(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決定格子を備えたパネルと共振回路を備えたトランスデューサを含み、前記パネルからの電磁放射に応答して前記共振回路が共振するとともに前記共振回路からの送信信号が前記位置決定格子にて受信されることで前記トランスデューサの前記パネルにおける位置が決定されるパネルとコードレストランスデューサを備えたシステムであって、
前記パネルには前記電磁放射を行うための送信コイルが備えられており、該送信コイルは複数のコイルがオーバーラップされているとともに共振送信コイルであることを特徴とするパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項２】
前記共振送信コイルは、共振誘導型の送信コイルであることを特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項３】
前記位置決定格子と複数のコイルがオーバーラップされた共振送信コイルは、互いに重畳された関係にてパネルに配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項４】
前記トランスデューサには、前記パネルに配置された送信コイルからの電磁放射に応答した前記共振回路の共振信号に基づいて前記トランスデューサを動作させるためのＤＣ動作電力を生成・保持するエネルギー・ストレージ部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項５】
前記共振送信コイルは、駆動されていないときには共振駆動周波数とは異なる周波数に同調することで、前記共振送信コイルと前記位置決定格子との電磁干渉を抑制するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項６】
前記パネルが前記トランスデューサからの信号を受信しているときには、前記共振送信コイルを短絡するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項７】
前記トランスデューサは、前記位置決定格子へ送信すべき信号に対し所定の変調を行うことと特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項８】
前記変調は、時間キーイング変調あるいはオン／オフ変調であることを特徴とする、請求項７に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項９】
前記トランスデューサには一定の送信信号レベルを提供するための低電流源が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
【請求項１０】
位置決定格子を備えたパネルと共振回路を備えたトランスデューサを含み、前記パネルからの電磁放射に応答して前記共振回路が共振するとともに前記共振回路からの送信信号が前記位置決定格子にて受信されることで前記トランスデューサの前記パネルにおける位置を決定する方法であって、
前記パネルには前記電磁放射を行うための送信コイルが備えられており、前記パネルからの前記電磁放射は複数のコイルがオーバーラップされた送信コイルにて行われることを特徴とするトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１１】
前記共振送信コイルによる送信は、共振誘導型の送信コイルで行われることを特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１２】
複数のコイルがオーバーラップされた共振送信コイルは、前記位置決定格子と互いに重畳された関係にてパネルに配置されて信号送信が行われることを特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１３】
前記トランスデューサには、前記パネルに配置された送信コイルからの電磁放射に応答した前記共振回路の共振信号に基づいて前記トランスデューサを動作させるためのＤＣ動作電力が生成・保持されることを特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１４】
前記共振送信コイルは、駆動されていないときには共振駆動周波数とは異なる周波数に同調することで、前記共振送信コイルと前記位置決定格子との電磁干渉を抑制するようにしたことを特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１５】
パネルがトランスデューサからの信号を受信しているときには、前記共振送信コイルを短絡するようにしたことを特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１６】
前記トランスデューサは、前記位置決定格子へ送信すべき信号に対し所定の変調を行うことと特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１７】
前記変調は、時間キーイング変調あるいはオン／オフ変調であることを特徴とする、請求項１６に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【請求項１８】
前記トランスデューサには低電流源が設けられており、該低電流源によって一定の送信信号レベルが提供されることを特徴とする、請求項１０に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面上に又は面の上方に配置された圧力感知ペン等の１つの又は複数のコードレス・トランスデューサに対し、アドレス、命令、モード、コマンド、同期データ及び他のデータを用いて符号化された動作電力を伝送する、トランスデューサ電力供給・通信・位置決定スマート・パネルに関する。ペン等のトランスデューサは、動作可能にされると、座標位置を決定するために、及び、受信ＩＤデータ、状況データ及び他のデジタル・データを面コントローラ、プロセッサ又はホスト・コンピュータへ出力するために、囲まれたタブレットによって使用される符号化されたアナログ信号をスマート・パネルに対して返送する。
【０００２】
背景技術
閉じたシステムは、位置決定機能又はタブレット機能と共に動作して、ペンの手書き、印刷、スケッチ、描画、メニュー及びアイテムの選択を電子的に再現するという目的ばかりでなく、セキュリティや認可のために現在の文字、筆圧又はシステム・コードと比較される、記憶された署名又はコードを、ペン又は他のトランスデューサからの送信のために提供するという目的を果たす。逆に、パネルは、デジタル・データ及び情報をペンに対して送信し、或いは他の目的のためにデータ及び情報をペンから受信することができる。例えば、ペンが１つのパネルから情報を受信し、別のパネルへ移動されると、ペンは情報を他のパネル及び関連するコンピュータ・システムに転送又は送信することができる。これにより、１つのシステムから別のシステムへとファイルを転送する便利な高速な手段が可能になる。
