(57)【要約】【課題】位置検出装置が最短の時間で位置指示器の状態を把握できるようにする。【解決手段】本願発明による位置指示方法は、位置指示器に固有の情報である第１の情報（電子ペンに付与される固有ＩＤなど）を分割してなる複数の部分情報（ＩＤブロック）のうちのひとつを第１の変調信号に変調するステップと、位置指示器の制御端子に供給される信号又は該制御端子の電圧状態から順次取得される第２の情報（筆圧情報、再度スイッチ情報など）のうち最新のものの全体を第２の変調信号に変調するステップと、位置検出用の連続信号、第１の変調信号、及び第２の変調信号をそれぞれ含む複数の信号ブロックを、位置指示器から位置検出回路に対して順次送信するステップとを備える。第１の情報の全体は、複数の信号ブロックの送信により送信される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置指示器に固有の情報である第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを第１の変調信号に変調するステップと、
前記位置指示器の制御端子に供給される信号又は該制御端子の電圧状態から順次取得される第２の情報のうち最新のものの全体を第２の変調信号に変調するステップと、
位置検出用の連続信号、前記第１の変調信号、及び前記第２の変調信号をそれぞれ含む複数の信号ブロックを、前記位置指示器から位置検出回路に対して順次送信するステップとを備え、
前記複数の信号ブロックの送信により、前記第１の情報の全体が送信される
ことを特徴とする位置指示方法。
【請求項２】
前記第１の変調信号に変調するステップは、対応する前記部分情報の前記第１の情報内における位置を示す分割情報を変調するステップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示方法。
【請求項３】
前記第１の変調信号に変調するステップは、対応する前記部分情報の誤りを検出するための誤り検出符号を変調するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置指示方法。
【請求項４】
前記第１の変調信号に変調するステップは、前記第１の情報を三分割してなる３つの部分情報のうちのひとつを変調するステップである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置指示方法。
【請求項５】
前記第２の情報は、前記位置検出装置から前記位置指示器に加えられる圧力を示す筆圧情報と、前記位置指示器に設けられるスイッチのオンオフ状態を示すサイドスイッチ情報、前記位置指示器の充電が必要か否かを示す充電要求情報、前記位置指示器の前記位置検出装置に対する傾きを示す傾き情報、及び、前記位置指示器に内蔵される回転センサによって取得される回転情報のうちの少なくともひとつとを含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置指示方法。
【請求項６】
位置検出用の連続信号と、位置指示器に固有の情報である第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号と、制御端子に供給される信号又は該制御端子の電圧状態から順次取得される第２の情報のうち最新のものの全体を変調することによって得られる第２の変調信号とをそれぞれ含む複数の信号ブロックを前記位置指示器から順次受信するステップと、
前記信号ブロックごとに、前記連続信号に基づいて前記位置指示器の位置を示す位置情報を検出し、前記第２の変調信号に基づいて前記第２の情報を取得し、さらに、前記第１の変調信号に基づいて前記部分情報を取得するステップと
を備えることを特徴とする位置検出方法。
【請求項７】
前記部分情報を取得するステップは、前記複数の信号ブロックを受信することで、前記第１の情報の全体を取得する
ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出方法。
【請求項８】
前記第１の情報の全体を取得できない場合であっても、前記第１の情報の一部分に基づいて、前記位置情報及び前記第２の情報に基づく信号処理を可能とする
ことを特徴とする請求項７に記載の位置検出方法。
【請求項９】
前記第１の変調信号は、対応する前記部分情報の前記第１の情報内における位置を示す分割情報を変調することによって得られる信号を含み、
前記部分情報を取得するステップは、前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記分割情報に基づいて前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記部分情報を結合することにより、前記第１の情報を取得する
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項１０】
前記第１の変調信号は、対応する前記部分情報の誤りを検出するための誤り検出符号を含み、
前記部分情報を取得するステップは、前記信号ブロックごとに、対応する前記第１の変調信号に含まれる前記誤り検出符号に基づいて、該第１の変調信号に含まれる前記部分情報が正確であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項１１】
前記複数の信号ブロックの受信開始から受信完了までの間、該複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記連続信号から得られる複数の前記位置情報と、該複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記第２の変調信号から得られる複数の前記第２の情報とを保持するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項１２】
前記複数の信号ブロックの受信を完了して前記第１の情報を取得した後、保持していた前記複数の位置情報及び前記複数の第２の情報を、取得した前記第１の情報と対応付けるステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の位置検出方法。
【請求項１３】
保持していた前記複数の位置情報及び前記複数の第２の情報のそれぞれを、前記第１の情報の全体を取得する前に、処理装置に向けて出力するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の位置検出方法。
【請求項１４】
保持していた前記複数の位置情報及び前記複数の第２の情報のそれぞれを、取得した前記第１の情報と対応付けて処理装置に向けて出力するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位置指示器に関し、特に、位置検出装置に対してサイズの大きい情報を送信する位置指示器に関する。また、本発明は、このような位置指示器の位置を検出可能に構成された位置検出装置、該位置検出装置に用いられる位置検出回路、並びに、このような位置指示器の位置を検出するための位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板状の入力ユニットである位置検出装置と、電子ペンやカーソルなどの位置指示器とを含んで構成されるタッチ式の入力システムが知られている。位置検出装置によっては、単なる棒や人間の指を位置指示器として用いることができる場合もある。このような入力システムは、一般にはタブレットやデジタイザなどの名称で呼ばれ、パソコンやタブレット端末などのコンピュータに文字やイラストを入力する目的で広く利用されている。
【０００３】
位置検出装置は、マトリクス状に配置された複数の線状導体（以下、ループコイルを含む）を有しており、位置指示器の接近に伴ってこれらに発生する電圧又はその変化に基づいて、位置指示器の位置を検出可能に構成される。
【０００４】
