(57)【要約】【課題】製造コストの上昇及び回路規模の増大を招くことなく、また、三本以上の入力手段によって感知手段の指示面を指示した場合であっても、それぞれの入力手段によって指示されている指示面内の位置座標を同時に検出することが可能な、座標検出装置を得る。【解決手段】ペンタブレット１は、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃと、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃによって指示される指示面１１を有するタブレット３と、タブレット３がスタイラスペン２Ａ〜２Ｃから受信した受信信号を処理する信号処理装置４とを備える。信号処理装置４は、タブレット３から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成するＦＦＴ処理部３０と、ＦＦＴ処理部３０によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃの各々が指示している指示面１１内の位置座標を検出する座標検出部３２とを有する。【選択図】図２
2010231301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が互いに異なる信号を送信する複数の入力手段と、
前記入力手段によって指示される指示面を有し、前記入力手段から送信された信号を受信することにより、前記指示面を指示している前記入力手段を感知する感知手段と、
前記感知手段が受信した受信信号を処理する信号処理手段と
を備え、
前記信号処理手段は、
前記感知手段から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成する変換手段と、
前記変換手段によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、前記複数の入力手段の各々が指示している前記指示面内の位置座標を検出する座標検出手段と
を有する、座標検出装置。
【請求項２】
前記複数の入力手段は、共振周波数が互いに異なる共振回路をそれぞれ有し、
前記信号処理手段は、
前記複数の入力手段に対応する複数の共振周波数に相当する複数の送信信号を生成する信号生成手段と、
前記複数の送信信号を多重化することにより、多重化信号を生成する多重化手段と、
前記感知手段から前記複数の入力手段に向けての前記多重化信号の送信を制御する送信制御手段と
を有する、請求項１に記載の座標検出装置。
【請求項３】
前記信号生成手段は、
所定の周波数の信号を発生する信号発生手段と、
前記信号発生手段が発生した信号に対してＯＦＤＭ変調を行うことにより、前記複数の送信信号を生成する変調手段と
を含む、請求項２に記載の座標検出装置。
【請求項４】
前記信号生成手段は、周波数帯域の一部が互いに重なる前記複数の送信信号を生成し、
前記信号処理手段は、
前記複数の送信信号を、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する分類手段
をさらに有し、
前記送信制御手段は、一の群に属する送信信号と、他の群に属する送信信号とを、時間的に互いにずらして前記複数の入力手段に向けて送信する、請求項２又は３に記載の座標検出装置。
【請求項５】
周波数が互いに異なる信号を送信する複数の入力手段と、前記入力手段によって指示される指示面を有し、前記入力手段から送信された信号を受信することにより、前記指示面を指示している前記入力手段を感知する感知手段とを備える入力装置において、前記感知手段が受信した受信信号を処理する信号処理装置であって、
前記感知手段から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成する変換手段と、
前記変換手段によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、前記複数の入力手段の各々が指示している前記指示面内の位置座標を検出する座標検出手段と
を備える、信号処理装置。
【請求項６】
前記複数の入力手段は、共振周波数が互いに異なる共振回路をそれぞれ有し、
前記複数の入力手段に対応する複数の共振周波数に相当する複数の送信信号を生成する信号生成手段と、
前記複数の送信信号を多重化することにより、多重化信号を生成する多重化手段と、
前記感知手段から前記複数の入力手段に向けての前記多重化信号の送信を制御する送信制御手段と
をさらに備える、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記信号生成手段は、
所定の周波数の信号を発生する信号発生手段と、
前記信号発生手段が発生した信号に対してＯＦＤＭ変調を行うことにより、前記複数の送信信号を生成する変調手段と
を有する、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記信号生成手段は、周波数帯域の一部が互いに重なる前記複数の送信信号を生成し、
前記複数の送信信号を、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する分類手段
をさらに備え、
