特許 7088621 位置指示器及び位置検出装置

(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】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】位置指示器及び位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20220614BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

G06F3/03 400F

G06F3/03 400A

G06F3/044 B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021109806

(22)【出願日】2021-07-01

(62)【分割の表示】P 2017111236の分割

【原出願日】2017-06-06

(65)【公開番号】P2021157849

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2021-07-01

(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】山本 定雄

【審査官】岩橋 龍太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１５３９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２２５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２６５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８４４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３３４２９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３

Ｇ０６Ｆ ３／０４１－３／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペン形状を有し、センサとの間で静電的にインタラクションを生じさせる位置指示器であって、
ペン形状の筐体と、
前記筐体の軸心方向の一端側の開口から先端部が突出するように配置された導電性を有する芯体と、
前記導電性を有する芯体を取り囲むように配置された導体と、
前記センサとの間で前記静電的にインタラクションを生じさせるための信号を生成して、前記生成した信号を前記芯体に供給する信号発信回路と、
前記芯体の先端部から前記センサに対して信号が送出される状態で、前記導体を交流的に接地した状態にする第１の制御と、前記導体を電気的に孤立させる状態にする第２の制御とを少なくとも行うことで、前記センサとの間で異なる静電的インタラクションを生じさせるようにするための制御回路と、
を備え、
前記第１の制御がなされているときに、位置検出用信号または付加情報を送信する
ことを特徴とする位置指示器。

【請求項2】

前記制御回路は、前記芯体を取り囲む導体に前記信号発信回路によって生成された信号を供給する状態にする第３の制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項3】

前記センサに対して、前記センサとの間の静電的インタラクションによって、少なくとも前記第２の制御を行うタイミングを通知する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項4】

前記制御回路は、前記センサとの間の静電的インタラクションによって前記センサから送信されてくる信号に基づいて、前記第１の制御と前記第２の制御とを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項5】

前記制御回路は、前記センサから無線送信された制御信号に対応して、前記第１の制御と前記第２の制御とを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項6】

無線信号受信回路をさらに備えており、前記センサから無線送信された無線信号が前記無線信号受信回路で受信されて前記制御信号が取得される
ことを特徴とする請求項５に記載の位置指示器。

【請求項7】

前記制御回路は、前記第１の制御がなされた期間と前記第２の制御がなされた期間とが１対となるように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項8】

前記制御回路は、前記第１の制御を第１の時間周期で行い、前記第２の制御を第２の時間周期で行う
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項9】

前記芯体に印加される圧力を検知する圧力センサをさらに備えており、
前記制御回路は、前記圧力センサからの出力に基づいて、前記芯体が前記センサに当接したことが検知された状態で、前記第１の制御と前記第２の制御とを実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項10】

前記芯体に印加される圧力を検知する圧力センサをさらに備えており、
前記制御回路は、前記圧力センサからの出力に基づいて、前記芯体が前記センサから離間したことが検知されたことに基づいて、前記芯体を取り囲む導体に前記信号発信回路によって生成された信号を供給する状態にする第３の制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項11】

前記芯体と取り囲む導体は、複数の分割導体が前記芯体を取り囲むように配置されて構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項12】

前記制御回路は、前記複数の分割導体のそれぞれを所定のシーケンスで順次に、前記電気的に孤立させる状態にする第２の制御を行う
ことを特徴とする請求項１１に記載の位置指示器。

【請求項13】

充電素子を有する電源回路をさらに備えるとともに、前記芯体を取り囲む導体はコイル形状を有しており、前記芯体を取り囲む導体を介して受信された電磁誘導起電力によって前記電源回路が有する前記充電素子を充電するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項14】

前記充電素子は、再充電可能な二次電池、またはコンデンサである
ことを特徴とする請求項１３に記載の位置指示器。

【請求項15】

充電素子を有する電源回路をさらに備えるとともに、前記芯体を取り囲む導体はコイル形状を有しており、前記芯体を取り囲む導体を介して受信された電磁誘導起電力による前記電源回路が有する前記充電素子の充電と、前記芯体のペン先から前記センサに対して信号が送出される状態で前記芯体を取り囲む導体を交流的に接地した状態にする第１の制御とが選択されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

