(57)【要約】【課題】大型化した位置検出領域の中央付近であっても、位置指示器からの信号を強く検出すること。【解決手段】位置検出装置は、第１のコイル１１と、第１のコイル１１に対して、所定の距離だけ隔てて配される第２のコイル１２と、第２のコイル１２が励磁信号を検出した場合に発生する誘導電流を第１のコイル１１に伝達する信号伝達部１４と、を有する位置指示器１を備える。そして、第２のコイル１２が発生する誘導電圧を第１のコイル１１に伝達し、第１のコイル１１が位置指示信号をループコイルに送出する。【選択図】図３
2011065450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に複数のループコイルが並設され、位置検出領域の外周に巻き回された励磁コイルが設けられたタブレットと、略棒状の位置指示器からなり、
前記励磁コイルから位置指示器に対して信号を送出するとともに、位置指示器からの信号を前記複数のループコイルによって検出することにより、該タブレット上における位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置において、
前記位置指示器には、
前記タブレットの位置検出面に近接する一端部に配置された第１のコイルと、
前記第１のコイルから離間して配置された第２のコイルと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとを接続する信号伝達部とを有し
前記励磁コイルからの信号によって前記第２のコイルに誘導される電気信号は、前記信号伝達部を介して前記第１のコイルに伝達され、
前記第１のコイルから前記ループコイルに対して信号が送出されることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記第１のコイルと第２のコイルは、直列又は並列に接続される
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記位置指示器は、コンデンサを備え、
前記第１のコイル及び第２のコイルと、前記コンデンサによって共振回路を構成する
請求項２記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記伝達部は、前記第２のコイルに誘導される電気信号を増幅する増幅部を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
位置検出面における座標位置を入力する電磁誘導方式の位置指示器において、位置指示部に第１のコイルと、通常の使用状態において該第１のコイルから位置検出面に対して上方に離れたところに第２のコイルを設けて、該第２のコイルに誘導される電気信号を該第１のコイルに伝達する信号伝達手段を設けたことを特徴とする位置指示器。
【請求項６】
前記第１のコイルと第２のコイルとを互いに直列または並列に接続したことを特徴とする、請求項５記載の位置指示器。
【請求項７】
前記第１のコイルと第２のコイルとを互いに直列または並列に接続してなる合成コイルと、コンデンサとによって共振回路を構成するようにしたことを特徴とする、請求項６記載の位置指示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、所定の領域における位置指示器の位置を検出する位置検出装置及び位置指示器に関して、ユーザが位置指示器を用いて位置検出装置上で座標や図形等を描画したり、所定の入力操作を行ったりする場合に適用して好適な位置検出装置及び位置指示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータ装置上で写真加工やイラスト作成等を行う際に用いられる入力装置として、位置検出装置が開発されている。一般に位置検出装置は、略平板状のタブレットと、ユーザがタブレット上で操作するペン状の位置指示器とで構成される。
【０００３】
位置検出装置には、例えば、電磁誘導方式を利用した位置検出装置がある。この位置検出装置が備えるタブレット内には、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ複数のループコイルが配設され、位置指示器内には共振回路が設けられる。タブレットの上面には、位置指示器が指示する座標位置を検出するための位置検出領域が設定される。位置検出領域は、電磁誘導方式の位置指示器が指示した位置を位置検出装置に入力するための「位置検出面」と称される場合がある。そして、タブレットは、順次切り替えるループコイル毎に、位置指示器内の共振回路に対して、電磁誘導作用による所定周波数の電磁波の送受信を行い、位置指示器の指示位置を検出する。
