特許 7079838 位置検出装置、ならびに電磁誘導結合及び静電結合に基づく位置検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】位置検出装置、ならびに電磁誘導結合及び静電結合に基づく位置検出方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20220526BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20220526BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20220526BHJP

   G06F 3/03 20060101ALI20220526BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 620

G06F3/041 560

G06F3/044 120

G06F3/041 512

G06F3/046 A

G06F3/03 400B

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020500277

(86)(22)【出願日】2018-11-15

(86)【国際出願番号】 JP2018042223

(87)【国際公開番号】W WO2019159456

(87)【国際公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-01-08

(31)【優先権主張番号】P 2018022683

(32)【優先日】2018-02-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】桂平 勇次

(72)【発明者】

【氏名】原 英之

【審査官】滝谷 亮一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１６４７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４１３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７６３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２７２０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

Ｇ０６Ｆ ３／０４６

Ｇ０６Ｆ ３／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに重ならない状態で第１の方向に複数の第１のループ電極が配列されていると共に、互いに重ならない状態で前記第１の方向とは交差する第２の方向に複数の第２のループ電極が配列されているセンサを備え、
前記第１のループ電極及び前記第２のループ電極をコイルとして指示体と電磁誘導結合 する状態と、前記第１のループ電極及び前記第２のループ電極の両端を短絡するか、ある いは、一端をオープンとして指示体と静電結合する状態とに切り替えられる位置検出装置 であって、
前記指示体と前記電磁誘導結合する状態の場合に、前記複数の第１のループ電極の中か ら互いに隣接する複数の第１のループ電極を同時に選択すると共に、前記複数の第２のル ープ電極の中から互いに隣接する複数の第２のループ電極を同時に選択して、前記指示体 による前記センサにおける指示位置の検出を行う
ことを特徴とする位置検出装置。

【請求項2】

前記指示体と前記電磁誘導結合する状態の場合に用いる回路として、
前記複数の第１のループ電極の中から互いに隣接する複数の第１のループ電極を同時に 選択する第１の選択回路と、
前記複数の第２のループ電極の中から互いに隣接する複数の第２のループ電極を同時に 選択する第２の選択回路と、
前記第１の選択回路で選択された複数の第１のループ電極に、前記指示体との電磁誘導 結合により流れる誘導電流を加算して増幅する第１の増幅回路と、
前記第２の選択回路で選択された複数の第２のループ電極に、前記指示体との電磁誘導 結合により流れる誘導電流を加算して増幅する第２の増幅回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項3】

前記同時に選択する前記互いに隣接する前記複数の第１のループ電極及び前記複数の第 ２の電極は、互いに並列に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項4】

前記同時に選択する前記互いに隣接する前記複数の第１のループ電極及び前記複数の第 ２の電極は、互いに直列に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項5】

前記第１の選択回路は、前記複数の第１のループ電極の中から互いに隣接する複数の第 １のループ電極を、１個ずつ順次ずらしながら同時に選択し、
前記第２の選択回路は、前記複数の第２のループ電極の中から互いに隣接する複数の第 ２のループ電極を、１個ずつずらしながら同時に選択する
ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。

【請求項6】

前記コイルとして指示体と電磁誘導結合する状態と、前記両端を短絡するか、あるいは 、一端をオープンとして指示体と静電結合する状態とは、時分割で切り替えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項7】

前記電磁誘導結合している指示体による指示位置を検出するための第１の検出回路と、
前記静電結合している指示体による指示位置を検出するための第２の検出回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項8】

前記電磁誘導結合する指示体は、電子ペンであり、前記静電結合する指示体は、人体で ある
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項9】

複数の前記第１のループ電極は、基板の表面に形成され、複数の前記第２のループ電極 は、前記基板の裏面に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項10】

前記基板は、透明基板である
ことを特徴とする請求項９に記載の位置検出装置。

【請求項11】

複数の前記第１のループ電極のそれぞれ及び複数の前記第２のループ電極のそれぞれは 、それぞれの前記配列方向に直交する方向に細長の形状を有し、前記ループ電極の配列ピ ッチは、人の指の接触面積に応じたものとされている
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項12】

複数の前記第１のループ電極のそれぞれ及び複数の前記第２のループ電極のそれぞれに は、ループの内側に向かう突起部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。

【請求項13】

互いに重ならない状態で第１の方向に複数の第１のループ電極が配列されていると共に、互いに重ならない状態で前記第１の方向とは交差する第２の方向に複数の第２のループ電極が配列されているセンサを用い、前記第１のループ電極及び前記第２のループ電極を コイルとして指示体と電磁誘導結合する状態と、前記第１のループ電極及び前記第２のル ープ電極の両端を短絡するか、あるいは、一端をオープンとして指示体と静電結合する状 態とに切り替えて、前記指示体の位置を検出するようにする電磁誘導結合及び静電結合に基づく指示体位置検出方法であって、
前記指示体と前記電磁誘導結合する状態の場合に、前記複数の第１のループ電極の中か ら互いに隣接する複数の第１のループ電極を同時に選択すると共に、前記複数の第２のル ープ電極の中から互いに隣接する複数の第２のループ電極を同時に選択して、前記指示体 による前記センサにおける指示位置の検出を行う
ことを特徴とする電磁誘導結合及び静電結合に基づく指示体位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電磁誘導結合による指示体による指示位置の検出と、静電結合による指示体による指示位置の検出とが、共通の位置検出センサを用いて可能な位置検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

静電結合方式の位置検出センサを用いて、静電結合方式に対応のスタイラス（電子ペン）による指示位置を検出すると共に、人間の指タッチ位置の検出を行えるようにした位置検出装置が知られている。しかし、この位置検出装置の場合、スタイラスによる指示位置の検出の際に、手などの人体が位置検出センサ面に触れると、スタイラスによる指示位置を正確に検出することが困難になるという問題があった。

【0003】

この点、電磁誘導方式の位置検出センサによりスタイラスによる指示位置を検出し、人間の指タッチ位置の検出は、静電結合方式の位置検出センサで行うようにすれば、上述の問題を解決することができる。

【0004】

しかしながら、位置検出装置に、電磁誘導方式の位置検出センサと静電結合方式の位置検出センサとをそれぞれ別個に設けると、構成が複雑になってしまうという問題がある。

【0005】

そこで、この問題を解決するために、特許文献１（特許第５７０２５１１号公報）や特許文献２（特許第５８１９５６５号公報）には、１個の共通の位置検出センサで、電磁誘導方式による位置検出と、静電結合方式の位置検出を実現するようにした位置検出装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５７０２５１１号公報

【文献】特許第５８１９５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１で提案されている位置検出装置の位置検出センサは、基板の表面と裏面とに、互いに直交する方向に延長する複数の線状の導体（Ｘ軸線体及びＹ軸線体）を設け、Ｘ軸線体及びＹ軸線体の一端側と他端側のそれぞれにスイッチ回路を設けて、電磁誘導結合用のループコイルを形成及びループコイルの切り替えを行ったり、静電結合用途におけるＸ軸線体及びＹ軸線体の切り替えを行うように構成されている。このため、構成が複雑になってしまうという問題があった。