前記送信制御手段は、一の群に属する送信信号と、他の群に属する送信信号とを、時間的に互いにずらして前記複数の入力手段に向けて送信する、請求項６又は７に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標検出装置及びそれに用いられる信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、タブレットと二本のスタイラスペンとを備えるデジタイザが開示されている。一方のスタイラスペンの固有共振周波数（ｆ１）と、他方のスタイラスペンの固有共振周波数（ｆ２）とは、互いに異なる値に設定されている。タブレットには、スタイラスペンに向けて信号を送信するための送信手段が二系統設けられており、また、スタイラスペンから信号を受信するための受信手段が二系統設けられている。一方の送信手段からの固有共振周波数（ｆ１）の信号の送信と、他方の送信手段からの固有共振周波数（ｆ２）の信号の送信とが、同時に実行される。また、一方の受信手段による固有共振周波数（ｆ１）の信号の受信と、他方の受信手段による固有共振周波数（ｆ２）の信号の受信とが、同時に実行される。これにより、当該デジタイザにおいては、２本のスタイラスペンがそれぞれ指示しているタブレットの位置座標を同時に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２００１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されたデジタイザによると、送信手段及び受信手段をそれぞれ二系統設ける必要があるため、製造コストの上昇及び回路規模の増大を招く。また、三本以上のスタイラスペンによってタブレットを指示した場合には、それぞれのスタイラスペンの指示位置を同時に検出することができない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、製造コストの上昇及び回路規模の増大を招くことなく、また、三本以上の入力手段によって感知手段の指示面を指示した場合であっても、それぞれの入力手段によって指示されている指示面内の位置座標を同時に検出することが可能な、座標検出装置及びそれに用いられる信号処理装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る座標検出装置は、周波数が互いに異なる信号を送信する複数の入力手段と、前記入力手段によって指示される指示面を有し、前記入力手段から送信された信号を受信することにより、前記指示面を指示している前記入力手段を感知する感知手段と、前記感知手段が受信した受信信号を処理する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、前記感知手段から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成する変換手段と、前記変換手段によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、前記複数の入力手段の各々が指示している前記指示面内の位置座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
第１の態様に係る座標検出装置によれば、複数の入力手段は、周波数が互いに異なる信号を送信する。また、変換手段は、感知手段から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成する。そして、座標検出手段は、変換手段によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、複数の入力手段の各々が指示している指示面内の位置座標を検出する。従って、複数の周波数の信号が多重化された受信信号を感知手段が複数の入力手段から受信した場合であっても、変換手段がその受信信号を周波数領域の受信信号に変換することによって、座標検出手段はそれぞれの入力手段を識別することができる。その結果、第１の態様に係る座標検出装置によれば、送信系及び受信系が二系統ずつ設けられる場合と比較すると、製造コストの低減及び回路規模の削減を図ることが可能となる。また、三本以上の入力手段によって感知手段の指示面を指示した場合であっても、それぞれの入力手段によって指示されている指示面内の位置座標を同時に検出することが可能となる。また、複数の入力手段から送信される複数の信号を感知手段が時間的にずらして受信する場合と比較すると、受信処理の所要時間を短縮することが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る座標検出装置は、第１の態様に係る座標検出装置において特に、前記複数の入力手段は、共振周波数が互いに異なる共振回路をそれぞれ有し、前記信号処理手段は、前記複数の入力手段に対応する複数の共振周波数に相当する複数の送信信号を生成する信号生成手段と、前記複数の送信信号を多重化することにより、多重化信号を生成する多重化手段と、前記感知手段から前記複数の入力手段に向けての前記多重化信号の送信を制御する送信制御手段とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