【０００４】
この種の装置としては、例えば、特許文献１及び２に開示された技術が実用化されている。
特許文献１には、位置指示器の指定位置をループコイルに発生する誘導電圧によって求める位置検出装置について開示されている。
特許文献２には、連続量で表される操作に対応する情報を符号化し、位置検出装置に返信する位置指示器について開示されている。
【０００５】
特許文献１及び２に開示された技術によれば、位置指示器に共振回路を設けてタブレットと位置指示器との間で電磁波を送受信することにより、位置指示器が指示したタブレット上の位置を検出する。そして、位置指示器をコードレス化し、かつ、電池を設けないことにより、極めて操作性の良い位置指示器及び位置検出装置が実現される。
【０００６】
しかしながら、近年、液晶表示装置の実用化が進み、前述した位置検出装置を液晶表示装置と組み合わせて、描画したい場所を直接ペンで入力できるような形態とした位置検出装置に関する要求が高まっている。このような形態で位置検出装置を用いると、タブレットのセンサーコイルを液晶パネルの前面に配置することができないという問題があった。ここで、液晶表示装置とタブレットを一体とした従来の装置では前述したループコイルを形成するセンサー部を液晶の背面に置いていた。このため、一度完成された液晶パネルを分解してからセンサー部を組み込む必要があり、作業工数が増えることや、液晶パネルの変更を容易にできないという問題がある。そこで近年、タブレットのセンサー部を透明化して液晶パネルの前面に配置してほしいという要求が高まってきた。透明導電材としてはＩＴＯ膜が広く知られているが抵抗値が高いため、これによって電力を送信することは不可能である。
【０００７】
このような問題を解決する方法として、タブレットの位置検出領域の外周に送信用の励磁コイルを設けるという提案がある。たとえば、特許文献３において、タブレットの位置検出領域の外周に励磁コイルを設けた例が開示されている。
【０００８】
このような外周に励磁コイルを設けるタブレットを用いれば、位置指示器の本体に電池等を内蔵しなくても良く、外周コイルによって強い電力を供給することができる。また、位置検出のためのコイルは受信専用でよいため、透明化することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−７０３２６号公報
【特許文献２】特開平７−１７５５７２号公報
【特許文献３】特開平５−８８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、位置検出領域が大きくなると中央部付近で検出される信号が弱くなり、位置検出領域の中央部でも十分強い信号を得るためには、外周コイルから供給する電力を非常に大きくしなければならない。このため、特にノートＰＣなどのモバイル用途においてバッテリーの使用時間を短くしてしまうという問題がある。 
【００１１】
本発明はこのような問題点に対して、位置指示器に電池等を設ける必要が無く、タブレットのセンサーコイルを液晶パネルの前面に配置することができ、また、ノートＰＣなどのモバイル用途においてもバッテリーの使用時間にあまり影響を与えない位置検出装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る位置検出装置は、位置検出領域に複数のループコイルが設けられ、位置検出領域の外周に巻き回された励磁コイルが設けられたタブレットと、略棒状の位置指示器からなり、
励磁コイルから位置指示器に対して信号を送出するとともに、位置指示器からの信号を複数のループコイルによって検出する位置検出装置であって、
位置指示器には、位置検出領域に近接する一端部に配置された第１のコイルと、離間して配置された第２のコイルと、第１のコイルと第２のコイルとを接続する信号伝達部とからなり、励磁コイルからの信号によって第２のコイルに誘導される電気信号は、信号伝達部を介して第１のコイルに伝達され、第１のコイルからループコイルに対して信号が送出されることを特徴とするものである。
更に、第１のコイルと第２のコイルは、並列又は直列に接続されていることものであり、また、共振回路を構成するものであっても良い。
【００１３】