【0008】

また、特許文献２に提案されている位置検出装置の位置検出センサでは、基板の表面と裏面とに、互いに直交する方向に延長する複数の線状の導体（Ｘ軸線体及びＹ軸線体）を設けると共に、複数のＸ軸線体及び複数のＹ軸線体のそれぞれを、電磁誘導方式で用いるものと、静電結合方式で用いるものとで分ける構成とされている。このため、位置検出センサにおいて、電磁誘導方式で検出することができるエリアと、静電結合方式で検出することができるエリアとが分かれて存在するものとなり、位置検出センサの全エリアを、電磁誘導方式と静電結合方式とで共用することができないという問題があった。

【0009】

この発明は、以上の問題点を解決することができるようにした位置検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するために、
互いに重ならない状態で第１の方向に複数の第１のループ電極が配列されていると共に、互いに重ならない状態で前記第１の方向とは交差する第２の方向に複数の第２のループ電極が配列されているセンサを備え、
前記第１のループ電極及び前記第２のループ電極をコイルとして指示体と電磁誘導結合 する状態と、前記第１のループ電極及び前記第２のループ電極の両端を短絡するか、ある いは、一端をオープンとして指示体と静電結合する状態とに切り替えられる位置検出装置 であって、
前記指示体と前記電磁誘導結合する状態の場合に、前記複数の第１のループ電極の中か ら互いに隣接する複数の第１のループ電極を同時に選択すると共に、前記複数の第２のル ープ電極の中から互いに隣接する複数の第２のループ電極を同時に選択して、前記指示体 による前記センサにおける指示位置の検出を行う
ことを特徴とする位置検出装置を提供する。

【0011】

上述の構成の位置検出装置のセンサには、互いに交差する第１の方向と、第２の方向とに、複数の第１のループ電極と、複数の第２のループ電極とが配列されている。したがっ て、指示体と電磁誘導結合するときには、センサに配列されているループ電極をそのまま コイルとして用いることができる。そして、指示体と静電結合をするときには、前記第１ の複数のループ電極のそれぞれ及び前記第２のループ電極のそれぞれの両端を短絡するか 、あるいは、一端をオープンとするようにするので、構成を簡単にすることができる。そ して、指示体と電磁誘導結合する状態の場合には、互いに隣接する複数の第１のループ電 極を同時に選択すると共に、互いに隣接する複数の第２のループ電極を同時に選択して、 前記指示体による前記センサにおける指示位置の検出を行う。これにより、幅の広いルー プコイルを等価的に構成して、指示体を効率よく検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】この発明による位置検出装置の第１の実施形態の構成例を示す図である。

【図2】第１の実施形態の位置検出装置の電磁誘導モードにおける動作状態を説明するための図である。

【図3】第１の実施形態の位置検出装置の静電結合モードにおける動作状態を説明するための図である。

【図4】この発明による位置検出装置の第２の実施形態の構成例を示す図である。

【図5】第２の実施形態の第１の例の位置検出装置において、電磁誘導モードにおける選択回路によるループ電極の選択制御を説明するための図である。

【図6】第２の実施形態の第１の例の位置検出装置において、電磁誘導モードにおける動作を説明するための図である。

【図7】第２の実施形態の第１の例の位置検出装置の位置検出センサと等価な位置検出センサのループコイルの配列例を示す図である。

【図8】第２の実施形態の第２の例の位置検出装置において、電磁誘導モードにおける動作を説明するための図である。

【図9】第２の実施形態の第２の例の位置検出装置において、電磁誘導モードにおける動作を説明するための図である。

【図10】第２の実施形態の第２の例の位置検出装置の位置検出センサと等価な位置検出センサのループコイルの配列例を示す図である。

【図11】この発明による位置検出装置の第３の実施形態の構成例を示す図である。

【図12】第３の実施形態の位置検出装置の電磁誘導モードにおける動作状態を説明するための図である。

【図13】この発明による位置検出装置の位置検出センサの他の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】

【0013】

［第１の実施形態］
図１は、この発明の第１の実施形態の位置検出装置１の構成例を示す図である。この実施形態の位置検出装置１では、第１の指示体の例としての電子ペン（スタイラス）と、第２の指示体の例としての人の指とを用いることを可能としており、いずれの指示体によって位置指示されたときにも、それぞれの指示体による指示位置の座標（Ｘ，Ｙ）を検出するできるようにしている。

【0014】

この第１の実施形態の位置検出装置で検出対象の第１の指示体である電子ペン２は、以下に説明する例では、図２に示すように、磁性体コア２０１に巻回されたコイル２０２を備え、信号発生回路２０３からの信号をコイル２０２を通じて電磁誘導エネルギーとして位置検出装置１に送信する構成を備える。なお、電子ペン２は、信号発生回路２０３を駆動するためのバッテリ（図示は省略）を備える。

【0015】

この実施形態の位置検出装置１は、図１に示すように、位置検出センサ１０と、この位置検出センサ１０に接続される信号処理回路２０とからなる。この例では、位置検出センサ１０は、液晶ディスプレイなどの表示装置の表示画面上に配置する透明センサの構成とされている。

【0016】

すなわち、この例の位置検出センサ１０では、矩形のガラス基板などの透明基板１１の横方向をＸ軸方向（第１の方向の例）とすると共に、透明基板１１の横方向に直交する縦方向をＹ軸方向（第２の方向の例）として構成し、透明基板１１に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）または銀や銅などの細線を組み合わせたメタルメッシュ電極により細長いループ電極が互いに重ならないように、一定間隔で複数配列したループ電極群が形成されて構成されている。

【0017】

ループ電極群は、例えば、第１の電極の例としてのループ電極Ｘの複数個からなるＸループ電極群１２と、第２の電極の例としてのループ電極Ｙの複数個からなるＹループ電極群１３との２層構造になっている。この例では、透明基板１１の表面側に、Ｙ軸方向を細長のループの長手方向とするループ電極Ｘの複数個が、Ｘ軸方向に、互いに重ならない状態で、一定間隔で配列されてＸループ電極群１２が形成される。また、透明基板１１の裏面側には、Ｘ軸方向を細長のループの長手方向とするループ電極Ｙの複数個が、Ｙ軸方向に、互いに重ならない状態で、一定間隔で配列されてＹループ電極群１３が形成されている。この例では、Ｘループ電極群１２は、４０個のループ電極Ｘ（Ｘ１～Ｘ４０）からなり、Ｙループ電極群１３は、３０個のループ電極Ｙ（Ｙ１～Ｙ３０）からなる。

【0018】

なお、以下の説明においては、ループ電極Ｘ１～Ｘ４０のそれぞれを区別する必要がないときには、ループ電極Ｘとのみ記載し、また、同様に、ループ電極Ｙ１～Ｙ３０のそれぞれを区別する必要がないときには、ループ電極Ｙとのみ記載することとする。