具体的な位置検出の仕組みとしては、静電方式や電磁誘導方式など各種のものがある。静電方式は、位置指示器と線状導体の間に発生する静電容量を利用するものであり、線状導体ごとに電圧変化を検出する自己容量方式と、交差する線状導体間の電位差の変化を検出する相互容量方式とに細分化される。自己容量方式はさらに、位置検出装置側で線状導体に電圧を印加する方式と、位置指示器から信号を送信することによって線状導体に電圧を発生させる方式とに分類される。前者は、位置指示器が指などの信号を送信できないものである場合に利用され、後者は、位置指示器が信号を送信できるものである場合に利用される。一方、電磁誘導方式は、まず初めに位置検出装置から位置指示器に対し、線状導体を送信アンテナとして用いて電磁波を送信し、それを受けた位置指示器が送信する信号を、位置検出装置にて線状導体を受信アンテナとして用いて受信するというものである。電磁誘導方式における送信と受信は、時分割で行われる。
【０００５】
位置検出装置による位置の検出について、自己容量方式のうち位置指示器からの信号送信を行う方式を例に取って、具体的に説明する。この方式では、位置検出装置による位置の検出は、位置指示器が所定の連続信号を送信している最中に行われる。位置指示器が連続信号を送信している間、各線状導体には、位置指示器との間の距離が短いほど高い電圧が生ずる。位置検出装置は、複数の線状導体それぞれの受信信号のレベル（電圧）をスキャンすることにより、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の線状導体の中で電圧が最も高くなっているものと、Ｘ方向に直角なＹ方向に沿って並ぶ複数の線状導体の中で電圧が最も高くなっているものとを検出する。そして、検出した２本の線状導体の電圧と、それらの近傍の線状導体の電圧とを所定の数式に代入し、得られた結果を位置指示器の位置として取得する。このような算出方法によれば、位置指示器の位置を、線状導体の配置ピッチより細かい精度で検出することが可能になる。
【０００６】
ところで、信号を送信可能に構成された位置指示器の中には、上記の連続信号に加えて各種の情報を送信可能に構成されたものも存在する。このとき送信される情報の具体的な例としては、筆圧情報、位置指示器の側面等に設けられるスイッチのオンオフ情報（サイドスイッチ情報）、位置検出器ごとに異なる固有ＩＤなどが知られている。特許文献１には、位置検出装置に向けてこれらの情報を送信する位置検出器の例が開示されている。
【０００７】
位置指示器からの各種情報の送信は、上記連続信号の送信と時分割で行われる。特許文献１の例に基づいて具体的に説明すると、まず位置指示器から上記連続信号を送信し、その間、位置検出装置によって位置指示器の位置の検出が行われる。続いて、連続信号の送信完了から所定時間内に、位置検出装置から位置指示器に対して所定の制御信号（コマンド）が送信される。この制御信号を受けた位置指示器は、制御信号の内容に応じた情報を位置検出装置に対して送信する。なお、特許文献１には記載されていないが、位置検出装置からの制御信号とは無関係に、位置指示器から各種情報が送信される場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−０８６２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、位置指示器から位置検出装置に向けて送信する情報のサイズ（ビット数）が大幅に増加している。例えば固有ＩＤの例で言えば、位置指示器の個体番号、位置指示器の所有者識別コード、位置指示器の種類、製造者番号など多様な情報を含んでおり、チェックビットを含めると６０ビット以上にまで達する場合もある。
【００１０】
位置指示器からの各種情報の送信は、上記のように位置検出用の連続信号の送信と時分割で行われるため、送信情報のサイズが大きくなって情報の送信に長い時間がかかるようになると、その分、単位時間あたりの連続信号の送信回数が減少することになる。これは、位置情報のサンプリングレートと送信情報の情報量がトレードオフの関係にあることを意味する。したがって、送信情報のサイズを大きくし過ぎると、位置検出動作が位置指示部の速い動きに追従できなくなるので、これまでの入力システムでは、ある程度以下のサイズの情報しか、位置指示器から位置検出装置に向けて送ることができなかった。
【００１１】
したがって、本発明の目的のひとつは、位置情報のサンプリングレートを低下させずに、位置指示器から位置検出装置に対してサイズの大きな情報を送信できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による位置指示器は、それぞれ、位置検出用の連続信号と、第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号とを含む複数の信号ブロックを、順次位置検出装置に対して送信し、前記複数の信号ブロックの送信により、前記第１の情報の全体が送信されることを特徴とする。
【００１３】
本発明による位置検出装置は、それぞれ、位置検出用の連続信号と、第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号とを含む複数の信号ブロックを位置指示器から順次受信し、前記信号ブロックごとに前記連続信号に基づいて前記位置指示器の位置を示す位置情報を検出する一方、前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記第１の変調信号に基づいて前記第１の情報を取得することを特徴とする。
【００１４】
本発明による位置検出回路は、受信手段に接続され、それぞれ、位置検出用の連続信号と、第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号とを含む複数の信号ブロックを、前記受信手段を介して位置指示器から順次受信し、前記信号ブロックごとに前記連続信号に基づいて前記位置指示器の位置を示す位置情報を検出する一方、前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記第１の変調信号に基づいて前記第１の情報を取得することを特徴とする。
【００１５】
本発明による位置検出方法は、それぞれ、位置検出用の連続信号と、第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号とを含む複数の信号ブロックを、位置指示器から位置検出回路に対して順次送信するステップと、前記複数の信号ブロックを順次受信し、前記信号ブロックごとに前記連続信号に基づいて前記位置指示器の位置を示す位置情報を検出する一方、前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記第１の変調信号に基づいて前記第１の情報を取得するステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の情報がそれぞれ位置検出用の連続信号を含む複数の信号ブロックに分配して送信されるので、位置情報のサンプリングレートを低下させずに、位置指示器から位置検出装置に対してサイズの大きな情報を送信できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態によるタッチ式の入力システム１のシステム構成と、入力システム１に備えられるタブレット１０の機能ブロックとを示す図である。
【図２】（ａ）は、図１に示した電子ペン２０の内部回路を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したコントローラ４０の機能ブロックを示す略ブロック図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）に示した電子ペン２０に関連する各信号のタイミング図であり、（ｂ）は、図１に示したタブレット１０に関連する各信号のタイミング図である。
【図４】（ａ）は、図２（ｂ）に示した固有ＩＤ記憶部４０ａに記憶される固有ＩＤの構成を示す図であり、（ｂ）は、図２（ｂ）に示した発振制御部４０ｃによって生成される送信情報ブロックＳＩＢの構成を示す図である。
