2022-141304 位置検出センサおよび位置検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022141304

(43)【公開日】2022-09-29

(54)【発明の名称】位置検出センサおよび位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20220921BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20220921BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 420

G06F3/046 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021041535

(22)【出願日】2021-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000139403

【氏名又は名称】株式会社ワコム

(74)【代理人】

【識別番号】100091546

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 正美

(74)【代理人】

【識別番号】100206379

【弁理士】

【氏名又は名称】丸山 正

(72)【発明者】

【氏名】松浦 光児

(72)【発明者】

【氏名】泉澤 武瑠

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅充

(57)【要約】

【課題】 電磁誘導方式の位置検出センサであって、高精度に機能する円形の位置検出センサを実現する。
【解決手段】 円形基板１０に対して、第１の方向に複数の第１のループコイルＸ１～Ｘ８が配設され、第１の方向と交差する第２の方向に複数の第２のループコイルが配設されて構成される。複数の第１のループコイルのそれぞれは、第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部ＳＬ、Ｓ１、Ｓ２と、円形基板１０の外縁に沿う周縁部ＥＧ、Ｅ１、Ｅ２とからなる。同様に、複数の第２のループコイルのそれぞれは、第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、円形基板の外縁に沿う周縁部とからなる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁誘導方式の位置検出回路に接続される位置検出センサであって、
円形基板と、
前記円形基板に対して、第１の方向に配設される複数の第１のループコイルと、
前記円形基板に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向に配設される複数の第２のループコイルと
を備え、
複数の前記第１のループコイルのそれぞれは、前記第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
複数の前記第２のループコイルのそれぞれは、前記第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
複数の前記第１のループコイルの内、前記第１の方向の両端のそれぞれに配置されるループコイルは、前記直線部と前記円形基板の外縁に沿う円弧状の前記周縁部とからなり、他のループコイルは、対向する直線部と対向する周縁部とからなる
ことを特徴する位置検出センサ。

【請求項3】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記第１のループコイルのそれぞれは、複数ターンのものであり、
前記第１の方向の両端のそれぞれに配置される端部のループコイルと他のループコイルとからなり、
前記端部のループコイルは、前記直線部と前記円形基板の外縁に沿う円弧状の前記周縁部とを有し、ターンの異なる前記直線部は、第１の方向に所定間隔分隔てられて設けられ、ターンの異なる前記周縁部は密接して設けられ、
他のループコイルは、対向する直線部と対向する周縁部とからなり、ターンの異なる前記直線部は、第１の方向に所定間隔分隔てられて設けられる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項4】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
複数の前記第２のループコイルの内、前記第２の方向の両端のそれぞれに配置されるループコイルは、前記直線部と前記円形基板の外縁に沿う円弧状の前記周縁部とからなり、他のループコイルは、対向する直線部と対向する周縁部とからなる
ことを特徴する位置検出センサ。

【請求項5】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記第２のループコイルのそれぞれは、複数ターンのものであり、
前記第２の方向の両端のそれぞれに配置される端部のループコイルと他のループコイルとからなり、
前記端部のループコイルは、前記直線部と前記円形基板の外縁に沿う円弧状の前記周縁部とを有し、ターンの異なる前記直線部は、第２の方向に所定間隔分隔てられて設けられ、ターンの異なる前記周縁部は密接して設けられ、
他のループコイルは、対向する直線部と対向する周縁部とからなり、ターンの異なる前記直線部は、第２の方向に所定間隔分隔てられて設けられる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項6】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとは、前記円形基板の異なる面に設けられる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項7】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとは、前記円形基板上に配置されたセンサ部と、前記円形基板から引き出されて前記位置検出回路に接続される引き出し線部とからなる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項8】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記円形基板と、前記第１のループコイルと、前記第２のループコイルとによって、フレキシブル基板の構成とされる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項9】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記円形基板に対して設けられた前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとの外側であって、前記円形基板の外縁に沿って、１ターン以上の１以上の最外周ループコイル
を設けたことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項10】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記円形基板に対して設けられた前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとの外側であって、前記円形基板の外縁に沿って、１ターン以上の１以上の最外周ループコイルを設け、
前記最外周ループコイルを、前記最外周ループコイルの内側に電子ペンが存在するか否かの電子ペンの存在確認用に用いる
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項11】

請求項１に記載の位置検出センサであって、
前記円形基板に対して設けられた前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとの外側であって、前記円形基板の外縁に沿って、１ターン以上の１以上の最外周ループコイルを設け、
前記最外周ループコイルを、磁気信号送信用とし、前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとを磁気信号受信用とする
ことを特徴とする位置検出センサ。

【請求項12】

位置検出センサと位置検出回路とで構成される電磁誘導方式の位置検出装置であって、
前記位置検出センサは、
円形基板と、
前記円形基板に対して、第１の方向に配設される複数の第１のループコイルと、
前記円形基板に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向に配設される複数の第２のループコイルと
を備え、
複数の前記第１のループコイルのそれぞれは、前記第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
複数の前記第２のループコイルのそれぞれは、前記第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
前記位置検出回路は、
送信期間においては、前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとに対して順次に信号を供給する信号供給回路と、
受信期間においては、前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとから順次に信号を受信して、位置指示器の傾きの方向と傾きの角度を検出する傾き検出用回路と
を備えることを特徴とする位置検出装置。

【請求項13】

位置検出センサと位置検出回路とで構成される電磁誘導方式の位置検出装置であって、
前記位置検出センサは、
円形基板と、
前記円形基板に対して、第１の方向に配設される複数の第１のループコイルと、
前記円形基板に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向に配設される複数の第２のループコイルと、
前記円形基板に対して設けられた前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとの外側であって、前記円形基板の外縁に沿って設けられる、１ターン以上の１以上の最外周ループコイルと、
を備え、
複数の前記第１のループコイルのそれぞれは、前記第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
複数の前記第２のループコイルのそれぞれは、前記第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
前記位置検出回路は、
送信期間において、前記最外周ループコイルに対して信号を供給する第１の信号供給回路と、
受信期間において、前記最外周ループコイルから信号を受信して、位置指示器が存在しているか否かを検出する第１の位置検出用回路と、
前記第１の位置検出用回路を通じて、前記位置指示器が存在していることが検出されている場合に、前記送信期間において、前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとに対して順次に信号を供給する第２の信号供給回路と、
前記第１の位置検出用回路を通じて、前記位置指示器が存在していることが検出されている場合に、前記受信期間において、前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとから順次に信号を受信して、位置指示器の傾きの方向と傾きの角度を検出する第２の位置検出用回路と
を備えることを特徴とする位置検出装置。