【0019】

ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙの配列ピッチは、位置検出センサ１０上を指でタッチした際の接触面積の大きさに相当する程度の、例えば３～６ｍｍが好ましい。そして、電子ペン２からの信号を効率良く受信するためには、ループコイルの幅は広い方が良いので、図１に示すように、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙの隣り合うものの間の間隔はできるだけ狭い方がよい。そこで、この例では、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙの隣り合うもの同士は、近接する状態とされている。したがって、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙのそれぞれの配列方向のループの幅は、配列ピッチよりも僅かに小さいものとされている。

【0020】

位置検出センサ１０に接続される信号処理回路２０は、この例では、Ｘループ電極群１２の中から１個のループ電極Ｘを選択するための選択回路２１と、Ｙループ電極群１３の中から１個のループ電極Ｙを選択する選択回路２２と、電磁誘導結合による第１の指示体の検出時と静電結合による第２の指示体の検出時とで切り替えられるモード切替回路２３と、電磁誘導結合している第１の指示体による指示位置を検出するための第１の検出回路の例を構成するペン信号受信回路２４と、静電結合している第２の指示体による指示位置を検出するための第２の検出回路の例を構成するタッチ検出制御回路２５と、コンピュータからなる処理制御回路２６とを含んで構成されている。

【0021】

選択回路２１は、２個のマルチプレクサ２１１及び２１２で構成されており、複数個のループ電極Ｘ（Ｘ１～Ｘ４０）のそれぞれの巻き始め端（Ｘ１ａ～Ｘ４０ａ）が一方のマルチプレクサ２１１に接続され、巻き終わり端（Ｘ１ｂ～Ｘ４０ｂ）のそれぞれが他方のマルチプレクサ２１２に接続されている。そして、２個のマルチプレクサ２１１及び２１２が処理制御回路２６からの選択制御信号ＳＥｘにより連動して選択制御されることで、選択回路２１により、Ｘループ電極群１２の内からループ電極Ｘが１個ずつ順次に選択される。

【0022】

そして、Ｘループ電極群１２の内の、選択制御信号ＳＥｘにより選択された１個のループ電極Ｘの巻き始め端がマルチプレクサ２１１で選択されて、このマルチプレクサ２１１の共通端子ＸＡに接続され、同じループ電極Ｘの巻き終わり端がマルチプレクサ２１２で選択されて、このマルチプレクサ２１２の共通端子ＸＢに接続される。

【0023】

また、選択回路２２は、２個のマルチプレクサ２２１及び２２２で構成されており、複数個のループ電極Ｙ（Ｙ１～Ｙ３０）の巻き始め端（Ｙ１ａ～Ｙ３０ａ）のそれぞれが一方のマルチプレクサ２２１に接続され、巻き終わり端（Ｙ１ｂ～Ｙ３０ｂ）のそれぞれが他方のマルチプレクサ２２２に接続されている。そして、２個のマルチプレクサ２２１及び２２２は、処理制御回路２６からの選択制御信号ＳＥｙにより連動して選択制御されることで、選択回路２２により、Ｙループ電極群１３の内からループ電極Ｙが１個ずつ順次に選択される。

【0024】

そして、Ｙループ電極群１３の内の、選択制御信号ＳＥｙにより選択された１個のループ電極Ｙの巻き始め端がマルチプレクサ２２１で選択されて、このマルチプレクサ２２１の共通端子ＹＡに接続され、同じループ電極Ｙの巻き終わり端がマルチプレクサ２２２で選択されて、このマルチプレクサ２２２の共通端子ＹＢに接続される。

【0025】

モード切替回路２３は、ループ電極Ｘ用の切替スイッチ回路２３ＸＡ及び２３ＸＢと、ループ電極Ｙ用の切替スイッチ回路２３ＹＡ及び２３ＹＢとを備える。そして、マルチプレクサ２１１の共通端子ＸＡは、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＡの可動端子に接続され、また、マルチプレクサ２１２の共通端子ＸＢは、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＢの可動端子に接続される。また、マルチプレクサ２２１の共通端子ＹＡは、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＹＡの可動端子に接続され、マルチプレクサ２２２の共通端子ＹＢは、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＹＢの可動端子に接続される。

【0026】

そして、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＡ，２３ＸＢ，２３ＹＡ，２３ＹＢの一方の固定端子Ｐはペン信号受信回路２４に接続され、他方の固定端子Ｆはタッチ検出制御回路２５に接続される。

【0027】

そして、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＡの一方の固定端子Ｐは、ペン信号受信回路２４のＸ側差動入力アンプ２４Ｘの一方の入力端子（図の例では、反転入力端子）に接続されており、また、切替スイッチ回路２３ＸＢの一方の固定端子Ｐは、Ｘ側差動入力アンプ２４Ｘの他方の入力端子（図の例では、非反転入力端子）に接続されている。また、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＹＡの一方の固定端子Ｐは、ペン信号受信回路２４のＹ側差動入力アンプ２４Ｙの一方の入力端子（図の例では、反転入力端子）に接続されており、また、切替スイッチ回路２３ＹＢの一方の固定端子Ｐは、Ｙ側差動入力アンプ２４Ｙの他方の入力端子（図の例では、非反転入力端子）に接続されている。

【0028】

そして、ペン信号受信回路２４のＸ側差動入力アンプ２４Ｘ及びＹ側差動入力アンプ２４Ｙの後段には、図示は省略したが、Ｘ軸信号受信回路及びＹ軸信号受信回路がそれぞれ設けられている。これらＸ軸信号受信回路及びＹ軸信号受信回路は、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙで検出されたペン信号（電子ペン２から受信した信号）の受信レベルを検出し、その検出した受信レベルの情報を、処理制御回路２６に供給する。処理制御回路２６は、ペン信号受信回路２４からの情報から、電子ペン２による位置検出センサ１０上における指示位置の座標（Ｘ，Ｙ）を検出する。

【0029】

また、この例では、切替スイッチ回路２３ＸＡの他方の固定端子Ｆと、切替スイッチ回路２３ＸＢの他方の固定端子Ｆとは互いに接続され、その接続点が、タッチ検出制御回路２５のタッチ信号検出アンプ２５１の入力端に接続される。また、切替スイッチ回路２３ＹＡの他方の固定端子Ｆと、切替スイッチ回路２３ＹＢの他方の固定端子Ｆとは互いに接続され、その接続点が、タッチ検出制御回路２５の送信出力ドライバ２５２の出力端に接続される。したがって、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙは、両端を短絡されるので、それぞれ１本の電極線として動作する。

【0030】

送信出力ドライバ２５２の前段には、発振回路２５３が接続されており、この発振回路２５３からの所定の周波数ｆの周波数信号が送信出力ドライバ２５２を通じて、位置検出センサ１０に送信される。また、タッチ検出制御回路２５のタッチ信号検出アンプ２５１の後段には、送信出力ドライバ２５２を通じて位置検出センサ１０に送信された信号が、当該位置検出センサ１０を通じて受信される信号のレベルを検出し、その検出した信号のレベルの情報を、処理制御回路２６に供給するタッチ検出回路（図示は省略）が設けられている。

【0031】

処理制御回路２６は、タッチ検出制御回路２５からの信号のレベルが、指により指示された位置では変化することを用いて、指による位置検出センサ１０上における指示位置の座標（Ｘ，Ｙ）を検出する。

