(57)【要約】【課題】  電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置検出が不能な領域を小さくすること。【解決手段】  位置検出装置１００において、送信選択部１０４は制御部１０１の制御の下、位置指示器１２０の位置に応じて、同心状に配設した複数の送信コイル１１１、１１２のうちのいずれかを選択し、送信信号発生部１０２で発生した位置検出用信号を該選択した送信コイルに出力する。選択された送信コイルは位置指示器１２０に位置検出用信号を送信する。受信選択部１０８は複数のセンサコイル１１３を順次選択し、センサコイル１１３は位置指示器１２０からの位置指示信号を検出信号として受信する。センサコイル１１３で順次受信した位置指示信号は受信アンプ１０９を介して検出部１１０に出力され、検出部１１０は検出信号に基づいて位置検出器１２０の指示位置を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器と、電磁結合によって前記位置指示器との間で信号の送受信を行うことにより前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置とを有する位置検出システムにおいて、
前記位置検出装置は、前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記複数の送信コイルは同心状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記信号送信手段は、前記複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、前記位置指示器が位置する前記領域において前記位置指示器に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより前記位置検出用信号を供給することを特徴とする請求項１又は２記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記各送信コイルとともに直列共振回路を構成するコンデンサを備えて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記コンデンサは、前記複数の送信コイルに共通接続されてた単一のコンデンサであることを特徴とする請求項４記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記信号送信手段は、前記位置指示器が、送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信することを特徴とする請求項６記載の位置検出システム。
【請求項８】
前記複数の送信コイルは、第１の送信コイルと、前記第１の送信コイルの外側に同心状に配設された第２の送信コイルによって構成されて成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記位置指示器の位置を検出可能なセンサ領域を、前記位置検出用信号を第１の位相で送信したときに前記第１の送信コイルが前記第２の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第１領域、前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信したときに前記第２の送信コイルが前記第１の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第２領域、前記位置検出用信号を前記第１の位相を逆転した第２の位相で送信したときに前記第１の送信コイルが前記第２の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第３領域に区分し、
前記信号送信手段は、前記位置指示器が前記第１領域に位置するときは前記第１の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第２領域に位置するときは前記第２の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第３領域に位置するときは前記第１の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第２の位相で送信するようにすることを特徴とする請求項８記載の位置検出システム。
【請求項１０】
前記受信手段は、前記位置指示器が前記第１領域に位置するときは前記第１領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第２領域に位置するときは前記第２領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第３領域に位置するときは前記第３領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信することを特徴とする請求項９記載の位置検出システム。
【請求項１１】
少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器との間で電磁結合によって信号の送受信を行うことにより前記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、
前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１２】
前記複数の送信コイルは同心状に配設されていることを特徴とする請求項１１記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記信号送信手段は、前記複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、前記位置指示器が位置する前記領域において前記位置指示器に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより前記位置検出用信号を供給することを特徴とする請求項１１又は１２記載の位置検出装置。
【請求項１４】
前記各送信コイルとともに直列共振回路を構成するコンデンサを備えて成ることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一に記載の位置検出装置。
【請求項１５】
前記コンデンサは、前記複数の送信コイルに共通接続されてた単一のコンデンサであることを特徴とする請求項１４記載の位置検出装置。
【請求項１６】
前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一に記載の位置検出装置。
【請求項１７】
前記信号送信手段は、前記位置指示器が、送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信することを特徴とする請求項１６記載の位置検出装置。
【請求項１８】
前記複数の送信コイルは、第１の送信コイルと、前記第１の送信コイルの外側に同心状に配設された第２の送信コイルによって構成されて成ることを特徴とする請求項９乃至１７のいずれか一に記載の位置検出装置。
【請求項１９】
前記位置指示器の位置を検出可能なセンサ領域を、前記位置検出用信号を第１の位相で送信したときに前記第１の送信コイルが前記第２の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第１領域、前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信したときに前記第２の送信コイルが前記第１の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第２領域、前記位置検出用信号を前記第１の位相を逆転した第２の位相で送信したときに前記第１の送信コイルが前記第２の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第３領域に区分し、