【図５】図２（ｂ）に示した発振制御部４０ｃによって生成される複数の送信情報ブロックＳＩＢの送信順を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、図１に示したタブレット１０により行われる処理の説明図である。
【図７】本発明の変形例による電子ペン２０の内部回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態によるタッチ式の入力システム１は、図１に示すように、マトリクス状に配置された複数の電極（線状導体）１１Ｘ，１１Ｙを有するタブレット１０（位置検出装置）と、信号を送信可能に構成された電子ペン２０（位置指示器）と、タブレット１０に接続されるコンピュータ３０（処理装置）とを備えて構成される。
【００２０】
入力システム１は上述した自己容量方式によるものであり、タブレット１０は、電子ペン２０が送信する信号によって電極１１Ｘ，１１Ｙに発生する電圧に基づき、電子ペン２０の位置を検出するように構成される。以下、まず初めにタブレット１０及び電子ペン２０の構成について説明し、次いで電子ペン２０の動作について説明し、最後にタブレット１０の動作について説明する。
【００２１】
タブレット１０は、図１に示すように、タブレットセンサ１１、選択回路１２、増幅回路１３、バンドパスフィルタ１４、検波回路１５、サンプルホールド回路１６、アナログデジタル変換回路１７、マイクロプロセッサ１８（位置検出回路）を有して構成される。これらのうち、タブレットセンサ１１、選択回路１２、増幅回路１３、バンドパスフィルタ１４、検波回路１５、サンプルホールド回路１６、及びアナログデジタル変換回路１７は、電子ペン２０からの信号を受信するための受信手段として機能する。
【００２２】
タブレットセンサ１１は、図示していないが、透明なガラスである基体を有して構成される。複数の電極１１Ｘは、この基体のおもて面（電子ペン２０に近い側の表面）に、それぞれＸ方向に延在し、かつＸ方向と直角なＹ方向に等間隔となるよう配置される。また、複数の電極１１Ｙは、この基体のうら面（電子ペン２０から遠い側の表面）に、それぞれＹ方向に延在し、かつＸ方向に等間隔となるよう配置される。各電極１１Ｘ，１１Ｙは透明な導電体であり、具体的には、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)により構成される。電極１１Ｘ，１１Ｙの具体的な本数は、それぞれ３０本及び４０本とすることが好適である。
【００２３】
なお、タブレットセンサ１１は、図示しない表示装置の上に配置される。タブレットセンサ１１が上述したように透明な部材によって構成されていることから、表示装置に表示された映像は、タブレットセンサ１１を透過し、入力システム１のユーザによって視認可能とされている。これにより入力システム１は、ユーザに対して、表示装置に表示された映像への電子ペン２０による書き込み体験を提供可能とされている。
【００２４】
逆に言えば、タブレットセンサ１１を透明な部材によって構成しているのは、タブレットセンサ１１を表示装置の上に配置しているからである。本発明は、表示部分を有しないタブレットにも適用できる。この場合、タブレットセンサ１１を透明な部材によって構成する必要はなく、したがって、ＩＴＯ材料でなく銅線によってタブレットセンサ１１を構成することも可能になる。
【００２５】
選択回路１２は、複数の電極１１Ｘ，１１Ｙの中から１本を選択し、選択したものを増幅回路１３に接続する回路である。増幅回路１３には、選択回路１２によって選択された電極の電圧が供給される。詳しくは後述するが、電子ペン２０は、所定周波数の正弦波信号を送信情報によって振幅変調したうえで送出するように構成されており、各電極１１Ｘ，１１Ｙには、こうして送信された正弦波信号の振幅を反映した電圧信号が現れる。
【００２６】
増幅回路１３は、選択回路１２から供給された電圧信号を増幅し、バンドパスフィルタ１４に出力する。バンドパスフィルタ１４は、増幅回路１３が出力した電圧信号から上記所定周波数の成分のみを抽出し、検波回路１５に出力する。検波回路１５は、バンドパスフィルタ１４から出力される電圧信号に対して包絡線検波を行うことによって包絡線信号Ｓ１を生成し、サンプルホールド回路１６に出力する回路である。サンプルホールド回路１６は、検波回路１５から出力される包絡線信号Ｓ１のサンプル動作及びホールド動作を、所定時間間隔で行うよう構成される。アナログデジタル変換回路１７は、サンプルホールド回路１６によりホールドされている信号にアナログデジタル変換を施すことによってデジタル信号Ｓ２を生成し、マイクロプロセッサ１８に出力する。
【００２７】
なお、後述するように電子ペン２０は２値ＡＳＫによって信号の送信を行うが、アナログデジタル変換回路１７は、多値ＡＳＫによって変調されたものとみなして、入力される信号のデジタル信号Ｓ２への変換を行う。これは、マイクロプロセッサ１８が、デジタル信号Ｓ２に基づき、選択回路１２が出力した電圧信号の電圧値のおおよその値を取得できるようにするための処理である。
【００２８】
マイクロプロセッサ１８は、記憶装置１９を内蔵するプロセッサであり、記憶装置１９に格納されたプログラムによって動作する。記憶装置１９には、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)が含まれる。マイクロプロセッサ１８が行う動作には、選択回路１２、サンプルホールド回路１６、及びアナログデジタル変換回路１７の制御の他、アナログデジタル変換回路１７から供給されるデジタル信号Ｓ２によって示される情報を記憶装置１９に一時的に記憶させ、所定のタイミングでコンピュータ３０に向けて出力する動作が含まれる。
【００２９】
次に、電子ペン２０は、図２（ａ）に示すように、コントローラ４０、電圧変換回路４１、ダイオード４２、コンデンサ４３〜４６、抵抗素子４７、スイッチ４８，４９、発振子５０、導体芯５１（芯体）、先端部導体５２、及び充電用端子５３を有して構成される。
【００３０】
コントローラ４０は、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むプロセッサであり、発振子５０が生成するクロック信号に同期し、かつＲＯＭ内に記憶されるプログラムの記述に従って動作するよう構成される。クロック信号の周期は、例えば６０μ秒である。コントローラ４０には、発振子５０に接続される端子の他に、電源端子Ｖｃｃ、接地端子ＧＮＤ、及び制御端子Ｐ１〜Ｐ６が設けられる。
【００３１】
電源端子Ｖｃｃには、電圧変換回路４１を介してコンデンサ４３が接続される。コンデンサ４３は、電子ペン２０の電源としての役割を担う電気二重層コンデンサであり、陽極が電圧変換回路４１の入力端に接続され、陰極が接地された構成を有している。電圧変換回路４１はＤＣＤＣコンバータであり、コンデンサ４３の両端電圧をコントローラ４０の定格電圧に変換する役割を果たす。
【００３２】
なお、本実施の形態では電源として電気二重層コンデンサを用いているが、これに限ることなく、例えば、リチウム電池・乾電池などの一次電池や、ニッケル水素蓄電池などの二次電池を電源として用いてもよい。
【００３３】
コンデンサ４３の陽極は、ダイオード４２を介して、充電用端子５３にも接続される。充電用端子５３はプラス側とマイナス側の２端子からなり、コンデンサ４３の陽極に接続されるのはプラス側の端子である。マイナス側の端子は、電子ペン２０内で接地される。充電用端子５３は外部の電源供給装置が接続される端子であり、充電用端子５３に外部の電源供給装置が接続された状態においては、コンデンサ４３の充電が実行される。外部の電源供給装置としては、電子ペン２０専用の充電器（不図示）を用いることが好適である。
【００３４】
電源端子Ｖｃｃと接地端子ＧＮＤの間には、コンデンサ４４が接続される。コンデンサ４４は、電圧変換回路４１からコントローラ４０に供給される電源電圧を安定させるために設けているもので、具体的には、数十〜数百μＦ程度のアルミ電界コンデンサとすることが好適である。
【００３５】
