(57)【要約】【課題】位置指示器における電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばす。【解決手段】ペン先側には位置指示コイル１１及び周波数ｆ１の発振回路１２からなる信号送信部が設けられ、イレーサー側には位置指示コイル１３及び周波数ｆ２の発振回路１４からなる信号送信部が設けられる。また、周波数の矩形波信号を発生するタイミング回路１５が設けられ、このタイミング回路１５からの出力信号が発振回路１２に直接供給されると共に、インバータ１６を介して発振回路１４に供給される。さらにこの回路においては、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作している。そしてこの回路において、タイミング回路１５からは、タブレット側での座標検出に要する時間よりも十分長い周期の周波数、例えば１００Ｈｚ程度のクロック信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、
複数の箇所に信号送信部を有し、
前記複数の信号送信部のそれぞれに対して、オン状態またはオフ状態に制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする位置指示器。
【請求項２】
前記複数の信号送信部は、少なくとも両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を送信する
ことを特徴とする請求項１記載の位置指示器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の信号送信部を順次に動作させる
ことを特徴とする請求項１記載の位置指示器。
【請求項４】
前記位置検出タブレットに対して向けられている方向を検出する方向検出手段を設け、
前記制御手段は、前記方向検出手段の検出結果に基づき、前記位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部をオン状態にする
ことを特徴とする請求項１記載の位置指示器。
【請求項５】
前記方向検出手段は筆圧検出手段であり、
前記制御手段は、前記筆圧検出手段の検出結果に基づき、所定以上の荷重が検出された側の信号送信部をオン状態にする
ことを特徴とする請求項４記載の位置指示器。
【請求項６】
前記筆圧検出手段の検出結果で、いずれからも所定以上の荷重が検出されない場合は、前記制御手段で前記複数の信号送信部を順次に動作させる制御を行う
ことを特徴とする請求項５記載の位置指示器。
【請求項７】
前記方向検出手段はタッチセンサ手段であり、
前記制御手段は、前記タッチセンサ手段の検出結果に基づき、タッチが検出された側の信号送信部をオン状態にする
ことを特徴とする請求項４記載の位置指示器。
【請求項８】
電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、
複数の箇所に信号送信部を有し、
前記複数の信号送信部のそれぞれに対して、送信パワーを少なくとも２段階に制御するパワー制御手段を設けた
ことを特徴とする位置指示器。
【請求項９】
前記複数の信号送信部は、少なくとも両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を送信する
ことを特徴とする請求項８記載の位置指示器。
【請求項１０】
前記位置検出タブレットに対して向けられている方向を検出する方向検出手段を設け、
前記パワー制御手段は、前記方向検出手段の検出結果に基づき、前記位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部からの送信パワーを他の側の信号送信部からの送信パワーよりも強くする
ことを特徴とする請求項８記載の位置指示器。
【請求項１１】
電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、前記複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を備えた位置検出装置であって、
前記位置検出タブレットには前記複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を設け、
前記位置指示器の指示に基づく情報と前記判別手段の判別に基づく情報とを出力する
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項１２】
前記判別手段は、少なくとも前記位置指示器の両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を判別する
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】