【０００３】
複数のポーン（pawn）又は他の位置決めデバイスを使用して、風景画又は視覚表現における木々、茂み、他のアイテム等のグラフィック・アイテムを表現することができる。これは、ポーンを最適位置決定手段として移動させることができるからである。代わりに、ポーン又は他のアイテムを、概略図情報、グラフィック情報又は他の位置に基づいた情報を構築する手段として、概略図シンボル又は非常に多数の他のアイテムとして割り当てることができる。一部の用途では、必要に応じて、トランスデューサ又はペンに対して送信される情報及びデータ又はこれらから受信される情報及びデータを、セキュリティの目的のために暗号化することができる。
【０００４】
したがって、本発明の一つの目的は、面上で又は面の上方で、圧力感知ペン等のコードレスで移動可能な複数のスマート・トランスデューサを同時に動作させるのに十分な電力又はエネルギーを送信するために最小の入力電力を必要とし且つ共振回路又はコイルを使用した、電力供給・通信・位置決定パネルのシステム及び方法を効率的に提供することである。
【０００５】
本発明の更なる目的は、トランスデューサの個別の特性及び要件に基づいて、トランスデューサに対して及びトランスデューサから広範囲のアナログ・ステータス及びデジタル・ステータス並びに他の情報を送信することが可能なシステム及び方法を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、パネルに組み込まれた独立した又は一般的なタブレットを使用して上記の機能及び動作を実施して、ノイズ及び干渉に影響されずにトランスデューサの位置を決定することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、パネルの近傍内にディスプレイ、照明及び他の構成要素を有するポータブル・コンピュータ、ＰＤＡ、端末或いは他のデバイス又はシステムの動作を可能にすることである。
【０００８】
発明の概要
全体的なシステムは、電力送信又は充電機能とデータ信号機能とを有するパネルと、電力及びデータを受け取り、それに応じて位置決定信号及び圧力ステータス、スイッチ・ステータス等のデータを返送するためのトランスデューサ又はペンと、信号からトランスデューサの位置を決定し、システムと共に動作して、システムによって検出し処理するためにペン又は他のトランスデューサから受け取ったデータを出力するタブレットとを備えている。本明細書中には、パネルから１つ又は複数のトランスデューサへ電力及びデータを送る方法及び手段と、トランスデューサの動作と、トランスデューサから戻る受信信号及びデータを検出し復号化する方法及び手段とが含まれている。タブレット位置決定機能は、使用可能な又は一般的な面格子及び面システム設計を利用しており、座標位置を決定するための詳細な設計及び方法は現在公知であり、システム構成要素として以外には本発明の部分ではない。ペン又は他のトランスデューサにおいて使用される圧力センサもまた一般的な設計であり、その詳細な設計及び方法についても現在では知られており、本明細書中では単にシステム構成要素として使用されるにすぎない。
【０００９】
囲まれたシステムは、ペン、ポインタ、カーソル、パック、マウス、ポーン、手段及び同様なアイテムを含む複数のトランスデューサと共に動作する。しかし、これらのデバイスのそれぞれは固有の要件及びニーズを有する。例えば、手書きのために使用されるペンは、筆跡を正確に再現することができるようにするために最小の静的エラー、動的エラー、衝撃エラー、ペンダウン・エラー及び傾きエラーで高速に又は高スルー（slew）速度で動作する必要がある。筆跡は、ペンがパネル上を移動するときにペン位置座標を決定することにより、タブレットを使用して電子的に位置が決定される。
【００１０】
ペンにおいては、電力通信電磁コイル回路は、ペン寸法内に適合するように非常に小さな直径を有しており、その結果、ペンはパネルと少量の磁気結合しか有さず、したがって非常に低い電力を送受信する。一方、カーソル、パック、マウス、ポーン及び他の手段は、そのように高速で移動する必要がなく、パネル上に平らに載るので角度エラー又は傾きエラーを有さない。送受信回路はパネルとの結合を増大させるためにずっと大きな直径とすることができることが多く、その結果、ずっと大きな電力又は信号を送受信することができる。
【００１１】
したがって、その個別の特性又は状況に基づいて各トランスデューサに対して、また各トランスデューサからデータ及び情報を送信し受信する、適応性のある通信フォーマットを有することが有利である。通常、たった１つの「高速な」手書きペンしかパネル上では一時に使用されず、複数の「低速な」移動ポーンが同時に使用され得る。ペンはあまり電力を消費しないので、非常に低電力の制御回路又は低速度のプロセッサしか使用する必要がない。それより大型のポーン又は他のデバイスは、本来、もっと大量の電力を使用するので、更に高速な処理が可能になる。
【００１２】
しかし、電力を低減されたペンは、識別可能で結果的に生じる簡単なアドレス、イネーブル又は他のコマンドを有する低速回路を有することが必要である。大電力を伴うポーン又は他のデバイスは一層高速で一層複雑なデータ及び情報を取り扱うことができる。しかし、これらの特性は、恐らく、パネル上の１本の「高速な」ペンと１ダースの「低速な」ポーンとを有することと一致しており、ポーンの数が多くなれば、１本のペンで必要となるのに比べて、ポーンをアドレス指定し又は識別するために更に複雑な通信を必要とすることになる。したがって、本明細書中では、これらの多様な要件を満たすよう複数の通信フォーマットを定義している。
【００１３】
本発明については、添付の図面を参照して容易に説明することができる。
本発明のパネルは、一連のオーバーラップした共振誘導型送信コイル又はループを備えており、コイル又はループは、自己共振によってイネーブルされ又は外部のＡＣ信号源によって駆動されると、個別に又はパターンの形で、非共振方法よりも増大した電圧振幅を持つようにトランスデューサに電力を供給し又は充電放射電磁界を生成する。パネルは、パルス幅、パルス位置又は符号化されたデジタル・パターンを表すようにオン・オフされ又は振幅変調された電力供給アナログ搬送波信号を使用して電力を送信する。アナログ搬送波信号は、トランスデューサに電力供給し、アドレス指定し、イネーブルし、同期させ、制御し、又はデータ又は他の情報を送信するのに使用される。共振に関連する電流増倍特性の故に、パネルではあまり電力を必要としない。マイクロプロセッサ、コントローラ又はコンピュータ制御は、所定の動作モード及び通信フォーマットに従って送信電力及びデータ信号を動作可能にして変調する。
【００１４】