電圧変換回路４１は、コンデンサ４３の両端電圧に応じて、降圧動作と昇圧動作のいずれかを行うように構成される。つまり、コンデンサ４３の両端電圧の最大電圧はコントローラ４０の定格電圧を上回る値に設計されており、したがって、コンデンサ４３が十分に充電されている状態においては、コンデンサ４３の両端電圧はコントローラ４０の定格電圧を上回っている。そこで、この場合における電圧変換回路４１は、電源端子Ｖｃｃに供給される電圧がコントローラ４０の定格電圧となるように、降圧動作を行う。一方、コンデンサ４３の充電が不足している場合にはコンデンサ４３の両端電圧がコントローラ４０の定格電圧を下回る場合があり、そのような場合の電圧変換回路４１は、電源端子Ｖｃｃに供給される電圧がコントローラ４０の定格電圧となるように、昇圧動作を行う。
【００３６】
電圧変換回路４１は、コントローラ４０の制御端子Ｐ１，Ｐ２にも接続される。コントローラ４０が、制御端子Ｐ１を通じて電圧変換回路４１に対し所定の制御信号を供給すると、電圧変換回路４１は、コンデンサ４３の両端電圧を検出して、その電圧値を示す信号を制御端子Ｐ２へ出力する。コントローラ４０は、こうして供給された信号により、コンデンサ４３の充電が必要か否かを判定するよう構成される。
【００３７】
ここで、入力システム１は、ユーザに対してコンデンサ４３の充電不足を通知する機能を有している。この機能について具体的に説明すると、コントローラ４０は、コンデンサ４３の充電が必要か否かについて判定した結果を示す信号を、タブレット１０に対して送信するように構成される（送信の具体的な方法については後述する）。コンピュータ３０は、タブレット１０を介してこの信号を受け取り、充電が必要である場合には、図示しない表示装置等にその旨を表示する。これにより、入力システム１のユーザは、電子ペン２０の充電が必要となっていることを知ることができる。この知らせを受けたユーザが電子ペン２０を上記充電器に載置することで、コンデンサ４３の充電が開始される。
【００３８】
制御端子Ｐ３は、コンデンサ４５及び抵抗素子４７のそれぞれを介して、接地端に接続される。コンデンサ４５は、導体芯５１と連結された可変容量コンデンサであり、電子ペン２０をタブレット１０に押し当てた際の押圧力（筆圧）に応じて、その容量が変化するように構成される。コントローラ４０は、コンデンサ４５の容量から筆圧を取得するように構成されるが、この点についての詳細は後述する。
【００３９】
なお、押圧力（筆圧）の検出方法は、上記のような可変容量コンデンサを用いる方法に限られるものではない。例えば、押圧力を複数のフェライトの移動によるインダクタンスの変化として捉える方法、半導体素子(MEMS)を用いる方法、光学的に検出する方法などの他の方法を用いて押圧力（筆圧）を検出するよう、電子ペン２０を構成することも可能である。
【００４０】
制御端子Ｐ４，Ｐ５は、それぞれスイッチ４８，４９を介して、接地端に接続される。スイッチ４８，４９はそれぞれ電子ペン２０の表面に設けたスイッチ（サイドスイッチ）であり、ユーザによって操作可能とされている。コントローラ４０は、制御端子Ｐ４，Ｐ５の電圧状態から、スイッチ４８，４９のオンオフ状態を判定する機能を有している。なお、本実施の形態では２つのスイッチ４８，４９を設けているが、スイッチを１つも設けなくてもよいし、１つだけスイッチを設けることとしてもよいし、３つ以上のスイッチを設けることとしてもよい。
【００４１】
制御端子Ｐ６は、コンデンサ４６を介して、導体芯５１に接続される。なお、導体芯５１は、電子ペン２０の筐体の先端部を構成する先端部導体５２から突出した構造を有している。先端部導体５２は、接地されている。
【００４２】
電子ペン２０は、上述したように、振幅変調された所定周波数の正弦波信号を送信する機能を有しているが、この正弦波信号はコントローラ４０によって生成される。コントローラ４０は、制御端子Ｐ６から正弦波信号を出力するように構成され、出力された正弦波信号は、コンデンサ４６を介して導体芯５１に供給される。なお、コンデンサ４６は、正弦波信号から直流バイアス成分を除去するために設けられているものである。導体芯５１に到達した正弦波信号は電磁波として送出され、上述したように、タブレット１０の電極１１Ｘ，１１Ｙによって受信されることになる。  
【００４３】
以上、タブレット１０及び電子ペン２０それぞれの構成について説明した。次に、電子ペン２０がタブレット１０に向けて送信する情報の内容、及び、電子ペン２０が行う送信動作について順次説明する。
【００４４】
電子ペン２０のコントローラ４０は、機能的に、図２（ｂ）に示すように、固有ＩＤ記憶部４０ａ、情報取得部４０ｂ、発振制御部４０ｃ、及び発振器４０ｄを有して構成される。
【００４５】
固有ＩＤ記憶部４０ａは、当該電子ペン２０に予め付与された固有ＩＤを記憶している。固有ＩＤは、他の電子ペン２０に与えられたものとは異なる当該電子ペン２０に固有の情報であり、例えば、電子ペン２０の個体番号、電子ペン２０の所有者識別コード（電子ペンの所有者に割り当てられるユーザＩＤなど）、電子ペン２０の種類、製造者番号などを含んで構成される。固有ＩＤのサイズは、一例では５１ビットである。
【００４６】
情報取得部４０ｂは、固有ＩＤ記憶部４０ａから固有ＩＤを取得するとともに、上述した制御端子Ｐ２〜Ｐ５に供給される信号又はその電圧状態から、その他の各種情報を取得するように構成される。以下、情報取得部４０ｂによる各種情報の取得について、制御端子ごとに説明する。
【００４７】
制御端子Ｐ２には、上述したように、コンデンサ４３の両端電圧を示す信号が供給される。情報取得部４０ｂは、この信号に基づいてコンデンサ４３の充電が必要か否かを判定し、判定の結果を示す充電要求情報を生成する。充電要求情報は、充電が必要である場合に１、必要でない場合に０となる１ビットの情報である。
【００４８】
また、情報取得部４０ｂは、制御端子Ｐ３の電圧状態から、上述した筆圧を示す筆圧情報を取得するよう構成される。図３（ａ）は、この筆圧情報の取得の際の制御端子Ｐ３の電圧状態の変化を示している。同図に示すように、筆圧情報の取得は、位置検出用の連続信号ＣＳの送信中に行われる。
【００４９】
具体的に説明すると、情報取得部４０ｂはまず、電子ペン２０が連続信号ＣＳの送信を開始した直後から所定時間にわたって、制御端子Ｐ３の電位を電源電位とする。電源電位は、例えば１．５Ｖである。この動作は、その時点での筆圧を検出するためのものである。つまり、この動作によりコンデンサ４５には電荷が蓄積されることになるが、その蓄積量は、その時点でのコンデンサ４５の容量に応じて変化する。上述したように、コンデンサ４５の容量は筆圧に応じて変化するので、コンデンサ４５に蓄積された電荷の量は筆圧を反映したものとなる。
【００５０】
次いで、情報取得部４０ｂは、制御端子Ｐ３をハイインピーダンス状態とする。これにより、コンデンサ４５に蓄積された電荷が抵抗素子４７を介して放電される。情報取得部４０ｂは、この放電の結果、制御端子Ｐ３の電位が電源電位１．５Ｖの半分の電位０．７５Ｖに達するまでの経過時間Ｔｐを測定する。こうして測定された経過時間Ｔｐは、コンデンサ４５の容量が大きいほど長い時間となる。したがって、情報取得部４０ｂは、測定された経過時間Ｔｐから筆圧情報を取得することができる。こうして取得される筆圧情報は、１０〜１２ビットの情報となる。
【００５１】
情報取得部４０ｂはさらに、制御端子Ｐ４，Ｐ５の電圧状態から、スイッチ４８，４９のオンオフ状態を示すサイドスイッチ情報を生成する。この場合はスイッチが２個であるので、サイドスイッチ情報は２ビットの情報となる。
【００５２】
情報取得部４０ｂは、以上のようにして取得した各種情報（固有ＩＤ、充電要求情報、筆圧情報、サイドスイッチ情報）を、発振制御部４０ｃに供給する。なお、情報取得部４０ｂは、ここで説明した情報以外の情報も取得し、発振制御部４０ｃに供給することとしてもよい。このような情報の例としては、電子ペン２０のタブレット１０に対する傾きを示す傾き情報、電子ペン２０に内蔵される指紋センサによって取得される指紋情報、電子ペン２０に内蔵される圧力センサによって取得される握力情報、電子ペン２０に内蔵される回転センサによって取得される回転情報や、電源の充電状態を示すための電源状態情報などが挙げられる。
【００５３】