【請求項14】

位置検出センサと位置検出回路とで構成される電磁誘導方式の位置検出装置であって、
前記位置検出センサは、
円形基板と、
前記円形基板に対して、第１の方向に配設される複数の第１のループコイルと、
前記円形基板に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向に配設される複数の第２のループコイルと、
前記円形基板に対して設けられた前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとの外側であって、前記円形基板の外縁に沿って設けられる、１ターン以上の１以上の最外周ループコイルと、
を備え、
複数の前記第１のループコイルのそれぞれは、前記第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
複数の前記第２のループコイルのそれぞれは、前記第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
前記位置検出回路は、
送信期間においては、前記最外周ループコイルに対して信号を供給する信号供給回路と、
受信期間においては、前記第１のループコイルと前記第２のループコイルとから順次に信号を受信して、位置指示器の傾きの方向と傾きの角度を検出する位置検出用回路と
を備えることを特徴とする位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、いわゆる電子ペン（位置指示器）による指示入力を可能にする位置検出センサ、当該位置検出センサを用いて構成される位置検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

後に記す特許文献１には、外縁に曲線部を有する表示画面が用いられる場合であっても、当該表示画面上の指示位置を適切に検出できるようにする位置検出センサ、位置検出装置に関する発明が開示されている。特許文献１に開示された位置検出センサは、例えば四隅が曲線部になっている表示画面に対応するため、当該四隅の近傍に位置することになるセンサ電極を当該表示画面の曲線部に応じた形状とするものである。これにより、表示画面の形状に合致して外縁に曲線部を含む検出領域を有する位置検出センサを実現できる。換言すれば四隅に曲線部を有する表示画面の形状に対応した検出領域を備えた位置検出センサが実現できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－４０２４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

今後においては、円形の表示画面に対応する位置検出センサの提供が要求される場合もあると考えられる。円形の表示画面の場合には、当該表示画面の円周を内接円とする矩形状の位置検出センサを用いることで、当該円形の表示画面上のどの位置を指示しても指示位置の検出が可能である。しかし、当該内接円の外側に位置検出に寄与しないセンサ領域が生じることになり無駄である。このため、円形の表示画面に対応した円形の位置検出センサの提供が望まれる。

【0005】

また、いわゆるジョイスティック（joystick）を電磁誘導方式の電子ペンと位置検出センサとにより構成することが考えられる。ジョイスティックは、スティック（レバー）を傾けることで方向入力が行える入力機器である。当該スティック部分に電子ペンを用い、スティックの動き（傾けた方向と角度）を位置検出センサで検出することで、構成が簡単で高精度に機能するジョイスティックが実現できる。ジョイスティックの場合、スティックをどのように操作しても、スティックの先端は、所定の円内を移動しているに過ぎないため、無駄のない円形の位置検出センサが必要になる。

【0006】

以上のことに鑑み、この発明は、電磁誘導方式の位置検出センサであって、高精度に機能する円形の位置検出センサと当該円形の位置検出センサを用いた位置検出装置とを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、この発明の位置検出センサは、
電磁誘導方式の位置検出回路に接続される位置検出センサであって、
円形基板と、
前記円形基板に対して、第１の方向に配設される複数の第１のループコイルと、
前記円形基板に対して、前記第１の方向と交差する第２の方向に配設される複数の第２のループコイルと
を備え、
複数の前記第１のループコイルのそれぞれは、前記第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなり、
複数の前記第２のループコイルのそれぞれは、前記第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、前記円形基板の外縁に沿う周縁部とからなる
ことを特徴とする。

【0008】

この発明の位置検出センサによれば、円形基板に対して、第１の方向に複数の第１のループコイルが配設され、第１の方向と交差する第２の方向に複数の第２のループコイルが配設されて構成される。複数の第１のループコイルのそれぞれは、第１の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、円形基板の外縁に沿う周縁部とからなる。また、複数の第２のループコイルのそれぞれは、第２の方向に対して交差する方向に延伸された直線部と、円形基板の外縁に沿う周縁部とからなる。これにより、円形のセンサ領域が適切に形成される位置検出センサが実現される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態の位置検出センサが用いられて構成される位置検出祖装置の構成例を説明するための図である。

【図2】実施の形態の位置検出センサの構成例を説明するための図である。

【図3】実施の形態の位置検出センサの構成例を説明するための図である。

【図4】実施の形態の位置検出センサの外観形状を説明するための図である。

【図5】実施の形態の位置検出センサの他の構成例を説明するための図である。

【図6】実施の形態の位置検出センサの他の構成例を説明するための図である。

【図7】実施の形態の位置検出センサが用いられて構成される位置検出装置の他の構成例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図を参照しながら、この発明による位置検出センサ、位置検出装置の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態の位置検出センサ、位置検出装置は、電磁誘導方式のものである。電磁誘導方式の位置検出装置について簡単に説明する。電磁誘導方式の位置検出装置は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれに複数のループコイルを配設した位置検出センサと、位置検出回路とからなる。当該位置検出回路は、当該位置検出センサの複数のループコイルに順次に電力を供給して磁界を発生させる送信期間と、電力の供給を停止し当該位置検出センサの複数のループコイルを通じて順次に外部からの磁界を受信する受信期間とを交互に設ける。

【0011】

対応する電子ペン（位置指示器）は、コイルとコンデンサとからなる共振回路を備え、当該位置検出センサ部からの磁界に応じて、当該コイルに電流が流れることにより位置指示信号を発生させ、これを位置検出センサに送信する。電子ペンから送信された位置指示信号は、受信期間において位置検出センサを通じて位置検出回路が受信して、位置検出センサ状の指示位置を検出する。なお、当該位置指示信号には、筆圧情報を含めることも可能であり、位置指示信号に筆圧情報が含められている場合には、指示位置とともに筆圧の検出もできる。