このようにしたことで、位置検出領域から離れたコイルが、励磁コイルから送出される信号を受信し、位置検出領域に近接して用いられるコイルからループコイルに信号を送出することで、位置指示器の位置が検出されることとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、位置指示器に位置指示信号送信用のコイルとは別に信号検出用のコイルを位置検出面から離れた位置に設けるとともに、信号検出用のコイルが発生した電気信号を位置指示信号送信用のコイルに伝達するようにしたため、位置指示器が位置検出領域の中央部にあっても強い信号を検出することが可能である。このため外周の励磁コイルから送出する電力を少なく抑えることができ、モバイル用途においてもバッテリーの使用時間を長く維持することができる。
また、位置指示器からの信号の送信を位置検出領域の外周に設けた励磁コイルによって行うようにしたため、位置指示器からの信号を検出するセンサーをガラス面に形成したＩＴＯ膜などの透明電極によって形成することが可能となり、タブレットのセンサーコイルを液晶パネルの前面に配置することができる。また、位置指示器に電池等を設ける必要が無く、使い勝手のよい位置検出装置が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態における位置検出装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態における位置指示器の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態における位置指示器が備える第１及び第２のコイルの配置例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるタブレット部分の立体構造例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるタブレットの内部構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態における励磁コイルによる磁界分布の例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態における位置指示器が、中央領域でも強い位置指示信号をセンサガラスに送信するための基本原理の例を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態における位置指示器の内部構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の位置検出装置の一実施形態を、添付図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
＜位置検出装置の構成＞
図１は、本実施形態の位置検出装置１０の外観斜視図を示す。
位置検出装置１０は、略棒状の位置指示器１と、平板状のタブレット２を備える。位置指示器１は、ペン形状とされ、ペン先部１ａとテール部１ｂを有する。ペン先部１ａには第１のコイル１１が格納され、テール部１ｂには、第２のコイル１２が格納される（後述する図３参照）。
【００１８】
タブレット２は、位置検出領域２ａと周囲の外枠２ｂによって構成される。タブレット２は、外枠２ｂの内部に形成される位置検出領域２ａ上における位置指示器１によって指示される位置の座標を検出できる。
【００１９】
タブレット２は、不図示としてある外部のコンピュータ装置に接続されている。タブレット２は、位置指示器１が指示した位置の座標（以下、「指示位置」という。）を検出し、その指示位置に関する情報をコンピュータ装置に出力する。そして、コンピュータ装置は、タブレット２から入力された座標に対応する線画等を、液晶表示装置として用いられる液晶パネル３２（後述する図４参照）の画面に表示する。
【００２０】
本例では、ペン先部１ａを位置検出領域２ａに近接して用いる。ペン先部１ａは、線図を描画したり、所定のコマンドを選択したりするために用いられる。一方、テール部１ｂを位置検出領域２aに近接するのは、既に描かれた線図を消すため等に用いられる。
【００２１】
図２は、位置指示器１の内部構成例を示す。
【００２２】
位置指示器１は、ペン先部１ａに第１のコイル１１を備え、テール部１ｂに第２のコイル１２を備える。第１のコイル１１と第２のコイル１２は共に不図示のフェライトコアに巻回して形成されており、所定の距離だけ隔てて配置される。そして、本実施例においては、第１のコイル１１と第２のコイル１２は、並列に接続された合成コイルとして用いられる。また、位置指示器１は、コンデンサ１３を備えており、第１のコイル１１、第２のコイル１２及びコンデンサ１３は、タブレット２の外周に配置された励磁コイル３０（後述する図４参照）から所定の周波数ｆ０の磁界からなる信号によって、共振する共振回路を構成する。本実施例において、この周波数ｆ０の磁界による信号を、以下において励磁信号とする。