発振制御部４０ｃは、発振器４０ｄの動作を制御することにより、発振器４０ｄに２値ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)による変調信号を出力させる回路である。発振器４０ｄは、所定周波数の正弦波信号を生成し、制御端子Ｐ６に出力するように構成されている。発振制御部４０ｃは、このような発振器４０ｄの出力を、例えば情報取得部４０ｂから供給される各種情報に基づいて、オン又はオフのいずれかに制御する。これにより、制御端子Ｐ６から出力される信号は、図３（ａ）に示すように、２値ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)によって変調されたものとなる。なお、本実施の形態による発振器４０ｄは、発振子５０が生成するクロック信号に同期して動作するよう構成される。ただし、このクロック信号に同期せずに個別の周波数で発振するように発振器４０ｄを構成してもよく、その場合の発振器４０ｄは、コントローラ４０の外側であって、かつ、Ｐ６端子に接続される位置に配置されてもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態ではこのように２値ＡＳＫを用いているが、他の変調方式を用いてもよいのは勿論である。例えば、例えば多値ＡＳＫなどの他の振幅変調を用いてもよいし、周波数変調(Frequency Shift Keying)、位相変調(Phase Shift Keying)、直角位相振幅変調(Quadrature Amplitude Modulation)などを用いても構わない。
【００５５】
以下、図３（ａ）、図４（ａ）（ｂ）、及び図５を参照しながら、発振制御部４０ｃ及び発振器４０ｄを利用して電子ペン２０が行う送信動作について、詳しく説明する。
【００５６】
発振制御部４０ｃ及び発振器４０ｄは、信号ブロックの単位で、順次信号を送信するように構成される。図３（ａ）は、この信号ブロックの例を示している。図３（ａ）の例では、１つの信号ブロックに割り当てられる時間長は５ｍ秒であり、そのうち前半の２．２ｍ秒は、位置検出用の連続信号ＣＳの送信に充てられる。上述した各種情報は、後半の２．８ｍ秒を利用して送信される。
【００５７】
なお、図３（ａ）の例によれば、タブレット１０による位置情報の検出は５ｍ秒に一度行われることになるが、この程度の頻度で検出を行えるのであれば、コンピュータ３０における表示動作が電子ペン２０の速い動きに追従できなくなるようなことは、通常発生しない。
【００５８】
一方で、図３（ａ）の例によれば、１つの信号ブロックで固有ＩＤの全体を送信することは不可能である。すなわち、本実施の形態による発振制御部４０ｃは、図２に示した発振子５０が生成するクロック信号（１周期Ｔｄ＝６０μ秒）に対してシングルレートで動作し、かつ、上述したように２値ＡＳＫでの変調を行うように構成される。したがって、２．８ｍ秒間で送信可能な情報量は、最大で４６ビットに過ぎない（２．８／０．０６≒４６．７）。後述するスタート信号ＳＳなどの送信に要する時間も考慮すると、実質的に送信可能な情報量はさらに減り、４３ビット程度となる。したがって、固有ＩＤが上述したように５１ビットの情報である場合、１つの信号ブロックで固有ＩＤの全体を送信することは不可能ということになる。
【００５９】
信号ブロックの後半部分の構成について、具体的に説明する。信号ブロックの後半部分には、図３（ａ）に示すように、スタート信号ＳＳと、送信情報ブロックＳＩＢとが含まれる。スタート信号ＳＳは、タブレット１０に連続信号ＣＳの送信が完了したことを知らせるための既知信号であり、連続信号ＣＳに続けて送信される。一方、送信情報ブロックＳＩＢは、情報取得部４０ｂによって取得された各種情報に基づいて変調された信号によって構成される。
【００６０】
ここで、発振制御部４０ｃは、図２に示した発振子５０が生成するクロック信号のライズエッジに同期して送信情報に基づく発振器４０ｄの出力のオンオフ制御を行い、クロック信号のフォールエッジに同期して発振器４０ｄの出力をオフに制御するよう構成される。これにより、１クロック周期の後半半分では送信信号の振幅が０に固定されるので、送信情報ブロックＳＩＢにかかる信号は、図３（ａ）に例示するように、１クロック周期間隔で必ずローレベル（第１のレベル）となる期間を含む間欠信号となる。このような構成を採用しているのは、タブレット１０において、位置検出用の連続信号ＣＳ（１クロック周期より長い期間にわたってハイレベル（第２のレベル）を継続する信号）と送信情報ブロックＳＩＢとを明確に区別できるようにするためである。
【００６１】
送信情報ブロックＳＩＢの内部構成について、詳しく説明する。発振制御部４０ｃの動作を規定するプログラムには、情報取得部４０ｂによって取得される各種情報のそれぞれにつき、１つの送信情報ブロックＳＩＢで送信できるものか、そうでないものかが予め規定されている。以下、前者に該当する情報を「第２の情報」と称し、後者に該当する情報を「第１の情報」と称する。本実施の形態では、固有ＩＤが第１の情報であり、固有ＩＤ以外の情報（充電要求情報、筆圧情報、サイドスイッチ情報）が第２の情報であるとする。なお、上で挙げたその他の情報、すなわち、傾き情報、指紋情報、握力情報、回転情報については、比較的サイズが大きくなる指紋情報及び握力情報を第１の情報とし、比較的サイズが小さくなる回転情報を第２の情報とすればよい。傾き情報は、サイズが大きくなる場合には第１の情報とし、サイズが小さくなる場合には第２の情報とすればよい。
【００６２】
第１の情報に関して、発振制御部４０ｃは、第１の情報を複数の部分情報に分割する処理を行う機能を有している。図４（ａ）には、第１の情報としての固有ＩＤの例を示している。この例では、発振制御部４０ｃは、ビットＤ０〜Ｄｘからなるｘ＋１ビットの情報である固有ＩＤを、ｍビットずつのｎ個のＩＤブロック（部分情報）に分割している。分割の際、発振制御部４０ｃは、各部分情報に、該部分情報の第１の情報内における位置を示す分割番号（分割情報）を付与する。図４（ａ）の例では、発振制御部４０ｃは、各ＩＤブロックに、分割番号としてのブロック番号Ａ，Ｂ，・・・，ｎ−１，ｎを付与している。なお、固有ＩＤが５１ビットである場合、ｎの具体的な値は「３」とすること（つまり、固有ＩＤを１７ビットずつ三分割すること）が好適である。また、ブロック番号Ａ，Ｂ，・・・，ｎ−１，ｎはそれぞれ、ａビットの情報である。
【００６３】
また、発振制御部４０ｃは、部分情報ごとに、受信側で誤りを検出するための誤り検出符号を生成する機能を有している。図４（ｂ）に示すｂビットのＩＤブロックチェックビットは、この誤り検出符号の例である。誤り検出符号の具体的な内容としては、パリティ符号や巡回符号などを用いることが好適である。
【００６４】
発振制御部４０ｃは、以上のような部分情報及び誤り検出符号を、信号ブロック送信の都度、対応する分割番号が若いものから順に生成する。そして、生成した情報と、最新の第２の情報とに基づいて、その信号ブロックに含める送信情報ブロックＳＩＢを生成する。図４（ｂ）は、こうして生成された送信情報ブロックＳＩＢの例を示している。
【００６５】
以上の点について図４（ａ）（ｂ）の例に沿って再度より具体的に説明すると、発振制御部４０ｃは、ブロック番号Ａ，Ｂ，・・・，ｎ−１，ｎの順で順次、１つのＩＤブロックと、対応するＩＤブロックチェックビットとを生成する。そして、この生成の都度、取得した情報と、最新の筆圧情報、最新のサイドスイッチ情報、及び最新の充電要求情報を含むｃビットの第２の情報とを合わせ、ビットＰ０〜Ｐｙからなるｙ＋１ビットの送信情報ブロックＳＩＢを生成する。
【００６６】
図５は、以上の処理の結果として順次生成されるｎ個の送信情報ブロックＳＩＢの例を示している。これらｎ個の送信情報ブロックＳＩＢのそれぞれに分割番号（ブロック番号Ａ，Ｂ，・・・，ｎ−１，ｎ）のいずれかが対応しており、生成は分割番号順で行われる。なお、発振制御部４０ｃは、すべての分割番号についての送信情報ブロックＳＩＢの生成が完了した後、最も若い分割番号に戻って同様の生成を繰り返すよう構成される。
【００６７】