第２の態様に係る座標検出装置によれば、多重化手段は、信号生成手段によって生成された複数の送信信号を多重化することにより、多重化信号を生成する。そして、送信制御手段は、感知手段から複数の入力手段に向けて多重化信号を送信する。従って、複数の送信信号を時間的にずらして送信する場合と比較すると、送信処理の所要時間を短縮することが可能となる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る座標検出装置は、第２の態様に係る座標検出装置において特に、前記信号生成手段は、所定の周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記信号発生手段が発生した信号に対してＯＦＤＭ変調を行うことにより、前記複数の送信信号を生成する変調手段とを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
第３の態様に係る座標検出装置によれば、変調手段は、信号発生手段が発生した信号に対してＯＦＤＭ変調を行うことにより、複数の送信信号を生成する。従って、ＦＤＭ変調を行う場合と比較すると、一定の周波数帯域内においてより多数の送信信号を生成することができる。その結果、使用可能な入力手段の個数を増やすことが可能となる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る座標検出装置は、第２又は第３の態様に係る座標検出装置において特に、前記信号生成手段は、周波数帯域の一部が互いに重なる前記複数の送信信号を生成し、前記信号処理手段は、前記複数の送信信号を、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する分類手段をさらに有し、前記送信制御手段は、一の群に属する送信信号と、他の群に属する送信信号とを、時間的に互いにずらして前記複数の入力手段に向けて送信することを特徴とするものである。
【００１３】
第４の態様に係る座標検出装置によれば、分類手段は、信号生成手段によって生成された複数の送信信号を、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する。そして、送信制御手段は、一の群に属する送信信号と、他の群に属する送信信号とを、時間的に互いにずらして複数の入力手段に向けて送信する。その結果、座標検出手段は、周波数帯域が互いに重ならない受信信号に基づいて位置座標の検出処理を実行できるため、検出処理の精度を高めることが可能となる。また、一定の周波数帯域内においてより多数の送信信号を生成できるため、使用可能な入力手段の個数を増やすことが可能となる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る信号処理装置は、周波数が互いに異なる信号を送信する複数の入力手段と、前記入力手段によって指示される指示面を有し、前記入力手段から送信された信号を受信することにより、前記指示面を指示している前記入力手段を感知する感知手段とを備える入力装置において、前記感知手段が受信した受信信号を処理する信号処理装置であって、前記感知手段から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成する変換手段と、前記変換手段によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、前記複数の入力手段の各々が指示している前記指示面内の位置座標を検出する座標検出手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
第５の態様に係る信号処理装置によれば、複数の入力手段は、周波数が互いに異なる信号を送信する。また、変換手段は、感知手段から入力された時間領域の受信信号に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号を生成する。そして、座標検出手段は、変換手段によって生成された周波数領域の受信信号に基づいて、複数の入力手段の各々が指示している指示面内の位置座標を検出する。従って、複数の周波数の信号が多重化された受信信号を感知手段が複数の入力手段から受信した場合であっても、変換手段がその受信信号を周波数領域の受信信号に変換することによって、座標検出手段はそれぞれの入力手段を識別することができる。その結果、第５の態様に係る座標検出装置によれば、送信系及び受信系が二系統ずつ設けられる場合と比較すると、製造コストの低減及び回路規模の削減を図ることが可能となる。また、三本以上の入力手段によって感知手段の指示面を指示した場合であっても、それぞれの入力手段によって指示されている指示面内の位置座標を同時に検出することが可能となる。また、複数の入力手段から送信される複数の信号を感知手段が時間的にずらして受信する場合と比較すると、受信処理の所要時間を短縮することが可能となる。
【００１６】
本発明の第６の態様に係る信号処理装置は、第５の態様に係る信号処理装置において特に、前記複数の入力手段は、共振周波数が互いに異なる共振回路をそれぞれ有し、前記複数の入力手段に対応する複数の共振周波数に相当する複数の送信信号を生成する信号生成手段と、前記複数の送信信号を多重化することにより、多重化信号を生成する多重化手段と、前記感知手段から前記複数の入力手段に向けての前記多重化信号の送信を制御する送信制御手段とをさらに備えることを特徴とするものである。
【００１７】