電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、前記複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を用いるコンピュータであって、
前記複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を有し、
前記位置指示器の指示に基づく情報と前記判別手段の判別に基づく情報とに応じた処理を実行する
ことを特徴とするコンピュータ。
【請求項１４】
前記判別手段は、少なくとも前記位置指示器の両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を判別する
ことを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電磁誘導方式の位置検出に適用して好適な位置指示器、位置検出装置及びコンピュータに関する。詳しくは、位置指示器に電源手段を内蔵して位置検出を行う場合に、内蔵電源の使用時間を長くすることができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の位置検出装置に使用される位置指示器は、ループコイルの設けられるタブレットから送信された信号に同調して反射信号を送信するものであり、この反射信号をタブレットのループコイルで受信して位置の検出を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
さらに、例えばペン形に形成された位置指示器において、ペン形の両端に同調回路を設け、その一方で書き込みの情報の送信を行うと共に、他方では書き込まれた情報の消去の情報の送信を行うようにしているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
一方、位置指示器に電源手段を内蔵させ、電源を用いて信号の送信を行うことにより、送信出力を大きくして位置検出の精度を高めることや、その他の識別情報等の送信を行うことが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
すなわち従来の位置指示器では、例えばペン状形態の一端で書き込み、他端で消去することが行われており、またこのような位置指示器において、さらに電源手段を内蔵させてより良好な位置検出等が行われるようにすることが提案されているものである。
【特許文献１】特開平２−５３８０５号公報
【特許文献２】特開平８−９６３５０号公報
【特許文献３】特開平１０−２１４１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えばコンピュータの入力装置として、いわゆるタブレット／デジタイザと呼ばれる盤上に指定された位置を検出してその位置情報を入力する装置が普及している。このようなタブレット／デジタイザにおいては、その指定された位置を検出するために位置検出装置が用いられる。そこで、盤上に指定された位置を検出する方式には各種の技術が開発されているが、その中でも例えば特許文献１に記載の発明のような電磁誘導方式の位置検出装置は、検出精度の高さや信頼性の高さで極めて有効とされるものである。
【０００７】
このような電磁誘導方式の位置検出装置において、さらに位置指示器の中に特許文献２に記載の発明のように複数の同調回路を設けて、書き込みと消去のような異なる用途に利用することが考えられている。また、特許文献３に記載の発明のように位置指示器の中に電源手段を内蔵し、発振手段を設けて送信出力を大きくして位置検出の精度を高めることも提案されている。さらにこのような電源手段を、電気二重層コンデンサのような充電可能な手段を用いて構成することも提案されているものである。
【０００８】
ところが位置指示器の中に電源手段を内蔵して、ここに上述の複数の同調回路に代えて複数の発振手段を設けるようにすると、設けられた発振手段の数に応じて内蔵電源手段の消費量が倍増することになる。したがって従来の技術では、設けられた発振手段の数に応じて同じ容量の電源手段では使用できる時間が短くなり、電池交換の回数が増加する。あるいは頻繁に充電を行う必要が生じることになり、位置検出装置の円滑な運用を損なうなどの多大な問題が生じるものであった。
【０００９】
この発明はこのような問題点に鑑みて成されたものであって、本発明の目的は、複数の発振手段を設けても電源の消費が大幅に増えることが無く、内蔵電源手段の消費量の増加を抑えて電池交換の回数や充電の頻度を削減し、位置検出装置の運用を円滑に行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、オン状態またはオフ状態に制御する制御手段を設けたことを特徴とする位置指示器である。
【００１１】