信号の送信にあたっては、発振制御部４０ｃは、図３（ａ）に示すように、まず位置検出用の連続信号ＣＳを送信するために発振器４０ｄの出力を所定時間にわたってオンにした後、スタート信号ＳＳを送信するために発振器４０ｄの出力のオンオフ制御を行う。その後さらに、生成した送信情報ブロックＳＩＢに基づいて、発振器４０ｄの出力のオンオフ制御を行う。
【００６８】
こうして送信される信号ブロックは、図３（ａ）に示すように、連続信号ＣＳ、スタート信号ＳＳ、並びに送信情報ブロックＳＩＢによって構成される信号となる。このうち送信情報ブロックＳＩＢは、図４（ｂ）に示すように、第２の情報を変調することによって得られる第２の変調信号と、第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号とによって構成されることになる。
【００６９】
また、発振制御部４０ｃは、上述したようにして送信情報ブロックＳＩＢを生成する都度信号ブロックの生成を行い、それに基づいて順次、発振器４０ｄの出力のオンオフ制御を行う。その結果、最終的には、第１の情報の全体が送信されることになる。電子ペン２０が行う送信動作は、以上のようにして実行される。
【００７０】
次に、図１、図３（ｂ）、及び図６を参照しながら、電子ペン２０の検出から電子ペン２０が送信した情報の受信まで、タブレット１０が行う一連の動作について、詳しく説明する。
【００７１】
まず初めに、電子ペン２０を検出していない段階では、タブレット１０のマイクロプロセッサ１８は、各電極１１Ｘの電圧の上昇を検出する動作を繰り返し行う。具体的には、すべての電極１１Ｘを対象にして、選択回路１２に１つずつ電極１１Ｘを選択させながら、アナログデジタル変換回路１７から出力されるデジタル信号Ｓ２をモニタリングする。その結果、ある電極１１Ｘについて電圧の上昇が検出された場合、マイクロプロセッサ１８は次に、各電極１１Ｙの電圧を測定する動作を行う。具体的には、すべての電極１１Ｙを対象にして、選択回路１２に１つずつ電極１１Ｙを選択させながら、デジタル信号Ｓ２をモニタリングする。その結果、ある電極１１Ｙについて電圧が高くなっていることが検出された場合、電子ペン２０が、その電極１１Ｙと、電圧の上昇が検出された電極１１Ｘとの交点に近づいていると判定する。なお、複数の電極１１Ｘについて電圧の上昇が検出された場合や、複数の電極１１Ｙについて電圧が高くなっていることが検出された場合には、そのうち最も高い電圧を示すものに電子ペン２０が近づいていると判定すればよい。
【００７２】
ここで、図３（ｂ）の例では、電極１１Ｘは、Ｙ方向に沿って順に配置された電極１１Ｘ９〜１１Ｘ１３を含んで構成され、また、電極１１Ｙは、Ｘ方向に沿って順に配置された電極１１Ｙ１８〜１１Ｘ２２を含んで構成されるとしている。さらに、上記の処理で電圧の上昇が検出された電極１１Ｘは電極１１Ｘ１１であり、電圧が高くなっていることが検出された電極１１Ｙは電極１１Ｙ２０であるとしている。以下、この図３（ｂ）の例に沿って説明する。
【００７３】
電子ペン２０が電極１１Ｘ１１と電極１１Ｙ２０の交点に近づいていると判定したマイクロプロセッサ１８は、選択回路１２に電極１１Ｘ１１を選択させる。そしてその状態でデジタル信号Ｓ２をモニタリングすることにより、電子ペン２０が送信しているであろう連続信号ＣＳの受信を待機する。
【００７４】
電子ペン２０が連続信号ＣＳの送信を開始すると、図３（ｂ）に示すように、包絡線信号Ｓ１の電圧が上昇し、その結果デジタル信号Ｓ２により示される電圧値も上昇する。マイクロプロセッサ１８は、この電圧値の上昇を検出すると、その状態が所定時間Ｔｓにわたって継続するか否かを判定する。この所定時間Ｔｓは、送信情報ブロックＳＩＢの信号を連続信号ＣＳと誤認することを避けるため、上述したクロック信号の１周期Ｔｄよりも長い時間に設定される。
【００７５】
継続したと判定した場合、マイクロプロセッサ１８は、まず電極１１Ｘ１１及びその近傍にある複数の電極１１Ｘ（図３（ｂ）の例では５つの電極１１Ｘ９〜Ｘ１３）を順次選択回路１２に選択させ、デジタル信号Ｓ２から、それぞれの電圧レベルを取得する。そして、測定結果として得られた複数の電圧レベルのうち、最も高いものをピーク電圧ＶＰＸとして記憶装置１９に保持する。また、ピーク電圧ＶＰＸが観測された電極１１Ｘの両隣にある電極１１Ｘの電圧レベルを、それぞれ電圧ＶＡＸ，ＶＢＸとして記憶装置１９に保持する。
【００７６】
次に、マイクロプロセッサ１８は、電極１１Ｙ２０及びその近傍にある複数の電極１１Ｙ（図３（ｂ）の例では５つの電極１１Ｙ１８〜Ｙ２２）を順次選択回路１２に選択させ、デジタル信号Ｓ２から、それぞれの電圧レベルを測定する。そして、測定結果として得られた複数の電圧レベルのうち、最も高いものをピーク電圧ＶＰＹとして記憶装置１９に保持する。また、ピーク電圧ＶＰＹが観測された電極１１Ｙの両隣にある電極１１Ｙの電圧レベルを、それぞれ電圧ＶＡＹ，ＶＢＹとして記憶装置１９に保持する。
【００７７】
なお、マイクロプロセッサ１８は、以上のような電圧の測定動作を、連続信号ＣＳの継続期間内（上述した２．２ｍ秒の間）に行うように構成される。連続信号ＣＳに続いて受信されるスタート信号ＳＳ及び送信情報ブロックＳＩＢを適切に受信するためである。逆に言えば、２．２ｍ秒という連続信号ＣＳの継続期間は、マイクロプロセッサ１８が上述した電圧の測定動作を終わらせるのに必要十分な時間として決められたものである。
【００７８】
マイクロプロセッサ１８は、以上のようにして記憶装置１９に保持させた各電圧に基づき、電子ペン２０の位置情報を算出する。具体的には、各電圧を次の式（１）（２）に代入することにより得られる座標（Ｘ，Ｙ）を、電子ペン２０の位置情報として取得する。ただし、ＰＸはピーク電圧ＶＰＸが検出された電極１１ＸのＸ座標であり、ＰＹはピーク電圧ＶＰＹが検出された電極１１ＹのＹ座標であり、ＤＸは電極１１Ｘの配列ピッチであり、ＤＹは電極１１Ｙの配列ピッチである。
【００７９】
【数１】
2015138559.tif 000003
【００８０】
次に、マイクロプロセッサ１８は、ピーク電圧ＶＰＸが検出された電極１１Ｘを選択回路１２に選択させた状態でデジタル信号Ｓ２を監視することにより、スタート信号ＳＳの受信を待機する。スタート信号ＳＳの受信を検出したら、その受信開始の時刻ｔ１から所定の時間Ｔｗが経過した時点から、送信情報ブロックＳＩＢの受信を開始する。なお、この送信情報ブロックＳＩＢは上述したように２値ＡＳＫによって変調された正弦波信号の形態で受信されるが、マイクロプロセッサ１８には、これがアナログデジタル変換回路１７などの処理によってデジタル信号Ｓ２に変換された状態で供給される。
【００８１】
以下、送信情報ブロックＳＩＢの受信処理にかかるマイクロプロセッサ１８の動作について、図６を参照しながら詳しく説明する。
【００８２】
マイクロプロセッサ１８は、位置検出用の連続信号ＣＳを受信する都度、上述したようにして電子ペン２０の位置情報を取得し、記憶装置１９に保持させる。また、マイクロプロセッサ１８は、第２の情報と第１の情報の部分情報とを含む送信情報ブロックＳＩＢを受信する都度、その中に含まれる第２の情報及び部分情報を取得し、記憶装置１９に保持させる。
【００８３】
図６（ａ）には、こうして取得される各情報を模式的に示している。同図に示すように、タブレット１０には、複数の信号ブロックが上述した分割番号の順で受信される。ただし、分割番号の最も若いものから受信が開始されるとは限らない。図６（ａ）の例で言えば、ブロック番号Ｂがまず受信され、そこからブロック番号Ｃ，・・・，ｎ−１，ｎ，Ａ，Ｂ，Ｃ・・・の順で順次受信されている。
【００８４】
マイクロプロセッサ１８は、順次受信される信号ブロックのそれぞれから部分情報を取り出し続けた結果、第１の情報を構成する全部分情報の取り出しが完了した時点で、分割番号に基づいてこれらの部分情報を結合し、第１の情報を取得するよう構成される。
【００８５】