前記信号送信手段は、前記位置指示器が前記第１領域に位置するときは前記第１の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第２領域に位置するときは前記第２の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第３領域に位置するときは前記第１の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第２の位相で送信するようにすることを特徴とする請求項１８記載の位置検出装置。
【請求項２０】
前記受信手段は、前記位置指示器が前記第１領域に位置するときは前記第１領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第２領域に位置するときは前記第２領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第３領域に位置するときは前記第３領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信することを特徴とする請求項１９記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）、コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の入力装置等として使用され電磁結合によって位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置、前記位置指示器及び位置検出装置を用いた位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＡＤの入力装置やコンピュータの入力装置等として、位置指示器と位置検出装置間で電磁結合により信号を送受信し、前記位置指示器の指示位置を前記位置検出装置で検出するように構成した電磁結合方式の位置検出システムが利用されている。
例えば、特許文献１に記載された発明のように、位置検出装置におけるセンサ領域の外周部に送信コイルを配設する方式においては、１つの送信コイルを配設するように構成している。
【０００３】
図１０は、前記特許文献１に記載された位置検出装置のセンサ部の概略構成を示す図である。図１０において、複数のセンサコイル１００２の外周部には、１つの送信コイル１００１が配設されている。尚、図を簡略化するために、センサコイル１００２はＸ方向のセンサコイルのみを示しており、Ｙ方向のセンサコイルは省略している。
【０００４】
図１０において、送信コイル１００１から位置検出用信号を電磁結合によって位置指示器（図示せず）に送信し、次に、複数のセンサコイル１００２を順次選択駆動することにより、前記位置指示器からの位置指示信号を電磁結合によって複数のセンサコイル１００２で順次受信し、複数のセンサコイル１００２で受信した検出信号に基づいて前記位置指示器の位置を検出する。
このように、前記特許文献１に記載された位置検出システムでは、１つの送信コイル１００１を使用することにより、位置検出に使用する位置検出用信号の送信回路が簡単になるという利点がある。
【特許文献１】特開平５−８８８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記位置検出システムにおいては、送信コイル１００１の真上に前記位置指示器の中心が位置する場合には、前記位置検出用信号では前記位置指示器を励振することができないため位置検出が不可能になってしまうという問題がある。
【０００６】
これを防止する方法として、送信コイル１００１を受信センサコイル１００２よりも外側に巻回配設することが考えられる。これによって、前記位置指示器を励振できずに位置検出不能になるという問題は解消可能である。
しかしながら、受信センサコイル１００２が存在しないために前記位置指示器の位置が検出不能な領域、即ち、送信コイル１００１と受信センサコイル１００２との間の無効エリア１００３が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることを課題としている。
本発明は、電磁結合方式の位置検出装置において、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器と、電磁結合によって前記位置指示器との間で信号の送受信を行うことにより前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置とを有する位置検出システムにおいて、前記位置検出装置は、前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出システムが提供される。
【０００９】
信号送信手段は、位置指示器の位置に応じて複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する。受信手段は、複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する。位置検出手段は、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する。
【００１０】
ここで、前記複数の送信コイルは同心状に配設されているように構成してもよい。
また、前記信号送信手段は、前記複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、前記位置指示器が位置する前記領域において前記位置指示器に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより前記位置検出用信号を供給するように構成してもよい。
また、前記各送信コイルとともに直列共振回路を構成するコンデンサを備えて成るように構成してもよい。
また、前記コンデンサは、前記複数の送信コイルに共通接続されてた単一のコンデンサであるように構成してもよい。
また、前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動するように構成してもよい。
【００１１】
また、前記信号送信手段は、前記位置指示器が、送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信するように構成してもよい。
また、前記複数の送信コイルは、第１の送信コイルと、前記第１の送信コイルの外側に同心状に配設された第２の送信コイルによって構成されて成るようにしてもよい。
【００１２】
また、前記位置指示器の位置を検出可能なセンサ領域を、前記位置検出用信号を第１の位相で送信したときに前記第１の送信コイルが前記第２の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第１領域、前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信したときに前記第２の送信コイルが前記第１の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第２領域、前記位置検出用信号を前記第１の位相を逆転した第２の位相で送信したときに前記第１の送信コイルが前記第２の送信コイルよりも大きなレベルの位置検出用信号を送信可能な第３領域に区分し、
前記信号送信手段は、前記位置指示器が前記第１領域に位置するときは前記第１の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第２領域に位置するときは前記第２の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第１の位相で送信するようにし、前記位置指示器が前記第３領域に位置するときは前記第１の送信コイルから前記位置検出用信号を前記第２の位相で送信するように構成してもよい。
【００１３】
また、前記受信手段は、前記位置指示器が前記第１領域に位置するときは前記第１領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第２領域に位置するときは前記第２領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信し、前記位置指示器が前記第３領域に位置するときは前記第３領域及びその周辺に配設された所定の複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信するように構成してもよい。