一方向しか必要としないので、送信格子はＸ方向とＹ方向とに存在する必要はない。更に、単一の格子をＸ方向及びＹ方向に対して４５°等の角度で配置することができる。これは、送信格子が位置決定機能をもたず、トランスデューサ又はペンに対して電力又はデータを送信する役割を果たすにすぎないからである。しかし、更に高速な動作では、Ｘ方向及びＹ方向を利用し、送信信号に近い範囲内においてトランスデューサ又はペンの位置を決定することも可能である。これにより、データが読み取られる必要がある受信コイル又は格子の数が減少し、動作速度が増大する。しかし、位置は全面的にタブレットによって決定されるのであって、送信機能によって決定されるのではない。
【００１５】
一つの実施の形態においては、安定な信号源が方形波、正弦波、三角波又は他の同様な波形を供給し、パネルにおける送信ループを駆動する。パネル上の送信ループの共振特性は波形を実質的に正弦波形状へ変換する。信号源は、プロセッサクロック等の信号源から導出して必要に応じて適切な動作周波数まで分周しても、或いは水晶振動子又は共振器による発振器から直接送られるものでもよい。次いで、信号源は、タブレット受信コイル・ピックアップ及び回路における背景雑音及び干渉を最小にするよう、信号がトランスデューサから受信されているときには必要に応じて、格子ループと共にオフにゲートされる。次いで、前述の信号源のうちの１つの信号源からの信号は、一般には１度に１つずつ、プロセッサ及びプログラムの制御の下で、適宜のループに対してゲートされる。
【００１６】
パネル・コイル又はループは、共振する故に速やかにオフになることはない。したがって、これらをスケルチし又は短絡して高速に信号送信を停止させることが必要である。そうしないと、送信信号は人為的に長くされて緩慢にオフになり、トランスデューサにおける検出が困難になる。これは、送信の終わりにプロセッサ又はコントローラの制御の下で同調回路を短絡する短絡用トランジスタ又は回路によって達成される。駆動信号を供給するために使用される同じ回路を、共振コイルを短絡するのに供することが可能であるが、別の回路としてもよい。
【００１７】
駆動はシリアルとすることができ、格子共振回路は、直列の共振回路を駆動する低インピーダンス駆動であり、その結果としてコイル間に生成される駆動信号は前記駆動信号よりもずっと大きい。代わりに、駆動は、直接駆動であっても、又はインピーダンス整合キャパシタによって並列共振コイル回路に変換される高インピーダンスの並列駆動回路出力とすることもできる。タブレットにおいては、格子は駆動電力を供給するよう低インピーダンスである必要がないので、酸化スズ等の透明な格子材料が利用される場合には、格子をディスプレイの上部にペン又は他のトランスデューサと更に近接させて配置することができる。
【００１８】
非共振回路に比べての共振パネル・コイルの動作及び効率は重要である。共振回路の場合には、エネルギーはインダクタ（この場合にはパネル上のコイル・ループ）とキャパシタとの間を転送される。共振が達成されると、回路の等価直列抵抗によって引き起こされる回路の損失を補うよう追加の電流を供給することが必要なだけである。電流増倍量は、インダクタンスのインピーダンスを等価直列抵抗の値で除算した比（ＸＬ／Ｒｓ）として定義される、Ｑすなわち回路の品質指数によって定義される。
【００１９】
等価直列抵抗値は、実際のコイルの直列抵抗、意図的に低減されたＱに追加される抵抗、並列抵抗、パネル上のトランスデューサにより引き起こされる負荷、周囲の材料の誘電特性、近傍の金属表面及び他の環境ファクタによって引き起こされる磁界の遮へいを含む、回路中の全ての抵抗を含んでいる。Ｑが高くなればなるほど、電流増倍（共振がない場合の電流を越えること）とも呼ぶことができる共振電流は大きくなる。
【００２０】
共振の使用量に比例する量だけ電流は増大し、この結果生じる磁界が増大することを理解することが重要である。しかし、保存則が示すように、パネル共振回路に実際に供給される電力から全ての損失を差し引いた電力よりも多量の電力を送信することもトランスデューサが受信することもできない。この場合には、トランスデューサは磁気的には非常に弱く結合されており、つまり非常に低結合係数を有しており、したがって、トランスデューサはパネル回路に対して負荷を加えられず、つまりトランスデューサは送信共振回路の直列抵抗を増大させず、且つＱを大幅に低減させる。
【００２１】
全体的な結果は、実際の電力受信機能が働いていないときでさえ、受信トランスデューサの信号電圧レベルが送信共振回路の電流増倍によって大幅に増大されることである。しかし、トランスデューサ側に高電圧レベルがあり、パネルを動作させるのにあまり電力を必要としないことは、とりわけ、パネルがポータブル・コンピュータ、ＰＤＡ、端末、他のバッテリ動作させられるデバイスに含まれるときのような携帯の用途において主要な利点である。トランスデューサの電圧レベルは十分なレベルに達するので、低電力のデジタル論理及びプロセッサ回路の動作を可能にする。
【００２２】
パネルは、位置決定区域のＸ方向又はＹ方向におけるオーバーラップした並列コイル又はループから構成される。並列送信コイルは、Ｘ方向のみ、Ｙ方向のみ、又はＸ方向及びＹ方向に対して４５°の角度をなす方向で利用することができる。更に、同時に動作しない場合、コイルは複数の方向で使用することができる。典型的な実施の形態においては、１つのコイルの各側の並列なワイヤは、コイルが配置される方向において概略約５ｃｍだけ離れている。次いで、１つのコイルは、他の並列なコイルと概略３０〜５０％だけオーバーラップさせられるが、５０％だけオーバーラップさせられたコイルは、その中心に並列なコイルの一方の側を有する。これらの数は、コイルの上方のトランスデューサの高さ、トランスデューサの同調回路の直径、及び他のファクタに基づいて提供される数を超えて変え得る。
【００２３】
パネルは、Ｘ方向及びＹ方向の非共振コイル又はループを使用したタブレット受信格子を備える。使用されるタブレットは本質的に一般的又は非特異的なものであり、トランスデューサ又はペンの位置を決定するために使用する手段は、本発明の一部分ではない。しかし、パネルは、パネル受信動作に使用するための送信デジタル情報及び他の情報をピックアップするために使用することができ且つ位置決定のためにも使用される格子パターン、コイル・パターン又はワイヤ・パターンを有するものとする。パネル送信コイルは受信タブレット・コイルから独立しており、位置決定のためには利用されない。トランスデューサ座標位置を決定するために使用される同じコイルを使用して、トランスデューサ・ステータス及びデータ送信を受信し検出することもできる。受信信号は増幅され、検出され、デジタル・データへ変換され、デジタル・データは次いでマイクロプロセッサ、コントローラ又はコンピュータによって処理される。一般的なタブレット構成においては、パネル受信信号はフィルタ処理され、増幅され、検出され、受信信号振幅に比例するＤＣ電圧へ変換される。
【００２４】