第６の態様に係る信号処理装置によれば、多重化手段は、信号生成手段によって生成された複数の送信信号を多重化することにより、多重化信号を生成する。そして、送信制御手段は、感知手段から複数の入力手段に向けて多重化信号を送信する。従って、複数の送信信号を時間的にずらして送信する場合と比較すると、送信処理の所要時間を短縮することが可能となる。
【００１８】
本発明の第７の態様に係る信号処理装置は、第６の態様に係る信号処理装置において特に、前記信号生成手段は、所定の周波数の信号を発生する信号発生手段と、前記信号発生手段が発生した信号に対してＯＦＤＭ変調を行うことにより、前記複数の送信信号を生成する変調手段とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
第７の態様に係る信号処理装置によれば、変調手段は、信号発生手段が発生した信号に対してＯＦＤＭ変調を行うことにより、複数の送信信号を生成する。従って、ＦＤＭ変調を行う場合と比較すると、一定の周波数帯域内においてより多数の送信信号を生成することができる。その結果、使用可能な入力手段の個数を増やすことが可能となる。
【００２０】
本発明の第８の態様に係る信号処理装置は、第６又は第７の態様に係る信号処理装置において特に、前記信号生成手段は、周波数帯域の一部が互いに重なる前記複数の送信信号を生成し、前記複数の送信信号を、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する分類手段をさらに備え、前記送信制御手段は、一の群に属する送信信号と、他の群に属する送信信号とを、時間的に互いにずらして前記複数の入力手段に向けて送信することを特徴とするものである。
【００２１】
第８の態様に係る信号処理装置によれば、分類手段は、信号生成手段によって生成された複数の送信信号を、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する。そして、送信制御手段は、一の群に属する送信信号と、他の群に属する送信信号とを、時間的に互いにずらして複数の入力手段に向けて送信する。その結果、座標検出手段は、周波数帯域が互いに重ならない受信信号に基づいて位置座標の検出処理を実行できるため、検出処理の精度を高めることが可能となる。また、一定の周波数帯域内においてより多数の送信信号を生成できるため、使用可能な入力手段の個数を増やすことが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、製造コストの上昇及び回路規模の増大を招くことなく、また、三本以上の入力手段によって感知手段の指示面を指示した場合であっても、それぞれの入力手段によって指示されている指示面内の位置座標を同時に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係るペンタブレットの構成を示す図である。
【図２】信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】スタイラスペンの構成を模式的に示す図である。
【図４】周波数変調器から出力された送信信号を示す図である。
【図５】ＯＦＤＭ変調によって生成された送信信号を示す図である。
【図６】切換回路によってセンサコイルが順に選択された際の受信信号の例をそれぞれ示す図である。
【図７】切換回路によってセンサコイルが順に選択された際の受信信号の例をそれぞれ示す図である。
【図８】座標検出部によるマッピング処理を示す図である。
【図９】変形例に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】周波数変調器から出力された送信信号を示す図である。
【図１１】選択回路による送信信号の選択の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る座標検出装置の例として、ペンタブレット１の構成を示す図である。ペンタブレット１は、ユーザが操作可能な複数の入力手段を備えている。本実施の形態では、ペンタブレット１は、複数の入力手段の例として３本のスタイラスペン２Ａ〜２Ｃを備えている。なお、スタイラスペンの本数はこの例に限らず、任意の複数であればよい。
【００２６】
また、ペンタブレット１は、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃを感知する感知手段としてのタブレット３を備えている。タブレット３は、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃによって指示される指示面１１を有している。また、タブレット３は、指示面１１内において行列状に配置された複数のセンサコイルを有している。本実施の形態の例では、タブレット３は、行方向の座標Ｘ１〜Ｘ８に対応するセンサコイル１２Ｘ１〜１２Ｘ８と、列方向の座標Ｙ１〜Ｙ８に対応するセンサコイル１２Ｙ１〜１２Ｙ８とを有している。なお、センサコイルの本数はこの例に限らず、任意の複数であれば良い。また、以下の例では、図１に示すように、スタイラスペン２Ａは指示面１１の座標（Ｘ４，Ｙ３）を指示しており、スタイラスペン２Ｂは指示面１１の座標（Ｘ４，Ｙ５）を指示しており、スタイラスペン２Ｃは指示面１１の座標（Ｘ４，Ｙ８）を指示しているものとする。
【００２７】
また、ペンタブレット１は、センサコイル１２Ｘ１〜１２Ｘ８，１２Ｙ１〜１２Ｙ８に接続された信号処理装置４を備えている。信号処理装置４は、例えば、ＬＳＩ及び所定の回路が共通の回路基板上に実装されたモジュールとして構成することができる。