【0012】

このように、以下に説明する位置検出装置は、対応する電子ペンとの間で信号（磁気信号）を送受することにより、電子ペンに対して給電すると共に、電子ペンにより指示された位置検出センサ上の指示位置を検出できるものである。また、以下に説明する実施の形態の位置検出センサは、上述したように複数のループコイルが用いられて構成される電磁誘導方式のものである。以下においては説明を簡単にするため、Ｘ軸方向とＹ軸方向のループコイルの数は、それぞれ８本である場合を例にして説明する。

【0013】

［位置検出装置の構成例］
図１は、実施の形態の位置検出センサ１が用いられて構成される位置検出装置１００の構成例を説明するための図である。図１に示すように、位置検出装置１００は、位置検出センサ１と位置検出回路２とから構成され、位置検出センサ１に対して、電子ペン２００により位置指示操作がされる。電子ペン２００は、図１の左上に示すように、信号送受信用に用いられるコイルＬと、例えば可変容量コンデンサである筆圧検出部Ｃｖと、電子ペン２００に搭載されている回路基板上に設けられた共振コンデンサＣｆ等が並列に接続されることにより共振回路の構成とされたものである。

【0014】

位置検出センサ１は、詳しくは後述するが、円形基板１０に対して、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧとＹ軸ループコイル群ＹＧとが積層されて構成されたものである。位置検出センサ１のセンサ領域（位置検出領域）は、図１に示すように円形（この実施の形態では真円）の形状とされている。

【0015】

位置検出回路２は、選択回路２１と、発振器２２と、電流ドライバ２３と、切り替え接続回路２４と、受信アンプ２５と、位置検出用回路２６と、筆圧検出用回路２７と、処理制御部２８とを備える。処理制御部２８は、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリなどが接続されて構成されたマイクロプロセッサである。処理制御部２８は、後述もするように、選択回路２１におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２４の切り替えを制御すると共に、位置検出用回路２６及び筆圧検出用回路２７での処理タイミングを制御する。

【0016】

選択回路２１には、位置検出センサ１のＸ軸方向ループコイル群ＸＧ及びＹ軸方向ループコイル群ＹＧが接続される。選択回路２１は、処理制御部２８の制御に応じて、２つのループコイル群ＸＧ、ＹＧのうちの一のループコイルを順次選択する。発振器２２は、周波数ｆ０の交流信号を発生させ、電流ドライバ２３と筆圧検出用回路２７に供給する。電流ドライバ２３は、発振器２２から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路２４の送信側端子Ｔへ供給する。切り替え接続回路２４は、処理制御部２８からの制御により、選択回路２１によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を切り替える。

【0017】

すなわち、送信期間においては、接続先が送信側端子Ｔに切り替えられ、受信期間においては、接続先が受信側端子Ｒに切り替えられる。図１に示すように、送信側端子Ｔには電流ドライバ２３が、受信側端子Ｒには受信アンプ２５が接続されている。従って、送信期間においては、選択回路２１において選択されたループコイルに電流が供給されることにより、磁界が発生し、磁気信号が電子ペン２００に送信される。これにより、位置検出センサ１上にある電子ペン２００のコイルＬには誘導電圧が発生し、これに応じてコイルＬの周囲には磁界が発生して、磁気信号が位置検出センサ１側に送信される。

【0018】

受信期間においては、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧの各ループコイルＸ１～Ｘ８及びＹ軸方向ループコイル群ＹＧの各ループコイルＹ１～Ｙ８には、電子ペン２００から送信される磁気信号（電波）によって誘導電圧が発生する。選択回路２１により選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路２１及び切り替え接続回路２４を介して受信アンプ２５に送られる。受信アンプ２５は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、位置検出用回路２６及び筆圧検出用回路２７へ送出する。

【0019】

位置検出用回路２６は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波して、その検波出力信号をデジタル信号に変換し、処理制御部２８に出力する。処理制御部２８は、位置検出用回路２６からのデジタル信号、すなわち、各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて電子ペン２００のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。

【0020】

筆圧検出用回路２７は、受信アンプ２５の出力信号を発振器２２からの交流信号で同期検波して、それらの間の位相差（周波数偏移）に応じたレベルの信号を得、その位相差（周波数偏移）に応じた信号をデジタル信号に変換して処理制御部２８に出力する。処理制御部２８は、筆圧検出用回路２７からのデジタル信号、すなわち、送信した電波と受信した電波との位相差（周波数偏移）に応じた信号のレベルに基づいて、電子ペン２００に印加されている筆圧を検出する。

【0021】

処理制御部２８において検出された位置検出センサ１上の指示位置の座標値と、電子ペン２００に印加されている筆圧とは、この位置検出装置が搭載されている情報処理装置に供給されて、種々の処理に利用される。このように、この実施の形態の位置検出装置１００は、円形の位置検出センサ１を備えることにより、例えば、円形の表示画面を備えた表示装置と共に電磁誘導方式の入力デバイスとして機能する。また、電子ペン２００をジョイスティックのスティック（レバー）として操作可能にすることにより、電子ペン２００と位置検出装置１００とによって、電磁誘導方式のジョイスティックを実現できる。

【0022】

なお、位置検出センサ１の電極を構成するループコイルＸ１～Ｘ８及びループコイルＹ１～Ｙ８のそれぞれは、１ターンの場合もあれば、２ターン以上の複数ターンの場合もある。以下においては、ループコイルＸ１～Ｘ８及びループコイルＹ１～Ｙ８のそれぞれが、１ターンの場合の構成と、複数ターンの場合の例として２ターンの場合の構成について具体的に説明する。

【0023】

［１ターンのループコイルを用いて構成する位置検出センサ］
図２、図３は、位置検出センサの構成例を説明するための図であり、１ターン（１回巻き）のループコイルを用いて位置検出センサ１を構成した場合の例である。図２（Ａ）に示すように、円形基板１０の第１の面（円形面部）１０Ａには、Ｘ軸方向に１ターンの８本のループコイルＸ１～Ｘ８が配設されて、位置検出領域（センサ面）を構成している。各ループコイルＸ１～Ｘ８は、位置検出回路２に接続するために引き出された部分以外の部分は、第１の面１０Ａから突出することがないようにされている。ループコイルＸ１～Ｘ８は、Ｘ軸方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に延伸された直線部と、円形基板１０の第１の面１０Ａの外縁に沿う周縁部とからなる。