【0032】

処理制御回路２６は、ペン信号受信回路２４及びタッチ検出制御回路２５からの受信情報に基づいて、上述のようなそれぞれの指示体の指示位置の座標を検出すると共に、これらペン信号受信回路２４及びタッチ検出制御回路２５に、タイミング制御信号を供給する。

【0033】

また、処理制御回路２６は、選択回路２１のマルチプレクサ２１１及び２１２に選択制御信号ＳＥｘを供給して、Ｘループ電極群１２の中から１個のループ電極Ｘを順次に選択するように制御すると共に、選択回路２２のマルチプレクサ２２１及び２２２に選択制御信号ＳＥｙを供給して、Ｙループ電極群１３の中から１個のループ電極Ｙを順次に選択するように制御する。

【0034】

さらに、処理制御回路２６は、モード切替回路２３に、切替スイッチ回路２３ＸＡ，２３ＸＢ，２３ＹＡ，２３ＹＢの可動端子を固定端子Ｐと接続する状態（電磁誘導モード）と、切替スイッチ回路２３ＸＡ，２３ＸＢ，２３ＹＡ，２３ＹＢの可動端子を固定端子Ｆと接続する状態（静電結合モード）とに切り替えるモード切替信号ＭＤを供給する。

【0035】

この実施形態では、処理制御回路２６は、モード切替信号ＭＤによりモード切替回路２３を所定の時間長期間ごとに、固定端子Ｐ側と固定端子Ｆ側とに交互に切り替えることで、位置検出装置１を、電磁誘導モードと静電結合モードとを時分割で切り替えるようにする。

【0036】

［第１の実施形態の位置検出装置１の動作］
この実施形態では、処理制御回路２６は、所定の時間長期間において、モード切替信号ＭＤにより、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＡ，２３ＸＢ，２３ＹＡ，２３ＹＢの可動端子を固定端子Ｐに接続する状態とすると共に、ペン信号受信回路２４を駆動させて電磁誘導モードに切替制御する。そして、処理制御回路２６は、この電磁誘導モードの期間において、選択回路２１のマルチプレクサ２１１及び２１２を、Ｘループ電極群１２の中からループ電極Ｘのそれぞれを１個ずつ、順次に全て選択するように制御すると共に、選択回路２２のマルチプレクサ２２１及び２２２を、Ｙループ電極群１３の中からループ電極Ｙのそれぞれを１個ずつ、順次に全て選択するように制御する。

【0037】

すると、この電磁誘導モードの状態の位置検出装置１では、図２に示すように、選択回路２１で選択された１個のループ電極Ｘの両端は、ペン信号受信回路２４のＸ側差動入力アンプ２４Ｘの反転入力端子及び非反転入力端子に接続される。同様に、選択回路２２で選択されたループ電極Ｙの両端は、ペン信号受信回路２４のＹ側差動入力アンプ２４Ｙの反転入力端子及び非反転入力端子にされる。

【0038】

このときには、位置検出センサ１０上で電子ペン２により位置指示されると、電子ペン２からの信号に応じてループ電極Ｘ及びループ電極Ｙに誘起される誘導電流がＸ側差動入力アンプ２４Ｘ及びＹ側差動入力アンプ２４Ｙで増幅され、後段のＸ軸信号受信回路及びＹ軸信号受信回路に供給されて、そのレベルが検出される。

【0039】

処理制御回路２６は、選択回路２１のマルチプレクサ２１１及び２１２及び選択回路２２のマルチプレクサ２２１及び２２２の選択制御信号ＳＥｘ及び選択制御信号ＳＥｙによる切り替えタイミングと、ペン信号受信回路２４からの電子ペン２から送出される信号の受信検出出力に基づいて、前述したようにして、電子ペン２による位置検出センサ上における指示位置の座標（Ｘ，Ｙ）を検出する。

【0040】

そして、電磁誘導モードの期間が終了すると、この実施形態では、処理制御回路２６は、モード切替信号ＭＤにより、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＡ，２３ＸＢ，２３ＹＡ，２３ＹＢの可動端子を固定端子Ｆに接続すると共に、タッチ検出制御回路２５を駆動させて静電結合モードに切替制御する。そして、処理制御回路２６は、この静電結合モードの期間においても、選択回路２１及び選択回路２２を選択制御信号ＳＥｘ及び選択制御信号ＳＥｙにより切り替えて、Ｘループ電極群１２の中からループ電極Ｘのそれぞれを１個ずつ、順次に選択するように制御すると共に、Ｙループ電極群１３の中からループ電極Ｙのそれぞれを１個ずつ、順次に選択するように制御する。

【0041】

この静電結合モードにおける位置検出装置１では、図３に示すように、選択回路２２で選択されて、巻き始め端が接続された共通端子ＸＡと巻き終わり端が接続された共通端子ＹＡとが互いに接続されて１本の電極線として作用するループ電極Ｙに、順次に、タッチ検出制御回路２５の送信出力ドライバ２５２を通じて発振回路２５３からの所定の周波数の信号が供給される。また、選択回路２１で選択されて、巻き始め端が接続された共通端子ＹＡと巻き終わり端が接続された共通端子ＹＢとが互いに接続されて１本の電極線として作用するループ電極Ｘは、タッチ検出制御回路２５のタッチ信号検出アンプ２５１の入力端に接続される状態となる。

【0042】

このとき、送信出力ドライバ２５２を通じて短絡されているループ電極Ｙに送信されている信号は、短絡されているループ電極Ｘで受信されて、その受信レベルがタッチ信号検出アンプ２５１に供給されるが、位置検出センサ１０に指３がタッチされているときには、ループ電極Ｙに送信される信号の一部は、その指３及び人体を通じて流れてしまうので、その指タッチ位置のループ電極Ｙからループ電極Ｘへ伝達される信号が減少する。処理制御回路２６は、タッチ検出制御回路２５からの受信信号レベルの変化を検出することで、指タッチ位置の座標を検出する。

【0043】

そして、静電結合モードの期間が終了すると、この実施形態では、処理制御回路２６は、モード切替信号ＭＤにより、上述したようにして、電磁誘導モードに切り替える。以下、同様にして、電磁誘導モードと静電結合モードとを時分割で繰り返す。

【0044】

以上のようにして、上述した第１の実施形態の位置検出装置１では、Ｘループ電極群１２及びＹループ電極群１３が形成されている位置検出センサ１０を用いて、電磁誘導方式により電子ペン２による指示位置の座標を検出することができると共に、静電結合方式により指３による指示位置の座標を検出することができる。

【0045】

そして、この第１の実施形態の位置検出装置１は、位置検出センサ１０には、線状の電極ではなく、Ｘループ電極群１２及びＹループ電極群１３が形成されているので、線状の電極を端部で接続してループ電極を形成をする必要はない。このため、位置検出装置１は、Ｘループ電極群１２の中からループ電極Ｘのそれぞれ、また、Ｙループ電極群１３の中からループ電極Ｙのそれぞれを選択する選択回路２１及び選択回路２２と、モード切替回路２３とを用いた簡単な構成とすることができる。