【００１４】
また、本発明によれば、少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器との間で電磁結合によって信号の送受信を行うことにより前記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、前記位置指示器に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイルと、前記位置指示器からの信号を受信するための複数のセンサコイルと、前記位置指示器の位置に応じて前記複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えて成ることを特徴とする位置検出装置が提供される。
信号送信手段は、位置指示器の位置に応じて複数の送信コイルのうちのいずれかを選択し、位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する。受信手段は、複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する。位置検出手段は、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、検出誤差を抑制することが可能になる。
また、本発明によれば、電磁結合方式の位置検出装置において、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、検出誤差を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る位置検出システム及び位置検出装置について、図面を用いて説明する。尚、各図において、同一部分には同一符号を付している。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムの構成を示すブロック図である。
本第１の実施の形態に係る位置検出システムは、位置を指示するための位置指示器１２０及び位置指示器１２０の位置を検出するための位置検出装置１００を備えている。
【００１７】
位置指示器１２０は、少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための装置であり、前記コイルにはコンデンサが接続されており、前記コイル及びコンデンサによって共振回路が構成されている。
位置検出装置１００は、制御部１０１、位置検出用信号を生成する送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、位置検出用信号を供給する送信コイルを選択し駆動する送信選択部１０４、センサ領域であるセンサ部１０５、コンデンサ１０６、抵抗１０７、受信選択部１０８、受信アンプ１０９、検出部１１０を備えている。
尚、制御部１０１は信号送信手段、受信手段及び検出手段を構成し、送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、及び送信選択部１０４は信号送信手段を構成し、受信選択部１０８及び受信アンプ１０９は受信手段を構成し、検出部１０９は検出手段を構成している。
【００１８】
制御部１０１は、位置検出装置１００全体を制御すると共に、送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、送信選択部１０４、受信選択部１０８、受信アンプ１０９、検出部１１０を制御する。
送信信号発生部１０２は、制御部１０２の制御の下、位置指示器１２０の指示位置を検出するための位置検出用信号を生成する。ドライバ１０３は、送信信号発生部１０２からの位置検出用信号を増幅して信号選択部１０４に出力する。送信選択部１０４は、制御部１０１の制御により複数の送信コイル１１１、１１２の中から１つを選択し、該選択した送信コイルに位置検出用信号を供給して駆動する。
【００１９】
本第１の実施の形態では、複数の送信コイルとして２つの送信コイル１１１、１１２を有している。複数の送信コイル１１１、１１２は、相互に重ならないように並設されており、各送信コイル１１１、１１２の中心が略同一位置になるように（同心状に）配設されている。外側（センサ領域１０５の外周側）の送信コイル１１１は、内側（センサ領域１０５の中央側）の送信コイル１１２の外側に配設されている。また、外側送信コイル１１１はセンサ部１０５の外周部に配設されている。
複数の送信コイル１１１、１１２には、単一のコンデンサ１０６が共通接続されている。コンデンサ１０６は各送信コイル１１１、１１２とともに直列共振回路を構成する。即ち、コンデンサ１０６と送信コイル１１１は直列共振回路を構成し又、コンデンサ１０６と送信コイル１１２は直列共振回路を構成している。前記各直列共振回路の共振周波数は、送信選択部１０４を介して送信コイル１１１、１１２に入力される信号の周波数に等しくなるように設定されている。このように、送信コイル１１１、１１２とコンデンサ１０６が各々、直列共振回路を構成しているため、少ない電力で、送信コイル１１１、１１２から位置指示器１２０に信号を送信することが可能になる。尚、前記各直列共振回路の共振周波数は、送信コイル１１１、１１２に入力される信号の周波数と完全に等しい必要はなく、略（例えば、±２０％の誤差範囲内で）等しければよい。
【００２０】
センサ部１０５は、複数の送信コイル１１１、１１２、複数のセンサコイルを有する受信部１１３を備えている。受信部１１３は、Ｘ方向に並設された複数のセンサコイル（Ｘ方向センサコイル）１１４及び、Ｘ方向に直交するＹ方向に並設された複数のセンサコイル（Ｙ方向センサコイル）１１５によって構成されている。
尚、外側送信コイル１１１及び内側送信コイル１１２は、少なくとも一方をセンサコイル１１４、１１５の外側に配設するように構成してもよい。また、外側送信コイル１１１及び内側送信コイル１１２は、いずれもセンサコイル１１４、１１５の外側に配設しないように構成してもよい、即ち、いずれもセンサコイル１１４、１１５と重なるように配設してもよい。
【００２１】
受信選択部１０８は、制御部１０１の制御により、複数のセンサコイル１１４、１１５を順次選択して走査し、選択したセンサコイル１１４、１１５で検出した検出信号を受信アンプ１０９へ出力する。受信アンプ１０９は制御部１０１の制御により、受信選択部１０８からの検出信号を増幅して検出部１１０に出力する。検出部１１０は、受信アンプ１０９からの検出信号に基づいて、位置指示器１２０のＸ座標位置及びＹ座標位置（ＸＹ座標）を算出し、制御部１０１に出力する。制御部１０１は、検出部１１０で検出した位置指示器１２０のＸＹ座標位置に応じて、後述するように、送信信号発生部１０２が出力する信号の位相の制御、送信選択部１０４による送信コイル１１１、１１２の選択制御等の各種制御を行う。
【００２２】
図２は、本第１の実施の形態に係る位置検出システムの動作を示すタイミング図である。本第１の実施の形態では、Ｘ方向センサコイル１１４の走査（スキャン）を完了した後に、Ｙ方向センサコイル１１５の走査を行うことにより、位置指示器１２０の位置を検出するようにしている。
図３は、本第１の実施の形態に係る位置検出システムにおける送信コイル１１１、１１２の選択、駆動動作を説明するための説明図である。尚、図３には、Ｘ方向センサコイル１１４のみ示しているが、Ｙ方向センサコイル１１５についても同様の選択、駆動動作が行われる。
【００２３】
図３において、Ｋ１〜Ｋ１０は、図１に示したＸ方向センサコイルＫ１〜Ｋ１０である。信号３０１は、外側送信コイル１１１を駆動することによって外側送信コイル１１１から放出される交番磁界の信号レベルを示している。また、信号３０２は、内側送信コイル１１２を駆動することによって内側送信コイル１１２から放出される交番磁界の信号レベルを示している。
【００２４】