【0024】

具体的には、図２（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の左端に配置されるループコイルＸ１は、Ｘ軸方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に延伸された直線部ＳＬと、円形基板１０の第１の面１０Ａの外縁に沿う周縁部ＥＧとからなる。図２（Ｂ）に示したように、ループコイルＸ１は、右側が直線部ＳＬとなり、左側が周縁部ＥＧとなっている。Ｘ軸方向の右端に配置されるループコイルＸ８は、ループコイルＸ１と同一形状のものであるが、右側が円形基板１０の外縁となるので、右側が周縁部ＥＧとなり、左側が直線部ＳＬとなる。

【0025】

ループコイルＸ１の右側に位置するループコイルＸ２は、図２（Ｃ）に示すように、Ｘ軸方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に延伸された対向する直線部Ｓ１、Ｓ２と、円形基板１０の第１の面１０Ａの外縁に沿う対向する周縁部Ｅ１、Ｅ２とからなる。ループコイルＸ８の左側に位置するループコイルＸ６は、ループコイルＸ２と同一形状のものであるが、右側に直線部Ｓ２が位置し、左側に直線部Ｓ１が位置するものとなる。

【0026】

このように、Ｘ軸方向の左右両端のループコイルＸ１、Ｘ８以外のループコイルＸ２～Ｘ７は、Ｙ軸方向に延伸された対向する２本の直線部と、２本の直線部の端部間を接続する線部であって、第１の面１０Ａの外縁に沿う対向する２本の周縁部とからなる。この場合、２本の直線部の内、円形基板１０の中心に近い側の直線部の長さが、中心から離れた側の直線部の長さよりも長くなる。これにより、図２（Ａ）に示したように、円形基板１０の第１の面に対して、直線部をＸ軸方向にほぼ均等な間隔で配置できると共に、Ｘ軸方向の両端部分には、円形基板１０の外縁に沿って周縁部ＥＧを配置できる。

【0027】

また、図３に示すように、円形基板１０の第２の面（第１の面１０Ａの反対側（裏側）の円形面部）１０Ｂには、Ｙ軸方向に１ターンの８本のループコイルＹ１～Ｙ８が配設されて、位置検出領域（センサ面）を構成している。すなわち、この実施の形態の位置検出センサ１は、第１の面１０Ａには、第１の方向（Ｘ軸方向）に８本のループコイルＸ１～Ｘ８を配設し、第２の面１０Ｂには、第１の方向に交差する第２の方向（Ｙ軸方向）に８本のループコイルＹ１～Ｙ８を配設している。この例では、第１の方向と第２の方向とは、直交しているが、交差する角度は適宜の角度とすることが可能である。

【0028】

なお、第２の面１０Ｂに配設されるループコイルＹ１～Ｙ８は、配設される方向がＹ軸方向となるだけで、第１の面１０Ａに配設されるループコイルＸ１～Ｘ８と同様に配設される。すなわち、図３に示すように、Ｙ軸方向の両端に配置されるループコイルＹ１、Ｙ８は、Ｙ軸方向に対して交差する方向（Ｘ軸方向）に延伸された直線部と、円形基板１０の第２の面１０Ｂの外縁に沿う周縁部とからなるものである。従って、ループコイルＹ１は、上端部が第２の面１０Ｂの外縁に沿う周縁部となり、下側が直線部となっている。逆に、ループコイルＹ８は、下端部が第２の面１０Ｂの外縁に沿う周縁部となり、上側が直線部となっている。

【0029】

また、Ｙ軸方向の両端のループコイルＹ１、Ｙ８以外のループコイルＹ２～Ｙ７は、Ｘ軸方向に延伸された対向する２本の直線部と、２本の直線部の端部間を接続する線部であって、第２の面１０Ｂの外縁に沿う対向する２本の周縁部とからなる。この場合、２本の直線部の内、円形基板１０の中心に近い側の直線部の長さが、中心から離れた側の直線部の長さよりも長くなる。これにより、図３に示したように、円形基板１０の第２の面１０Ｂに対して、直線部をＹ軸方向にほぼ均等な間隔で配置できると共に、Ｙ軸方向の両端部分には、円形基板１０の外縁に沿って周縁部を配置できる。

【0030】

このように、円形基板１０の第１の面１０Ａには、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８を配設し、円形基板１０の第２の面１０Ｂには、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８を配設する。これにより、指示位置をピンポイントで特定可能な円形の位置検出センサ１が形成できる。なお、図２（Ａ）、図３に示したように、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧの配置とＹ軸方向ループコイル群ＹＧの配置を明確に示すため、それぞれの引き出し部は９０度異なる方向から引き出すようにした。しかし、実際には、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧの引き出し部とＹ軸方向ループコイル群ＹＧの引き出し部とは同一方向に形成される。

【0031】

例えば、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧの引き出し部に対して、Ｙ軸方向ループコイル群ＹＧの引き出し部を揃える場合を考える。この場合には、第２の面１０Ｂの各ループコイルＹ１～Ｙ８を、例えば中央付近にスルーホールを設けて、第１の面１０Ａに導き、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧに並列して、引き出し部に向かって、各ループコイルＹ１～Ｙ８を引き出すようにすればよい。また、Ｙ軸方向ループコイル群ＹＧの引き出し部に対して、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧの引き出し部を揃える場合にも、同様にすればよい。すなわち、第１の面１０Ａの例えば中央付近からＹ軸方向ループコイル群ＹＧの引き出し部に向かって、各ループコイルＸ１～Ｘ８を引き出すようにすればよい。

【0032】

もちろん、ループコイルＹ１～Ｙ８からの引き出し線を、円形基板１０の周囲を引き回すようにしたり、ループコイルＸ１～Ｘ８からの引き出し線を、円形基板１０の周囲を引き回すようにしたりしてもよい。要は、Ｘ軸方向ループコイル群ＸＧの引き出し部とＹ軸方向ループコイル群ＹＧの引き出し部とを揃えるようにする種々の方法を用いること可能である。

【0033】

図４は、実施の形態の位置検出センサ１の外観形状を説明するための図である。図４に示すように、位置検出センサ１の外観は、センサ領域（位置検出領域）を形成する円形基板１０部分と、円形基板１０部分に配設されるＸ軸方向ループコイル群ＸＧとＹ軸方向ループコイル群ＹＧとを引き出す引き出し部１１とからなる。このように、この実施の形態の位置検出センサ１は、円形の位置検出センサであり、引き出し部１１が、位置検出回路２の選択回路２１に接続される部分となる。従って、図２、図３を説明したようにループコイルが配設されて構成される円形の位置検出センサ１が位置検出回路２に接続されて、図１に示した位置検出装置１００が構成される。