【0046】

［第２の実施形態］
上述の第１の実施形態の位置検出装置１では、選択回路２１及び選択回路２２において、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを、電磁誘導モード及び静電結合モードの両方において、それぞれ１個ずつを順次に選択するようにした。しかし、電磁誘導モードでは、Ｘループ電極群１２及びＹループ電極群１３の内から、互いに隣り合う複数個を、同時に選択することにより、幅の広いループコイルを等価的に構成して、電子ペン２からの信号をより効率良く検出することができるようにすることができる。以下に説明する第２の実施形態は、そのように構成した場合である。なお、以下の説明においては、静電結合モードの動作は、第１の実施形態と同様となるので、主として、電磁誘導モードについての動作について説明する。

【0047】

＜第２の実施形態の第１の例＞
図４～図７は、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙのそれぞれ隣接する２個ずつを同時に選択するように構成した第２の実施形態の位置検出装置１Ａの構成例を説明するための図である。

【0048】

図４は、第２の実施形態の位置検出装置１Ａの構成例を示す図である。この第２の実施形態の位置検出装置１Ａにおいては、図４に示すように、第１の実施形態の位置検出装置１における選択回路２１と選択回路２２に代えて、選択回路２１Ａ及び選択回路２２Ａが設けられると共に、処理制御回路２６に代えて、処理制御回路２６Ａが設けられる。その他は、第１の実施形態の位置検出装置１と同様の構成とされる。この図４において、上述した第１の実施形態の位置検出装置１と同一部分には、同一参照符号を付してその説明は省略する。

【0049】

選択回路２１Ａは、この第２の実施形態では、セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａとで構成される。セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａは、図４に示すように、ループ電極Ｘ（Ｘ１～Ｘ４０）の個数分のスイッチを備えるもので、各ループ電極Ｘ（Ｘ１～Ｘ４０）の巻き始め端Ｘ１ａ～Ｘ４０ａのそれぞれが、セレクトスイッチ２１１Ａの各スイッチの一端に接続され、巻き終わり端Ｘ１ｂ～Ｘ４０ｂのそれぞれが、セレクトスイッチ２１２Ａの各スイッチの一端に接続される。

【0050】

そして、セレクトスイッチ２１１Ａの複数個のスイッチの他端側は共通に接続されて、セレクトスイッチ２１１Ａの共通端子ＸＡ´に接続されている。同様に、セレクトスイッチ２１２Ａの複数個のスイッチの他端側は共通に接続されて、セレクトスイッチ２１２Ａの共通端子ＸＢ´に接続されている。セレクトスイッチ２１１Ａの共通端子ＸＡ´は、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＡの可動端子に接続され、セレクトスイッチ２１２Ａの共通端子ＸＢ´は、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＸＢの可動端子に接続される。

【0051】

そして、この第２の実施形態の第１の例では、電磁誘導モードにおいては、セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａは、処理制御回路２６Ａからの選択制御信号ＳＥＭｘにより、Ｘループ電極群１２の内から、隣接する２個ずつのループ電極Ｘを、選択する２個のループ電極Ｘを、１個ずつ順次ずらしながら、選択するように制御される。

【0052】

図５は、この第２の実施形態の第１の例の位置検出装置１Ａにおいて、電磁誘導モードにおけるセレクトスイッチ２１１Ａ及び２１２Ａの複数個のスイッチの選択制御を説明するための図である。この図５は、セレクトスイッチ２１１Ａ及び２１２Ａにおいて、Ｘループ電極群１２の各ループ電極Ｘ１～Ｘ４０のそれぞれが接続されるスイッチのオン、オフの切替状態を、時間の経過の順に示したものであり、「１」はスイッチオン、「０」はスイッチオフとすることを意味している。電磁誘導モードでは、選択制御信号ＳＥＭｘ及びＳＥＭｙにより、図５に示す選択制御が繰り返し行われる。

【0053】

すなわち、選択回路２１Ａのセレクトスイッチ２１１Ａとセレクトスイッチ２１２Ａとは、同じ、隣接する２個のループ電極Ｘを、順次に選択するが、最初にループ電極Ｘ１及びＸ２が接続されている２個のスイッチをオンとして、これらループ電極Ｘ１及びＸ２を、共通端子ＸＡ´及びＸＢ´に接続する。次いで、ループ電極Ｘ２及びＸ３が接続されている２個のスイッチをオンとして、これらループ電極Ｘ２及びＸ３を、共通端子ＸＡ´及びＸＢ´に接続する。さらに、ループ電極Ｘ３及びＸ４、Ｘ４及びＸ５、Ｘ５及びＸ６というように、選択するループ電極Ｘを１個ずつずらしながら、２個のループ電極Ｘを共通端子ＸＡ´及びＸＢ´に接続する。

【0054】

共通端子ＸＡ´及びＸＢ´は、モード切替回路２３の固定端子Ｐ側を通じてペン信号受信回路２４のＸ側差動入力アンプ２４Ｘに接続されているので、ペン信号受信回路２４では、選択された２個ずつのループ電極Ｘについてペン信号の受信レベルを検出することになる。

【0055】

このように隣接する２個のループ電極Ｘを同時に選択したときには、図６に示すように、２個のコイルが並列に接続されて、Ｘ側差動入力アンプ２４Ｘに供給される状態となる。この場合に、隣接する２個のループ電極Ｘｎ及びＸｎ＋１（ただし、ｎ＝１，２，・・・，３９）のそれぞれに電子ペン２との電磁誘導結合により誘起される電流をｉ１及びｉ２とすると、Ｘ側差動入力アンプ２４Ｘには、これら２個のループ電極Ｘｎ及びＸｎ＋１に誘起される電流の加算値に対応した出力α（ｉ１＋ｉ２）が得られる。

【0056】

以上のようにして、セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａを、図５に示した順序で隣接する２個のループ電極Ｘを順次に選択するようにして、電子ペン２からの信号を検出することは、図７に示すように、互いに重複して配設されているループコイル１４を、順番に選択するという電磁誘導方式における周知の検出方法と等価となる。この例の場合には、隣接する２個のループ電極を同時に選択するようにすることで、ループ電極の配列ピッチの２倍の幅のループコイルを形成することができる。

【0057】

以上は、Ｘ座標を求めるためのＸループ電極群１２に対する選択回路２１Ａについて説明したが、Ｙ座標を求めるためのＹループ電極群１３に対する選択回路２２Ａについても同様に構成することができる。

【0058】

すなわち、選択回路２２Ａは、この第２の実施形態では、ループ電極Ｙ（Ｙ１～Ｙ３０）の個数分のスイッチを備えるセレクトスイッチ２２１Ａ及びセレクトスイッチ２２２Ａとで構成され、図４に示すように、各ループ電極Ｙ（Ｙ１～Ｙ３０）の巻き始め端Ｙ１ａ～Ｙ３０ａのそれぞれが、セレクトスイッチ２２１Ａの各スイッチの一端に接続され、巻き終わり端Ｙ１ｂ～Ｙ３０ｂのそれぞれが、セレクトスイッチ２２２Ａの各スイッチの一端に接続される。