図３に示すように、センサ領域は領域１〜領域３の３つの領域に区分されている。第１領域１は、位置検出信号の位相が正相（第１の位相）の場合に内側送信コイル１１２の出力レベルが外側送信コイル１１１の出力レベルよりも大きい領域である。第２領域２は、位置検出信号の位相が正相（第１の位相）の場合に外側送信コイル１１１の出力レベルが内側送信コイル１１２の出力レベルよりも大きい領域である。また、第３領域３は、位置検出信号の位相が前記正相を反転した逆相（第２の位相）の場合に内側送信コイル１１２の出力レベルが外側送信コイル１１１の出力レベルよりも大きい領域である。
図４〜図６は、本第１の実施の形態に係る位置検出システムにおける送信コイル１１１、１１２の選択切換動作を説明するための説明図である。
【００２５】
以下、図１〜図６を用いて、本第１の実施の形態の動作を詳細に説明する。
先ず、電源投入時等、位置検出装置１００が位置指示器１２０の位置を把握していない場合の検出動作（オールスキャン動作）を説明する。
オールスキャン動作を概略説明すると、位置検出装置１００は、制御部１０１の制御の下、受信選択部１０８が一端部側のセンサコイルＫ１から他端部側センサコイルＫ１０まで順次走査すると共に、位置指示器１２０が位置する領域において最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイル１１１、１１２を正相又は逆相で選択駆動し、位置指示器のＸ方向における位置を検出する。Ｙ方向についても同様にして、Ｙ方向センサコイル１１５を一端部側から他端部側へ順次走査すると共に、位置指示器１２０が位置する領域において最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイル１１１、１１２を正相又は逆相で選択駆動し、位置指示器１２０のＹ方向における位置を検出する。これにより、位置指示器１２０のＸＹ座標を検出する。
【００２６】
次に、オールスキャンによる前記位置検出動作を詳述すると、送信信号発生部１０２は制御部１０１の制御により、位置検出用信号を出力する。ドライバ１０３は制御部１０１の制御により、前記位置検出用信号を増幅して出力する。送信選択部１０４は制御部１０１の制御により、複数の送信コイル１１１、１１２の中のいずれか１つの送信コイルを選択し、ドライバ１０３からの前記位置検出用信号を該選択した送信コイルに出力する。
送信コイル１１１、１１２の選択動作を、図３を参照して説明すると、領域３内のセンサコイルＫ１、Ｋ２、Ｋ９、Ｋ１０を選択して位置指示器１２０からの位置指示信号を受信する場合には、内側送信コイル１１２から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合、送信信号発生部１０２は制御部１０１の制御により、位置検出用信号として位相が逆相の信号を送信する。
【００２７】
領域２内のセンサコイルＫ３、Ｋ４、Ｋ７、Ｋ８で位置指示器１２０からの位置信号を受信する場合には、外側送信コイル１１１から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合、送信信号発生部１０２は制御部１０１の制御により、位置検出用信号として位相が正相の信号を送信する。
また、領域１内のセンサコイルＫ５、・・・、Ｋ６で位置指示器１２０からの位置信号を受信する場合には、内側送信コイル１１２から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合には、送信信号発生部１０２は制御部１０１の制御により、位置検出用信号として位相が正相の信号を送信する。
【００２８】
送信選択部１０４で選択した送信コイル（例えば送信コイル１１１）からは、図２に示すように、位置検出用信号２０１ａが出力される。位置指示器１２０は、選択した送信コイル１１１からの位置検出用信号２０１ａを電磁結合によって受信し、位置指示用信号２０２ａを位置検出装置１００に対して返送する。
位置検出装置１００側では、制御部１０１は、受信選択部１０８がＸ方向センサコイル１１４を一端部側から他端部側（Ｋ１からＫ１０側）へ順次選択して走査するように、受信選択部１０９を制御する。これにより、先ず第１番目のＸ方向センサコイルＫ１が位置指示用信号２０２ａを受信する。尚、この場合、位置指示用信号２０２ａを受信するのは、領域３に配設されたＸ方向センサコイルＫ１であるため、前記位置指示用信号２０２ａを出力する送信コイルは内側送信コイル１１２である。
【００２９】
Ｘ方向センサコイルＫ１で受信した前記位置指示用信号は、Ｘ方向検出信号として、受信選択部１０８を介して受信アンプ１０９に出力される。前記Ｘ方向検出信号は受信アンプ１０９で増幅された後、検出部１１０に出力される。検出部１１０は前記検出信号のレベルを、検出部１１０の内部に設けられている記憶手段としてのメモリ（図示せず）に一旦記憶する。
Ｘ方向センサコイルＫ１について前記動作を４回行い、検出部１１０内の前記メモリに記憶する。検出部１１０は、検出部１１０内の前記メモリに記憶した前記４回分のデータの平均値をＸ方向センサコイルＫ１のＸ方向検出信号レベルとして、前記メモリに記憶する。
【００３０】
前記動作を全Ｘ方向センサコイル１１４についてセンサコイルＫ１からセンサコイルＫ１０まで順次行うことによって、検出部１１０は、全Ｘ方向センサコイルＫ１〜Ｋ１０の検出信号レベル（Ｘ方向検出信号レベル）を取得して、前記メモリに記憶する。尚、前述したように、位置指示器１２０の属する領域１〜３に応じて、位置指示器１２０に最大の位置検出用信号を供給可能な送信コイル１１１又は送信コイル１１２が選択されると共に、位置検出信号の位相が逆転しないように選択された送信コイル１１１又は送信コイル１１２が駆動され、常に正相の信号が位置検出用信号として位置指示器１２０に送信される。
検出部１１０は、全Ｘ方向センサコイルＫ１〜Ｋ１０の検出信号レベルのうちの上位３点を選択し、前記３点の検出レベルを用いて放物線近似により、最大レベル点を算出する。前記最大レベル点の座標が、位置指示器１２０のＸ座標に相当する。
【００３１】
次に、位置検出装置１００は、前記同様の動作を全Ｙ軸方向センサコイル１１５について順次行う。
即ち、制御部１０１は、全Ｙ方向センサコイル１１５を一端部（コイルＬ１）側から他端部（コイルＬ１０）側へ順次選択して走査する。検出部１１０は、Ｘ方向センサコイル１１４について行ったのと同様の方法で、位置指示器１２０のＹ座標を算出する。尚、センサ領域はＹ方向にも図３と同様に３つの領域に区分されており、選択するＸ方向センサコイル１１４の属する領域１〜３に応じて送信コイル１１１、１１２を選択駆動したのと同様に、選択するＹ方向センサコイル１１５の属する領域に応じて、送信選択部１０４が送信コイル１１１又は送信コイル１１２を選択すると共に、位置検出信号の位相が逆転しないように選択された送信コイル１１１又は送信コイル１１２が駆動され、常に正相の信号が位置検出用信号として位置指示器１２０に送信される。
【００３２】
以上のようにして、検出部１１０は位置指示器１２０のＸ座標及びＹ座標（ＸＹ座標）を検出する。
検出部１１０は、このようにして検出した位置指示器１２０のＸＹ座標のデータを制御部１０１に出力する。
制御部１０１は、一旦、位置指示器１２０の位置を検出すると、後述するようにして、位置指示器１２０と複数の送信コイル１１１、１１２との相対的な位置関係に応じて、位置指示器１２０が位置する領域において、位置指示器１２０に最大の位置検出信号を供給できるよう、複数の送信コイル１１１、１１２の中のいずれか一つを選択するように送信選択部１０４を制御すると共に、位置指示器１２０に供給する位置検出用信号の位相が常に正相となるよう（逆転しないよう）該選択した送信コイルを正相又は逆相で駆動するように送信信号発生部１０２を制御する。
同時に、制御部１０１は、位置指示器１２０が位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル１１４、１１５（例えば、位置指示器１２０が位置する領域のセンサコイル及び位置指示器１２０が位置する領域に隣接して配設された他の領域の複数のセンサコイル）を順次選択走査（セクタスキャン）して、位置指示器１２０の位置検出を行う。
【００３３】