【0034】

［２ターンのループコイルを用いて構成する位置検出センサ］
図５は、位置検出センサの他の構成例を説明するための図であり、２ターン（２回巻き）のループコイルを用いて位置検出センサ１Ａを構成した場合の例である。この例の位置検出センサ１Ａは、図１に示した位置検出センサ１に変えて用いることができるものであり、図１に示した位置検出回路２と共に、位置検出装置１００Ａを構成できる。図５（Ａ）に示すように、この例の位置検出センサ１Ａもまた、円形基板１０が用いられて構成さされるものである。

【0035】

円形基板１０の第１の面（円形面部）１０Ａには、Ｘ軸方向に２ターンの８本のループコイルＸａ～Ｘｈが配設されて、位置検出領域（センサ面）を構成している。各ループコイルＸａ～Ｘｈは、位置検出回路２に接続するために引き出された部分以外の部分は、第１の面１０Ａから突出することがないようにされている。基本的に図２、図３を用いて説明した位置検出センサ１の場合と同様に、ループコイルＸａ～Ｘｈは、Ｘ軸方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に延伸された直線部と、円形基板１０の第１の面１０Ａの外縁に沿う周縁部とからなる。

【0036】

具体的には、図５（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の左端に配置されるループコイルＸａは、Ｘ軸方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に延伸された直線部ＳＬ１、ＳＬ２と、円形基板１０の第１の面１０Ａの外縁に沿う周縁部ＥＧ１、ＥＧ２とからなる。図５（Ｂ）に示したように、ループコイルＸａは、直線部ＳＬ１と周縁部ＥＧ１とで１ターン目を構成し、直線部ＳＬ２と周縁部ＥＧ２とで２ターン目を構成する。この場合、右側（円形基板１０の中心側）から直線部ＳＬ１→直線部ＳＬ２→周縁部ＥＧ２→周縁部ＥＧ１の順にループコイルＸａの部分が並ぶ。

【0037】

Ｘ軸方向の右端に配置されるループコイルＸｈは、ループコイルＸａと同一形状のものであるが、右側が円形基板１０の外縁となるので、右側が周縁部ＥＧ１、ＥＧ２となり、左側が直線部ＳＬ１、ＳＬ２となる。ループコイルＸｈの場合にも、直線部ＳＬ１と周縁部ＥＧ１とで１ターン目を構成し、直線部ＳＬ２と周縁部ＥＧ２とで２ターン目を構成する。この場合、ループコイルＸａとは逆に、左側（円形基板１０の中心側）から直線部ＳＬ１→直線部ＳＬ２→周縁部ＥＧ２→周縁部ＥＧ１の順にループコイルＸｈの部分が並ぶ。

【0038】

ループコイルＸａの右側に位置するループコイルＸｂは、図５（Ｃ）に示すように、Ｘ軸方向に対して交差する方向（Ｙ軸方向）に延伸された対向する直線部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と、円形基板１０の第１の面１０Ａの外縁に沿う対向する周縁部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４とからなる。この場合、直線部Ｓ１と周縁部Ｅ１と直線部Ｓ２と周縁部Ｅ２とで１ターン目を構成し、直線部Ｓ３と周縁部Ｅ３と直線部Ｓ４と周縁部Ｅ４とで２ターン目を構成している。

【0039】

従って、ループコイルＸｂは、右側（円形基板１０の中心側）から直線部Ｓ１→直線部Ｓ３→直線部Ｓ４→直線部Ｓ２の順にループコイルＸａの直線部が並ぶ。また、直線部Ｓ１と直線部Ｓ２とを接続する周縁部Ｅ１と、直線部Ｓ３と直線部Ｓ４とを接続する周縁部Ｅ３とが図５（Ｃ）の上端側に並ぶ。また、直線部Ｓ２と直線部Ｓ３とを接続する周縁部Ｅ２と、直線部Ｓ４から引き出し部に戻る周縁部Ｅ４とが図５（Ｃ）の下端側に並ぶ。

【0040】

ループコイルＸｈの左側に位置するループコイルＸｆは、ループコイルＸｂと同一形状のものとなるが、ループコイルＸｆの直線部の並びがループコイルＸｂとは逆になる。すなわち、ループコイルＸｆの場合には、左側（円形基板１０の中心側）から直線部Ｓ１→直線部Ｓ３→直線部Ｓ４→直線部Ｓ２の順にループコイルＸｆの直線部が並ぶ。また、直線部Ｓ１と直線部Ｓ２とを接続する周縁部Ｅ１と、直線部Ｓ３と直線部Ｓ４とを接続する周縁部Ｅ３と図５（Ｃ）の上端側に並ぶ。また、直線部Ｓ２と直線部Ｓ３とを接続する周縁部Ｅ２と、直線部Ｓ４から引き出し部に戻る周縁部Ｅ４とが図５（Ｃ）の下端側に並ぶ。

【0041】

このように、Ｘ軸方向の左右両端のループコイルＸａ、Ｘｈ以外のループコイルＸｂ～Ｘｇは、Ｙ軸方向に延伸された対向する４本の直線部と、４本の直線部の端部間を接続する線部であって、第１の面１０Ａの外縁に沿う対向する４本の周縁部とからなる。この場合、４本の直線部の内、円形基板１０の中心に近い側の直線部の長さが、中心から離れた側の直線部の長さよりも長くなる。これにより、図５（Ａ）に示したように、円形基板１０の第１の面１０Ａに対して、直線部をほぼ均等な間隔で配置できると共に、Ｘ軸方向の両端部分には、円形基板１０の外縁に沿って周縁部を配置できる。

【0042】

なお、図示しないが、円形基板１０の第２の面（第１の面１０Ａの反対側（裏側）の円形面部）１０Ｂには、Ｙ軸方向に２ターンの８本のループコイルＹａ～Ｙｈが配設されて、位置検出領域（センサ面）が構成される。この例の位置検出センサ１Ａは、第１の面１０Ａには、第１の方向（Ｘ軸方向）に８本の２ターンのループコイルＸａ～Ｘｈを配設し、第２の面１０Ｂには、第１の方向に交差する第２の方向（Ｙ軸方向）に８本の２ターンのループコイルＹａ～Ｙｈを配設する。第２の面１０Ｂには、第１の面１０Ａに配設されたループコイルＸａ～Ｘｈを９０度回転させて、第２の面１０Ｂに配設するようにすれば、位置検出センサ１Ａが構成できる。この例では、第１の方向と第２の方向とは、直交するものとしているが、第１の方向と第２の方向との交差する角度は適宜の角度とすることが可能である。