請求項２に記載の位置指示器においては、複数の信号送信部は少なくとも両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を送信することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の位置指示器においては、制御手段は複数の信号送信部を順次に動作させることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の位置指示器においては、位置検出タブレットに対して向けられている方向を検出する方向検出手段を設け、制御手段は方向検出手段の検出結果に基づき、位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部をオン状態にすることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の位置指示器においては、方向検出手段は筆圧検出手段であり、制御手段は筆圧検出手段の検出結果に基づき、所定以上の荷重が検出された側の信号送信部をオン状態にすることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の位置指示器においては、筆圧検出手段の検出結果で、いずれからも所定以上の荷重が検出されない場合は、制御手段で複数の信号送信部を順次に動作させる制御を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載の位置指示器においては、方向検出手段はタッチセンサ手段であり、制御手段はタッチセンサ手段の検出結果に基づき、タッチが検出された側の信号送信部をオン状態にすることを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、本発明の目的を達成するため、請求項８に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、送信パワーを少なくとも２段階に制御するパワー制御手段を設けたことを特徴とする位置指示器である。
【００１８】
請求項９に記載の位置指示器においては、複数の信号送信部は少なくとも両端部に設けられペン先及びイレーサーの信号を送信することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１０に記載の位置指示器においては、位置検出タブレットに対して向けられている方向を検出する方向検出手段を設け、パワー制御手段は方向検出手段の検出結果に基づき、位置検出タブレットに対して向けられている側の信号送信部からの送信パワーを他の側の信号送信部からの送信パワーよりも強くすることを特徴とするものである。
【００２０】
さらに、本発明の目的を達成するため、請求項１１に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を備えた位置検出装置であって、位置検出タブレットには複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を設け、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とを出力することを特徴とする位置検出装置である。
【００２１】
請求項１２に記載の位置検出装置においては、判別手段は少なくとも位置指示器の両端部に設けられたペン先及びイレーサーの信号を判別することを特徴とするものである。
【００２２】
さらに、本発明の目的を達成するため、請求項１３に記載された発明は、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を用いるコンピュータであって、複数の信号送信部からの信号をそれぞれ判別する判別手段を有し、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とに応じた処理を実行することを特徴とするコンピュータである。
【００２３】
請求項１４に記載の位置検出装置においては、判別手段は少なくとも位置指示器の両端部に設けられたペン先及びイレーサーの信号を判別することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の位置指示器、位置検出装置及びコンピュータによれば、位置指示器の中に電源手段を内蔵して位置検出の精度を高めることができると共に、複数の発振手段を設けても電源の消費が大幅に増えることが無く、内蔵電源手段の消費量の増加を抑えて電池交換の回数や充電の頻度を削減し、位置検出装置の運用を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は本発明を適用した位置指示器の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。なお、以下に説明する実施形態では、位置指示器の機能を、ペン先（情報の記入）とイレーサー（情報の消去）の２種としているが、これは異なる色による記入や筆跡の太さの異なる記入等に対応させることもでき、さらに３種以上の機能を設けることもできるものである。