ここで、マイクロプロセッサ１８によって取得される部分情報には、伝送エラーによって、ビット誤りが含まれる場合がある。マイクロプロセッサ１８は、部分情報を取り出す都度、その部分情報と同じ送信情報ブロックＳＩＢ内に含まれる誤り検出符号を用いて、その部分情報が正確であるか否か（ビット誤りを含んでいるか否か）を判定する。その結果、正確でないと判定した場合、第２の情報及び位置情報については記憶装置１９に保持させつつも、その部分情報を他の部分情報との結合に用いることはせず、再度同じ分割番号の信号ブロックが受信されるまで結合処理の実行を待機する。これにより、マイクロプロセッサ１８は、誤りのない第１の情報を得ることが可能になる。図６（ａ）には、２番目に受信された分割番号Ｃにかかる信号ブロックに含まれているＩＤブロック（×印を付したＩＤブロック）に誤りが検出された例を示している。この場合、マイクロプロセッサ１８は、再度分割番号Ｃにかかる信号ブロックが受信されるまで待機してから、第１の情報を取得するための各部分情報の結合を行う。
【００８６】
第１の情報の取得が完了すると、マイクロプロセッサ１８は、それまでに記憶装置１９に保持させた複数の位置情報及び複数の第２の情報を、取得した第１の情報と対応付ける。また、必要に応じて、これら複数の位置情報及び複数の第２の情報のそれぞれを、取得した第１の情報と対応付けて、コンピュータ３０に向けて出力する。これにより、マイクロプロセッサ１８及びコンピュータ３０では、第１の情報の取得が完了するまでに受信された位置情報及び第２の情報についても、第１の情報に対応する情報として処理することが可能になる。
【００８７】
なお、上記のようにすると、タブレット１０が第１の情報の取得を完了するまで、コンピュータ３０は位置情報及び第２の情報を得られないことになる。これは、例えば電子ペン２０の軌跡表示の遅延など、ユーザにコンピュータ３０の処理が遅延していると感じさせる原因となり得る。これを回避するため、タブレット１０は、少なくとも一部の情報については、第１の情報の取得の完了を待たず、コンピュータ３０に出力することとしてもよい。
【００８８】
具体的な例を挙げて説明すると、マイクロプロセッサ１８は、過去に取得を完了した１又は複数の第１の情報を記憶しておく機能を有することが好ましい。そして、第１の情報の取得が完了するまでの間、新たな信号ブロックが受信される都度、それまでに受信された信号ブロックに含まれる分割番号及びＩＤブロックと、記憶している過去の第１の情報とに基づいて受信中の第１の情報を推定し、第１の情報の取得が完了する前であっても、順次受信される位置情報及び第２の情報を、推定した第１の情報と対応付けて順次コンピュータ３０に向けて出力することが好ましい。
【００８９】
このようにすることで、例えば、電子ペン２０がタブレットセンサ１１の検出可能エリアに入ってすぐに離脱し、その結果、第１の情報の取得が完了しないような場合であっても、コンピュータ３０に、推定した第１の情報を利用して、位置情報や筆圧情報等を処理させることが可能になる。したがって、電子ペン２０の速い「出入り動作」により第１の情報（固有ＩＤ）が認識できない場合でも、電子ペン２０の筆跡を表示することが可能となる。
【００９０】
一例を挙げて、より具体的に説明する。例えば、図６（ａ）に示される各送信情報ブロックＳＩＢのうち、電子ペン２０の速い「出入り動作」によって、分割番号Ａ，Ｂに対応する２つの送信情報ブロックＳＩＢのみが取得されたとする。この場合において、もしマイクロプロセッサ１８が対応する第１の情報を過去に一度取得しており、それを記憶しているとするならば、マイクロプロセッサ１８は、これら２つの送信情報ブロックＳＩＢに含まれるＩＤブロックと、記憶している第１の情報（固有ＩＤ）とを対比することで、分割番号Ｃ〜ｎに対応する各ＩＤブロックを含む第１の情報の全体を推定することができる。したがって、コンピュータ３０は、これら２つの送信情報ブロックＳＩＢにより取得された位置情報・筆圧情報等を、推定された第１の情報を有する電子ペン２０のものとして処理することが可能となる。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態による入力システム１によれば、サイズが大きいために１つの送信情報ブロックＳＩＢでは送信しきれない第１の情報を、それぞれ位置検出用の連続信号ＣＳを含む複数の信号ブロックに分配して送信している。したがって、位置情報のサンプリングレートを低下させずに、電子ペン２０からタブレット１０に対してサイズの大きな情報を送信できるようになる。
【００９２】
また、各信号ブロックに分割番号を付加しているので、タブレット１０では、分割番号に基づいて第１の情報を的確に復元することができる。さらに、誤り検出符号を付加していることにより、誤った部分情報に基づいて第１の情報が復元されてしまうことも防止される。
【００９３】
また、タブレット１０では、第１の情報の取得が完了する前に取得した位置情報及び受信した第２の情報を記憶装置１９に保持しているので、第１の情報の取得が完了した後、これら保持した情報を、第１の情報に対応する情報として有効に活用することが可能になる。
【００９４】
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。
【００９５】
例えば、上記実施の形態で説明した入力システム１は、自己容量方式のタッチパネルによって位置検出及び通信を行うように構成されていたが、本発明は、他の方式、例えば相互容量方式のタッチパネル又は、電磁誘導方式によって位置検出及び通信を行う入力システムに対しても好適に適用可能である。
【００９６】
図７には、電磁誘導方式によって位置検出及び通信を行う入力システムで用いられる電子ペン２０ａの構成を示している。同図に示すように、電子ペン２０ａは、コントローラ６０、電源回路６１、及び共振回路６２を有して構成される。共振回路６２は、コイル６３と、それぞれコイル６３に並列に接続されたコンデンサ６４及び可変容量コンデンサ６５とから構成される。また、共振回路６２には、スイッチ６７を介してコンデンサ６６が接続されている。
【００９７】
共振回路６２は、位置検出装置（タブレット）から送信される特定の周波数の電磁波に対して、共振するよう構成される。コントローラ６０は、共振回路６２を通じ、共振によって発生した誘導電力を利用して、信号を送信するよう構成される。この信号を上述した実施の形態における信号ブロックと同様の構成とすることにより、電磁誘導方式によって位置検出及び通信を行う入力システムにおいても、上記実施の形態で説明した入力システム１と同様、位置情報のサンプリングレートを低下させることなく、位置指示器から位置検出装置に対してサイズの大きな情報を送信できるようになる。
【００９８】
また、上記実施の形態では、各信号ブロックにより第１及び第２の情報の両方を送信していたが、第２の情報を送信することは必ずしも必要ではない。本発明は、第２の情報を送信しないタイプの電子ペンにも、好適に適用可能である。
【００９９】
また、上記実施の形態では、送信情報ブロックＳＩＢをローレベルとなる期間を所定の時間間隔（具体的には１クロック周期間隔）で含む間欠信号とし、連続信号ＣＳをこの所定の時間間隔より長い期間にわたってハイレベルを継続する信号としたが、送信情報ブロックＳＩＢをハイレベルとなる期間を上記所定の時間間隔で含む間欠信号とし、連続信号ＣＳを上記所定の時間間隔より長い期間にわたってローレベルを継続する信号としてもよい。
【０１００】
また、上記実施の形態では、図３（ａ）に示したように、位置指示器の位置を検出するために用いる連続信号ＣＳの全体を一度にまとめて送信していたが、複数の部分に分けて連続信号ＣＳを送信することとしてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１                      入力システム
１０                    タブレット
１１                    タブレットセンサ
１１Ｘ，１１Ｙ          電極
１２                    選択回路
１３                    増幅回路
１４                    バンドパスフィルタ
１５                    検波回路
１６                    サンプルホールド回路