【0059】

そして、セレクトスイッチ２２１Ａの複数個のスイッチの他端側は共通に接続されて、セレクトスイッチ２２１Ａの共通端子ＹＡ´に接続され、セレクトスイッチ２２２Ａの複数個のスイッチの他端側は共通に接続されて、セレクトスイッチ２２２Ａの共通端子ＹＢ´に接続されている。そして、セレクトスイッチ２２１Ａの共通端子ＹＡ´は、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＹＡの可動端子に接続され、セレクトスイッチ２２２Ａの共通端子ＹＢ´は、モード切替回路２３の切替スイッチ回路２３ＹＢの可動端子に接続される。

【0060】

そして、この第２の実施形態の第１の例では、電磁誘導モードにおいては、セレクトスイッチ２２１Ａ及びセレクトスイッチ２２２Ａは、処理制御回路２６Ａからの選択制御信号ＳＥＭｙにより、上述したＸループ電極群１２の内からの、隣接する２個ずつのループ電極Ｘの選択制御と同様にして、選択する２個のループ電極Ｙを、１個ずつ順次ずらしながら、選択するように制御される。

【0061】

したがって、ループ電極Ｙについても、図６に示した動作と同様となり、ペン信号受信回路２４のＹ側差動入力アンプ２４Ｙには、２個のループ電極Ｙｍ及びＸｍ＋１（ｍ＝１，２，・・・，２９）に誘起される電流の加算値に対応した出力α（ｉ１＋ｉ２）が得られる。そして、Ｙループ電極群１３についても、互いに重複して配設されているループコイルを、順番に選択するという電磁誘導方式における周知の検出方法と等価となる。

【0062】

なお、前述したように、静電結合モードにおいては、この第２の実施形態においても、セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａ、また、セレクトスイッチ２２１Ａ及びセレクトスイッチ２２２Ａは、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを１個ずつ選択するように制御される。このため、処理制御回路２６Ａからは、静電結合モードにおいては、セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａ、また、セレクトスイッチ２２１Ａ及びセレクトスイッチ２２２Ａには、それぞれ複数のスイッチを１個ずつオンとするＳＥＣｘ、ＳＥＣｙが供給される。

【0063】

＜第２の実施形態の第２の例＞
上述の第１の例は、電磁誘導モードにおいては、隣接する複数（この例では２個）のループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを、同時に選択するようにしたが、隣接する２個以上のループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを、同時に選択することもできる。第２の例は、その場合の例であり、３個の場合について、以下に説明する。

【0064】

すなわち、この第２の例の場合にも、位置検出装置の構成は、図４に示した位置検出装置１Ａの構成をそのまま用いる。そして、この第２の例の位置検出装置においては、処理制御回路２６Ａから電磁誘導モードにおいて選択回路２１Ａの２個のセレクトスイッチ２１１Ａ及び２１２Ａ、また、選択回路２２Ａの２個のセレクトスイッチ２２１Ａ及び２２２Ａに供給する選択制御信号ＳＥＭｘ及びＳＥＭｙが、第１の例と異なる。

【0065】

図８は、この第２の実施形態の第２の例の位置検出装置１Ａにおいて、電磁誘導モードにおけるセレクトスイッチ２１１Ａ及び２１２Ａの複数個のスイッチの選択制御を説明するための図である。

【0066】

この例では、選択回路２１Ａのセレクトスイッチ２１１Ａとセレクトスイッチ２１２Ａとは、同じ、隣接する３個のループ電極Ｘを、順次に選択するが、最初にループ電極Ｘ１，Ｘ２及びＸ３が接続されている３個のスイッチをオンとして、これらループ電極Ｘ１，Ｘ２及びＸ３を、共通端子ＸＡ´及びＸＢ´に接続する。次いで、ループ電極Ｘ２，Ｘ３及びＸ４が接続されている３個のスイッチをオンとして、これらループ電極Ｘ２，Ｘ３及びＸ４を、共通端子ＸＡ´及びＸＢ´に接続する。さらに、ループ電極Ｘ３，Ｘ４及びＸ５、Ｘ４，Ｘ５及びＸ６、Ｘ５，Ｘ６及びＸ７というように、選択するループ電極Ｘを１個ずつずらしながら、３個のループ電極Ｘを共通端子ＸＡ´及びＸＢ´に接続する。

【0067】

このように隣接する３個のループ電極Ｘを同時に選択したときには、図９に示すように、３個のループ電極Ｘ（コイル）が並列に接続されて、Ｘ側差動入力アンプ２４Ｘに供給される状態となる。この場合に、隣接する３個のループ電極Ｘｎ、Ｘｎ＋１及びＸｎ＋２（ただし、ｎ＝１，２，・・・，３８）のそれぞれに電子ペン２との電磁誘導結合により誘起される電流をｉ１，ｉ２及びｉ３とすると、Ｘ側差動入力アンプ２４Ｘには、これら３個のループ電極Ｘｎ、Ｘｎ＋１及びＸｎ＋２に誘起される電流の加算値に対応した出力α（ｉ１＋ｉ２＋ｉ３）が得られる。

【0068】

以上のようにして、セレクトスイッチ２１１Ａ及びセレクトスイッチ２１２Ａを、図８に示した順序で隣接する３個のループ電極Ｘを順次に選択するようにして、電子ペン２からの信号を検出することは、図１０に示すように、互いに重複して配設されているループコイル１５を、順番に選択するという電磁誘導方式における周知の検出方法と等価となる。この例の場合には、隣接する３個のループ電極を同時に選択するようにすることで、ループ電極Ｘの配列ピッチの３倍の幅のループコイルを形成することができる。

【0069】

Ｙ座標を求めるためのＹループ電極群１３に対する選択回路２２Ａについても同様に構成することができ、３個のコイルが並列に接続されて、Ｙ側差動入力アンプ２４Ｙに供給される状態となる。

【0070】

［第３の実施形態］
上述した第２の実施形態の位置検出装置１Ａでは、電磁誘導モードにおいては、選択回路２１Ａ及び選択回路２２Ａでは、図６及び図９に示したように、複数のループ電極Ｘ及び複数のループ電極Ｙを並列に接続して選択するようにしたが、隣接する複数のループ電極Ｘ及び複数のループ電極Ｙを選択したときにループ電極（コイル）が直列に接続されるように選択回路を構成することもできる。第３の実施形態は、その場合の例である。

【0071】

図１１は、第３の実施形態の位置検出装置１Ｂの構成例を説明するための図である。以下の説明においては、この第３の実施形態の位置検出装置１Ｂの電磁誘導モードにおける動作を中心として説明する。

【0072】

この第３の実施形態の位置検出装置１Ｂにおいては、図１１に示すように、第１の実施形態の位置検出装置１における選択回路２１と選択回路２２に代えて、選択回路２１Ｂ及び選択回路２２Ｂが設けられると共に、処理制御回路２６に代えて、処理制御回路２６Ｂが設けられる。その他は、第１の実施形態の位置検出装置１と同様の構成とされる。この図１１においては、上述した第１の実施形態の位置検出装置１と同一部分には、同一参照符号を付してその説明は省略する。なお、図１１では、ペン信号受信回路２４及びタッチ検出制御回路２５は図示を省略した。