次に、位置指示器１２０と送信コイル１１１、１１２の相対的位置関係に応じて、複数の送信コイル１１１、１１２を選択して正相又は逆相駆動すると共にセクタスキャンする場合の動作を説明する。尚、位置指示器１２０が、選択駆動する送信コイルの内側に位置するかあるいは外側に位置するかに応じて、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し位置指示器１２０に常に同相の位置検出用信号を送信するようにしている。
図３において、送信選択部１０４は、複数の送信コイル１１１、１１２の中から送信コイルを選択する場合、位置指示器１２０が位置する領域において位置指示器１２０に最も強い信号を送信可能な送信コイルを選択する。
即ち、位置指示器１２０が領域１に存在する場合には、内側送信コイル１１２から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合には、位置指示器１２０は、選択した送信コイル１１２の内側（センサ領域１０５の中央側）に位置するため、送信信号発生部１０２が送信コイル１１２側へ出力する位置検出用信号の位相は正相である。
【００３４】
図４は、位置指示器１２０が領域１に存在する場合の送信コイル１１１、１１２の駆動動作を示している。図４に示すように、位置指示器１２０が領域１に存在する場合には、外側送信コイル１１１は駆動せずに、内側送信コイル１１２のみを正相で駆動する。内側送信コイル１１２に矢印方向（正相）の電流を流して、正相の位置検出信号を交番磁界で発生させる。位置指示器１２０は、電磁結合によって正相の位置検出信号で励振される。
【００３５】
位置指示器１２０が領域２に存在する場合には、外側送信コイル１１１から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器１２０は、選択した送信コイル１１１の内側に位置するため、送信信号発生部１０２が送信コイル１１１側へ出力する位置検出用信号の位相は正相である。
図５は、位置指示器１２０が領域２に存在する場合の送信コイル１１１、１１２の駆動動作を示している。図５に示すように、位置指示器１２０が領域２に存在する場合には、内側送信コイル１１２は駆動せずに、外側送信コイル１１１のみを正相で駆動する。外側送信コイル１１１に矢印方向（正相）の電流を流して、正相の位置検出信号を交番磁界で発生させる。位置指示器１２０は、電磁結合によって正相の位置検出信号で励振される。
【００３６】
また、位置指示器１２０が領域３に存在する場合には、内側送信コイル１１２から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合には、位置指示器１２０は、選択した送信コイル１１２の外側（センサ領域１１５の周辺側）に位置するため、送信信号発生部１０２が送信コイル１１１側へ出力する位置検出用信号の位相は逆相である。
図６は、位置指示器１２０が領域３に存在する場合の送信コイル１１１、１１２の駆動動作を示している。図６に示すように、位置指示器１２０が領域３に存在する場合には、外側送信コイル１１１は駆動せずに、内側送信コイル１１２のみを逆相で駆動する。内側送信コイル１１２に矢印方向（逆相）の電流を流して、正相の位置検出用信号を交番磁界で発生させる。この場合も、位置指示器１２０は、電磁結合によって正相の信号で励振される。
【００３７】
以上のように、前記信号送信手段は、前記複数の送信コイル１１１、１１２が配設されたセンサ領域１０５を複数の領域１〜３に区分し、位置指示器１２０が位置する領域において位置指示器１２０に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより位置指示器１２０に位置検出用信号を供給するように構成している。
また、位置指示器１２０が、駆動する送信コイルの内側（センサ領域の中央側）に位置するか、あるいは、駆動するコイルの外側（センサ領域の周辺側）に位置するかによって、該送信コイルを駆動する位置検出用信号の位相を逆転させている。したがって、位置指示器１２０は常に同相（正相）の信号で励振されることになる。
一旦位置指示器１２０のコイルが励磁されると、励磁が停止しても、発生した誘導電圧は徐々に減少するが、次の励磁までに全てが消滅する訳ではなく、位置指示器１２０には残留誘導電圧が存在する。位置検出装置１２０の位置を検出するときには、前記残留誘導電圧を考慮して計算を行うが、位置指示器１２０の位置によって逆相の励磁が行われると、前記残留誘導電圧が打ち消されてしまうことになる。これにより、位置指示信号が本来の強度とならず、その結果、位置指示器１２０の検出位置に誤差が生じることになる。本実施の形態のように、送信コイルから送出される位置検出信号を常に同一極性（同相）にすることにより、前記残留誘導電圧の影響によって生じる位置検出誤差を抑制することが可能になる。
【００３８】
前記の如く送信コイル１１１、１１２を選択駆動すると共に、これに同期して、制御部１０１は、位置指示器１２０が位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル１１４、１１５（例えば、位置指示器１２０が位置する領域のセンサコイル及び位置指示器１２０が位置する領域に隣接して配設された他の領域の複数のセンサコイル）を順次選択走査（セクタスキャン）して、位置指示器１２０の位置検出を行う。
以後、前記動作を繰り返すことにより、位置指示器１２０の位置を検出する。
【００３９】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
本第２の実施の形態に係る位置検出システムは、位置を指示するための位置指示器１２０及び位置指示器１２０の位置を検出するための位置検出装置７００を備えている。
位置指示器１２０は、前記第１の実施の形態と同様に、少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための装置であり、前記コイルにはコンデンサが接続されており、前記コイル及びコンデンサによって共振回路が構成されている。
【００４０】
位置検出装置７００は、制御部１０１、位置検出用信号を生成する送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、位置検出用信号を供給する送信コイルを選択する送信選択部１０４、センサ部１０５、コンデンサ１０６、抵抗１０７、受信選択部１０８、第１受信アンプ７０１、第１検出部７０２、第２受信アンプ７０３、第２検出部７０４を備えている。
尚、制御部１０１は信号送信手段、受信手段及び検出手段を構成し、送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、及び送信選択部１０４は信号送信手段を構成し、受信選択部１０８及び受信アンプ７０１、７０３は受信手段を構成し、検出部７０２、７０４は検出手段を構成している。
制御部１０１は、位置検出装置７００全体を制御すると共に、送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、送信選択部１０４、受信選択部１０８、第１受信アンプ７０１、第１検出部７０２、第２受信アンプ７０３、第２検出部７０４を制御する。
【００４１】
送信信号発生部１０２は、制御部１０１の制御の下、位置指示器１２０の指示位置を検出するための位置検出用信号を生成する。ドライバ１０３は、送信信号発生部１０２からの位置検出用信号を増幅して信号選択部１０４に出力する。送信選択部１０４は、制御部１０１の制御により複数の送信コイル１１１、１１２の中から１つを選択して位置検出用信号を供給する。
本第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様に、複数の送信コイルとして２つの送信コイル１１１、１１２を有している。複数の送信コイル１１１、１１２は、相互に重ならないように並設されており、各送信コイル１１１、１１２の中心が略同一位置になるように（同心状に）配設されている。外側の送信コイル１１１は、内側の送信コイル１１２の外側に配設されている。また、外側送信コイル１１１はセンサ部１０５の外周部に配設されている。
【００４２】
センサ部１０５は、複数の送信コイル１１１、１１２、複数のセンサコイルを有する受信部１１３を備えている。受信部１１３は、Ｘ方向に並設された複数のセンサコイル（Ｘ方向センサコイル）１１４及び、Ｘ方向に直交するＹ方向に並設された複数のセンサコイル（Ｙ方向センサコイル）１１５によって構成されている。
