電波が共振回路１から発生する
ことになるが、該電波は電波検出手段８で検出される。
共振特性制御手段１０は該電波検出手段８で検出された
電波より位置指示器Ａの共振回路１の共振特性を検出
し、対応する２ビットの２進コードをコード再生手段１
１に出力する。コード再生手段１１では該２ビットの２
進コードを受け、指示器情報を表す２進コードのビット
数に応じてそのまま、または必要なビット数分蓄積して
指示器情報として出力する。また、座標検出手段９では
電波検出手段８で検出される電波より、例えばその強度
分布より位置指示器Ａによる指示位置の座標値を検出す
る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。

【００２５】図２は本発明の位置指示器の第１の実施例
を示すもので、図中、２１ａはコイル、２１ｂ，２２ａ
はコンデンサ、２２ｂは抵抗、２２ｃ，２２ｄはスイッ
チ、２３は整流回路、２４ａ，２５ａは検波回路、２４
ｂ，２５ｂは低域フィルタ（ＬＰＦ）、２４ｃ，２５ｃ
はコンパレータ、２６はアナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換回路、２７ａはカウンタ、２７ｂはコード設定
回路であり、これらは位置指示器Ａを構成する。

【００２６】コイル２１ａ及びコンデンサ２１ｂは互い
に直列に接続され、周知の共振回路２１を構成する如く
なっている。コンデンサ２２ａ及び抵抗２２ｂはそれぞ
れスイッチ２２ｃ及び２２ｄを介して共振回路２１のコ
ンデンサ２１ｂに並列に接続され、該スイッチ２２ｃ，
２２ｄのオン・オフの４通りの組み合わせに基づいて共
振回路２１の共振周波数及び損失を変化させ、共振回路
２１の共振特性を４つの異なる共振特性のいずれかに制
御する共振回路制御手段２２を構成する如くなってい
る。

【００２７】整流回路２３は前記共振回路２１に発生す
る誘導電圧より直流電圧を取り出し、これを電源電圧と
して他の回路に供給する。

【００２８】前記検波回路２４ａ、低域フィルタ２４ｂ
及びコンパレータ２４ｃは前記共振回路２１に発生する
誘導電圧から、比較的時定数（ｔ）の大きな低域フィル
タ２４ｂにより、所定期間以上連続している誘導電圧の
みを取り出し、これを波形整形して起動タイミング信号
を生成する起動タイミング生成回路２４を構成する如く
なっている。前記検波回路２５ａ、低域フィルタ２５ｂ
及びコンパレータ２５ｃは前記共振回路２１に発生する
誘導電圧から、比較的時定数（ｔ）の小さな低域フィル
タ２５ｂにより、前記所定期間より十分短い一定の継続
時間で且つ所定の周期をもって間欠的に生起する誘導電
圧を取り出し、これを波形整形してクロックを生成する
クロック生成回路２５を構成する如くなっている。な
お、この起動タイミング生成回路２４及びクロック生成
回路２５が請求項１、２、３、６、７でいうタイミング
抽出手段を構成する。

【００２９】Ａ／Ｄ変換回路２６は、指示器情報に対応
したアナログ値、例えば筆圧に応じて図示しない感圧素
子から出力されるアナログ電圧を複数ビット、例えば８
ビットのディジタル値、即ち２進コードに変換するもの
で、指示器情報を表す複数ビットの２進コードを発生す
るコード発生手段を構成する如くなっている。

【００３０】カウンタ２７ａ及びコード設定回路２７ｂ
は、前記起動タイミング信号によりスタートされるとと
もに前記クロックを計数するカウンタ２７ａの計数値が
更新される毎に、前記Ａ／Ｄ変換回路２６または図示し
ない他のコード発生器よりコード設定回路２７ｂに入力
される８ビットのディジタル値のうちの２ビットを順
次、スイッチ２２ｃ，２２ｄに同時に出力するもので、
前記起動タイミング信号が入力された後のクロックに同
期して指示器情報を表す複数ビットの２進コードのうち
の２ビットの２進コードを出力するコード設定手段２７
を構成する如くなっている。なお、カウンタ２７ａは予
め設定した値まで計数するとオール０に復帰するものと
する。