【００２８】
図２は、信号処理装置４の構成を示すブロック図である。図２の接続関係で示すように、信号処理装置４は、基準信号発生器２０、周波数変調器２１Ａ〜２１Ｃ、多重化回路２２、増幅器２３、切換回路２４、増幅器２５、Ａ／Ｄ変換器（Analog to Digital Converter）２６、及びＬＳＩとしての制御回路２７を有して構成されている。制御回路２７は、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)処理部３０、レベル検出部３１、座標検出部３２、及び切換制御部３３を有している。
【００２９】
図３は、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃの構成を模式的に示す図である。図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には、タイラスペン２Ａ，２Ｂ，２Ｃの構成をそれぞれ示している。本実施の形態に係るペンタブレット１は電磁誘導方式のペンタブレットであり、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃは、コイル及びコンデンサを含む共振回路１５Ａ〜１５Ｃをそれぞれ有している。共振回路１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの共振周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣは、互いに異なる値に設定されている。以下の例では、共振周波数ｆＡが最も小さな値に設定されており、共振周波数ｆＣが最も大きな値に設定されているものとする。
【００３０】
以下、本実施の形態に係るペンタブレット１の動作について説明する。図２を参照して、基準信号発生器２０は、所定の周波数の基準信号Ｓ１を発生する。基準信号Ｓ１は、周波数変調器２１Ａ〜２１Ｃに入力される。
【００３１】
周波数変調器２１Ａは、基準信号Ｓ１に対して周波数変換処理を行うことにより、共振周波数ｆＡを中心周波数とする送信信号Ｓ２Ａを生成して出力する。同様に、周波数変調器２１Ｂは、基準信号Ｓ１に対して周波数変換処理を行うことにより、共振周波数ｆＢを中心周波数とする送信信号Ｓ２Ｂを生成して出力する。同様に、周波数変調器２１Ｃは、基準信号Ｓ１に対して周波数変換処理を行うことにより、共振周波数ｆＣを中心周波数とする送信信号Ｓ２Ｃを生成して出力する。なお、基準信号発生器２０と周波数変調器２１Ａ〜２１Ｃとを備える構成に代えて、共振周波数ｆＡに相当する周波数の信号を発生する信号発生器と、共振周波数ｆＢに相当する周波数の信号を発生する信号発生器と、共振周波数ｆＣに相当する周波数の信号を発生する信号発生器とを備える構成としてもよい。
【００３２】
図４は、周波数変調器２１Ａ〜２１Ｃから出力された送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを示す図である。送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃは、それぞれ所定の周波数帯域幅を有している。また、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃ間には所定のガードインターバルが設けられており、これにより、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃの周波数帯域は互いに重複していない。また、図４に示した例では、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃの最大信号レベルはいずれも電力値Ｐ１である。図２を参照して、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃは、多重化回路２２に入力される。
【００３３】
多重化回路２２は、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを多重化することにより、多重化信号Ｓ３を生成して出力する。つまり、周波数変調器２１Ａ〜２１Ｃ及び多重化回路２２は、基準信号Ｓ１に対してＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）変調を行うことにより、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを含む多重化信号Ｓ３を生成する。
【００３４】
ここで、ＦＤＭ変調に代えて、基準信号Ｓ１に対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調を行うことによって、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを含む多重化信号Ｓ３を生成することもできる。図５は、ＯＦＤＭ変調によって生成された送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを示す図である。ＯＦＤＭ変調を行うことにより、送信信号Ｓ２Ａのピーク点の周波数は、送信信号Ｓ２Ｂの低域側のヌル点の周波数に一致している。また、送信信号Ｓ２Ｂのピーク点の周波数は、送信信号Ｓ２Ａの高域側のヌル点の周波数、及び送信信号Ｓ２Ｃの低域側のヌル点の周波数に一致している。また、送信信号Ｓ２Ｃのピーク点の周波数は、送信信号Ｓ２Ｂの高域側のヌル点の周波数に一致している。