【００２６】
図１において、ペン先側には位置指示コイル１１及び周波数ｆ１の発振回路１２からなる信号送信部が設けられ、イレーサー側には位置指示コイル１３及び周波数ｆ２の発振回路１４からなる信号送信部が設けられる。また、デューティがほぼ５０％の所定の周波数の矩形波信号を発生するタイミング回路（発振器）１５が設けられ、このタイミング回路１５からの出力信号が駆動信号として発振回路１２に直接供給されると共に、インバータ１６を介して発振回路１４に供給される。
【００２７】
さらにこの回路においては、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作している。そしてこの回路において、タイミング回路１５からは、タブレット側での座標検出に要する時間よりも十分長い周期の周波数、例えば１００Ｈｚ程度のクロック信号を出力する。これにより、このクロック信号がハイレベルの時にはペン先側の発振回路１２が動作し、ロウレベルの時にはイレーサー側の発振回路１４が動作する。従ってこの回路においては、交互に不動作となる側の電力消費が削減されるものである。
【００２８】
すなわちこの第１の実施形態において、電力を消費する主要因は、発振回路１２とそれに接続された位置指示コイル１１によって消費される電力、及び発振回路１４とそれに接続された位置指示コイル１３によって消費される電力である。これに対して第１の実施形態では、ペン先側とイレーサー側が交互に動作するように制御されているため、不動作となる側の電力消費が削減される。これにより、操作者はペン先とイレーサーとを自由自在に使い分けることができるし、電力消費が少なく電池の寿命を延ばすことができる。
【００２９】
次に図２には、本発明を適用した位置指示器の第２の実施形態の構成を示す。図２において、ペン先側には、コイル２１ａとコンデンサ２１ｂとからなる所定の共振周波数ｆ0の共振回路２１が配置される。また、イレーサー側には、コイル２２ａとコンデンサ２２ｂとからなる所定の共振周波数ｆ0の共振回路２２が配置される。さらに符号２３で示すマイクロプロセッサには、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、予め設定された所定のプログラムに従って動作するものである。
【００３０】
また、このマイクロプロセッサ２３には、前記周波数ｆ0の発振子２４が接続され、マイクロプロセッサ２３の駆動クロック信号を生成すると共に、共振回路２１及び２２から放射する周波数ｆ0の信号を生成している。これにより、マイクロプロセッサ２３の端子Ｐ0からは前記周波数ｆ0の信号が所定のタイミングで出力されることになるが、この端子Ｐ0からの出力信号はアナログスイッチ２５によって、ペン先側の共振回路２１、またはイレーサー側の共振回路２２のいずれか一方のみに供給される。
【００３１】
さらにマイクロプロセッサ２３には、ペン先側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部２６と、イレーサー側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部２７とが接続され、これらの筆圧検出部２６、２７はそれぞれ検出した筆圧を例えば８ビットのデジタル値で出力し、マイクロプロセッサ２３はこれらの値を定期的に読み取るように動作している。そしてマイクロプロセッサ２３では、読み取った信号に基づき、アナログスイッチ２５を制御する信号を端子Ｐ1に出力している。なお、符号２８、２９は結合コンデンサである。
【００３２】
これにより、アナログスイッチ２５はマイクロプロセッサ２３の端子Ｐ1からの信号がロウレベルの時にはペン先側、端子Ｐ1からの信号がハイレベルの時にはイレーサー側に信号を供給する。なおこの回路においては、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作している。従ってこの回路においても、交互に不動作となる側の電力消費が削減される。これにより、操作者はペン先とイレーサーとを自由自在に使い分けることができるし、電力消費が少なく電池の寿命を延ばすことができる。
【００３３】
さらに図３には、上述の第２の実施形態を採用した位置指示器としての位置指示ペンの具体的な実施形態の構成を示す。この図３において、図面の左下端部にはペン先３０が設けられ、右上端部にはイレーサー３１が設けられる。なお、これらのペン先３０及びイレーサー３１は、それぞれの文房具を模擬したものであって、例えば樹脂製品によって形成されている。そしてこれらのペン先３０及びイレーサー３１の近傍には、位置指示コイルとなるコイル２１ａとコイル２２ａが設けられている。
【００３４】