【００３１】図３は本発明の位置検出装置のタブレット
の第１の実施例を示すもので、図中、３１−１，３１−
２，３１−３，３１−４はループコイル、３２は選択回
路、３３は発振器、３４は電流ドライバ、３５は送受切
替回路、３６は受信アンプ、３７は同期検波器、３８は
検波器、３９，４０は低域フィルタ（ＬＰＦ）、４１，
４２はサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）、４３，４４は
アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、４５は処理
装置（ＣＰＵ）であり、これらはタブレットＢを構成す
る。

【００３２】ループコイル３１−１〜３１−４は位置検
出方向に互いにほぼ平行に並設されており、その各一端
は選択回路３２に接続され、また、その各他端は共通に
接地されている。選択回路３２は処理装置４５より加え
られる選択信号に従って、ループコイル３１−１〜３１
−４より一のループコイルを後述する如く選択する。

【００３３】発振器３３は前述した位置指示器Ａの共振
回路２１の共振周波数にほぼ等しい周波数の正弦波交流
信号を発生し、電流ドライバ３４及び同期検波器３７に
送出する。電流ドライバ３４は前記交流信号を電流に変
換して送受切替回路３５へ送出する。送受切替回路３５
は処理装置４５より加えられる送受切替信号に従って、
前記選択回路３２によって選択された一のループコイル
を後述する如く電流ドライバ３４及び受信アンプ３６に
交互に切替え接続する。

【００３４】受信アンプ３６は前記選択された一のルー
プコイルに発生し、選択回路３２及び送受切替回路３５
を介して送られてくる誘導電圧を増幅し、これを同期検
波器３７及び検波器３８へ送出する。

【００３５】同期検波器３７は前記選択された一のルー
プコイルに発生した誘導電圧、即ち受信信号を発振器３
３からの交流信号を検波信号として同期検波し、低域フ
ィルタ３９へ送出する。検波器３８は前記一のループコ
イルに発生した誘導電圧、即ち受信信号を検波し、低域
フィルタ４０へ送出する。

【００３６】低域フィルタ３９，４０は前述した共振回
路２１の共振周波数より充分低い遮断周波数を有してお
り、同期検波器３７及び検波器３８の出力信号をそれぞ
れ直流信号に変換し、サンプルホールド回路４１，４２
を介してＡ／Ｄ変換回路４３，４４へ送出する。Ａ／Ｄ
変換回路４３，４４はそれぞれ前記低域フィルタ３９，
４０の出力をアナログ・ディジタル変換して処理装置４
５へ送出する。

【００３７】処理装置４５は、後述する座標検出期間中
に前記各ループコイル３１−１〜３１−４に発生し、前
記Ａ／Ｄ変換回路４４にてディジタル値に変換された各
受信信号のレベル分布に基いて共振回路２１の位置を算
出するとともに、後述するコード識別期間中の所定期間
以上連続して電波を発生したタイミングの直後のタイミ
ングと、前記所定期間より十分短い一定の継続時間で且
つ所定の周期をもって間欠的に電波を発生した各タイミ
ングの直後のタイミングとにループコイル３１−１〜３
１−４のうちの前記共振回路２１の位置に最も近いルー
プコイルに発生し、前記Ａ／Ｄ変換回路４３にてディジ
タル値に変換された受信信号のレベル差に基いて位相差
を検出し、前記Ａ／Ｄ変換回路４４にてディジタル値に
変換された受信信号のレベル差に基いて損失を検出し、
これらから前記各タイミングにおける共振回路２１の共
振特性を検出し、指示器情報を表す複数ビットの２進コ
ードを再生する。

【００３８】図４は前記第１の実施例における動作波形
を示すもので、以下、これに従って前述した位置検出装
置及び位置指示器の動作について述べる。なお、前記タ
ブレットＢは一方向の位置検出に対応するものである
が、ここではループコイル３１−１〜３１−４と同様な
複数のループコイルをこれと直交する如く配置し、前記
同様な選択回路を設けるとともに他の回路を切替え使用
して交互にその位置検出を行うことにより直交する２方
向（ｘ及びｙ方向）の指示位置を検出するようになした
場合の波形図を示す。

【００３９】本装置における動作は大きく分けて座標検
出期間とコード識別期間とに分かれるが、通常、これら
は交互に繰り返される。

【００４０】座標検出期間においては、処理装置４５
は、選択回路３２の出力が所定の継続時間で且つ一定の
周期をもって電流ドライバ３４及び受信アンプ３６に交
互に接続されるよう送受切替回路３５を制御するととも
に、該電流ドライバ３４の接続時、即ち電波の発生時に
は各ループコイル３１−１〜３１−４のうちの位置指示
器Ａに最も近いループコイルを選択し、受信アンプ３６
の接続時、即ち電波の検出時には各ループコイル３１−
１〜３１−４を順次選択するように選択回路３２を制御
する。