ＡＣ信号をＤＣ電圧へと変換する効果的な方法は、トランスデューサ信号が受信されている時間での積分器の使用であり、ゼロ電圧から出発する積分器は、信号振幅を表すレベルまで充電される。小さな信号は低電圧レベルへの充電を生じ、大きな信号は比例する量の高電圧レベルへの充電をもたらす。
【００２５】
トランスデューサ信号が停止し、パネルが送信している期間に、積分器の電荷は極性変更され、一定の基準放電電圧が実現される。積分器が逆にゼロまで放電するのに要する時間は、積分器を充電したトランスデューサ信号の振幅に比例する。この時間又は期間が測定され、受信されたトランスデューサ信号振幅が計算され、パネルにおける複数のタブレット・ループによって受信された信号の振幅から座標位置が決定される。更に、タブレット回路は振幅変調信号を受信し、この信号をデジタル・データに変換してトランスデューサ・ステータス及び他のデジタル・データを決定することができる。積分変換プロセスは基準信号が放電するのに使用する期間に信号を必要としないので、トランスデューサからの送信信号が連続している必要はない。
【００２６】
位置決定回路は、受信信号がその最大値に完全に到達し、次いで、何らかの論理条件に対してオフになる前に信号読み取りを停止するための時間を提供する２５０マイクロ秒等の期間にわたって信号を処理することができる。これは、送信が最小の長さを越えている限り、位置決定回路が送信の変動する長さによって影響されないことを意味する。一方、ステータス又はデータ決定回路は、期間の終わりにおいて信号の長さや有無を決定して送信論理ステータスを決定することができる。
【００２７】
パネルの共振送信ループ又はコイルは、イネーブルされると又はオン／オフ変調されると、典型的な構成においては約４７０ＫＨｚで動作する搬送波を有すると共に、同期、イネーブル、アドレス、制御、命令及び他の情報を用いてオン／オフ変調される電磁媒体を使用して、トランスデューサ又はペンに電力又は充電信号を送信する。最初のパネル送信が開始される前に、又は、ペンがパネルの動作範囲又は近傍の外にある場合に、ペンには電力が供給されず且つイネーブルされないので、ペンはアクティブに動作せず、信号を送信しない。
【００２８】
トランスデューサ又はペンは送受信同調共振誘導回路又はコイル回路を有しており、この回路は、最初は受動的であるが、パネル電力又は充電信号を受信すると活性化されて共振し、２つのダイオード整流器及び蓄積キャパシタ又はフィルタと共に動作してＤＣ動作電力を生成する。パネルからの初期電力及び同期信号の送信時に、トランスデューサ又はペンは、範囲内又は近傍にある場合、動作電力で充電する。
【００２９】
電力及び同期信号が、論理１を表す最小閾値レベルに信号が到達したことを決定する閾値検出器又は同期検出器とペン回路とを動作させるのに十分な電力であると決定される適切な振幅である場合、また、論理０を表すオフになる前の同期パルスの長さの期間が、不確定性の許容範囲を含む所定の期間内にある場合、プロセッサ又はコントローラは更なる動作のためにペンをイネーブルする。
【００３０】
パネル送信同期信号が停止した後、及び小さな遅延の後、ペンは、パネルから電力と信号を受信するために使用され且つイネーブルされ又はオン／オフ変調された同じ送受信同調共振誘導回路を使用して、電磁的応答信号をパネルへ返送して、パネルに対するアクティブな自己共振発振器又は送信源として動作する。代わりに、信号送信回路は、パネルから電力供給信号を受信するために使用される回路とは別の回路とすることも可能であり、圧力又はデジタル制御の下で同じ様に、位置決定信号、ＩＤ、ステータス、受信信号レベル又は他のデータをパネルの受信コイルに送信することができる外部信号源又は発振器によって駆動されることも可能である。
【００３１】
ペン又は他のトランスデューサの信号は、パネルに含まれるタブレットに対する座標Ｘ方向及びＹ方向の位置を検出するために使用され、ペン先端圧力のようなステータス、サイド・スイッチ又は他のデータ又は情報を通信する。
【００３２】
コイル直径を大きくし、カーソル面又は同様な大きな直径のトランスデューサに対してコイルを幾らか更に接近させて、その結果、パネルとの電磁結合を大きくすることは、この特性について補償されない場合、トランスデューサが過度の信号を受信し、過度の負荷として働くことを意味する。したがって、大きな直径のトランスデューサは、ペン等の更に小さな直径のトランスデューサと比べて、異なる構成又は実施の形態で実現することができる。例えば、ペンでは、同調回路の端部からタップを出して可能な限り高い電力供給電圧を達成することが一般的に行われる。しかし、これを行うためには、ペンの電流ドレインを劇的に小さくして同調回路に過剰に負荷を与えないことも必要である。
【００３３】
カーソル、パック（puck）又は同様なデバイスの場合には、同調回路からの電源タップ出しは、コイルの端点以外の点、例えば端点とグラウンド基準との間の中間において行うことができる。これは、過剰な入力電圧が使用可能だからであり、したがって、低いタップ位置を使用して、囲まれた回路に十分な電圧を供給することができる。中間点におけるタップの場合には、全体的な同調回路に対する負荷は４対１の比だけ低減される。これは、カーソルは電力供給パネルに対しては負荷にならず、及び／又は、ペンに比較して、カーソル中の回路を動作させるために多くの電力を使用できることを意味する。場合によっては、電力受信回路を非同調又は非共振にして十分な電圧及び電力を受け取らせることが可能である。
【００３４】
カーソル等のトランスデューサの負荷は最小に保つことができるが、パネル上でのトランスデューサのデジタル制御は、一時にはただ１つだけをイネーブルして利用し又は情報を交換することができることを意味する。これに対する１つの例外はペン又はポインタ・スタイラスであり、これは、一般に、常に動作して高速動作速度を維持し、動作電力が小さくて低速処理を採用する必要があるので通信ニーズを最小にすることが可能である。これは、１つのこのような書込みデバイスしか一時にパネル上で使用されないからである。トランスデューサはパネル上でかなりの数で使用され得るので、パネルは、他の適切なトランスデューサを個別にオンにするアドレス・コマンド及びイネーブル・コマンドを送出する。したがって、複数の大径のトランスデューサのパネルに対する全体的な電力負荷は、一時に１つのトランスデューサが送信するようにイネーブルされるので、更に低減される。
【００３５】
ペンは、圧力感知先端とサイド・スイッチの機能を有する標準且つ高性能なバージョン又は実施の形態において実現される。高性能なバージョンは、データの記憶やセキュリティ暗号化等の高度な機能と（所与の時間においてタブレット上で複数のペンをアクティブにすることができる）多重トランスデューサ・モードを可能にする１６ビット・マイクロプロセッサと、圧力感知サイド・スイッチ又はイレーザ（eraser）等のペン内の追加の複数の圧力等のセンシング要素とを備える。
【００３６】