尚、外側送信コイル１１１及び内側送信コイル１１２は、少なくとも一方をセンサコイル１１４、１１５の外側に配設するように構成してもよい。また、外側送信コイル１１１及び内側送信コイル１１２は、いずれもセンサコイル１１４、１１５の外側に配設しないように構成してもよい、即ち、いずれもセンサコイル１１４、１１５と重なるように配設してもよい。
【００４３】
受信選択部１０８は、制御部１０１の制御により、複数のセンサコイル１１４、１１５の中からＸ方向センサコイル１１４及びＹ方向センサコイル１１５の双方を同時に順次選択して走査し、選択したＸ方向センサコイル１１４で検出したＸ方向の検出信号を受信アンプ７０１へ出力すると共に、選択したＹ方向センサコイル１１５で検出したＹ方向の検出信号を受信アンプ７０３へ出力する。
受信アンプ７０１は制御部１０１の制御により、受信選択部１０８からのＸ方向検出信号を増幅して検出部７０２に出力する。検出部７０２は、受信アンプ７０１からのＸ方向検出信号に基づいて、位置指示器１２０のＸ座標位置を算出し、制御部１０１に出力する。
【００４４】
また、受信アンプ７０３は制御部１０１の制御により、受信選択部１０８からのＹ方向検出信号を増幅して検出部７０４に出力する。検出部７０４は、受信アンプ７０３からのＹ方向検出信号に基づいて、位置指示器１２０のＹ座標位置を算出し、制御部１０１に出力する。
制御部１０１は、検出部７０２、７０４で検出した位置指示器１２０のＸ座標位置及びＹ座標位置に応じて、後述するように、送信信号発生部１０２が出力する信号の位相の制御、送信選択部１０４による送信コイル１１１、１１２の選択制御等の各種制御を行う。
【００４５】
図８は、本第２の実施の形態に係る位置検出システムの動作を示すタイミング図である。本第２の実施の形態では、Ｘ方向センサコイル１１４の走査とＹ方向センサコイル１１５の走査を並行して行うことにより、位置指示器１２０の位置を検出するようにしている。
以下、図７、図８を用いて、本第２の実施の形態の動作を詳細に説明する。尚、本第２の実施の形態における送信コイル１１１、１１２の選択、駆動動作は、前記第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００４６】
先ず、電源投入時等、位置検出装置７００が位置指示器１２０の位置を把握していない場合の検出動作を説明する。
この場合の動作を概略説明すると、位置検出装置７００は、制御部１０１の制御の下、送信コイル１１１、１１２を図３に示すように選択駆動すると共に、これに同期して受信選択部１０８が、全てのＸ方向センサコイル１１４を順次走査することによってＸ方向の走査を行うと共に、前記Ｘ方向の走査と並行して全てのＹ方向センサコイル１１５を順次走査することによってＹ方向の走査（オールスキャン）を行い、位置指示器１２０の位置を検出する。
【００４７】
次に、オールスキャンによる前記位置検出動作を詳述すると、送信信号発生部１０２は制御部１０１の制御により、位置検出用信号を出力する。ドライバ１０３は制御部１０１の制御により、前記位置検出用信号を増幅して出力する。送信選択部１０４は制御部１０１の制御により、複数の送信コイル１１１、１１２の中のいずれか１つの送信コイルを選択し、ドライバ１０３からの前記位置検出用信号を該選択した送信コイルに出力する。尚、複数の送信コイル１１１、１１２の選択動作が、前記第１の実施の形態と同様にして行われる。
【００４８】
前記選択した送信コイル（例えば送信コイル１１１）からは、図８に示すように、位置検出用信号２０１ａが出力される。位置指示器１２０は、前記選択した送信コイル１１１からの位置検出用信号２０１ａを電磁結合によって受信し、位置指示用信号２０２ａを位置検出装置７００に対して返送する。
位置検出装置７００側では、制御部１０１は、受信選択部１０８がＸ方向センサコイル１１４を一端部（コイルＫ１）側から他端部（コイルＫ１０）側へ順次選択して走査し、同時に、Ｙ方向センサコイル１１５を一端部（コイルＬ１）側から他端部（コイルＬ１０）側へ順次選択して走査するように、受信選択部１０８を制御する。これにより、第１番目のＸ方向センサコイルＫ１が位置指示用信号２０２ａを受信すると共に、第１番目のＹ方向センサコイルＬ１が位置指示用信号２０２ａを受信する。
【００４９】
Ｘ方向センサコイルＫ１で受信した位置指示用信号は、Ｘ方向検出信号として、受信選択部１０８を介して受信アンプ７０１に出力される。前記Ｘ方向検出信号は受信アンプ７０１で増幅された後、検出部７０２に出力される。検出部７０２は前記検出信号のレベルを、検出部７０２の内部に設けられている記憶手段としてのメモリ（図示せず）に一旦記憶する。
Ｘ方向センサコイルＫ１について前記動作を４回行い、検出部７０２内の前記メモリに記憶する。検出部７０２は、検出部７０２内の前記メモリに記憶した前記４回分のデータの平均値をＸ方向センサコイルＫ１のＸ方向検出信号レベルとして、前記メモリに記憶する。
【００５０】
同時に、Ｙ方向センサコイルＬ１で受信した位置指示用信号は、Ｙ方向検出信号として、受信選択部１０８を介して受信アンプ７０３に出力される。前記Ｙ方向検出信号は受信アンプ７０３で増幅された後、検出部７０４に出力される。検出部７０４は前記検出信号のレベルを、検出部７０４の内部に設けられている記憶手段としてのメモリ（図示せず）に一旦記憶する。
Ｙ方向センサコイルＬ１について前記動作を４回行い、検出部７０４内の前記メモリに記憶する。検出部７０４は、検出部７０４内の前記メモリに記憶した前記４回分のデータの平均値をＹ方向センサコイルＬ１のＹ方向検出信号レベルとして、前記メモリに記憶する。
【００５１】
前記動作を全Ｘ方向センサコイル１１４及び全Ｙ方向センサコイル１１５について順次行うことによって、検出部７０２は全Ｘ方向センサコイルＫ１〜Ｋ１０の検出信号レベル（Ｘ方向検出信号レベル）を得て前記メモリに記憶すると共に、検出部７０４は全Ｙ方向センサコイルＬ１〜Ｌ１０の検出信号レベル（Ｙ方向検出信号レベル）を得て前記メモリに記憶する。尚、前述したように、選択されるＸ方向センサコイル１１４及びＹ方向センサコイル１１５の属する領域１〜３に応じて、送信コイル１１１又は送信コイル１１２が選択されると共に、常に同相の位置検出信号が位置指示器１２０に送信されるように、選択した送信コイルを正相又は逆相で駆動する。
【００５２】
次に、検出部７０２はメモリに記憶したＸ方向検出レベルのデータを用いて、全Ｘ方向センサコイルＫ１〜Ｋ１０の検出信号レベルのうちの上位３点を選択し、前記３点の検出レベルを用いて放物線近似により、最大レベル点を算出する。前記最大レベル点の座標が位置指示器１２０のＸ座標に相当する。また同時に、検出部７０４はメモリに記憶したＹ方向検出レベルのデータを用いて、全Ｙ方向センサコイルＬ１〜Ｌ１０の検出信号レベルのうちの上位３点を選択し、前記３点の検出レベルを用いて放物線近似により、最大レベル点を算出する。前記最大レベル点の座標が位置指示器１２０のＹ座標に相当する。以上のようにして、各検出部７０２、７０４は位置指示器１２０のＸ座標及びＹ座標（ＸＹ座標）を検出する。
【００５３】
検出部７０２、７０４は、各々、このようにして検出した位置指示器１２０のＸ座標データ、Ｙ座標データを制御部１０１に出力する。制御部１０１は、一旦、位置指示器１２０の位置を検出すると、前記第１の実施の形態と同様にして、位置指示器１２０と複数の送信コイル１１１、１１２との相対的な位置関係に応じて、位置指示器１２０が位置する領域において位置指示器１２０に最大の位置検出用信号を供給できるよう、複数の送信コイル１１１、１１２中からの一つの送信コイルを選択するように送信選択部１０４を制御し又、該選択した送信コイルから常に正相（同相）の位置検出信号を発生するように送信信号発生部１０２を制御する。
【００５４】
同時に、制御部１０１は、位置指示器１２０の位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル１１４、１１５（例えば、位置指示器１２０が位置する領域のセンサコイル及び位置指示器１２０が位置する領域に隣接して配設された他の領域の複数のセンサコイル）を順次選択走査（セクタスキャン）して、位置指示器１２０の位置検出を行う。