【００４１】また、コード識別期間においては、処理装
置４５は、選択回路３２の出力が前記所定の継続時間よ
り十分長い所定期間以上連続して電流ドライバ３４に接
続され、その後、該所定期間より十分短い一定の継続時
間で且つ所定の周期をもって電流ドライバ３４及び受信
アンプ３６に交互に接続されるよう送受切替回路３５を
制御するとともに、電流ドライバ３４の接続時、即ち電
波の発生時並びに受信アンプ３６の接続時、即ち電波の
検出時とも各ループコイル３１−１〜３１−４のうちの
位置指示器Ａに最も近いループコイルを選択するように
選択回路３２を制御する。

【００４２】座標検出期間中のタブレット側の動作は、
前述した先願１〜３等において周知であるから省略す
る。また、座標検出期間中にタブレットＢの位置指示器
Ａの共振回路２１に最も近いループコイルから所定の継
続時間で且つ一定の周期をもって発生する電波(イ) は位
置指示器Ａの共振回路２１に同様な誘導電圧(ロ) を発生
させ、これらはクロック生成回路２５でクロック(ハ) に
整形されカウンタ２７ａに供給されるが、この時点では
起動タイミング信号がないため、該カウンタ２７ａは計
数を開始せず、従って、コード設定回路２７ｂも動作せ
ず、共振回路２１の共振特性は変化しない。

【００４３】コード識別期間となり、タブレットＢの位
置指示器Ａの共振回路２１に最も近いループコイルから
前記所定の継続時間より十分長い所定期間以上連続した
電波(イ) が発生すると、該電波(イ) は位置指示器Ａの共
振回路２１に同様な誘導電圧(ロ) を発生させるが、この
誘導電圧(ロ) は起動タイミング生成回路２４に起動タイ
ミング信号(ニ) を発生させる。該起動タイミング信号
(ニ) はカウンタ２７ａに計数を開始させる。

【００４４】その後、タブレットＢの位置指示器Ａの共
振回路２１に最も近いループコイルから前記所定期間よ
り十分短い一定の継続時間で且つ所定の周期をもって発
生する電波(イ) は位置指示器Ａの共振回路２１に同様な
誘導電圧(ロ) を発生させ、これらはクロック生成回路２
５でクロック(ハ) に整形されカウンタ２７ａに供給さ
れ、該カウンタ２７ａの出力値(ホ) はクロック(ハ) が入
力される毎に歩進する。

【００４５】前記所定期間以上連続した電波に基づく誘
導電圧(ロ) はタブレットＢの位置指示器Ａの共振回路２
１に最も近いループコイルに座標検出期間と同様、受信
信号（誘導電圧）(ヘ)'を発生させるが、この時点ではカ
ウンタ２７ａの計数は行われておらず、コード設定回路
２７ｂはスイッチ２２ｃ，２２ｄに対して２進コードを
出力していない。従って、この誘導電圧(ヘ)'に基づくＡ
／Ｄ変換回路４３，４４の出力値は位相差及び損失の検
出における基準値となる。

【００４６】前述したカウンタ２７ａの出力値(ホ) が入
力されたコード設定回路２７ｂはスイッチ２２ｃ，２２
ｄに対し、Ａ／Ｄ変換回路２６または図示しない他のコ
ード発生器より入力される８ビットのディジタル値のう
ちの２ビットを、前記出力値(ホ) が更新される毎に順次
出力する。この際、スイッチ２２ｃ，２２ｄは前記２ビ
ットのディジタル値に応じてオン・オフし、共振回路２
１の共振特性を変化させる。

【００４７】前記共振特性の変化はタブレットＢの位置
指示器Ａの共振回路２１に最も近いループコイルに発生
する誘導電圧(ヘ) の周波数または電圧値に変化をもたら
すが、これらはＡ／Ｄ変換回路４３または４４より、前
記誘導電圧(ヘ)'に基づく出力値に対してレベル差を有す
る出力値として出力される。処理装置４５は前記一定の
継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に発生する電
波のタイミングに同期して得られるＡ／Ｄ変換回路４
３，４４の出力値と、前記所定期間以上連続して発生す
る電波のタイミングに同期して得られるＡ／Ｄ変換回路
４３，４４の出力値とを比較して位相差及び損失を検出
し、これからスイッチ２２ｃ，２２ｄの状態、即ち２ビ
ットの２進コードを再生し、さらにこれらを４つのタイ
ミング分蓄積して指示器情報を表す８ビットの２進コー
ドを再生し、指示位置の座標値とともに上位装置へ送出
する。