マウス等の他のトランスデューサ、ポーン、パック及び他のトランスデューサは、高性能ペンと同じに構成され動作する。しかし、これらのトランスデューサは、その位置及び角度方向を決定するために使用することができるキーパッド、視覚その他の指示器、追加のスイッチ又は圧力センサ及び複数の同調回路を装備することができる。更に、これらのトランスデューサは、大きなコイルを有して大きな動作電力を受け取ることができるので、更に高速なプロセッサ、拡張メモリ、拡張アドレス機能及び他の特徴及び機能を備えることもできる。その他の点では、トランスデューサの動作は、追加のモード及び動作コマンドを有する高性能ペンについて以下で説明する動作と同じである。
【００３７】
ペン又は他のトランスデューサは、パネル格子内の１組のループを介して電力供給・充電・同期（Sync）信号を受け取る。標準的なペン、高性能なペン及び他のトランスデューサは、同期信号の長さを使用して、パネルによって搬送される情報を復号する。次いで、ペン又は他のトランスデューサは、ペン又は他のトランスデューサの送信駆動信号を時間キーイング変調又はオン／オフ変調することにより、必要とされる応答情報を通信する。
【００３８】
通常の動作において、ペン又は他のトランスデューサは、タブレットからのコマンドを待っているときには通常は信号を送信しないので、「スタンバイ・モード」にある。これにより、ペン又は他のトランスデューサの送受信コイルは入力信号を検出することができる。「同期」信号が存在する間、送受信コイルは共振充電エネルギーを吸収し、ペン又は他のトランスデューサの送受信同調回路を共振させる。
【００３９】
ペン又は他のトランスデューサは送受信同調共振の誘導又はコイル回路を有し、この回路は最初は受動的であり、パネル電力又は充電信号を受け取ると活性化されて共振し、２つのダイオード整流器及び蓄積キャパシタ又はフィルタと共に動作してＤＣ動作電力を生成する。最初の電力・同期信号のパネルからの送信時に、ペン又は他のトランスデューサは、範囲内又は近傍にある（Ｐｒｏｘがオン）場合には、動作電力で充電する。
【００４０】
電力及び同期信号が、ペン又は他のトランスデューサの回路を動作させるのに十分な電力によって決定される適切な振幅であり、閾値検出器が、信号が最小閾値レベル（論理１を表す）に到達していることを決定する場合、また、オフ（論理０を表す）になる前の同期パルスの長さの期間が不確定性に対する許容範囲を含む所定の期間内にある場合、プロセッサ又はコントローラは、更なる動作のためにペン又は他のトランスデューサをイネーブルする。
【００４１】
パネル送信同期信号が停止した後に、また小さな遅延の後に、ペンは、イネーブルされ及び／又はオン／オフ変調され且つ電力及び信号をパネルから受信するために使用される同じ送受信同調誘導共振誘導回路を使用して、パネルに電磁的な応答信号を返送し、パネルに対するアクティブな自己共振発振器又は送信源として動作する。代わりに、信号を送信する回路は、パネルからの電力供給信号を受信するために使用される回路とは別の回路とすることもでき、この回路は、圧力又はデジタル制御の下で同じように、位置決定信号、ＩＤ、ステータス、受信信号レベル又は他のデータをパネルの受信コイルに送信することができる外部信号源又は発振器によって駆動されてもよい。
【００４２】
ペン又は他のトランスデューサの信号は、パネル内に含まれるタブレットに対するペン又は他のトランスデューサの座標ＸＹ方向の位置を検出するために使用され、また、ペン先端圧力ステータス、サイド・スイッチ、キーパッド又は他のデータ又は情報を通信する。電力・充電・同期信号の一例を図１ａ及び図１ｂに示す。
【００４３】
図１ａは、タブレットの送信信号及びペン又は他のトランスデューサが受信した「同期」信号の一例に示す。図１ａから分かるように、同期信号は、充電信号の存在する期間は２進「１」の状態にあり、充電ループがオフのときには「０」の状態にある。高性能なペンにおけるマイクロプロセッサのクロック・レートに起因して、同期信号にロックするときには、約１５μｓの不確定期間（Ｔｕ）が存在する。この影響は有効同期パルス長を不確定期間に比べてずっと長く設計することによって最小化され、ペンに性能問題を引き起こすことがない。図１ｂにおいて分かるように、ペン又は他のトランスデューサのマイクロプロセッサが受け取る同期パルスの持続期間は実際には引き延ばされる。パネルの送信格子によって発出される任意の同期パルスに対して、ペン又は他のトランスデューサは約１２μｓの追加された期間Ｔｄを経験する。本明細書で参照される全てのタイミング・パラメータは、ペン又は他のトランスデューサのマイクロプロセッサが経験する時間Ｔｐｅｎを参照する。
【００４４】
ペンに情報を入力するために、同期パルス信号は標準的なペンに対しては２つのタイミング条件を使用し、高性能なペン又は他のトランスデューサに対しては３つのタイミング条件を使用する。タイミング条件は他のトランスデューサに対しても拡張でき、動作は同じ又は同様である。
【００４５】
クロック・データ信号は３２５μｓの持続期間を有する単一の同期パルスから構成される。標準的なペンにおいては、クロック・データ信号は、圧力データとサイド・スイッチのステータスを送信するようにペンに指示するのに使用される。高性能なペン又は他のトランスデューサにおいては、クロック・データ信号は、クロック・データ・パルス毎に１ビットずつ、ペンから２進データをクロックするのに使用される。全てのデータがペン又は他のトランスデューサからクロックされると、更なるクロック・パルスはペンに２進「０」を送信させる。
【００４６】
モード選択信号は、ハイの時間が各パルスの２進状態を決定する一連の６個の同期パルスから構成され（図２を参照）、各同期パルスの間には６０μｓのギャップが存在しなければならない。モード選択信号は高性能なペン又は他のトランスデューサでしか使用されない。同期パルスは高性能なペンからの特定の情報を構成し又は要求するのに使用される。ペンの動作モードについては後で更に十分説明する。
【００４７】
ロード（load）・データ信号は４４０μｓの持続期間を有する単一の同期パルスである。ロード・データ信号は高性能なペンにおいてのみ使用され、以下のことを行う。
１．ペンからパネルへ送信される２進データ・バイトをリセットするようにペンに指示する、
２．（イネーブルされると）ペンに圧力を送信させる、
３．ペンに新しいコマンド・モードを入力する。次いで、ペンは、そのときのロード・データ・パルスの完了後に新しいコマンド・モードを実行する。
【００４８】
モード・コマンドは、高性能なペン又は他のトランスデューサでのみ使用されるが、パネルによって送信されてペン又は他のトランスデューサを設定又はセットアップする。ペン又は他のトランスデューサは、最初にタブレットの近傍に来るときにはいつでもパワーアップ・デフォルト・モードに置かれる。
【００４９】
高性能なペン又は他のトランスデューサに送信されたセットアップ・コマンドは、以下のような３つの異なるモード・コマンドに分解される。