【００２３】
また、位置指示器１は、第１のコイル１１が励磁信号を検出した場合に発生する誘導電流を第２のコイル１２に伝達し、第２のコイル１２が励磁コイル３０からの励磁信号を検出した場合に発生する誘導電流を第１のコイル１１に伝達する信号伝達部１４を備える。本例では、信号伝達部１４として、導線を用いている。
【００２４】
具体的には、第１のコイル１１が位置検出領域２ａの中央領域に近接して用いられる使用状態である場合には、第２のコイル１２に発生する誘導電流を第１のコイル１１に伝達し、第１のコイル１１が磁界による信号をタブレット２（ループコイル４１（後述する図５参照））に送出する。本実施例において、第１のコイル１１からタブレット２に送出される磁界による信号を位置指示信号とする。
一方、第１のコイル１１が位置検出領域２ａの中央領域以外の周辺部に近接して用いられる使用状態であっては、励磁コイル３０からの磁界により、第２のコイル１２に生じる誘導電流よりも第１のコイル１１に生じる誘導電流が大きいため、第１のコイル１１から位置指示信号をタブレット２に送出する。
【００２５】
次に、位置指示器１の基本構造を説明する。共振回路に発生する誘導電圧より電源を抽出して後述する各回路に電源を供給する電源抽出回路１５と、タブレット２から放射される磁界によって、共振回路に発生する誘導電圧により所定のタイミング信号を検出するタイミング抽出回路１６を備える。タイミング抽出回路１６は、タブレット２からの励磁信号の連続放射時間と周期からタイミング信号を抽出する。すなわち、タブレット２からの励磁信号が所定期間以上連続して放射され、その後、この所定期間より十分短い一定の周期で且つ所定の継続時間をもって間欠的に放射されることから、タイミング信号を抽出するものである。
【００２６】
また、位置指示器１は、タイミング抽出回路１６で抽出されたタイミング信号を一定時間遅延させる遅延回路１７と、タイミング抽出回路１６によって抽出されたタイミング信号に基づいて、連続信号を検出する連続信号検出回路１８を備える。
【００２７】
連続信号検出回路１８は、ダイオードからなる検波回路と、抵抗及びコンデンサからなる積分回路と、抵抗及びバッファアンプからなる波形整形回路とで構成される。そして、連続信号検出回路１８に入力されたタイミング信号がダイオードで整流され、抵抗及びコンデンサで積分された後、さらに抵抗及びバッファアンプで波形整形されることによって、連続信号検出回路１８は連続的なパルス信号として検出する。
【００２８】
また、位置指示器１は、連続量で表される操作、本例ではペン先部１ａの筆圧を検出してデジタルデータに変換する筆圧／時間変換回路１９を備える。筆圧／時間変換回路１９は、筆圧に応じて抵抗値が変化する（具体的には、筆圧が増加するほど抵抗値も増加する）可変抵抗素子及びコンデンサからなる微分回路で構成される。このデジタルデータは、筆圧信号としてカウンタ２０に出力される。
なお、可変抵抗素子の代わりに、筆圧に応じて容量値が変化するコンデンサもしくは筆圧に応じて誘導値が変化するインダクタンス素子を用いても良い。
【００２９】
また、位置指示器１は、筆圧／時間変換回路１９から信号が出力されている間、タブレット２から放射される励磁信号により共振回路に発生した誘導電流の周波数を計数するカウンタ２０と、パラレルデータをシリアルデータに変換するＰ／Ｓ変換回路２１と、Ｐ／Ｓ変換回路２１から入力される筆圧情報に応じてオン又はオフを制御するスイッチ２２を備える。
【００３０】
Ｐ／Ｓ変換回路２１は、タブレット２より励磁信号が一定の周期で間欠的に放射され、タイミング抽出回路１６で抽出されるタイミング信号に同期してカウンタ２０の計数値を順次、共振回路に送り、共振回路の共振特性を変化させる。
【００３１】
図３は、位置指示器１が備える第１のコイル１１と第２のコイル１２の配置例を示す。
位置指示器１がタブレット２の位置検出領域２ａで使用する場合、位置指示器１が備える第１のコイル１１が位置検出面に近接する。
なお、第１のコイル１１は、位置指示器１の座標位置を正しく検出するために、位置指示器１の一端部としてのペン先部１ａに配置される。
【００３２】