【００４８】その後は再度、座標検出期間に入り、前記
同様の座標検出及びコード識別を繰り返す。

【００４９】このように本実施例によれば、一のタイミ
ングに２ビットの２進コードを伝達できるため、複数ビ
ットの２進コードで表される指示器情報をより高速に位
置指示器ＡからタブレットＢへ伝達することができ、従
って、座標検出のサンプリングレートを落とすことなく
多くの情報を高速に伝達することができる。

【００５０】図５は本発明の位置指示器の第２の実施例
を示すもので、ここでは同時に３ビットの２進コードを
伝達し得るようになした例を示す。

【００５１】即ち、図中、２８ａ，２８ｂはコンデンサ
（但し、容量値は異なる。）、２８ｃは抵抗、２８ｄ，
２８ｅ，２８ｆはスイッチであり、コンデンサ２８ａ，
２８ｂ及び抵抗２８ｃはそれぞれスイッチ２８ｄ，２８
ｅ及び２８ｆを介して共振回路２１のコンデンサ２１ｂ
に並列に接続され、該スイッチ２８ｄ，２８ｅ，２８ｆ
のオン・オフの８通りの組み合わせに基づいて共振回路
２１の共振周波数及び損失を変化させ、共振回路２１の
共振特性を８つの異なる共振特性のいずれかに制御する
共振回路制御手段２８を構成する如くなっている。

【００５２】また、２７ｂ’はカウンタ２７ａの計数値
が更新される毎にＡ／Ｄ変換回路２６または図示しない
他のコード発生器より入力される複数ビットのディジタ
ル値のうちの３ビットを順次、スイッチ２８ｄ，２８
ｅ，２８ｆに同時に出力するコード設定回路であり、カ
ウンタ２７ａとともに前記起動タイミング信号が入力さ
れた後のクロックに同期して指示器情報を表す複数ビッ
トの２進コードのうちの３ビットの２進コードを出力す
るコード設定手段２７’を構成する如くなっている。な
お、その他の構成は図２の実施例と同様であり、本位置
指示器はコード再生処理のプログラムを若干変更するの
みで図３の位置検出装置にそのまま使用できる。

【００５３】本実施例の位置指示器によれば、一のタイ
ミングに伝達できるビット数が増え、その分、多くの情
報を伝達でき、また、同じ情報量を伝達する場合にはよ
り短い時間で伝達可能となり、座標検出装置側のサンプ
リングスピードを向上させることができる。

【００５４】図６は本発明の位置検出装置のタブレット
の第２の実施例を示すもので、ここでは電波の発生及び
コード識別に関する電波の受信を補助アンテナコイルで
行うようになした例を示す。即ち、図中、５１は補助ア
ンテナコイルであり、ループコイル３１−１〜３１−４
の周囲を取り巻くように配置されており、その一端は切
替接続回路３５に接続され、また、他端は接地されてい
る。また、５２は受信アンプであり、選択回路３２に直
接、接続されている。

【００５５】また、５３，５４はバンドパスフィルタで
あり、共振回路２１の共振周波数を中心周波数とするも
ので、それぞれ受信アンプ３６，５２を介して前述した
誘導電圧中から該共振周波数付近の成分のみを取り出
す。５５は位相比較器であり、バンドパスフィルタ５３
の出力信号、即ち補助アンテナコイル５１に発生した誘
導電圧のうちの前記共振周波数成分と発振器３３からの
交流信号との位相比較を行い、位相差信号を低域フィル
タ３９に送出する。

【００５６】また、５６は検波器、５７は低域フィルタ
（ＬＰＦ）、５８はサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）、
５９はアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路であ
り、これらはループコイル３１−１〜３１−４に発生
し、選択回路３２、受信アンプ５２及びバンドパスフィ
ルタ５４を介して出力される受信信号を検波し、直流信
号に変換し、さらにディジタル信号に変換する。