１．「１１ｘｘｘ」はイネーブル・コマンドである。このコマンドはタブレットの近傍の全てのペン又は他のトランスデューサへ送信される。一致する３ビットＩＤを有する、近傍に配置されたペン又は他のトランスデューサはイネーブルされ、全ての将来の通信に応答するが、他の全てのトランスデューサはスタンバイ・モードに留まる。
【００５０】
２．「１０ｘｘｘ」はディスエーブル・コマンドである。このコマンドはタブレットの近傍の全てのペン又は他のトランスデューサへ送信される。一致する３ビットＩＤを有する、近傍に配置されたペンはディスエーブルされ、一致する３ビットＩＤを有するイネーブル・コマンドが受信されるまで全ての将来の通信を無視する。ＩＤコードは、他のトランスデューサに対して必要ならば、３ビットよりも大きいビットに拡張してよい。
【００５１】
３．「０ｘｘｘｘ」はモード・コマンドである。このコマンドは、そのときイネーブルされているペン又はトランスデューサを、次の「ロード・データ」同期パルスに続いて、このコマンドで送信されたモードに設定する。近傍にある全ての他のペン又は他のトランスデューサは不変のままである。なお、モード・コマンド「０００００」は、ペン又は他のトランスデューサのそのときのモードに対する「無変化」を意味するものとして取り扱われる。
【００５２】
ここで、適切な高性能なペン及び他のトランスデューサの異なる動作モードについて説明する。場合によっては、ペンで使用される同じモードが、トランスデューサがどのように構成されるかに依存して、他のトランスデューサにおいても使用される。トランスデューサが圧力センサを備えている場合、ペンに対して定義された同じ圧力センサ・コマンドを使用することができる。
【００５３】
モード＃１：標準圧力ペン（デフォルト・モード）
モード選択ビット：「００００１」
記述：ペンは圧力データの１つの変換を出力し、それに、本明細書中で定義されるように（最下位ビットで開始されるクロック・データ・パルス毎に１ビットの）８ビットの２進データが続く。８ビットのデータを送信した後に、ペンは「ロード・データ信号」パルスが送信されるまで２進データ「０」を送信し、そのとき、モードは新しい圧力変換と更新された８ビットの２進データとによって反復する。圧力データの送信期間にはペン位置データを取得することができない。ペンが（圧力に関する）信号を送信する時間長は線変換には不十分である。
【００５４】
モード＃２：２進データのみ
モード選択ビット：「０００１０」
記述：ペンは、最下位ビットで開始される「クロック・データ信号」パルス毎に１ビットの２進データを送信する。全部で８ビットがシフトされ、この後に２進データ「０」は「ロード・データ信号」パルスがペンに送信されるまでシフトされ続ける。これはペン近接を見出すための最良モードである。ペンからのあらゆる応答データ・ビットにより、線を位置情報に変換することができるからである。
【００５５】
モード＃３：将来の設計を考慮するために留保
モード選択ビット：「００１０１」
記述：未定。
【００５６】
モード＃４：暗号化データの書込み
モード選択ビット：「００１００」＋暗号化データ
記述：ペン内に含まれる暗号化データを更新する。暗号化データの各ビットは「クロック・データ信号」パルスによってクロックされる。このコマンドは、フラッシュ・メモリのマイクロプロセッサを装備したペンと共にのみ機能する。
【００５７】
モード＃５：暗号化データの読取り
モード選択ビット：「００１０１」
記述：ペンに暗号化データを送信するように指示する。暗号化データの各ビットは「クロック・データ」パルスによってクロックされる。このコマンドは、フラッシュ・メモリのマイクロプロセッサを装備したペンと共にのみ機能する。
【００５８】
モード＃６：将来――代替的な圧力センサ単一データ変換
モード選択ビット：「００１１０」
記述：ペンはモード・コマンドの直後に代替的な（二次的な）圧力センサの１つの変換を出力する。次いで、ペンは以前に選択されたモード・コマンドに戻る。圧力データの送信期間にペン位置データを取得することはできない。ペンが（圧力に関する）信号を送信する時間長は線変換には不十分である。
【００５９】
モード＃７：将来の設計を考慮するために留保
モード選択ビット：「００１１１」
記述：未定。
【００６０】
モード＃８：ペンＩＤを更新する
モード選択ビット：「０１ｘｘｘ」
記述：現在選択されているペンのＩＤをモード選択ビットのうちの送信される３ビットのＩＤへ変更する。ペンは、新しいペンＩＤコマンドが新たな一致ＩＤと共に送信されるまで、このコマンドの完了後に応答を停止する。プロセッサに対比して、フラッシュ・メモリ・バージョンのマイクロプロセッサを使用することにより、近接していないときにペンが情報を保持するかどうかが決まる。
【００６１】
モード＃９〜モード＃１４：追加のペン又は他のトランスデューサのモードのために留保
モード選択ビット：「０１ｘｘｘ」
記述：未定。
【００６２】
モード＃１５：ペン又は他のトランスデューサをリセットする
モード選択ビット：「０１１１１」
記述：ペン又は他の高性能なトランスデューサをデフォルト状態にリセットする。
【００６３】
このような高性能なペン又はトランスデューサは、以下で説明するフォーマット等の通信フォーマットを使用してもよい。
コマンド・モードを選択する一つの例については、ペン又は他のトランスデューサにそのＩＤ番号を変更するように指示するパネルを示している図３を参照すると理解することができる。
【００６４】
将来のコマンドにおけるペン又は他のトランスデューサのＩＤが、このペン又は他のトランスデューサの新しいＩＤ（いま「００１」である）と一致するとき、タブレットの近傍の現在選択されているペンだけがパネルに対して応答する。
【００６５】
図４は、パネルがペン又は他のトランスデューサの情報（例えば圧力）を決定するための線データを変換するよう送信する必要があるものの一例を示している。ペンからクロックされているデータが２進の「０」値である場合、Ｔｄａｔａは３００μｓにわたってセットされる。ペンからクロックされているデータが２進の「１」値である場合、Ｔｄａｔａは３４０μｓにわたってセットされる。ペンはＴｄａｔａ時間にわたって信号を送信する。パネルは別の「クロック・データ信号」を発する前に追加の安定時間を許容しなければならない。
【００６６】
圧力情報は「ロード・データ信号」パルスに従ってペン又は他のトランスデューサからクロックされる。図５と以下のタイミング・テーブルIを参照されたい。信号長は圧力に比例して変化する。圧力が高いと短く、圧力が低いと長い。
【００６７】
【表１】
0004547000.tif 000002
【００６８】
２進情報は「クロック・データ信号」パルスに従ってペン又は他のトランスデューサからクロックされる。以下のタイミング・テーブルIIと図６を参照されたい。
【００６９】
【表２】
0004547000.tif 000003
【００７０】