【００３５】
ＯＦＤＭ変調を行う場合は、ＦＤＭ変調を行う場合と比較すると、一定の周波数帯域内においてより多数の送信信号を生成することができる。その結果、使用可能なスタイラスペンの個数を増やすことが可能となる。なお、ＯＦＤＭ変調を行う場合には、例えば、分周回路を用いて基準信号Ｓ１を所定の分周比で分周することによって、互いに直交する送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを得ることができる。
【００３６】
図２を参照して、多重化信号Ｓ３は、増幅器２３に入力される。増幅器２３は、多重化信号Ｓ３を増幅することにより、多重化信号Ｓ４として出力する。多重化信号Ｓ４は、切換回路２４に入力される。
【００３７】
切換回路２４は、切換制御部３３から入力される切換信号Ｓ１１に基づいて、センサコイル１２Ｘ１〜１２Ｘ８，１２Ｙ１〜１２Ｙ８の一つを順に選択する。
【００３８】
まず、切換回路２４によってセンサコイル１２Ｘ１を選択する。これにより、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを含む多重化信号Ｓ４がセンサコイル１２Ｘ１に供給され、センサコイル１２Ｘ１の周囲に交番磁界が発生する。つまり、センサコイル１２Ｘ１からスタイラスペンに向けて、共振周波数ｆＡ〜ｆＣに相当する周波数の送信信号が出力される。
【００３９】
この時、いずれかのスタイラスペンがセンサコイル１２Ｘ１の近傍に存在していれば、電磁誘導によってそのスタイラスペンの共振回路に電流が流れることにより、共振回路のコンデンサにエネルギが蓄積される。その後、センサコイル１２Ｘ１の選択状態を維持したまま、多重化信号Ｓ４の供給を停止する。すると、共振回路のコンデンサに蓄積されたエネルギによって共振回路のコイルに電流が流れ、これにより、そのスタイラスペンの周囲に交番磁界が発生する。つまり、スタイラスペンからセンサコイル１２Ｘ１に向けて、その共振回路の共振周波数に相当する周波数の送信信号が出力される。すると、電磁誘導によってセンサコイル１２Ｘ１に電流が流れることによって、センサコイル１２Ｘ１の端子間に電圧が発生する。つまり、スタイラスペンから送信された送信信号がセンサコイル１２Ｘ１によって受信されることによって、その共振回路の共振周波数に相当する周波数の電圧が、センサコイル１２Ｘ１の端子間に発生する。一方、センサコイル１２Ｘ１の近傍にスタイラスペンが存在していなければ、センサコイル１２Ｘ１の端子間に電圧は発生しない。
【００４０】
図２を参照して、センサコイル１２Ｘ１の端子間電圧に関する信号Ｓ５（つまり時間領域の受信信号）は、切換回路２４から増幅器２５に入力される。増幅器２５は、受信信号Ｓ５を増幅することにより、受信信号Ｓ６として出力する。受信信号Ｓ６は、Ａ／Ｄ変換器２６に入力される。Ａ／Ｄ変換器２６は、アナログ信号である受信信号Ｓ６を、ディジタル信号である受信信号Ｓ７に変換して出力する。なお、受信信号Ｓ６の周波数をＡ／Ｄ変換器２６によって処理可能な周波数帯域に適合させるための周波数変調器を、増幅器２５とＡ／Ｄ変換器２６との間に介在させてもよい。
【００４１】
受信信号Ｓ７は、ＦＦＴ処理部３０に入力される。ＦＦＴ処理部３０は、時間領域の受信信号Ｓ７に対して高速フーリエ変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号Ｓ８を生成して出力する。受信信号Ｓ８はレベル検出部３１に入力される。
【００４２】
レベル検出部３１は、各共振周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣの近傍における受信信号Ｓ８の信号レベル（電力値）の最大値をそれぞれ検出し、各最大電力値に関する検出信号Ｓ９を出力する。検出信号Ｓ９は座標検出部３２に入力される。座標検出部３２は、検出信号Ｓ９に基づいて、センサコイル１２Ｘ１に関する最大電力値のマッピングを行う。また、座標検出部３２は、センサコイル１２Ｘ１に関するマッピングが完了すると、次のセンサコイル１２Ｘ２に更新するための更新信号Ｓ１０を出力する。更新信号Ｓ１０は切換制御部３３に入力される。
【００４３】
切換制御部３３は、更新信号Ｓ１０が入力されると、切換信号Ｓ１１によって次のセンサコイル１２Ｘ２を選択する。その後、上記と同様の処理が、他のセンサコイル１２Ｘ２〜１２Ｘ８，１２Ｙ１〜１２Ｙ８に関しても順に実行される。
【００４４】
図６は、切換回路２４によってセンサコイル１２Ｘ３，１２Ｘ４，１２Ｘ５が順に選択された際の受信信号Ｓ８の例をそれぞれ示す図である。図６の（Ａ）には、センサコイル１２Ｘ３が選択された際の例を示しており、図６の（Ｂ）には、センサコイル１２Ｘ４が選択された際の例を示しており、図６の（Ｃ）には、センサコイル１２Ｘ５が選択された際の例を示している。図２に示したＦＦＴ処理部３０による高速フーリエ変換処理によって、時間領域の受信信号Ｓ７は周波数領域の受信信号Ｓ８に変換される。図６に示すように、受信信号Ｓ８は、共振周波数ｆＡに対応する受信信号Ｓ８Ａと、共振周波数ｆＢに対応する受信信号Ｓ８Ｂと、共振周波数ｆＣに対応する受信信号Ｓ８Ｃとを含んでいる。
【００４５】