【００５７】また、６０は処理装置（ＣＰＵ）であり、
座標検出期間中に前記各ループコイル３１−１〜３１−
４に発生し、前記Ａ／Ｄ変換回路５９にてディジタル値
に変換された各受信信号のレベル分布に基いて共振回路
２１の位置を算出するとともに、コード識別期間中の所
定期間以上連続して電波を発生したタイミングの直後の
タイミングと、前記所定期間より十分短い一定の継続時
間で且つ所定の周期をもって間欠的に電波を発生した各
タイミングの直後のタイミングとに補助アンテナコイル
５１に発生し、前記Ａ／Ｄ変換回路４３にてディジタル
値に変換された受信信号のレベル差に基いて位相差を検
出し、前記Ａ／Ｄ変換回路４４にてディジタル値に変換
された受信信号のレベル差に基いて損失を検出し、これ
らから前記各タイミングにおける共振回路２１の共振特
性を検出し、指示器情報を表す複数ビットの２進コード
を再生する。

【００５８】本実施例によれば、電波の発生及びコード
識別に関する電波の受信を補助アンテナコイルで行うた
め、座標検出期間中の電波の発生時やコード識別期間中
に位置指示器Ａの位置に対応してループコイルを選択す
る必要がなく、位置指示器Ａの素早い移動に対応し得る
とともに、処理装置６０の負担を減らすことが可能とな
る。

【００５９】なお、実施例の位置指示器では各回路を駆
動するための電源を共振回路から得るようにしたが、電
池等の別の電源を設けても良い。また、実施例では位置
指示器とタブレットとの間で電波を交互に送受して座標
検出を行う方式の装置に適用した例を示したが、電波を
連続的に送受して座標検出を行う方式の装置であっても
コード識別期間に限って電波を断続するようにすれば同
様に適用することが可能である。また、実施例では所定
のタイミング情報を電波の継続時間によって伝達するよ
うにしたが、電波を周波数変調して伝達することもでき
る。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
のタイミングに少なくとも２ビットの２進コードを伝達
できるため、複数ビットの２進コードで表される指示器
情報をより高速に位置指示器からタブレットへ伝達する
ことができ、従って、座標検出のサンプリングレートを
落とすことなく多くの情報を高速に伝達することがで
き、また、同じ情報量を伝達する場合にはより短い時間
で伝達可能となり、座標検出のサンプリングスピードを
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置検出装置及びその位置指示器の基
本構成を示す図