以上述べたように、本第２の実施の形態においても、位置指示器１２０の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、位置指示器１２０を常に同相の信号で励振させることが可能になる。したがって、位置指示器１２０に生じる残留誘導電圧の影響で、位置指示器１２０の検出位置の誤差を抑制することが可能になる。
また、本第２の実施の形態ではＸ方向センサコイル１１４の走査とＹ方向センサコイル１１５の走査を並行して行うように構成しているため、前記第１の実施の形態と比べてセンサコイルのスキャンレートを２倍にすることが可能になり、短時間での位置検出が可能になる。
【００５５】
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、本発明の第３の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための説明図で、送信コイルの選択駆動動作を示しており、図３に対応する説明図である。
本第３の実施の形態に係る位置検出システムのブロック図は省略するが、前記第１の実施の形態の位置検出装置１００が２つの送信コイル１１１、１１２を備えているのに対して、本第３の実施の形態の位置検出装置は３つの送信コイル９０１、９０２、９０３を備えている点で相違しているが、その他の構成は図１と同様である。尚、本第３の実施の形態における位置検出装置を、前記第２の実施の形態と同様に、Ｘ方向用の受信アンプ及び検出部、Ｙ方向用の受信アンプ及び検出部を用いて、Ｘ方向検出信号及びＹ方向検出信号を並行して検出するように構成してもよい。
【００５６】
以下、図１を参照しつつ、図９を用いて、本第３の実施の形態の動作を説明する。
図９において、Ｃ１〜Ｃ１８はＸ方向センサコイルである。信号９０６は、外側送信コイル９０１に位置検出用信号を供給した場合に、外側送信コイル９０１から放出される交番磁界の信号レベルを示している。信号９０５は、中央側送信コイル９０２に位置検出用信号を供給した場合に、中央側送信コイル９０２から放出される交番磁界の信号レベルを示している。また、信号９０４は、内側送信コイル９０３に位置検出用信号を供給した場合に、内側送信コイル９０１から放出される交番磁界の信号レベルを示している。
【００５７】
図９に示すように、センサ領域は複数（本実施の形態では５つ）の領域に区分されており、領域１は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が正相（第１の位相）の場合に、内側送信コイル９０３の出力レベルが外側送信コイル９０１や中央側送信コイル９０２の出力レベルよりも大きい領域である。領域２は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が正相の場合に、中央側送信コイル９０２の出力レベルが外側送信コイル９０１や内側送信コイル９０３の出力レベルよりも大きい領域である。領域３は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が正相の場合に、外側送信コイル９０１の出力レベルが中央側送信コイル９０２や内側送信コイル９０３の出力レベルよりも大きい領域である。領域４は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が逆相（第２の位相）の場合に、中央側送信コイル９０２の出力レベルが外側送信コイル９０１や内側送信コイル９０３の出力レベルよりも大きい領域である。また、領域５は、送信コイルを駆動する位置検出用信号が逆相の場合に、外側送信コイル９０１の出力レベルが中央側送信コイル９０２や内側送信コイル９０３の出力レベルよりも大きい領域である。
【００５８】
オールスキャン時のＸ方向センサコイルＣ１〜Ｃ１８及びＹ方向センサコイル（図示せず）の走査、送信コイル９０１〜９０２の選択駆動及び正逆相駆動は前記第１、第２の実施の形態と同様に行われる。即ち、制御部の制御の下、受信選択部が選択するＸ方向センサコイル及びＹ方向センサコイルに対応して配設された送信コイル９０１〜９０３を、位置指示器に常に同相の位置検出用信号が交番磁界で供給されるように正相又は逆相で選択駆動すると共に、これに同期して受信選択部が、全てのＸ方向センサコイルを順次走査することによってＸ方向の走査を行った後に、全てのＹ方向センサコイルを順次走査することによってＹ方向の走査を行い、位置指示器の位置を検出する。
【００５９】
また、セクタスキャンを行う際に複数の送信コイル９０１〜９０３の中から送信コイルを選択する場合、制御部は、位置指示器と送信コイル９０１〜９０３の相対的位置関係に基づいて、位置指示器が位置する領域において位置指示器に最も強い信号を送信可能な送信コイルを選択するように送信選択部を制御すると共に、位置指示器に常に同相の信号が供給されるよう、前記選択した送信コイルを正相駆動又は逆相駆動するように送信信号発生部を制御する。
また、位置指示器が、選択した送信コイルの内側に位置する場合と外側に位置する場合とによって、該送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し、位置指示器に常に同相の位置検出用信号を交番磁界で送信するように構成している。
【００６０】
例えば、位置指示器が領域５に存在する場合には、外側送信コイル９０１から位置検出用信号を送信して位置指示器１２０の位置検出動作を行う。この場合、位置指示器は送信コイル９０１の外側に位置するため、送信信号発生部からは逆相の位置検出用信号が送信コイル９０１へ供給される。
同時に、制御部は、位置指示器が位置する領域及びその周辺領域に配設された所定数のセンサコイル（例えば、位置指示器が位置する左側の領域５のセンサコイルＣ１、Ｃ２及び位置指示器１２０が位置する左側の領域５に隣接して配設された他の領域（左側の領域４）の複数のセンサコイルＣ３、Ｃ４）を順次選択走査（セクタスキャン）して、位置指示器の位置検出を行う。
【００６１】
位置指示器が左側の領域４に存在する場合には、中央側送信コイル９０２から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器は送信コイル９０２の外側に位置するため、送信信号発生部からは逆相の位置検出用信号が送信コイル９０２へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、左側の領域４に存在するセンサコイルＣ３、Ｃ４、及び左側の領域４の周辺に配設された複数のセンサコイルＣ２、Ｃ５で行う。
位置指示器が左側の領域３に存在する場合には、外側送信コイル９０１から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合には、位置指示器は送信コイル９０１の内側に位置するため、送信信号発生部からは正相の位置検出用信号が送信コイル９０１へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、左側の領域３に存在するセンサコイルＣ５、Ｃ６及び左側の領域３の周辺に配設されたセンサコイルＣ４、Ｃ７で行う。
位置指示器が左側の領域２に存在する場合には、中央側送信コイル９０２から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器は送信コイル９０２の内側に位置するため、送信信号発生部からは正相の位置検出用信号が送信コイル９０２へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、左側の領域２に配設されたセンサコイルＣ７、Ｃ８及び左側の領域２の周辺に配設された複数のセンサコイルＣ６、Ｃ９で行う。
【００６２】
また、位置指示器が領域１に存在する場合には、内側送信コイル９０３から位置検出用信号を送信して位置指示器の位置検出動作を行う。この場合にも、位置指示器は送信コイル９０３の内側に位置するため、送信信号発生部からは正相の位置検出用信号が送信コイル９０２へ供給される。位置検出器からの信号の受信は、領域１に存在するセンサコイルＣ９、・・・、Ｃ１０及び領域１の周辺に配設された複数のセンサコイルＣ８、Ｃ１１で行う。