また、これらのペン先３０及びイレーサー３１は、それぞれ内側の端部が筆圧検出部２６、２７に接続され、ペン先３０及びイレーサー３１が押されることによる筆圧が、これらの筆圧検出部２６、２７に伝達されて検出されるようになされている。そして検出された筆圧は、例えば８ビットのデジタル値とされて回路基板３２に設けられるマイクロプロセッサ２３（図示せず）に供給される。なお、この位置指示ペンには電池３３が内蔵されて回路基板３２上のマイクロプロセッサ２３等への電力供給が行われている。
【００３５】
このような第２の実施形態による位置指示器の動作を図４に示す。すなわち図４のＡはペン先側が操作されている場合の動作を示すもので、マイクロプロセッサ２３は筆圧検出部２６からの出力データを読み取り、ペン先側の筆圧が所定以上であった場合には端子Ｐ1をロウレベルに固定して図示のようなタイミングで端子Ｐ0から信号を出力する。この信号は前述したように共振回路２１の共振周波数ｆ0にほぼ等しい周波数の信号で、一定以上連続して出力する連続送信期間に続いて、１５０μＳの周期で間欠的な送信を行う。
【００３６】
この間欠的な送信期間は１サイクルに９回で、筆圧情報の８ビットに、ペン先側かイレーサー側かの区別をするために１ビットを追加して、合計９ビットを順次送出する。また図中に示すように、本実施形態では、送出するデータが「０」の場合は送信を行い、「１」の場合は送信を行わないことで、「０」または「１」を表している。従ってタブレット側では、これらのタイミングに合わせて受信を行い、信号が検出されれば「０」、信号が検出されなければ「１」として、位置指示器からの送出データを検出することができる。
【００３７】
また、図４のＢはイレーサー側が操作されている場合の動作を示すもので、マイクロプロセッサ２３は筆圧検出部２７からの出力データを読み取り、イレーサー側の筆圧が所定以上であった場合には端子Ｐ1をハイレベルに固定して図示のようなタイミングで端子Ｐ0から信号を出力する。この信号は図４のＡと全く同じタイミングで共振回路２２に供給され、放射される。なおこの図４のＢに示す動作において、図４のＡに示したペン先側の動作時と異なるのは、送出するデータの最終ビットが「１」となっている点のみである。
【００３８】
これによりタブレット側では、この最終データの受信結果が「１」であることを判別して、受信している信号がイレーサー側から送信されたものであることを認識することができる。また図４のＣは、ペン先側およびイレーサー側のどちらの筆圧検出結果も所定値未満であった場合の動作を示すもので、端子Ｐ1をハイレベルとロウレベルに交互に切り替えることによって、ペン先側の動作（図４のＡ）とイレーサー側の動作（図４のＢ）とを交互に繰り返し行っている。ただし、図中の筆圧情報の８ビットはオール「０」である。
【００３９】
以上述べたように、本実施形態では一定時間以上連続した送信に続いて間欠的な送信を行うようにしているため、タブレットでは容易に位置指示器とタイミングを合わせた動作を行うことができる。また、一つの周波数でもペン先側とイレーサー側との区別を行うことができる。また、ペン先側もイレーサー側も操作していない時は、ペン先側とイレーサー側を交互に動作させるようにしているため、最初に操作した際にもタブレット側では素早く検出することができ、ペン先とイレーサーとを自由自在に使い分けることができる。
【００４０】
そして上述のような位置指示器において、電力を消費する主な要因は、マイクロプロセッサ２３の端子Ｐ0からアナログスイッチ２５を経由して共振回路２１及び２２に供給され、これらによって消費される電力である。これに対して本実施形態では、アナログスイッチ２５によって共振回路２１または２２のいずれか一方のみが動作し、他方が不動作となるような制御にしているため、電力消費が少なく電池の寿命を延ばすことができるものである。
【００４１】
なお、どちらかの筆圧が前述した所定値以上あった状態から、どちらの筆圧も所定値未満となった際には、一定時間の過後に前述した図４のＣに示したような交互動作に移行するようにしても良い。これは、通常の使用状態では操作者はペン側からイレーサー側へ急に切り替えることはできないし、また実際の操作では、筆圧が一定値以上かかる場合とかからない場合とを頻繁に繰り返すような使い方が考えられるからである。これによって、操作者は円滑に位置指示器による操作を行うことができる。
【００４２】
さらに、本実施形態ではアナログスイッチ２５によってペン先側とイレーサー側との切り替えを行っているが、マイクロプロセッサ２３に周波数ｆ0の信号の出力を可能とする端子を２つ設けて、いずれか一方からのみ信号を出すようにしても良い。その場合には、マイクロプロセッサ２３の内部で、端子Ｐ1に出力していた信号を用いて、２つの端子への出力の切り替え制御を行う。この場合には、余分にアナログスイッチ２５を設ける必要がないと共に、マイクロプロセッサ２３の端子の数は同数である。
【００４３】
ところで、上述した第２の実施形態では、ペン先側とイレーサー側との切り替えをそれぞれの筆圧検出により行っているが、この切り替えはその他の検出手段を用いても行うことができるものである。そこで図５には、第３の実施形態として上述の検出手段にタッチセンサを用いた場合の構成を示す。なお、以下の図５の説明において、上述の図２と共通する部分には同一の符号を付して重複の説明を省略する。