【図２】本発明の位置指示器の第１の実施例を示す構成
図

【図３】本発明の位置検出装置のタブレットの第１の実
施例を示す構成図

【図４】第１の実施例における動作波形図

【図５】本発明の位置指示器の第２の実施例を示す構成
図

【図６】本発明の位置検出装置のタブレットの第２の実
施例を示す構成図

【符号の説明】

１，２１…共振回路、２…タイミング抽出手段、３…コ
ード発生手段、４…コード設定手段、５…共振特性制御
手段、６…電波発生手段、７…タイミング制御手段、８
…電波検出手段、９…座標検出手段、１０…共振特性検
出手段、１１…コード再生手段、２２，２８…共振回路
制御手段、２３…整流回路、２４…起動タイミング生成
回路、２５…クロック生成回路、２６…Ａ／Ｄ変換回
路、２７，２７’…コード設定手段、３１−１〜３１−
４…ループコイル、３２…選択回路、３３…発振器、３
４…電流ドライバ、３５…送受切替回路、３６，５２…
受信アンプ、３７…同期検波器、３８，５６…検波器、
３９，４０，５７…低域フィルタ（ＬＰＦ）、４１，４
２，５８…サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）、４３，４
４，５９…アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、
４５，６０…処理装置（ＣＰＵ）、５１…補助アンテナ
コイル、５３，５４…バンドパスフィルタ、５５…位相
比較器、Ａ…位置指示器、Ｂ…タブレット。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも共振回路を有する位置指示器
   と、該位置指示器に対して電波を送受信することにより
   該位置指示器による指示位置の座標値を求めるタブレッ
   トとからなり、該タブレットから所定のタイミング情報
   を含む電波を発生し、該電波を受信した位置指示器の共
   振回路に生起する誘導電圧より前記所定のタイミング情
   報を抽出し、該所定のタイミング情報に基づく特定のタ
   イミングに位置指示器の共振回路の共振特性を指示器情
   報を表す複数ビットの２進コードに基づいて変化させ、
   該特定のタイミングに位置指示器の共振回路から発生す
   る電波より該共振回路の共振特性を検出し、指示器情報
   を表す複数ビットの２進コードを再生する位置検出装置
   において、 位置指示器に、 特定のタイミング中の一のタイミングに指示器情報を表
   す複数ビットの２進コードのうちの少なくとも２ビット
   の２進コードを出力するコード設定手段と、該出力され
   た少なくとも２ビットの２進コードに応じて共振回路の
   共振特性を少なくとも４つの異なる共振特性のいずれか
   に制御する共振特性制御手段とを設け、 タブレットに、 特定のタイミング中の前記一のタイミングに位置指示器
   の共振回路から発生する電波より該共振回路の共振特性
   を検出し、該当する少なくとも２ビットの２進コードを
   出力する共振特性検出手段と、該共振特性検出手段から
   出力される少なくとも２ビットの２進コードより指示器
   情報を表す複数ビットの２進コードを再生するコード再
   生手段とを設けたことを特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】 共振回路と、該共振回路に生起する所定
   のタイミング情報を含む誘導電圧より該所定のタイミン
   グ情報を抽出するタイミング抽出手段と、指示器情報を
   表す複数ビットの２進コードを発生するコード発生手段
   と、前記所定のタイミング情報に基づく特定のタイミン
   グ中の一のタイミングに指示器情報を表す複数ビットの
   ２進コードのうちの少なくとも２ビットの２進コードを
   出力するコード設定手段と、該出力された少なくとも２
   ビットの２進コードに応じて共振回路の共振特性を少な
   くとも４つの異なる共振特性のいずれかに制御する共振
   特性制御手段とを備えた位置指示器と、 位置指示器の共振回路を励振する電波を発生する電波発
   生手段と、該電波が所定のタイミング情報を含む電波と
   なるように制御するタイミング制御手段と、位置指示器
   の共振回路から発生する電波を検出する電波検出手段
   と、該検出される電波より位置指示器による指示位置の
   座標値を求める座標検出手段と、前記所定のタイミング
   情報に基づく特定のタイミング中の前記一のタイミング
   に検出される電波より位置指示器の共振回路の共振特性
   を検出し、該当する少なくとも２ビットの２進コードを
   出力する共振特性検出手段と、該共振特性検出手段から
   出力される少なくとも２ビットの２進コードより指示器
   情報を表す複数ビットの２進コードを再生するコード再
   生手段とを備えたタブレットとからなることを特徴とす
   る位置検出装置。
3. 【請求項３】 共振回路と、該共振回路に誘導電圧が所
   定期間以上連続し、その後、該所定期間より十分短い一
   定の継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に生起す
   るタイミングを抽出するタイミング抽出手段と、指示器
   情報を表す複数ビットの２進コードを発生するコード発
   生手段と、前記誘導電圧が間欠的に生起するタイミング
   中の一のタイミングに指示器情報を表す複数ビットの２