これにより、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。また、位置指示器を常に同相の信号で励振することによって位置検出を行うことにより、残留誘導電圧の影響によって生じる検出位置の誤差を抑制することが可能になる。
【００６３】
以上述べたように本発明の実施の形態に係る位置検出システムは、少なくとも１つのコイルを有し位置を指示するための位置指示器と、電磁結合によって前記位置指示器との間で信号の送受信を行うことにより前記位置指示器１２０の指示位置を検出する位置検出装置とを有する位置検出システムにおいて、位置検出装置１００、７００は、同心状に配設され位置指示器１２０に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイル１１１、１１２、９０１〜９０３と、位置指示器１２０からの信号を受信するための複数のセンサコイルＫ１〜Ｋ１０、Ｌ１〜Ｌ１０、Ｃ１〜Ｃ１８等と、位置指示器１２０の位置に応じて複数の送信コイル１１１、１１２、９０１〜９０３のうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段（制御部１０１、送信信号発生部１０２、ドライバ１０３、送信選択部１０４）と、前記複数のセンサコイルＫ１〜Ｋ１０、Ｌ１〜Ｌ１０、Ｃ１〜Ｃ１８等を順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段（制御部１０１、受信選択部１０８、受信アンプ１０９、７０１、７０３）と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段（制御部１０１、検出部１１０、７０２、７０４）とを備えて成るように構成されている。したがって、電磁結合方式の位置検出システムにおいて、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。
【００６４】
また、前記信号送信手段は、位置指示器１２０が位置する領域において、位置指示器１２０に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより位置指示器１２０に対して交番磁界で前記位置検出用信号を供給するように構成しているので、大きな信号を利用でき、耐ノイズ性に優れ、位置検出を高品質で行うことが可能になるという効果を有する。
また、前記信号送信手段は、前記位置検出手段が検出した前記位置指示器の位置及び選択した送信コイルの相対的位置関係から、前記位置指示器に対して供給する位置検出用信号の位相が逆転しないように該選択した送信コイルを駆動するように構成している。例えば、前記信号送信手段は、前記位置指示器が、選択した送信コイルの内側（センサ領域の中央側）に位置する場合と外側（センサ領域の外周部側）に位置する場合とによって、該選択した送信コイルを駆動する信号の位相を逆転し前記位置指示器に常に同相の位置検出用信号を送信するように構成しているため、位置指示器１２０に生じる残留誘導電圧の影響で、位置指示器１２０の検出位置に生じる誤差を抑制することが可能になる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る位置検出装置１００、７００は、特に、同心状に配設され位置指示器１２０に位置検出用信号を送信するための複数の送信コイル１１１、１１２、９０１〜９０３と、位置指示器１２０からの信号を受信するための複数のセンサコイルＫ１〜Ｋ１０、Ｌ１〜Ｌ１０、Ｃ１〜Ｃ１８等と、位置指示器１２０の位置に応じて前記複数の送信コイルＫ１〜Ｋ１０、Ｌ１〜Ｌ１０、Ｃ１〜Ｃ１８等のうちのいずれかを選択し、前記位置検出用信号を送信するように該選択した送信用コイルを駆動する信号送信手段と、前記複数のセンサコイルを順次選択して前記位置指示器からの信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号に基づいて前記位置指示器の指示位置を検出する位置検出手段とを備えるように構成しているため、位置指示器の位置を検出不能な領域を小さくすることが可能になる。
【００６６】
また、前記信号送信手段は、複数の送信コイルが配設されたセンサ領域を複数の領域に区分し、位置指示器１２０が位置する前記領域において位置指示器１２０に対して最も大きな位置検出用信号を供給可能な送信コイルを選択して駆動することにより、位置指示器１２０に対して電磁結合で前記位置検出用信号を供給するように構成しているので、大きな位置検出用信号を利用でき、耐ノイズ性に優れ、位置検出を高品質で行うことが可能になるという効果を有する。
また、複数の送信コイル１１１、１１２は位置検出用信号の送信専用の送信コイルであり又、センサコイル１１４、１１５は位置指示信号の受信専用のセンサコイルであるため、センサコイルが送信コイルを兼ねる方式に比べて、送信コイルの本数を少なくすることが可能であり、送信選択部の回路規模を小さくすることが可能になる。
【００６７】
尚、前記実施の形態では、位置指示器の位置の算出処理等が簡単になるように複数の送信コイルを同心状に配設したが、必ずしも同心状に配設する必要はなく、相互に重なるように複数の送信コイルを配設する等、種々の態様に複数の送信コイルを配設するように構成可能である。
また、前記実施の形態では送信コイルが２つの例と３つの例で説明したが、送信コイルは複数であればいくつでもよい。
また、送信コイル１１１、１１２、９０１〜９０３は、必ずしもセンサコイル１１４、１１５の外側に配設する必要はない。
また、本実施の形態では、位置指示器１２０を励磁する位置検出用信号の位相が同相になるように駆動したが、同相にする必要がない場合には位相を逆転して同相にする必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
ＣＡＤ（Computer Aided Design）、コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の入力装置、３次元空間における入力装置の位置や姿勢等の３次元情報を検出する検出システム等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムのタイミング図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムの動作説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための概略図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る位置検出システムの動作を説明するための概略図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る位置検出システムのブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る位置検出システムのタイミング図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る位置検出システムの動作説明図である。
【図１０】従来の位置検出システムの動作を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００、７００・・・位置検出装置
１２０・・・位置指示器
１０１・・・信号送信手段、受信手段及び検出手段を構成する制御部
１０２・・・信号送信手段を構成する送信信号発生部
１０３・・・信号送信手段を構成するドライバ
１０４・・・信号送信手段を構成する送信選択部
１０５・・・センサ部
１０６・・・コンデンサ
１０８・・・受信手段を構成する受信選択部
１０９、７０１、７０３・・・受信手段を構成する受信アンプ
１１０、７０２、７０４・・・検出手段を構成する検出部
１１１、１１２・・・送信コイル
１１４、１１５・・・センサコイル
【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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