【0043】

このように、円形基板１０の第１の面１０Ａには、Ｘ軸方向ループコイルＸａ～Ｘｈを配設し、円形基板１０の第２の面１０Ｂには、Ｙ軸方向ループコイルＹａ～Ｙｈを配設する。これにより、指示位置をピンポイントで特定可能な円形の位置検出センサ１Ａが形成できる。なお、この例の位置検出センサ１Ａにおいても、Ｘ軸方向ループコイルＸａ～ＸｈとＹ軸方向ループコイルＹａ～Ｙｈの引き出し部は、同一方向に形成される。

【0044】

従って、この例の位置検出センサ１Ａもまた、図４に示したように、センサ領域（位置検出領域）を形成する円形基板１０部分と、円形基板１０部分に配設されるＸ軸方向ループコイル群ＸＧとＹ軸方向ループコイル群ＹＧとを引き出す引き出し部１１とからなる。従って、図５を用いて説明したようにループコイルが配設されて構成される円形の位置検出センサ１Ａが、位置検出回路２に接続されることにより位置検出装置を構成できる。

【0045】

なお、位置検出センサ１Ａにおいては、２ターンのループコイルを用いる場合を例にして説明したが、３ターン以上のループコイルを用いる場合にも、同様に構成することができる。すなわち、各ループコイルは、配列方向と交差する方向に延伸された直線部と、円形基板の外縁に沿う周縁部とを備えるように構成すればよい。より詳しくは、各直線部は、配列方向に所定の間隔を空けて配設する。このようにすれば、円形基板１０に対して、ほぼ全面に渡って指示位置を良好に検出可能な位置検出センサを構成できる。

【0046】

［周辺電極の採用］
図６は、実施の形態の位置検出センサの他の構成例を説明するための図である。この例の位置検出センサ１Ｂは、円形基板２０の第１の面２０Ａと第２の面２０Ｂに対して、図２、図３を用いて説明した位置検出センサ１の場合と同様にループコイルＸ１～Ｘ８、ループコイルＹ１～Ｙ８を設ける。更に、位置検出センサ１Ｂの場合には、図６に示すように、円形基板２０の第１の面２０Ａには、その外縁に沿って、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を設ける。

【0047】

ループコイルＣＲ１、ＣＲ２は、他のループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ１～Ｙ８と同様に、磁気信号の送受信に用いる。このループコイルＣＲ１、ＣＲ２のみを動作させると、円形基板２０上の広い範囲で対応する電子ペン２００が存在するか否かを判別することが可能になる。これにより、処理制御部２８は、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を通じて、電子ペン２００の存在を検出できない場合は、ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ１～Ｙ８を用いた位置指示の検出を休止するように各部を制御することができる。また、処理制御部２８は、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２によって円形基板２０上に対応する電子ペン２００の存在を検出した場合には、ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ１～Ｙ８を用いた指示位置の検出を行うように各部を制御することができる。従って、当該位置検出センサ１Ｂを用いた位置検出装置の場合には、円形基板２０上に電子ペン２００が位置している場合においてのみ機能する省電力モードを備えた位置検出装置を実現できる。

【0048】

より具体的には、図１に示した位置検出装置１００において、位置検出センサ１に替えて、図６を用いて説明した位置検出センサ１Ｂを用いるようにする。この場合、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８に加えて、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２も選択回路２１に接続される。まず、処理制御部２８は、送信期間においては、切り替え接続回路２４を端子Ｔ側に切り替え、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２の両方を、あるいは、これらを順次に選択するようにして、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２から磁気信号を送出する。次に、処理制御部２８は、受信期間において、切り替え接続回路２４を端子Ｒ側に切り替え、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２の両方を、あるいは、これらを順次に選択するようにする。これにより、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を通じて磁気信号を受信して、位置検出用回路２６を通じて電子ペン２００が位置検出センサ１Ｂの位置検出領域上の指示位置を検出するようにする。

【0049】

処理制御部２８は、位置検出用回路２６からの検出出力に基づいて、電子ペン２００が位置検出センサ１Ｂの位置検出領域上に存在するか否かを判別する。処理制御部２８において、電子ペン２００の存在が確認できたとする。この場合には、送信期間において、処理制御部２８は、切り替え接続回路２４を端子Ｔ側に切り替え、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２に加えて、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８を順次に切り替えて、磁気信号を送信する。また、受信期間において、処理制御部２８は、切り替え接続回路２４を端子Ｒ側に切り替え、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２に加えて、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８を順次に切り替える。これにより、磁気信号を受信し、位置検出用回路２６、筆圧検出用回路２７を通じて電子ペンによる指示位置及び筆圧を検出する。

【0050】

なお、処理制御部２８において、電子ペン２００の存在が確認できなかった時には、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を用いた磁気信号の送信、受信を行い、電子ペン２００の存在が確認できるのを待つ。また、処理制御部２８において、電子ペン２００の存在が確認できた後に、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を通じて、電子ペン２００の存在が確認できなくなったとする。この場合には、処理制御部２８は、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８の利用を停止する。これにより、位置検出装置の省電力化が実現できる。

【0051】

また、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を、磁気信号の電力送信用にのみ用いるようにし、電子ペン２００に対して電力の供給を効率よく行うことができるようにすることもできる。また、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を、磁気信号の送信専用（給電用）に用いて、ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ１～Ｙ８を受信専用（指示位置検出用）にしてもよい。また、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２と同様にして、円形基板２０の第２の面２０Ｂにも、その外縁に沿って、ループコイルＣＲ３、ＣＲ４を設けてもよい。このようにすれば、より効率よく電子ペン２００に対して電力を供給し、また、電子ペン２００の存在の検知を適切に行うことができる。