   進コードのうちの少なくとも２ビットの２進コードを出
   力するコード設定手段と、該出力された少なくとも２ビ
   ットの２進コードに応じて共振回路の共振特性を少なく
   とも４つの異なる共振特性のいずれかに制御する共振特
   性制御手段とを備えた位置指示器と、 位置指示器の共振回路を励振する電波を発生する電波発
   生手段と、該電波が座標検出期間中は所定の継続時間で
   且つ一定の周期をもって間欠的に発生し、コード識別期
   間中は前記所定の継続時間より十分長い所定期間以上連
   続して発生し、その後、該所定期間より十分短い一定の
   継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に発生するよ
   うに制御するタイミング制御手段と、位置指示器の共振
   回路から発生する電波を検出する電波検出手段と、座標
   検出期間中に検出される電波より位置指示器による指示
   位置の座標値を求める座標検出手段と、コード識別期間
   中の電波が間欠的に発生するタイミング中の一のタイミ
   ングの直後に検出される電波より位置指示器の共振回路
   の共振特性を検出し、該当する少なくとも２ビットの２
   進コードを出力する共振特性検出手段と、該共振特性検
   出手段から出力される少なくとも２ビットの２進コード
   より指示器情報を表す複数ビットの２進コードを再生す
   るコード再生手段とを備えたタブレットとからなること
   を特徴とする位置検出装置。
4. 【請求項４】 共振回路と、該共振回路に誘導電圧が所
   定期間以上連続して生起するタイミングを抽出して起動
   タイミング信号を生成する起動タイミング生成回路と、
   共振回路に誘導電圧が前記所定期間より十分短い一定の
   継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に生起するタ
   イミングを抽出してクロックを生成するクロック生成回
   路と、指示器情報を表す複数ビットの２進コードを発生
   するコード発生手段と、前記起動タイミング信号が入力
   された後のクロックに同期して指示器情報を表す複数ビ
   ットの２進コードのうちの少なくとも２ビットの２進コ
   ードを出力するコード設定手段と、該出力された少なく
   とも２ビットの２進コードに応じて共振回路の共振特性
   を少なくとも４つの異なる共振特性のいずれかに制御す
   る共振特性制御手段とを備えた位置指示器と、 位置検出方向に並設された複数のループコイルと、該複
   数のループコイルより一のループコイルを選択する選択
   手段と、該選択されたループコイルに発生する誘導電圧
   のレベルを検出するレベル検出手段と、前記位置指示器
   の共振回路を励振する電波を発生するための交流信号を
   発生する交流信号発生手段と、前記交流信号と前記選択
   されたループコイルに発生する誘導電圧との位相差を検
   出する位相差検出手段と、前記選択されたループコイル
   に前記交流信号発生手段とレベル検出手段及び位相差検
   出手段とを切替接続する切替接続手段と、座標検出期間
   中は前記選択されたループコイルに前記交流信号発生手
   段とレベル検出手段及び位相差検出手段とが所定の継続
   時間で且つ一定の周期をもって交互に接続され、コード
   識別期間中は前記選択されたループコイルに前記交流信
   号発生手段が前記所定の継続時間より十分長い所定期間
   以上連続して接続され、その後、前記交流信号発生手段
   とレベル検出手段及び位相差検出手段とが該所定期間よ
   り十分短い一定の継続時間で且つ所定の周期をもって交
   互に接続されるよう前記切替接続手段を制御する切替制
   御手段と、座標検出期間中の前記交流信号発生手段に接
   続されている間は前記複数のループコイルより位置指示
   器に最も近いループコイルが選択され、前記レベル検出
   手段及び位相差検出手段に接続されている間は前記複数
   のループコイルより一のループコイルが順次選択され、
   コード識別期間中は前記複数のループコイルより位置指
   示器に最も近いループコイルが選択されるよう前記選択
   手段を制御する選択制御手段と、前記レベル検出手段で
   検出された誘導電圧のレベルに基づいて位置指示器の指
   示位置の座標値を求める座標値算出手段と、前記レベル
   検出手段で検出された誘導電圧のレベル及び前記位相差
   検出手段で検出された誘導電圧の位相差から前記位置指
   示器の共振回路の共振特性を検出し、該当する少なくと
   も２ビットの２進コードを出力する共振特性検出手段
   と、該共振特性検出手段から出力される少なくとも２ビ
   ットの２進コードより指示器情報を表す複数ビットの２
   進コードを再生するコード再生手段とを備えたタブレッ
   トとからなることを特徴とする位置検出装置。
5. 【請求項５】 共振回路と、該共振回路に誘導電圧が所
   定期間以上連続して生起するタイミングを抽出して起動
   タイミング信号を生成する起動タイミング生成回路と、
   共振回路に誘導電圧が前記所定期間より十分短い一定の
   継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に生起するタ
   イミングを抽出してクロックを生成するクロック生成回