一方、第２のコイル１２は、第１のコイル１１から所定の距離だけ離間して配置されたテール部１ｂに配置される。テール部１ｂに配置される第２のコイル１２は、通常の使用状態において、第１のコイル１１から位置検出面に対して上方に離れたところに設けられる。第１のコイル１１と第２のコイル１２は、タブレット２から受信した励磁信号に基づく誘導電流を互いに伝達する信号伝達部１４によって電気的に接続される。通常の使用状態において、信号伝達部１４は、第２のコイル１２に誘導される電気信号（誘導電流）を第１のコイル１１に伝達する。そして、位置検出領域２ａに近接した第１のコイル１１によって、磁界（位置指示信号）がループコイル４１（後述する図５参照）に送出される。
【００３３】
図４は、タブレット部分の立体構造を示す。
【００３４】
タブレット２は、液晶パネル３２と、センサガラス３３を備える。センサガラス３３は、厚さ０．４ｍｍ程度のガラスを２枚張り合わせており、各ガラスにはＩＴＯ膜によって後述するループコイル４１（図５参照）のパターンが形成される。即ち、一方のガラスにはＸ１〜Ｘ４０が、他方のガラスにはＹ１〜Ｙ３０のパターンがそれぞれエッチングにより形成される。これらのガラスはＩＴＯ膜の面を互いに向き合わせて、間に透明な絶縁シートを挟むようにして作られる。
【００３５】
また、タブレット２は、ポリイミド材をベースにしたフレキシブル基板３４，３５を備える。フレキシブル基板３４は、センサガラス３３のＸ１〜Ｘ４０の各ラインのパターンに接続され、ループを形成するための折り返し部分を形成する。同様に、フレキシブル基板３５もセンサガラス３３のＸ１〜Ｘ４０の各ラインのパターンに接続されて、選択回路４２へ接続される。このような構成は、Ｙ１〜Ｙ３０のループコイルについても同様である。そして、位置検出領域２ａの外周に励磁コイル３０が巻き回される。
液晶パネル３２の背面には周囲の金属物体やノイズによる影響を排除するために適度な導電性を有するシールド板３１が設けられる。
【００３６】
図５は、タブレット２の構成例を示す。
【００３７】
タブレット２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ、Ｘ１〜Ｘ４０及びＹ１〜Ｙ３０として所定方向に略並行に配置される複数のループコイル４１を備える。ループコイル４１によって構成される位置検出領域２ａは、液晶パネル３２（図４参照）と一体とされ、位置検出領域２ａが液晶パネル３２の表示エリアと一致するようにループコイル４１の寸法や配列ピッチが決定される。そして、複数のループコイル４１は、位置検出領域２ａにある位置指示器１から、位置指示器１の位置を指示する位置指示信号を受け取る。Ｘ１〜Ｘ４０及びＹ１〜Ｙ３０として所定方向に並設される複数のループコイル４１は、各ループコイルを選択する選択回路４２に接続される。
【００３８】
選択回路４２により選択された出力端は増幅回路４３に接続され、該増幅回路４３はｆ０を中心周波数とするバンドパスフィルタ４４に接続され、バンドパスフィルタ４４は検波回路４５に接続される。また、検波回路４５はサンプルホールド回路４６に接続され、サンプルホールド回路４６によって保持された電圧は、Ａ／Ｄ変換回路４７に接続され、Ａ／Ｄ変換回路４７の出力はＣＰＵ４８に接続される。
【００３９】
タブレット２は、複数のループコイル４１の周囲であって、位置検出領域２ａの外周を取り囲むように巻回された励磁コイル３０を備える。図５では、励磁コイル３０を２ターンで例示しているが、実際には８ターンから十数ターンで巻回される。励磁コイル３０は、ドライブ回路４０に接続されており、ドライブ回路４０は周波数ｆ０で発振する発振回路４９に接続される。そして、励磁コイル３０は、位置指示器１に励磁信号を送出する機能を有する。
【００４０】
ＣＰＵ４８は、ドライブ回路４０、選択回路４２、サンプルホールド回路４６及びＡ／Ｄ変換回路４７にそれぞれ制御信号を送出する。なお、ＣＰＵ４８は、ドライブ回路４０に制御信号を供給し、励磁コイル３０からの励磁信号の送信をオン又はオフに制御する。ＣＰＵ４８は、ループコイル４１が受信する位置指示信号に基づいて、位置検出領域２ａにおける位置指示器１の位置を検出する。
【００４１】
ここで、位置指示器１の位置をタブレット２が検出する動作について説明する。
ユーザの操作によって位置指示器１が位置検出領域２ａ内に置かれると、ＣＰＵ４８は送受信動作をＸ軸ループコイル群の中から位置指示器１が置かれる近傍の複数本について行う。そして、ＣＰＵ４８は、Ｘ軸ループコイル群で検出された位置指示信号のレベル分布より位置指示器１の指示位置のＸ座標値を求める。続いて、ＣＰＵ４８は送受信動作をＹ軸ループコイル群の中から位置指示器１が置かれる近傍の複数本について行う。そして、ＣＰＵ４８は、Ｙ軸ループコイル群で検出された位置指示信号のレベル分布より位置指示器１の指示位置のＹ座標値を求める。これらの座標検出は従来の位置検出装置と同様の手順で行われる。
【００４２】