【0073】

選択回路２１Ｂは、この第３の実施形態では、第１の実施形態のマルチプレクサ２１１及び２１２と同様の構成のマルチプレクサ２１１Ｂ及び２１２Ｂと、複数個、この例ではループ電極Ｘ（Ｘ１～Ｘ４０）の個数分より１個少ない数である３９個の３端子スイッチＳＸ１～ＳＸ３９とで構成される。３端子スイッチは、第１の端子、第２の端子及び第３の端子の３端子を備え、設定制御信号により、それら３つの端子の中から任意の２つの端子の間を接続するように設定することができるスイッチである。

【0074】

そして、ループ電極Ｘ（Ｘ１～Ｘ３９）の巻き終わり端Ｘ１ｂ～Ｘ３９ｂのそれぞれが、各３端子スイッチＳＸ１～ＳＸ３９の第１の端子に接続され、ループ電極Ｘ（Ｘ２～Ｘ４０）の巻き始め端Ｘ２ａ～Ｘ４０ａのそれぞれが、各３端子スイッチＳＸ１～ＳＸ３９の第２の端子に接続される。そして、各３端子スイッチＳＸ１～ＳＸ３９の第３の端子が、マルチプレクサ２１１Ｂ及び２１２Ｂに接続される。ただし、ループ電極Ｘ１の巻き始め端Ｘ１ａは、マルチプレクサ２１２Ｂに直接に接続され、また、ループ電極Ｘ４０の巻き終わり端Ｘ４０ｂは、マルチプレクサ２１１Ｂに直接に接続されている。

【0075】

そして、この実施形態では、処理制御回路２６Ｂからは、モード切替信号ＭＤの他に、各３端子スイッチＳＸ１～ＳＸ３９のそれぞれに対して、その設定を制御する設定制御信号ＣＴｘが送出されると共に、マルチプレクサ２１１Ｂに対して選択制御信号ＳＥｘＡ及びマルチプレクサ２１２Ｂに対して選択制御信号ＳＥｘＢがそれぞれ送出される。

【0076】

例えば、隣接する２個のループ電極Ｘを直列に接続するようにする場合には、まず、ループ電極Ｘ１の巻き終わり端Ｘ１ｂが第１の端子に接続されている３端子スイッチＳＸ１が、第１の端子と第２の端子とが接続されるように設定制御されると共に、その隣のループ電極Ｘ２の巻き終わり端Ｘ２ｂが第１の端子に接続されている３端子スイッチＳＸ２が、第１の端子と第３の端子とが接続されるように設定制御される。そして、マルチプレクサ２１１Ｂは、３端子スイッチＳＸ２を選択し、マルチプレクサ２１２Ｂは、ループ電極Ｘ１の巻き始め端Ｘ１ａを選択するように制御される。

【0077】

次いで、３端子スイッチＳＸ１が、第１の端子と第３の端子とが接続されるように設定制御されると共に、その隣の３端子スイッチＳＸ２が、第１の端子と第２の端子とが接続されるように設定制御され、更にその隣の３端子スイッチＳＸ３が、第１の端子と第３の端子とが接続されるように設定制御される。そして、マルチプレクサ２１１Ｂは、第１の端子と第３の端子とが接続されている３端子スイッチＳＸ３を選択し、マルチプレクサ２１２Ｂは、同様に第１の端子と第３の端子とが接続されている３端子スイッチＳＸ１を選択するように選択制御される。

【0078】

以下順次に、隣接する３個の３端子スイッチＳＸｎ～ＳＸｎ＋２の組が、１個の３端子スイッチ分ずつ、順次にずらされて設定制御される。そして、その隣接する３個の３端子スイッチＳＸｎ～ＳＸｎ＋２の内、両端の３端子スイッチＳＸｎ及びＳＸｎ＋２は、第１の端子が第３の端子に接続され、中央の３端子スイッチＳＸｎ＋１は、第１の端子が第２の端子に接続されるように設定制御される。そして、マルチプレクサ２１１Ｂとマルチプレクサ２１２Ｂは、両端の３端子スイッチＳＸｎ＋２及び３端子スイッチＳＸｎを選択するように制御される。

【0079】

このように選択回路２１Ｂが選択制御されたときには、図１２に示すように、２個のループ電極Ｘ（コイル）が直列に接続されて、Ｘ側差動入力アンプ２４Ｘに供給される状態となって、２個のループ電極Ｘに誘起される電流の加算値に対応した出力がＸ側差動入力アンプ２４Ｘに得られる。

【0080】

なお、２個ずつを直列に接続する場合に限られる訳ではなく、隣接する３個のループ電極Ｘを直列に接続すると共に、その３個のループ電極Ｘの組を、１個ずつずらすように制御することもできる。３個以上の場合には、両端のループ電極Ｘの巻き始め端をマルチプレクサ２１１Ｂ及び２１２Ｂに接続すると共に、両端で挟まれる間のループ電極Ｘは、隣り合うものの、巻き終わり端と巻き始め端とを接続するように、それら複数のループ電極Ｘが接続される３端子スイッチのそれぞれを制御するようにする。

【0081】

以上は、Ｘループ電極群１２についての説明であるが、Ｙループ電極群１３についての選択回路２２Ｂも同様に構成されて、同様にして複数個のループ電極Ｙずつを直列に接続するように制御することができる。すなわち、選択回路２２Ｂは、第１の実施形態のマルチプレクサ２２１及び２２２と同様の構成のマルチプレクサ２２１Ｂ及び２２２Ｂと、複数個、この例ではループ電極Ｙ（Ｙ１～Ｙ３０）の個数分より１個少ない数である２９個の３端子スイッチＳＹ１～ＳＹ２９とで構成される。

【0082】

そして、選択回路２２Ｂのこれらのマルチプレクサ２２１Ｂ及び２２２Ｂ、並びに３端子スイッチＳＹ１～ＳＹ２９が、処理制御回路２６Ｂからの選択制御信号ＳＥｙＡ及びＳＥｙＢ並びに設定制御信号ＣＴｙにより制御されることにより、Ｘループ電極群１２の場合と同様にして、隣接する複数個のループ電極Ｙを順次に直列に接続して選択するようにすることができる。

【0083】

なお、この第３の実施形態の静電結合モードにおいては、第２の実施形態と同様に、１個ずつのループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを、選択回路２１Ｂ及び選択回路２２Ｂで選択するようにするものである。

【0084】

［他の実施形態］
上述の実施形態では、位置検出センサ１０は、透明基板１１にＩＴＯや銀や銅などの細線を組み合わせたメタルメッシュ電極などの実質的に透明化が可能な導電材料により、ループ電極Ｘ、ループ電極Ｙを形成した。このため、位置検出センサ１０を構成する電極のラインは、例えば１ミリメートル程度の所定の幅を持ったパターンとして形成される。このような電極のラインを用いた位置検出センサを、タッチ検出動作に用いると、ループ電極Ｘの幅及びループ電極Ｙの幅の内側部分は電気的に空洞になるので、指などの人体との容量が、ループ電極Ｘ，ループ電極Ｙの中央部において減少し、指による指示位置を正確に求めることが難しくなる。