１７                    アナログデジタル変換回路
１８                    マイクロプロセッサ
１９                    記憶装置
２０                    電子ペン
３０                    コンピュータ
４０                    コントローラ
４０ａ                  固有ＩＤ記憶部
４０ｂ                  情報取得部
４０ｃ                  発振制御部
４０ｄ                  発振器
４１                    電圧変換回路
４２                    ダイオード
４３〜４６，６４〜６６  コンデンサ
４７                    抵抗素子
４８，４９，６７        スイッチ
５０                    発振子
５１                    導体芯
５２                    先端部導体
５３                    充電用端子
６０                    コントローラ
６１                    電源回路
６２                    共振回路
６３                    コイル
ＣＳ                    連続信号
Ｐ１〜Ｐ６              制御端子
Ｓ１                    包絡線信号
Ｓ２                    デジタル信号
ＳＩＢ                  送信情報ブロック
ＳＳ                    スタート信号
【図１】
2015138559.tif 000004
【図２】
2015138559.tif 000005
【図３】
2015138559.tif 000006
【図４】
2015138559.tif 000007
【図５】
2015138559.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月3日(2015.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置指示器に固有の情報である第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを第１の変調信号に変調するステップと、
前記位置指示器の制御端子に供給される信号又は該制御端子の電圧状態から順次取得される第２の情報のうち最新のものの全体を第２の変調信号に変調するステップと、
位置検出用の連続信号、前記第１の変調信号、及び前記第２の変調信号をそれぞれ含む複数の信号ブロックを、前記位置指示器から位置検出回路に対して順次送信するステップとを備え、
前記複数の信号ブロックの送信により、前記第１の情報の全体が送信される
ことを特徴とする位置指示方法。
【請求項２】
前記第１の変調信号に変調するステップは、対応する前記部分情報の前記第１の情報内における位置を示す分割情報を変調するステップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示方法。
【請求項３】
前記第１の変調信号に変調するステップは、対応する前記部分情報の誤りを検出するための誤り検出符号を変調するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置指示方法。
【請求項４】
前記第１の変調信号に変調するステップは、前記第１の情報を三分割してなる３つの部分情報のうちのひとつを変調するステップである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置指示方法。
【請求項５】
前記第２の情報は、前記位置指示器の先端に加えられる圧力を示す筆圧情報と、前記位置指示器に設けられるスイッチのオンオフ状態を示すサイドスイッチ情報、前記位置指示器の充電が必要か否かを示す充電要求情報、前記位置指示器の前記位置検出装置に対する傾きを示す傾き情報、及び、前記位置指示器に内蔵される回転センサによって取得される回転情報のうちの少なくともひとつとを含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の位置指示方法。
【請求項６】
位置検出用の連続信号と、位置指示器に固有の情報である第１の情報を分割してなる複数の部分情報のうちのひとつを変調することによって得られる第１の変調信号と、制御端子に供給される信号又は該制御端子の電圧状態から順次取得される第２の情報のうち最新のものの全体を変調することによって得られる第２の変調信号とをそれぞれ含む複数の信号ブロックを前記位置指示器から順次受信するステップと、
前記信号ブロックごとに、前記連続信号に基づいて前記位置指示器の位置を示す位置情報を検出し、前記第２の変調信号に基づいて前記第２の情報を取得し、さらに、前記第１の変調信号に基づいて前記部分情報を取得するステップと
を備えることを特徴とする位置検出方法。
【請求項７】
前記部分情報を取得するステップは、前記複数の信号ブロックを受信することで、前記第１の情報の全体を取得し、
前記第１の情報の全体を取得できない場合であっても、前記第１の情報の一部分に基づいて、前記位置情報及び前記第２の情報に基づく信号処理を可能とする
ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出方法。
【請求項８】
前記第１の変調信号は、対応する前記部分情報の前記第１の情報内における位置を示す分割情報を変調することによって得られる信号を含み、
前記部分情報を取得するステップは、前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記分割情報に基づいて前記複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記部分情報を結合することにより、前記第１の情報を取得する
ことを特徴とする請求項６乃至７のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項９】
前記第１の変調信号は、対応する前記部分情報の誤りを検出するための誤り検出符号を含み、
前記部分情報を取得するステップは、前記信号ブロックごとに、対応する前記第１の変調信号に含まれる前記誤り検出符号に基づいて、該第１の変調信号に含まれる前記部分情報が正確であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項１０】
前記複数の信号ブロックの受信開始から受信完了までの間、該複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記連続信号から得られる複数の前記位置情報と、該複数の信号ブロックのそれぞれに含まれる前記第２の変調信号から得られる複数の前記第２の情報とを保持するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項１１】
前記複数の信号ブロックの受信を完了して前記第１の情報を取得した後、保持していた前記複数の位置情報及び前記複数の第２の情報を、取得した前記第１の情報と対応付けるステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の位置検出方法。
【請求項１２】
保持していた前記複数の位置情報及び前記複数の第２の情報のそれぞれを、前記第１の情報の全体を取得する前に、処理装置に向けて出力するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の位置検出方法。
【請求項１３】
保持していた前記複数の位置情報及び前記複数の第２の情報のそれぞれを、取得した前記第１の情報と対応付けて処理装置に向けて出力するステップ
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の位置検出方法。