続いて、ＣＰＵ４８は位置指示器１に対する８ビットの筆圧を検出するため励磁コイル３０から所定時間（例えば１ミリ秒）以上継続して送信する。その後、座標検出の際と同様なタイミングで、励磁コイル３０からの送信と筆圧情報の各ビット毎にレベルが変化する信号の受信、による送受信動作を行う。この送受信動作は、例えば８回継続して行われる。このとき選択回路４２では位置指示器１から最も近いループコイル（Ｘ軸でもＹ軸でも良い）を選択して位置指示信号を受信する。このようにして、位置指示器１の筆圧情報をタブレット２において検出することが可能となる。
【００４３】
次に、位置指示器１が位置検出領域２ａの中央領域においても強い位置指示信号をタブレット２に返すことができる理由について説明する。
【００４４】
図６は、励磁コイル３０によって発生する磁界分布の例を示す。この種の位置検出装置で位置検出領域２ａの背面にシールド板３１を配置する場合がある。この場合、励磁コイル３０から発生する磁界のうち、位置検出領域２ａの検出面の背後から回り込む磁界は、このシールド板３１によって遮られる。そのため、位置検出領域２ａの中央領域における磁界は極端に弱くなる。
一方、位置検出領域２ａの中央領域における検出面からある程度の高さでは、磁界分布の特性から、磁界は位置検出領域２ａの検出面の近傍よりも比較的強くなる。
【００４５】
しかし、位置指示器１が送信する位置指示信号は、位置検出領域２ａまたはセンサガラス３３に配置されたループコイルによって検出する必要があるため、位置指示器１が備えるコイルは、位置指示信号を送信するため位置検出領域２ａの検出面に近い位置で使用しなければならない。
一方、従来の一つのコイルを有する位置指示器では、比較的小さい位置検出領域のタブレットにおいては中央領域でも、励磁コイルからの磁界を受け取り同じコイルでタブレットへ磁界の信号を送り返し、タブレット２のループコイルでその信号を検出するのに支障は無かった。しかし、広い位置検出領域を有するタブレットにおいては中央領域において、励磁コイルから受ける磁界が弱くなるため、位置指示器１からの位置指示信号が極端に弱くなり、ループコイルでの受信する位置指示信号が極端に弱くなる。そのため、従来の位置指示器を用いると、比較的大きなタブレットにおいては、位置指示器の位置を検出することができない状態であった。
【００４６】
図７は、位置指示器１が、中央領域でも強い位置指示信号をセンサガラス３３に送信するための基本原理を示す。
【００４７】
位置指示器１には、タブレット２が座標を検出するために用いる第１のコイル１１とは別に、励磁コイル３０が送出する励磁信号を検出するための第２のコイル１２を備える。第１のコイル１１と第２のコイル１２は、並列接続とされている。
【００４８】
ユーザが位置指示器１のペン先部１ａを位置検出領域２ａの中央領域の近くに近づけると、テール部１ｂは位置検出領域２ａの検出面より高い場所に位置する。中央領域にある位置指示器１において、位置検出領域２ａの検出面より高い位置の第２のコイル１２では、第１のコイル１１より強い励磁信号を励磁コイル３０から受けて、誘導電流が発生する。そして、第２のコイル１２が励磁されて発生した誘導電流が信号伝達部１４を介して第１のコイル１１に伝達され、第１のコイル１１は強い磁界を発生させることができる。この磁界は、位置検出領域２ａの検出面に十分近いため、ループコイル４１は位置指示器１が発した強い位置指示信号として検出することとなる。このため、中央領域に位置指示器１が置かれても、タブレット２は正確に位置を検出することが可能である。
【００４９】
以上説明した実施の形態によれば、励磁コイル３０が発生する励磁信号をあまり強くする必要が無いため、タブレット２の消費電力を抑えることができるという効果もある。このため外周の励磁コイル３０から送出する電力を少なく抑えることができ、モバイル用途においてもバッテリーの使用時間を長く維持することができる。また、位置指示器１に電池等を設ける必要が無く、使い勝手のよい位置検出装置１０が実現可能となる。
【００５０】
また、タブレット２の励磁コイル３０から送信される励磁信号により位置指示器１の第２のコイル１２に発生する誘導電流は、信号伝達部１４によって、第１のコイル１１に伝達され、第１のコイル１１からは第２のコイル１２に発生した誘導電流の大きさに応じた位置指示信号が放射される。このため、位置指示器１が位置検出領域２ａの中央領域に置かれていても強い位置指示信号が放射されるので、タブレット２は位置指示器１の位置を正確に検出することができる。
【００５１】