データは、「クロック・データ信号」パルス当たり１ビットのレートであり、ペン又は他のトランスデューサからシリアルにシフトされる。データがシフトされる順序は以下のとおりである。
【００７１】
ビット０：将来の先端スイッチのステータス、
ビット１：サイド・スイッチ１のステータスで、これは、スイッチが押されないと２進「１」であり、押されると「０」である、
ビット２：将来のサイド・スイッチ２のステータスで、これは、スイッチが押されないと２進「１」であり、押されると「０」である、
ビット３：ペン又は他のトランスデューサのために決定される、
ビット４：ペン又は他のトランスデューサのために決定される、
ビット５〜７：ペン又は他のトランスデューサのＩＤビットであり、ビット７はＭＳＢであり、ビット５はＬＳＢである。
【００７２】
図７は、本発明の一つの実施の形態の簡略化された概略図を示している。システムは、パネル・アセンブリ５とトランスデューサ・アセンブリ６を備える。遠隔電力供給されるペンがトランスデューサとして選択されているが、マウス、ポーン、パック又は他のトランスデューサも使用可能である。パネル・アセンブリ５は、データ及び電力をトランスデューサに対して送信するためのオーバーラップした同調電力供給ループ２４を組み込んだ送信格子を組み込んでいる。また、パネル・アセンブリは、必要なコントローラと、格子及びホストＰＣと通信するためのインターフェースとを備える。また、パネルは、ペンの位置を決定するための、及び、ペンによって送信されている非位置データを感知するための埋込み型位置感知格子を備える。代わりに、パネル・アセンブリは、ペンによって送信される非位置データを感知するための別個のデータ感知導体又は格子を備えてもよい。
【００７３】
典型的な全体システムは、パネル・アセンブリとトランスデューサ・アセンブリとを備える。図８に示すように、パネル・アセンブリは、送信信号源１０、同調電力供給ループ・ドライバ１１、送信格子１２、データ受信回路１４及び制御論理を含むマイクロコントローラ１６を備えている。
【００７４】
例証のために選択された例は、ペン等の送信するトランスデューサの位置情報を導き出すために使用される、直交して配置された位置感知導体１８のタブレット格子を組み込んでいる。導体は、それぞれＸスイッチ２０とＹスイッチ２１を含む周知のアドレス指定技法を使用して選択的にアドレスされ、位置情報はその結果として生じる信号から導き出される。本発明は、オーバーラップした同調電力供給ループ２４を備える電力送信格子１２を介して、このようなペン又はトランスデューサに対して電力を供給する。
【００７５】
送信信号源は動作周波数での専用発振器又は信号源を組み込んでおり、又は、送信源は、別の周波数で動作し、アップカウント又はダウンカウントされ或いは変換されて所望の送信信号周波数を生成するマイクロプロセッサ・クロック等の専用又は共用の信号源から導き出される信号源である。送信信号源は、コントローラによって使用されて信号源又はその出力をオン・オフにすることが可能な送信イネーブル制御線を有する。これにより、トランスデューサ信号をパネルが受信しているとき、信号をオフにして背景雑音及び干渉を低減することができる。
【００７６】
送信信号は、信号を特定の出力又はアドレスに導く同調電力供給ループ・ドライバ１１に供給される。マイクロコントローラの制御の下で、送信信号は、選択された送信格子ループ２４のうちの１つに供給される。同調電力供給ループ・ドライバ１１は、選択された格子信号を変調し又はオン・オフに切り換えるようマイクロコントローラによってゲートされるオン・オフ入力を有する。この実施の形態においては、送信共振コイルを駆動する同じ回路がコイルをスケルチして短時間にコイルをオフにするよう動作する。
【００７７】
送信スケルチ回路は、信号源がオフにされるとき及びその後に、共振格子ループをスケルチし又は抑制するために使用される。送信格子ループは共振するので、送信格子ループは送信信号がオフにされた後も共振し続け、したがって、或る時間にわたって減衰する信号を送信し続ける。スケルチされ又は直ちにオフにするように強制されない場合には、ペン又は他のトランスデューサが、信号がそのオン時間を測定するためにゲートオフされる正確な時間を識別して、トランスデューサ又はペンの信号が応答する前に遅延時間を追加することは更に難しくなる。スケルチ回路は、イネーブルされると制御回路の制御の下で、選択された送信格子ループをスケルチし又は短絡するよう動作する個別の又は１個のＩＣの形のバイポーラ・トランジスタ又はＦＥＴ出力から構成される。
【００７８】
送信格子をスケルチするための代替方法は、送信格子の共振周波数を位置受信回路の帯域幅を超える周波数に意図的に同調させることである。この同調方法は、アクティブでない送信ループの共振周波数が位置受信回路と干渉するのを防止する。また、この方法は、ディジタイザの構成要素数及び動作電力を低減させる。一例として、５００ＫＨｚに同調されて６０ＫＨｚの全体帯域幅を有する位置受信フィルタの場合、８００ＫＨｚに同調されているがアクティブである期間には５００ＫＨｚで駆動される送信ループは、トランスデューサに対して十分なエネルギー伝達をもたらすが、送信ループが非アクティブである期間には送信ループ１２と位置受信導体１８との間の電磁干渉を最小にすることが見出されている。位置受信回路は送信ループの残留エネルギーを拒絶する。これは、送信信号源によって駆動されず、位置受信回路の帯域通過範囲を十分に超えるとき、減衰エネルギーは８００ＫＨｚの共振周波数で放射しているからである。
【００７９】
送信格子１２は、特定のループに同調電力供給ループ・ドライバ１１から信号が供給されると、送信信号周波数における電磁信号を生成するよう動作する、一連のオーバーラップした共振ループ２４を組み込んでいる。この信号は、オン／オフにゲートされ又はオン／オフ変調されるときにペン又は他のトランスデューサに送信され又は送出される送信電力供給同期信号である。この信号はトランスデューサの位置を特定するためには使用されない。
【００８０】
一般的なタブレット格子１８とそれに続く信号増幅回路は、位置決定のためにペン又は他のトランスデューサからの送信を受信するのに使用される。しかし、同回路は、パネル及びホスト・コンピュータが使用するためのアドレス、制御及びデータを受信するのに使用される。増幅後、受信信号はパネルデータ受信回路１４によって受け取られ、更に増幅され、フィルタ処理され、検出され、パルス幅データ又はデジタル・データへ変換されて処理及び使用される。一つの代替形態として、パネルは、それ自体の受信格子及び関連する回路を使用して、ペン又は他のトランスデューサから受信されるデジタル・データを受信し、処理することができる。
【００８１】