【００４４】
すなわち図５においては、タッチセンサとなる電極３４、３５が設けられ、これらの電極３４、３５にマイクロプロセッサ３６の端子Ｐ2、Ｐ4からの矩形波の出力信号が抵抗器３７、３８を介して供給される。そして、これらの電極３４、３５がマイクロプロセッサ３６の端子Ｐ3、Ｐ5に接続されてその電位の検出が行われる。なお、この回路においても、図示しない電池によって電源が供給されて、マイクロプロセッサ３６等の各部の動作が行われている。
【００４５】
この第３の実施形態において、例えば電極３４に手が接近していない場合には、図６のＡに示すように端子Ｐ2から出力された矩形信号はわずかな波形の劣化により端子Ｐ3で検出される。これに対して、例えば電極３４に手が接近している場合には、図６のＢに示すように端子Ｐ2から出力された矩形信号は大幅な波形の劣化を伴って端子Ｐ3で検出されることになる。従って、この波形の変化を判別することにより、マイクロプロセッサ３９では、電極３４、３５のどちらに手が接近しているかを判断することができる。
【００４６】
さらに、上述の第３の実施形態を採用した位置指示器としての位置指示ペン３９の具体的な実施形態の構成を図７に示す。すなわち図７においては、ペン型形状の操作時に操作者が指で挟む辺りのペン先３０及びイレーサー３１の近傍に、それぞれ電極３４、３５が設けられる。その他の内部構造は、図３に示した構成から筆圧検出部２６、２７を除いて、回路基板３５にマイクロプロセッサ３６を設けたものと同等であるので、詳細な図示及び説明は省略する。
【００４７】
従って、この第３の実施形態においては、ペン先３０またはイレーサー３１による操作時に、電極３４、３５の辺りが操作者の指で挟まれることによって、位置指示器で操作されているペン先３０またはイレーサー３１の向きが判断される。これにより、上述の図４の説明で述べたのと同様の処理を行うことができ、タブレット側で操作されているペン先３０またはイレーサー３１の判断をすることができるものである。なお、ペン先３０またはイレーサー３１の向きの判断は、発振周波数を変えることによって行うこともできる。
【００４８】
さらに、図８には本発明による位置指示器の第４の実施形態の構成を示す。なお、以下の図８の説明においても、上述の図２と共通する部分には同一の符号を付して示す。
【００４９】
すなわち図８において、ペン先側には、コイル２１ａとコンデンサ２１ｂとからなる所定の共振周波数ｆ0の共振回路２１が配置される。また、イレーサー側には、コイル２２ａとコンデンサ２２ｂとからなる所定の共振周波数ｆ0の共振回路２２が配置される。さらに、符号４０で示すマイクロプロセッサには、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、予め設定された所定のプログラムに従って動作するものである。
【００５０】
また、このマイクロプロセッサ４０には、前記周波数ｆ0の発振子２４が接続され、マイクロプロセッサ４０の駆動クロック信号を生成すると共に、共振回路２１及び２２から放射する周波数ｆ0の信号を生成している。これにより、マイクロプロセッサ２３の端子Ｐ0、Ｐ6からは前記周波数ｆ0の信号が所定のタイミングで出力され、これらの端子Ｐ0、Ｐ6からの出力信号はコンデンサ２８、２９を介して、それぞれペン先側の共振回路２１、またはイレーサー側の共振回路２２に供給されている。
【００５１】
さらに上述のコンデンサ２８、２９には、それぞれ並列にコンデンサ４１、４２が設けられると共に、これらのコンデンサ４１、４２にはそれぞれ直列にアナログスイッチ４３、４４が設けられる。そしてこれらのアナログスイッチ４３、４４は、マイクロプロセッサ４０の端子Ｐ1、Ｐ7からの信号によって制御される。なお、アナログスイッチ４３、４４は、それぞれマイクロプロセッサ４０の端子Ｐ1、Ｐ7からの信号がハイレベルの時にオンとされるものである。
【００５２】
一方、マイクロプロセッサ４０には、ペン先側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部２６と、イレーサー側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部２７とが接続され、これらの筆圧検出部２６、２７はそれぞれ検出した筆圧を例えば８ビットのデジタル値として出力し、マイクロプロセッサ４０はこれらの値を定期的に読み取るように動作している。そしてマイクロプロセッサ４０では、読み取った信号に基づき、アナログスイッチ４３、４４を制御する信号を端子Ｐ1、Ｐ6に出力している。
【００５３】