また、タブレット２において、送信コイルと、受信コイルを分離することで、受信コイルであるループコイル４１を透明電極として知られる比較的抵抗値の高いＩＴＯ膜にすることができ、ガラス面に形成することが可能となる。また、位置指示器１からの信号の送信を位置検出領域２ａの外周に設けた励磁コイルによって行うようにしたため、位置指示器１からの信号を検出するセンサーをガラス面に形成したＩＴＯ膜などの透明電極によって形成することが可能となる。このため、ループコイル４１を液晶パネル３２の前面に配置することができる。このような構成とした場合、タブレット２の製造工程において、液晶パネル３２を分解する必要がなくなり、タブレット２の歩留まりが向上するという効果がある。
【００５２】
また、この実施例においては、励磁コイル３０から位置指示器１に励磁信号を送出することによって、位置指示器１に電力を供給することもできる。これは、励磁コイル３０からの励磁信号によって第２のコイル１２が励磁され誘導電圧が生じ、電源抽出回路１５によって電力を抽出し蓄えることができることによる。このため、抽出された電力に基づいて内部のＩＣ等の回路を動作させることができる。また、位置指示器１に電池等を設けなくともよく、位置指示器１を軽量化でき、位置指示器１に複数の情報をセットすることが可能となるため、タブレット２からの指示に従った複雑な処理を行うことができるという効果がある。
【００５３】
なお、上述した実施の形態に係る位置指示器１は、第１のコイル１１と第２のコイル１２を並列にして共振回路を構成したが、直列接続して共振回路を構成してもよく、必ずしも共振回路である必要は無い。また、２個のコイルのうち上方に配置するコイルの位置はタブレットのサイズやシールド板の材質に応じて中央領域で最も励磁信号が強く検出されるように決定することが好ましい。
【００５４】
図８は、位置指示器１の他の構成例を示すブロック図である。以下の説明において、既に上述した実施の形態で説明した図２に対応する部分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５５】
図８Ａは、第１のコイル１１と第２のコイル１２を直列接続した場合における、位置指示器１の内部構成例を示す。
この場合であっても、第１のコイル１１、第２のコイル１２及びコンデンサ１３によって共振回路を構成することができる。
【００５６】
図８Ｂは、信号伝達部１４が誘導電圧の強度を増幅する増幅部５１を備える場合における、位置指示器１の内部構成例を示す。
本例では、増幅部５１として、例えば、アンプが用いられる。この場合、位置指示器１は、第２のコイル１２が受け取った励磁信号の強度がわずかであっても、強度を増幅して第１のコイル１１に伝達することができる。このため、さらに安定な位置検出を行うことができるという効果がある。なお、第１のコイル１１と第２のコイル１２は、おのおの共振回路を構成し、第２のコイル１２の共振回路で得られる誘導電圧が増幅部５１で、増幅され第１のコイル１１の共振回路に伝達される。
【００５７】
また、本実施例では、励磁コイル３０からの励磁信号を第２のコイル１２により受信し、誘導電流を生じさせて、第１のコイル１１に誘導電流を伝達し、第１のコイル１１から位置指示信号をタブレット２に送出している。
さらに、第２のコイル１２が位置検出領域２ａに近接して用いられる場合に、励磁コイル３０からの磁界を第１のコイル１１で受信し、発生する誘導電流を第２のコイル１２に伝達し、第２のコイル１２が位置指示信号をタブレット２に送出しても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１…位置指示器、１ａ…ペン先部、１ｂ…テール部、２…タブレット、２ａ…位置検出領域、２ｂ…外枠、１０…位置検出装置、１１…第１のコイル、１２…第２のコイル、１３…コンデンサ、１４…伝達部、１５…電源抽出回路、１６…タイミング抽出回路、１７…遅延回路、１８…連続信号検出回路、１９…筆圧／時間変換回路、２０…カウンタ、２１…Ｐ／Ｓ変換回路、２２…スイッチ、２６…カウンタ、３０…励磁コイル、３１…シールド板、３２…液晶パネル、３３…センサガラス、３４〜３６…フレキシブル基板、４０…ドライブ回路、４１…ループコイル、４２…選択回路、４３…増幅回路、４４…バンドパスフィルタ、４５…検波回路、４６…サンプルホールド回路、４７…Ａ／Ｄ変換回路、４８…ＣＰＵ、４９…発振回路、５１…増幅部
【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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