図１に示したように、本実施の形態の例では、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃはいずれもセンサコイル１２Ｘ４上に位置している。従って、図６に示した例では、センサコイル１２Ｘ３が選択された場合には、受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｃの最大電力値はいずれも電力値Ｐ２となっており、センサコイル１２Ｘ４が選択された場合には、受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｃの最大電力値はいずれも電力値Ｐ３（＞Ｐ２）となっており、センサコイル１２Ｘ５が選択された場合には、受信信号Ｓ８Ａ〜Ｓ８Ｃの最大電力値はいずれも電力値Ｐ２となっている。
【００４６】
図７は、切換回路２４によってセンサコイル１２Ｙ２，１２Ｙ３，１２Ｙ４が順に選択された際の受信信号Ｓ８の例をそれぞれ示す図である。図７の（Ａ）には、センサコイル１２Ｙ２が選択された際の例を示しており、図７の（Ｂ）には、センサコイル１２Ｙ３が選択された際の例を示しており、図７の（Ｃ）には、センサコイル１２Ｙ４が選択された際の例を示している。
【００４７】
図１に示したように、本実施の形態の例では、スタイラスペン２Ａはセンサコイル１２Ｙ３上に位置しており、スタイラスペン２Ｂはセンサコイル１２Ｙ５上に位置しており、スタイラスペン２Ｃはセンサコイル１２Ｙ８上に位置している。従って、図７に示した例では、センサコイル１２Ｙ２が選択された場合には、受信信号Ｓ８Ａの最大電力値は電力値Ｐ２、受信信号Ｓ８Ｂ，Ｓ８Ｃの最大電力値はゼロとなっており、センサコイル１２Ｙ３が選択された場合には、受信信号Ｓ８Ａの最大電力値は電力値Ｐ３、受信信号Ｓ８Ｂ，Ｓ８Ｃの最大電力値はゼロとなっており、センサコイル１２Ｙ４が選択された場合には、受信信号Ｓ８Ａ，Ｓ８Ｂの最大電力値はいずれも電力値Ｐ２、受信信号Ｓ８Ｃの最大電力値はゼロとなっている。
【００４８】
図８は、受信信号Ｓ８Ａに関して、図２に示した座標検出部３２によるマッピング処理を示す図である。図８の（Ａ）には、Ｘ軸方向に関するマッピングの例を示しており、図８の（Ｂ）には、Ｙ軸方向に関するマッピングの例を示している。
【００４９】
図８の（Ａ）に示すように、座標Ｘ１，Ｘ２，Ｘ６〜Ｘ８に関する最大電力値はいずれもゼロであり、座標Ｘ３，Ｘ５に関する最大電力値はいずれも電力値Ｐ２であり、座標Ｘ４に関する最大電力値は電力値Ｐ３である。座標検出部３２は、マッピング処理の結果に基づき、分布のピークを与えるＸ座標を、スタイラスペン２Ａが指示しているＸ座標として検出する。この例の場合には、座標Ｘ４が検出される。
【００５０】
また、図８の（Ｂ）に示すように、座標Ｙ１，Ｙ５〜Ｙ８に関する最大電力値はいずれもゼロであり、座標Ｙ２，Ｙ４に関する最大電力値はいずれも電力値Ｐ２であり、座標Ｙ３に関する最大電力値は電力値Ｐ３である。座標検出部３２は、マッピング処理の結果に基づき、分布のピークを与えるＹ座標を、スタイラスペン２Ａが指示しているＹ座標として検出する。この例の場合には、座標Ｙ３が検出される。
【００５１】
従って、座標検出部３２は、スタイラスペン２Ａが指示している指示面１１の座標として、座標（Ｘ４，Ｙ３）を正しく検出することができる。なお、図８には受信信号Ｓ８Ａに関するマッピング処理のみを示したが、受信信号Ｓ８Ｂ，Ｓ８Ｃについても同様の処理を行うことにより、座標検出部３２は、スタイラスペン２Ｂ，２Ｃがそれぞれ指示している指示面１１の座標を検出することができる。
【００５２】
このように本実施の形態に係るペンタブレット１によれば、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃは、周波数が互いに異なる送信信号をタブレット３に向けて送信する。また、ＦＦＴ処理部３０は、タブレット３から入力された時間領域の受信信号Ｓ７に対して所定の変換処理を行うことにより、周波数領域の受信信号Ｓ８を生成する。そして、座標検出部３２は、ＦＦＴ処理部３０によって生成された周波数領域の受信信号Ｓ８に基づいて、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃの各々が指示している指示面１１内の位置座標を検出する。従って、複数の周波数の信号が多重化された受信信号をタブレット３がスタイラスペン２Ａ〜２Ｃから受信した場合であっても、ＦＦＴ処理部３０がその受信信号を周波数領域の受信信号Ｓ８に変換することによって、座標検出部３２はそれぞれのスタイラスペン２Ａ〜２Ｃを識別することができる。その結果、本実施の形態に係るペンタブレット１によれば、送信系及び受信系が二系統ずつ設けられる場合と比較すると、製造コストの低減及び回路規模の削減を図ることが可能となる。また、三本以上のスタイラスペンによってタブレット３の指示面１１を指示した場合であっても、それぞれのスタイラスペンによって指示されている指示面１１内の位置座標を同時に検出することが可能となる。また、スタイラスペンから送信される複数の信号をタブレットが時間的にずらして受信する場合と比較すると、受信処理の所要時間を短縮することが可能となる。
【００５３】