これにより、アナログスイッチ４３、４４はマイクロプロセッサ４０の端子Ｐ1からの信号がロウレベルの時に、コンデンサ２８、４１が並列にされてペン先側の共振回路２１に供給される信号が増強され、端子Ｐ7からの信号がロウレベルの時に、コンデンサ２９、４２が並列にされてイレーサー側の共振回路２２に供給される信号が増強される。なおこの図８の回路においても、図示しない電池によって電源が供給されて各部が動作しているものである。
【００５４】
このように構成した第４の実施形態の動作を以下に説明する。マイクロプロセッサ４０の端子Ｐ0からは周波数ｆ0の信号が図４のＡと同じタイミングで出力され、コンデンサ２８を介して共振回路２１に供給される。同様にマイクロプロセッサ４０の端子Ｐ6からも周波数ｆ0の信号が図４のＢと同じタイミングで出力され、コンデンサ２９を介して共振回路２２に供給される。これらの端子Ｐ0及び端子Ｐ6からの信号は同時に出力され、共振回路２１、２２には常に周波数ｆ0の信号が供給されている。
【００５５】
そして本実施形態においては、端子Ｐ0からは筆圧検出部２６による検出結果が、端子Ｐ6からは筆圧検出部２７による検出結果が送出される。このため本実施形態ではペン先側とイレーサー側の両方から信号が送信されるが、タブレットでは接近した側の信号が強く検出されるものである。
【００５６】
さらに本実施形態では、コンデンサ２８と並列にコンデンサ４１がアナログスイッチ４３を介して接続されている。また、コンデンサ２９と並列にコンデンサ４２がアナログスイッチ４４を介して接続されている。さらに、マイクロプロセッサ４０は、ペン先側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部２６およびイレーサー側で操作する際の筆圧を検出する筆圧検出部２７からの出力値を定期的に読み取っている。
【００５７】
そこで、ペン先側の筆圧（筆圧検出部２６からの出力値）が所定以上であった場合には、マイクロプロセッサ４０は端子Ｐ1をハイレベルとしてアナログスイッチ４３をオン状態にする。これにより、端子Ｐ0から出力される信号が共振回路２１に供給される際の結合容量が増加するため、共振回路２１から送信される信号のパワーが増える。
【００５８】
また、イレーサー側の筆圧（筆圧検出部２７からの出力値）が所定以上であった場合には、マイクロプロセッサ４０は端子Ｐ7をハイレベルとしてアナログスイッチ４４をオン状態にする。これにより、端子Ｐ6から出力される信号が共振回路２２に供給される際の結合容量が増加するため、共振回路２２から送信される信号のパワーが増える。
【００５９】
従って本実施形態では、前述したような動作により、操作している側の送信パワーを強くすることによりタブレット側で安定に信号を検出できる。また、使っていない側のパワーを最低限に抑えることができるため電力消費が少なくし、電池の寿命を延ばすことができるものである。なお、一方の側の筆圧が所定以上の場合に、他方の送信を完全に停止するようにしても良い。
【００６０】
また、本実施形態においては、一方の送信を完全に停止した場合には、ペンからイレーサーへ、またはイレーサーからペンへと素早く操作を切り替えた際に、タブレットでは切り替え直後の信号が検出されなくなり、認識に遅れが発生する場合がある。しかし、本実施形態のように常に弱い送信をすることにより素早い切り替えにも対応でき、直ちに認識をすることができる。なお、このとき最初の僅かな時間は検出される座標の安定度は落ちるが、通常のパワーに移行することによって安定度も良くなるものである。
【００６１】
さらに図９には、本発明を適用した位置検出装置及びコンピュータの実施形態の構成をブロック図で示す。
【００６２】
図９において、例えば複数のループコイルからなるセンサコイル群１が設けられる。このセンサコイル群１は、Ｘ軸方向の検出とＹ軸方向の検出を行うように、それぞれ電磁誘導を行うループコイル（線分で略記する）の長辺が、図示の如く互いに交差するように設けられる。なお、図中の実線（Ｘ軸）と破線（Ｙ軸）のループコイルはそれぞれ異なる層に設けられる。そこでこのようなセンサコイル群１に対して、上述したペン先３０及びイレーサー３１を有する位置指示ペン３９が接近して用いられる。
【００６３】
また、センサコイル群１を成す複数のループコイルは、コイルの配線が所定のピッチとなるように順次重複して設けられる。さらにそれぞれの端部が各層ごとに選択回路４Ｘまたは選択回路４Ｙに接続され、これらのループコイルが順次選択されることにより走査されて駆動されるように構成される。なお、選択回路４Ｘまたは４Ｙでの選択は、制御回路５からの制御信号に従って行われる。従って制御回路５では、センサコイル群１内での選択されるループコイルの位置は常に把握されているものである。
【００６４】
そして上述の選択回路４Ｘまたは４Ｙで選択されたループコイルで受信された信号が、共通のアンプ５１を介して上述の特定周波数ｆ0を通過させるバンドパスフィルタ５２に供給され、通過した信号が検波器５３に供給される。さらに、検波器５３で検波された信号がサンプルホールド回路５４を通じてアナログ−デジタル変換器５５に供給され、デジタル変換された信号が制御回路５に入力される。これにより制御回路５では、受信された信号の大きさと、受信したループコイルの位置が把握される。