   路と、指示器情報を表す複数ビットの２進コードを発生
   するコード発生回路と、前記起動タイミング信号が入力
   された後のクロックに同期して指示器情報を表す複数ビ
   ットの２進コードのうちの少なくとも２ビットの２進コ
   ードを出力するコード設定手段と、該出力された少なく
   とも２ビットの２進コードに応じて共振回路の共振特性
   を少なくとも４つの異なる共振特性のいずれかに制御す
   る共振特性制御回路とを備えた位置指示器と、 位置検出方向に並設された複数のループコイルと、該複
   数のループコイルより一のループコイルを選択する選択
   手段と、該選択されたループコイルに発生する誘導電圧
   のレベルを検出する第１のレベル検出手段と、前記複数
   のループコイルの近傍に設けられた補助アンテナコイル
   と、該補助アンテナコイルに発生する誘導電圧のレベル
   を検出する第２のレベル検出手段と、前記位置指示器の
   共振回路を励振する電波を発生するための交流信号を発
   生する交流信号発生手段と、前記交流信号と前記補助ア
   ンテナコイルに発生する誘導電圧との位相差を検出する
   位相差検出手段と、前記補助アンテナコイルに前記交流
   信号発生手段と第２のレベル検出手段及び位相差検出手
   段とを切替接続する切替接続手段と、座標検出期間中は
   前記補助アンテナコイルに前記交流信号発生手段が所定
   の継続時間で且つ一定の周期をもって間欠的に接続さ
   れ、コード識別期間中は前記補助アンテナコイルに前記
   交流信号発生手段が前記所定の継続時間より十分長い所
   定期間以上連続して接続され、その後、前記交流信号発
   生手段と第２のレベル検出手段及び位相差検出手段とが
   該所定期間より十分短い一定の継続時間で且つ所定の周
   期をもって交互に接続されるよう前記切替接続手段を制
   御する切替制御手段と、座標検出期間中の前記交流信号
   発生手段に前記補助アンテナコイルが接続されている間
   及びコード識別期間中はいずれのループコイルも選択さ
   れず、座標検出期間中の前記交流信号発生手段に前記補
   助アンテナコイルが接続されていない間は前記複数のル
   ープコイルより一のループコイルが順次選択されるよう
   前記選択手段を制御する選択制御手段と、前記第１のレ
   ベル検出手段で検出された誘導電圧のレベルに基づいて
   位置指示器の指示位置の座標値を求める座標値算出手段
   と、前記第２のレベル検出手段で検出された誘導電圧の
   レベル及び前記位相差検出手段で検出された誘導電圧の
   位相差から前記位置指示器の共振回路の共振特性を検出
   し、該当する少なくとも２ビットの２進コードを出力す
   る共振特性検出手段と、該共振特性検出手段から出力さ
   れる少なくとも２ビットの２進コードより指示器情報を
   表す複数ビットの２進コードを再生するコード再生手段
   とを備えたタブレットとからなることを特徴とする位置
   検出装置。
6. 【請求項６】 共振回路と、 該共振回路に生起する所定のタイミング情報を含む誘導
   電圧より該所定のタイミング情報を抽出するタイミング
   抽出手段と、 指示器情報を表す複数ビットの２進コードを発生するコ
   ード発生手段と、 前記所定のタイミング情報に基づく特定のタイミング中
   の一のタイミングに指示器情報を表す複数ビットの２進
   コードのうちの少なくとも２ビットの２進コードを出力
   するコード設定手段と、 該出力された少なくとも２ビットの２進コードに応じて
   共振回路の共振特性を少なくとも４つの異なる共振特性
   のいずれかに制御する共振特性制御手段とを備えたこと
   を特徴とする位置指示器。
7. 【請求項７】 共振回路と、 該共振回路に誘導電圧が所定期間以上連続し、その後、
   該所定期間より十分短い一定の継続時間で且つ所定の周
   期をもって間欠的に生起するタイミングを抽出するタイ
   ミング抽出手段と、 指示器情報を表す複数ビットの２進コードを発生するコ
   ード発生手段と、 前記誘導電圧が間欠的に生起するタイミング中の一のタ
   イミングに指示器情報を表す複数ビットの２進コードの
   うちの少なくとも２ビットの２進コードを出力するコー
   ド設定手段と、 該出力された少なくとも２ビットの２進コードに応じて
   共振回路の共振特性を少なくとも４つの異なる共振特性
   のいずれかに制御する共振特性制御手段とを備えたこと
   を特徴とする位置指示器。
8. 【請求項８】 共振回路と、 該共振回路に誘導電圧が所定期間以上連続して生起する
   タイミングを抽出して起動タイミング信号を生成する起
   動タイミング生成回路と、 共振回路に誘導電圧が前記所定期間より十分短い一定の
   継続時間で且つ所定の周期をもって間欠的に生起するタ
   イミングを抽出してクロックを生成するクロック生成回
   路と、 指示器情報を表す複数ビットの２進コードを発生するコ
   ード発生手段と、 前記起動タイミング信号が入力された後のクロックに同
   期して指示器情報を表す複数ビットの２進コードのうち
   の少なくとも２ビットの２進コードを出力するコード設
   定手段と、 該出力された少なくとも２ビットの２進コードに応じて
   共振回路の共振特性を少なくとも４つの異なる共振特性
   のいずれかに制御する共振特性制御手段とを備えたこと
   を特徴とする位置指示器。