【0052】

ここで、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２を、磁気信号の送信用（給電用）に用いて、ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ１～Ｙ８を受信用（指示位置検出用）に用いる場合の具体的な構成について考える。基本的には、図１に示した位置検出装置１００において、位置検出センサ１に替えて、図６を用いて説明した位置検出センサ１Ｂを用いるようにする。この場合、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８に加えて、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２も選択回路２１に接続される。

【0053】

この場合において、処理制御部２８は、送信期間においては、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２の両方を、あるいは、これらを順次に選択し、切り替え接続回路を端子Ｔ側に切り替えて、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２から磁気信号を送出する。一方、受信期間において、処理制御部２８は、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２は選択せずに、Ｘ軸方向ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ軸方向ループコイルＹ１～Ｙ８を順次に切り替えて、磁気信号を受信し、位置検出用回路２６及び筆圧検出用回路２７を通じて、電子ペン２００による指示位置及び筆圧を検出するようにすればよい。

【0054】

また、ここでは、１ターンのループコイルを用いた位置検出センサ１Ｂを構成する場合について説明したが、これに限るものではない。２ターン以上のループコイルを用いる場合であっても、同様にして、周辺電極としてのループコイルＣＲ１、ＣＲ２やループコイルＣＲ３、ＣＲ３を設けて位置検出センサを構成し、上述したように用いることも可能である。また、ループコイルＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３、ＣＲ４が、複数ターンのループコイルであってももちろん良い。また、円形基板の外縁に沿って設けるループコイルＣＲ１、ＣＲ２、…の数も適宜の数とすることができる。

【0055】

［位置検出センサ上の指示位置の特定方法］
上述した位置検出センサ１と位置検出回路２とにより、図１に示した位置検出装置１００を構成できる。また、位置検出センサ１に替えて位置検出センサ１Ａ（図５）、位置検出センサ１Ｂ（図６）を用いるようにしてもよい。いずれの位置検出センサを用いる場合であっても、電子ペン２００による指示位置の検出は、従来からある矩形の位置検出センサの場合と同様である。具体的には、まず、Ｙ軸方向ループコイルを順次に選択して受信信号のレベルを確認し（Ｙ軸ループコイルのスキャン処理）、次にＸ軸ループコイルを順次に選択して受信信号のレベルを確認する（Ｘ軸ループコイルのスキャン処理）。これにより、受信信号レベルの一番高い、Ｙ軸方向ループコイルとＸ軸ループコイルとの交点が指示位置となる。

【0056】

なお、円形の位置検出センサ１、１Ａ、１Ｂの外縁近傍が指示位置の場合には、複数のループコイルが存在しているために精度よく指示位置が特定できない場合がある。そこで、処理制御部２８の例えば不揮発性メモリ（図示せず）に、円形の位置検出センサのセンサ面の外縁近傍の指示位置を正確に検出するためのいわゆるルックアップテーブルを用意しておく。このルックアップテーブルは、センサ面の外縁近傍の電子ペン２００による指示位置と、その時の指示位置近傍のＸ軸方向ループコイル群ＸＧとＹ軸方向ループコイル群ＹＧの複数のループコイルに発生する電圧値とを対応付けて記憶保持するものである。

【0057】

そして、電子ペン２００による指示位置が、センサ面の外縁近傍であることが検出されたとする。この場合、その時の指示位置近傍の複数のループコイルに発生している誘導電圧に基づいて、処理制御部２８の不揮発性メモリのルックアップテーブルを参照し、適切な指示位置を特定する。これにより、指示位置はセンサ面の外縁のどの位置にあるのかを適切に判別できる。このように、円形の位置検出センサを用いる場合であっても、電子ペン２００による位置検出センサ上の指示位置を適切に特定することができる。

【0058】

もちろん、センサ面の外縁近傍だけでなく、外縁近傍以外の部分でも、電子ペンによる指示位置の検出にルックアップテーブルを用いることもできる。特に、位置検出センサが、図５を用いて説明したように、２ターンのループコイルを用いて構成されるものである場合には、異なるループコイルが重なりあう部分も多くなる。このため、処理制御部２８のルックアップテーブルに、位置検出センサのセンサ面上の電子ペン２００による種々の指示位置と、その時の指示位置近傍のループコイル群ＸＧとループコイル群ＹＧの複数のループコイルに発生する電圧値とを対応付けて記憶保持しておく。

【0059】

このように構成されたルックアップテーブルを用いることによって、２ターンのループコイルを用いて構成した位置検出センサの場合であっても、電子ペンによる指示位置を適切に補正して、位置検出センサのセンサ面上の正確な指示位置を特定できる。このことは、２ターン以上のループコイルを用いて位置検出センサを構成する場合についても言えることである。すなわち、電子ペンの指示位置を適切に特定するために、ループコイルのターン数、配設の仕方に応じて、指示位置と各ループコイルの電圧値とを対応付けたルックアップテーブルを処理制御部２８に用意しておく。これにより、円形の位置検出センサを用いる場合であっても、電子ペンによる指示位置を適切に特定することができる。

【0060】

［ジョイスティック用の位置検出装置の構成例］
図７は、実施の形態の位置検出センサ１が用いられて構成される位置検出装置の他の構成例を説明するための図であり、いわゆるジョイスティック用の位置検出装置１００Ａの構成例である。図７に示した位置検出装置１００Ａにおいて、図１に示した位置検出装置１００と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、当該部分の説明は重複するため省略する。

【0061】

ジョイスティックは、ゲームの操作装置で広く用いられているように、基準位置にあるスティック（レバー）を種々の方向に傾けるように操作し、傾けた方向と傾けた角度により操作情報を入力する。従って、ジョイスティックの場合には、電子ペンにより実現するスティック（レバー）を基準位置に傾け操作が可能なように固定し、当該スティックの傾けた方向と傾けた角度を検出できるようにすればよい。このため、ジョイスティックのスティック（レバー）として機能する電子ペン２００Ａは、図７の左上に示したように、筆圧検出部Ｃｖは備えずに、コイルＬとコンデンサＣｆ等が並列に接続されて形成された共振回路を備えるものでよい。

【0062】

一方、図７に示した位置検出装置１００Ａは、位置検出センサ１と位置検出回路２Ａとからなる。図７と図１とを比較すると分かるように、位置検出回路２Ａは、筆圧検出用回路２７は備えず、位置検出用回路２６に替えて、傾き検出用回路２９が設けられたものである。ジョイスティックのスティック（レバー）として機能する電子ペン２００Ａは、位置検出センサ１の円形基板１０の中心の真上にペン先を円形基板１０に向け、傾け操作が可能なように固定されることになる。