【００６５】
従って図９の構成によれば、制御回路５において位置指示ペン３９の接近された位置を検出して位置検出装置を形成することができる。また、制御回路５を任意のプログラムに基づいて処理を行う中央処理装置とすることにより、位置指示ペン３９の接近された位置に従って処理を行うコンピュータとして形成することもできる。そしてこの場合に、位置指示ペン３９に内蔵される共振回路の一方のみが動作するような制御とすることにより、電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。
【００６６】
こうして本発明の位置指示器によれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、オン状態またはオフ状態に制御する制御手段を設けることにより、電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。
【００６７】
また、本発明の位置指示器によれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信する位置指示器であって、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれに対して、送信パワーを少なくとも２段階に制御するパワー制御手段を設けることにより、電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。
【００６８】
さらに本発明の位置検出装置によれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を備えた位置検出装置であって、位置検出タブレットには複数の信号送信部をそれぞれ判別する判別手段を設け、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とを出力することにより、位置指示器における電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。
【００６９】
さらに本発明のコンピュータによれば、電源手段を内蔵し、位置検出タブレットに向けて少なくとも位置を指示するための信号を送信すると共に、複数の箇所に信号送信部を有し、複数の信号送信部のそれぞれの送信パワーを制御するパワー制御手段を設けた位置指示器を用いるコンピュータであって、複数の信号送信部をそれぞれ判別する判別手段を有し、位置指示器の指示に基づく情報と判別手段の判別に基づく情報とに応じた処理を実行することにより、位置指示器における電力消費が少なくし、内蔵電池の寿命を延ばすことができるものである。
【００７０】
なお本発明は、上述の説明した実施形態に限定されるものではなく、ペン先（情報の記入）とイレーサー（情報の消去）の２種とした位置指示器の機能は、例えば異なる色による記入や筆跡の太さの異なる記入等に対応させることもでき、さらに３種以上の機能を設けることもできるものである。さらに、本発明は特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能とされるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を適用した位置指示器の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した位置指示器の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】その説明のための構成図である。
【図４】その説明のための波形図である。
【図５】本発明を適用した位置指示器の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】その動作の説明のための波形図である。
【図７】その説明のための構成図である。
【図８】本発明を適用した位置指示器の第５の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明を適用した位置検出装置及びコンピュータの実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１，１３…位置指示コイル、１２，１４…発振回路、１５…タイミング回路、１６…インバータ、２１ａ，２２ａ…コイル、２１ｂ，２２ｂ…コンデンサ、２１，２２…共振回路、２３…マイクロプロセッサ、２４…発振子、２５…アナログスイッチ、２６，２７…筆圧検出部、２８，２９…結合コンデンサ
【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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