【0085】

このような問題を解決するためには、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを構成する電極のラインのパターンからループ電極Ｘの幅の内側及びループ電極Ｙの幅の内側に突出する突起部を形成すればよい。図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙを構成する電極のラインのパターンからループ電極Ｘの幅の内側及びループ電極Ｙの幅の内側に突出する突起部の例である。

【0086】

図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置検出センサにおいては、ループ電極Ｘとループ電極Ｙとは直交して交差するように配置されるので、ループ電極Ｘの幅分とループ電極Ｙの幅分とで矩形の空洞領域１６が形成される。

【0087】

図１３（Ａ）の例においては、ループ電極Ｘの電極ラインパターンからは、矩形の空洞領域１６の中心に向かう位置において、当該電極ラインパターンに直交して交差する方向に突出する互いに対向する２個の突起部１７ａ，１７ｂが形成される。また、ループ電極Ｙの電極ラインパターンからは、矩形の空洞領域１６の中心位置において、当該電極ラインパターンに直交して交差する方向に突出する、互いに対向する２個の突起部１８ａ，１８ｂが形成される。

【0088】

また、図１３（Ｂ）の例においても、ループ電極Ｘの電極ラインパターンに直交して交差する方向に突出する突起部１７ｃ，１７ｄが形成されるが、この例においては、矩形の空洞領域１６の中心からずれた位置に向かい、互いに対向しないように、これら突起部１７ｃ，１７ｄが形成される。同様に、ループ電極Ｙの電極ラインパターンに直交して交差する方向に突出する突起部１８ｃ，１８ｄが形成されるが、この例においては、矩形の空洞領域１６の中心からずれた位置に向かって互いに対向しない状態で、これら突起部１８ｃ，１８ｄが形成される。

【0089】

以上の図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように電極パターンを構成した位置検出センサによれば、矩形の空洞領域１６に指がタッチしたときにも、当該空洞領域１６内には、突起部１７ａ、１７ｂ及び突起部１８ａ、１８ｂあるいは突起部１７ｃ、１７ｄ及び突起部１８ｃ、１８ｄが存在するので、指は、実質的にループ電極Ｘ及びループ電極Ｙと接触することになり、指タッチを、より検出し易くなる。

【0090】

このようにループ電極Ｘ，Ｙの内側に突起部１７ａ、１７ｂ及び突起部１８ａ、１８ｂあるいは突起部１７ｃ、１７ｄ及び突起部１８ｃ、１８ｄを設けたとしても、電子ペンから放射される磁界は突起部の線幅に比較して十分に広い領域に亘って放射されるので、ペン信号の受信動作時には、突起部１７ａ、１７ｂ及び突起部１８ａ、１８ｂあるいは突起部１７ｃ、１７ｄ及び突起部１８ｃ、１８ｄは、電子ペンからの磁界信号を受信する場合に殆ど影響を与えることはない。

【0091】

［その他の実施形態または変形例］
なお、上述の実施形態では、静電結合モードにおいては、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙのそれぞれは、巻き始め端と巻き終わり端とを接続して短絡するようにしたが、巻き始め端と巻き終わり端との一方をオープン（解放端）とし、他方をタッチ検出制御回路２５に接続するための端部としてもよい。

【0092】

また、上述の実施形態では、位置検出センサ１０は、透明基板１１にＩＴＯや銀や銅などの細線を組み合わせたメタルメッシュ電極によりループ電極Ｘ、ループ電極Ｙを形成した透明センサの構成としたが、表示装置の表示画面上に配置する用途以外の用途では、不透明センサの構成であっても勿論よい。

【0093】

また、上述の実施形態においては、ペン信号受信回路２４のＸ側入力及びＹ側入力の増幅回路は、差動アンプの構成としたが、ループ電極Ｘ及びループ電極Ｙのそれぞれの一端を固定電位に接続して、他端を単一入力のアンプに供給する構成としてもよい。

【0094】

また、上述の実施形態では、処理制御回路２６，２６Ａ，２６Ｂからのモード切替信号ＭＤにより、位置検出装置１，１Ａ，１Ｂは、電磁誘導モードと静電結合モードとを時分割で実行するように切り替えるようにした。しかし、電磁誘導モードと静電結合モードとの切り替えは、使用者が、手動で切り替えるようにしても勿論よい。その場合には、位置検出装置には、使用者による切り替え操作が可能な切替スイッチや押釦スイッチが設けられ、例えば処理制御回路が当該切替スイッチや押釦スイッチの切替状態に応じて、電磁誘導モードと静電結合モードとを切り替えるようにする。

【0095】

また、位置検出装置が、電子ペンからの信号を位置検出センサを通じて受信する状態であるときには、位置検出装置を電磁誘導モードに切り替え、電子ペンからの信号を位置検出センサを通じて受信しない状態では、静電結合モードとするように切り替えてもよい。

【0096】

また、電子ペン及び位置検出装置の双方に例えばブルートゥース（登録商標）規格の近距離無線通信回路を設け、位置検出装置の近距離無線通信回路が、電子ペンからの信号を受信した状態には、位置検出装置を電磁誘導モードに切り替え、電子ペンからの信号を受信しない状態では、静電結合モードとするように切り替えてもよい。

【0097】

なお、上述の実施形態では、静電結合モードで検出する対象としての第２の指示体は、人体の指としたが、パッシブ静電方式の電子ペンであってもよい。また、アクティブ静電結合方式の電子ペンであってもよい。アクティブ静電結合方式の電子ペンの場合には、タッチ検出制御回路２５の代わりに、アクティブ静電結合方式の電子ペンからの信号をループ電極Ｘとループ電極Ｙとのそれぞれについて受信して、そのレベルを検出する回路が設けられるものである。

【0098】

また、上述の実施形態では、電磁誘導モードにおいては、発振回路を備える電子ペン２からの信号を受信することで、電子ペン２による指示位置を検出するようにした。しかし、これに限られるものではなく、電子ペンとして、コイルとキャパシタとからなる共振回路を備えるものを用い、電磁誘導モードにおいて、位置検出装置から電磁誘導結合で電子ペンに交流信号を送信し、電子ペンの共振回路を介して帰還される信号を受信することで電子ペンによる指示位置を検出する構成とすることもできる。この場合に、電子ペンに交流信号を送信する手段は、Ｘループ電極群１２及びＹループ電極群１３を用いてもよいし、別途送信用にループコイルを設けてもよい。

【符号の説明】

【0099】

１，１Ａ，１Ｂ…位置検出装置、２…電子ペン、３…指、１０…位置検出センサ、１１…透明基板、１２…Ｘループ電極群、１３…Ｙループ電極群、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ…突起部、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ…突起部、２１，２１Ａ，２１Ｂ…Ｘループ電極の選択回路、２２，２２Ａ，２２Ｂ…Ｙループ電極の選択回路、２３…モード切替回路、２４…ペン信号受信回路、２５…タッチ検出制御回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】