また、本実施の形態に係るペンタブレット１によれば、多重化回路２２は、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを多重化することによって多重化信号Ｓ３を生成する。そして、切換回路２４（送信制御手段）は、タブレット３からスタイラスペン２Ａ〜２Ｃに向けて多重化信号を送信する。従って、複数の送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｃを時間的にずらして送信する場合と比較すると、送信処理の所要時間を短縮することが可能となる。
【００５４】
なお、以上の説明では、信号処理装置４からスタイラスペン２Ａ〜２Ｃに電力が供給される例について述べたが、スタイラスペン２Ａ〜２Ｃは、信号処理装置４からの電力供給を受けることなく、内蔵のバッテリ等を用いて動作してもよい。
＜変形例＞
【００５５】
図９は、本実施の形態の変形例に係る信号処理装置４の構成を示すブロック図である。ここでは、４本のスタイラスペン２Ａ〜２Ｄが使用される場合を想定している。信号処理装置４は、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄを出力する周波数変調器２１Ａ〜２１Ｄを備えている。また、周波数変調器２１Ａ〜２１Ｄと多重化回路２２との間に、選択回路４０（分類手段）が配置されている。
【００５６】
図１０は、周波数変調器２１Ａ〜２１Ｄから出力された送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄを示す図である。送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄは、周波数帯域の一部が互いに重なっている。具体的には、送信信号Ｓ２Ａの一部は送信信号Ｓ２Ｂの一部に重なり、送信信号Ｓ２Ｂの一部は送信信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｃの一部に重なり、送信信号Ｓ２Ｃの一部は送信信号Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｄの一部に重なり、送信信号Ｓ２Ｄの一部は送信信号Ｓ２Ｃの一部に重なっている。
【００５７】
図１１は、選択回路４０による送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄの選択の例を示す図である。図１１の（Ａ）に示すように、選択回路４０は、全ての送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄのうち、周波数帯域が互いに重ならない送信信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｃを同時に選択する。多重化回路２２は、送信信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｃを多重化することにより、多重化信号Ｓ３１を生成して出力する。また、図１１の（Ｂ）に示すように、選択回路４０は、全ての送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄのうち、周波数帯域が互いに重ならない送信信号Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｄを同時に選択する。多重化回路２２は、送信信号Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｄを多重化することにより、多重化信号Ｓ３２を生成して出力する。
【００５８】
信号処理装置４は、まず、多重化信号Ｓ３１を用いて上記と同様の処理を行うことにより、スタイラスペン２Ａ，２Ｃの指示座標を検出する。その後、多重化信号Ｓ３２を用いて上記と同様の処理を行うことにより、スタイラスペン２Ｂ，２Ｄの指示座標を検出する。
【００５９】
本変形例に係るペンタブレット１によれば、選択回路４０は、送信信号Ｓ２Ａ〜Ｓ２Ｄを、周波数帯域が互いに重ならない複数の群に分類する。そして、切換回路２４は、一の群に属する送信信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｃと、他の群に属する送信信号Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｄとを、時間的に互いにずらしてスタイラスペン２Ａ〜２Ｄに向けて送信する。その結果、座標検出部２３は、周波数帯域が互いに重ならない受信信号Ｓ８に基づいて位置座標の検出処理を実行できるため、検出処理の精度を高めることが可能となる。また、一定の周波数帯域内においてより多数の送信信号を生成できるため、使用可能なスタイラスペンの個数を増やすことが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ペンタブレット
２Ａ〜２Ｃ  スタイラスペン
３  タブレット
４  信号処理装置
１１  指示面
１５Ａ〜１５Ｃ  共振回路
２０  基準信号発生器
２１Ａ〜２１Ｄ  周波数変調器
２２  多重化回路
２４  切換回路
２７  制御回路
３０  ＦＦＴ処理部
３２  座標検出部
３３  切換制御部
４０  選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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