一般的な磁気的なタブレット設計が、パネル内で動作しながらペン及び他のトランスデューサの位置を独立に決定し又は解明するのに使用される。パネルそれ自体は位置を決定しないが、ペン又は他のトランスデューサに電力供給し、ペン又は他のトランスデューサと共に動作してデジタル・データを送受信する。制御回路は、パネルの動作を制御して、電力データ、同期データ、制御データ、アドレス・データ及び他のデータをペン及び他のトランスデューサに対して送信するとともに、ペン又は他のトランスデューサから受信される同様なデータを受信し、復号化し、処理するマイクロコントローラ、プログラマブル制御論理アレイ又は他の回路を含む。
【００８２】
トランスデューサ・アセンブリは、標準の又は高性能なペン・トランスデューサ、マウス、パック、ポーン、手段及び他のトランスデューサ・アセンブリを含むことができる。図９に示すようなペン・アセンブリ又は他のトランスデューサは、共振送受信部３０、共振発振器回路３２、エネルギー・ストレージ３４、同期／充電検出器３６、ペン制御／マイクロプロセッサ３８、圧力検出器４０及び定電流源４２を備えている。
【００８３】
インダクタ型の共振同期回路は、クロック、同期、アドレス、制御、コマンド、モード及び他のデータ又は情報を含む、パネルから送信される電力供給信号又は充電信号を受け取るのに使用される。ペン又は他のトランスデューサは最初はアイドル状態にあって同調回路は受動モード又は非アクティブ・モードにあり、ペン又は他のトランスデューサを共振させる信号の受信を待機している。トランスデューサの位置と角度回転とを決定するためにトランスデューサに２つ以上の同調回路を設けることが可能である。
【００８４】
ダイオード及び低域通過容量フィルタは、同調回路が受信する信号をＤＣ動作電力に変換してペン又は他のトランスデューサを動作させる。ペン又は他のトランスデューサは１回の送信で十分に充電することができるが、或る時間周期にわたって送信を積分することもできる。この結果生ずる電力は同調回路及びその結果の低域通過容量フィルタによって十分にフィルタリングされるので、送信品質やディスプレイ等からの背景雑音又は干渉の発生はほとんど影響しない。必要なのは、パネルに対するペン又は他のトランスデューサの送信期間に最小の電圧レベルを達成して維持することだけである。
【００８５】
同期／充電検出器は、パネルから信号を受信し、受信された信号の存在を検出し、信号が所定の閾値レベルに達した後に、信号を対応するパルス幅のコード又はデジタル・コードと変換する。次いで、検出器出力は制御回路又はプロセッサ回路に供給される。有効なクロック・データ、同期信号又は他の制御データ、モード・データ、アドレス・データ又は他のデータが受信されると、ペン又は他のトランスデューサは適宜応答する。
【００８６】
ペン制御回路又はマイクロプロセッサは、電力供給されると、パネルから信号を受け取って処理する。ペンは、正しいクロック、信号同期、アドレス、モード制御及びコマンドに応答して、対応の送信をパネルに対して開始することによって応答する。例えば、圧力センサ情報が適切に要求される場合、ペンはパネルに対して適切な圧力センサ信号を送信することにより応答する。ペンがモード・コマンドを受信すると、ペンはコマンドに一致するよう動作設定をし、更なる入力を待つ。例えば、ペンはアドレスを割り当てるコマンドを受信することができる。その後、ペンはアドレスだけに応答する。代わりに、ペンがペン又は他のトランスデューサに記憶するためのデジタル・データを受信すると、ペンはデータをメモリに記憶することにより応答する。
【００８７】
他の多くのセンサ及び指示器を制御回路又はマイクロプロセッサに接続することができる。例えば、マウス、ポーン、パック、手段又は他のトランスデューサにおいて使用するためのマウス・ボタン、キーパッド、ディスプレイの表示ランプ、モード・ボタン又は極めて多数の他のスイッチ或いはセンサを接続することができる。
【００８８】
圧力センサは、ペン先端圧力センサや、サイド・センサ及びイレーザ・センサ等の他の圧力センサを検出する。一つの実施の形態においては、センサは、抵抗性要素と、最小レベルに到達した後に圧力と共に抵抗値が低下するドーム（dome）アセンブリとを備えてもよい。実際のセンサ技術は決定的ではなく、他の方法を使用することもできる。圧力はプロセッサのアナログ入力ポートに供給される電圧レベルへ変換され、次いで、圧力に比例してペン又はトランスデューサの送信信号の長さを変化させる（圧力が高くなるほど信号長は短くなる）のに使用される。次いで、信号長を使ってパネルに対して圧力の大きさを通信する。
【００８９】
定電流源はアクティブな発振器を活性化して動作させる駆動電流を供給するのに使用され、発振器は誘導共振同調回路に電力を生成する。定電流源は定電流を供給するので、定電流源は変動するペン又は他のトランスデューサの電力レベルに一定の送信信号レベルを提供する。最も注目に値すべきことであるが、生成されたペン信号が直接に共振回路を駆動するので、その結果生ずる信号（これは高周波数で動作する）の送信分解能又は長さは発振器の直接的な関数であって、制御回路又はマイクロプロセッサのクロック速度又は分解能ではない。
【００９０】
本発明の構成及び動作原理の理解を容易にするよう詳細を組み込んで、装置又は方法の選択された特定の実施の形態によって本発明を説明してきた。本明細書中における特定の実施の形態及びその詳細についてのかかる言及は、本明細書に添付の特許請求の範囲を限定するものではない。当業者には明らかであろうが、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、例証のために選択された実施の形態を修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１ａ】ペン等のトランスデューサによる信号を受け取る際における不確定期間の存在を示す同期信号の図である。
【図１ｂ】回路の応答時間により引き起こされる減衰時間を示す同期信号の図である。
【図２】コマンドのパターンを形成する同期パルスの図である。
【図３】選択されたコマンド・パルス列の図である。
【図４】クロック・データ信号を示すパルス列の図である。
【図５】ロード・データ信号パルス及び応答するトランスデューサ送信信号の図である。
【図６】トランスデューサにより送信される対応する２進データ・ビットを有するパルスの図である。
【図７】本発明の一つの実施の形態の簡略化された概略図である。
【図８】本発明のシステムで使用するためのパネル・アセンブリの機能ブロック図である。
【図９】本発明において有用なトランスデューサ・アセンブリの機能ブロック図である。
【図１ａ】
0004547000.tif 000004
【図１ｂ】
0004547000.tif 000005
【図２】
0004547000.tif 000006
【図３】
0004547000.tif 000007
【図４】
0004547000.tif 000008
【図５】
0004547000.tif 000009
【図６】
0004547000.tif 000010
【図７】
0004547000.tif 000011
【図８】
0004547000.tif 000012
【図９】
0004547000.tif 000013