【0063】

この例の位置検出装置１００Ａもまた、図１に示した位置検出装置１００の場合と同様に、送信期間と受信期間とを設けて機能する。すなわち、位置検出装置１００Ａは、位置検出センサ１の複数のループコイルに順次に電力を供給して磁界を発生させる送信期間と、電力の供給を停止し位置検出センサ１の複数のループコイルを通じて順次に外部からの磁界を受信する受信期間とを交互に設ける。

【0064】

受信期間においては、傾き検出用回路２９において、位置検出センサ１の各ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波して、その検波出力信号をデジタル信号に変換し、処理制御部２８に出力する。処理制御部２８は、傾き検出用回路２９らのデジタル信号、すなわち、各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて電子ペン２００Ａの傾きの方向と傾きの角度を算出する。

【0065】

すなわち、電子ペン２００Ａのペン先に近いループコイルには、より多くの誘導電圧が発生する。また、電子ペン２００Ａの傾き角度が小さければ、電子ペン２００Ａからの磁気信号に応じて誘導電圧が発生するループコイルの範囲は狭く、電子ペン２００Ａの傾き角度が大きければ、電子ペン２００Ａからの磁気信号に応じて誘導電圧が発生するループコイルの範囲は広くなる。従って、誘導電圧が高いループコイルの位置により、電子ペン２００の傾き方向を特定でき、誘導電圧が発生するループコイルの範囲に応じて、傾き角度を特定できる。

【0066】

このようにして、位置検出センサ１を用いて、電子ペン２００Ａをスティック（レバー）として操作するジョイスティック用として好適な位置検出装置１００Ａを構成できる。なお、位置検出センサは、図２、図３を用いて説明した位置検出センサ１を用いる場合に限るものではなく、図５を用いて説明した２ターンのループコイルを用いた位置検出回路２Ａを用いるようにしてもよい。また、３ターン以上のループコイルを用いて、図５を用いて説明した位置検出センサ１Ａと同様に構成される円形の位置検出センサを用いてもよい。

【0067】

［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の位置検出センサ１、１Ａ、１Ｂによれば、従来にない円形の位置検出センサを実現できる。円形の位置検出センサは矩形の位置検出センサとは異なり、四隅が無いので省スペースに組み込みが可能になる。また、円形の表示デバイスが用いられる場合においても、これに対応する円形の位置検出センサが実現できる。すなわち、円形の位置検出センサにより、円形の表示デバイスに対応したセンサ領域を無駄なく形成することができる。また、円形の位置検出センサ１、１Ａ、１Ｂと位置検出回路２Ａとによって、いわゆるジョイスティックを構成する場合に用いて好適な位置検出装置１００Ａを実現できる。

【0068】

［変形例］
上述した実施の形態の位置検出センサ１、１Ａ、１Ｂでは、ループコイルＸ１～Ｘ８、Ｙ１～Ｙ８において、周縁部は円形基板１０、２０の外縁に沿って曲線となるようにした。周縁部は、できるだけ円形基板１０、２０の外縁に沿っていることが望ましいためである。しかし、周縁部は、曲線によって構成する場合に限るものではない。ループコイルの周縁部は、複数の直線の組み合わせによって構成してもよい。また、例えば、図２（Ｃ）に示した周縁部Ｅ１、Ｅ２や図５（Ｃ）に示した周縁部Ｅ３、Ｅ４などの比較的に長さが短い周縁部の場合には、単一の直線により構成してもよい。

【0069】

また、位置検出センサ１、１Ａ、１Ｂは、いわゆるフレキシブル基板（ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits））の構成とすることにより、種々の機器に搭載しやすくすることができる。フレキシブル基板の構成とされた位置検出センサは、円形基板１０、２０を薄膜状の絶縁体（ベースフィルム）で形成し、その上にループコイルを配設して構成することができる。フレキシブル基板は、柔軟性があり、弱い力で繰り返し変形させることが可能であり、変形した場合にもその電気的特性を維持する特性をもつものである。

【0070】

また、２ターン以上のループコイルを用いる場合には、１つのループコイルの直線部は、例えば、図５に示したように、互いに所定間隔を空けて配設するようにしたが、これに限るものではない。１つのループコイルの直線部のいくつかを密接させるように配設することも可能である。このため、２ターン以上のループコイルを用いる場合であっても、図２、図３を用いて説明した態様で、ループコイルを配設することも可能である。この場合には、より強い磁気信号を送出したり、受信する磁気信号のレベルを大きくしたりするなどのことが可能である。

【0071】

要は、ループコイルについて、直線部と周縁部とを設けるようにし、円形のセンサ面を形成できるように、ループコイルを配設すればよい。換言すれば、各ループコイルは、直線部と周縁部とからなり、周縁部が少なくとも円形基板の外縁（外周）の円弧の一部に対応するように設ければよい。

【0072】

なお、複数ターンのループコイルを用いる場合において、１つのループコイルの各直線部を、所定間隔を空けて配設した場合には、電子ペンから送信される磁気信号を高精度に受信することができるエリアを広範囲に設けることができる。また、上述した実施の形態では、円形基板１０、２０は真円であるものとして説明したが、必ずしも真円である必要はない。楕円形や半円形の位置検出センサを構成することもできる。

【符号の説明】

【0073】

１、１Ａ、１Ｂ…位置検出センサ、１０、２０…円形基板、１０Ａ…第１の面、１０Ｂ…第２の面、１１…引き出し部、Ｘ１～Ｘ８…Ｘ軸方向ループコイル、Ｙ１～Ｙ８…Ｙ軸方向ループコイル、Ｘａ～Ｘｈ…Ｘ軸方向ループコイル、Ｙａ～Ｙｈ…Ｙ軸方向ループコイル、ＳＬ、ＳＬ１、ＳＬ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…直線部、ＥＧ、ＥＧ１、ＥＧ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４…周縁部、２、２Ａ…位置検出回路、２１…選択回路、２２…発振器、２３…電流ドライバ、２４…切り替え接続回路、２５…受信アンプ、２６…位置検出用回路、２７…筆圧検出用回路、２８…処理制御部、２９…傾き検出用回路、１００、１００Ａ…位置検出装置、２００、２００Ａ…電子ペン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】