【請求項16】

ペン形状を有する位置指示器と、位置指示器と静電的にインタラクションを生じさせるセンサとを備える位置検出装置であって、
前記位置指示器は、
ペン形状の筐体と、
前記筐体の軸心方向の一端側の開口から先端部が突出するように配置された導電性を有する芯体と、
前記導電性を有する芯体を取り囲むように配置された導体と、
前記センサとの間で前記静電的にインタラクションを生じさせるための信号を生成して、前記生成した信号を前記芯体に供給する信号発信回路と、
前記芯体の先端部から前記センサに対して信号が送出される状態で、前記導体を交流的に接地した状態にする第１の制御と、前記導体を電気的に孤立させる状態にする第２の制御とを少なくとも行うことで、前記センサとの間で異なる静電的インタラクションを生じさせるようにするための制御回路と、
を備え、前記第１の制御がなされているときに、位置検出用信号または付加情報を送信し、
前記第１の制御の状態の前記位置指示器との静電的なインタラクションにより前記センサで検出される信号出力と、前記第２の制御の状態の前記位置指示器との静電的なインタラクションにより前記センサで検出される信号出力とから、前記位置指示器の前記センサに対する傾斜角を検出する
ことを特徴とする位置検出装置。

【請求項17】

前記位置指示器の前記芯体を取り囲む導体は、複数の分割導体が前記芯体を取り囲むように配置されて構成されており、
前記位置指示器の前記制御回路が、前記複数の分割導体のそれぞれを所定のシーケンスで順次に、前記交流的に接地する状態とは異なる状態にする第２の制御を行い、
前記第２の制御により前記複数の分割導体のそれぞれが所定のシーケンスで順次に、前記電気的に孤立させる状態とされる前記位置指示器との静電的なインタラクションにより得られる信号から、前記位置指示器の回転を検出する
ことを特徴とする請求項１６に記載の位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、位置検出装置及び位置検出装置と共に使用される静電容量方式の位置指示器に関し、特に入力面に対する傾き角を検出するための発明に関する。

【背景技術】

【0002】

従来からこの種の位置指示器においては、位置検出装置のセンサの入力面（センサ面）に対するペンの傾き角（芯体の軸心方向の傾き角）を検出することができるものがある。この検出された傾き角は、位置指示器のペン先の位置に応じた表示画面上におけるカーソル位置を、位置指示器の傾き角に関係なく、ペン先位置となるように補正するために用いられると共に、傾き角に応じたアプリケーションを動作させるようにするために用いられる。

【0003】

静電容量方式の位置指示器の傾き角の検出方法としては、従来は、芯体（信号電極）からのセンサに送出される信号と、センサ面に対して芯体の先端位置よりも軸心方向に離れた位置に設けられた別の信号電極から送出される信号との２つの信号を、センサ側で検出することで検出する方法が提案されている（例えば特許文献１（特開２０１６‐１５３９５４号公報）等参照）。

【0004】

図１６は、特許文献１に開示されている傾き角の検出方法を説明するための図である。この特許文献１の位置指示器においては、位置検出用信号を送出する芯体１０１と、この芯体１０１とは別に、この例では、芯体１０１の周囲を取り囲むように配置されている筒状電極１０２が設けられている。図１６では、筒状電極１０２は、断面図として示している。芯体１０１は、この筒状電極１０２の中空部を貫通し、かつ、ペン先側が筒状電極１０２よりもセンサ面１０３側に突出する状態とされている。

【0005】

図１６（Ａ）は、位置指示器の芯体１０１の軸心方向がセンサ面１０３に対して垂直の状態を示しており、このときには、センサ面１０３において芯体１０１からの信号を所定の信号レベル以上で検出する領域は、図１６（Ｂ）に示す円形領域１１１となり、また、電極１０２からの信号を所定のレベル以上で検出する領域は、図１６（Ｂ）に示すドーナツ状領域１１２となる。

【0006】

したがって、センサにおける位置指示器からの信号の受信レベルは、例えばセンサ面の横軸（Ｘ軸）方向に見たときには、図１６（Ｃ）に示すようなものとなり、芯体１０１からの受信信号のレベルが最大となり、その両側に、筒状電極１０２からの受信信号のレベルが検出されるものとなる。このとき、芯体１０１からの受信信号のレベルのピーク値が得られるＸ座標値Ｘ２と、筒状電極１０２からの受信信号のレベルのピーク値が得られる位置Ｘ１との距離と、位置Ｘ３との距離とは、同一の所定のものとなる。Ｙ座標についても同様となる。

【0007】

また、図１６（Ｄ）は、位置指示器の芯体１０１の軸心方向がセンサ面に対して所定の傾き角で傾斜している状態を示しており、このときには、センサ面１０３において芯体１０１からの信号を所定の信号レベル以上で検出する領域は、図１６（Ｅ）に示す楕円形領域１１３となり、また、電極１０２からの信号を所定の信号レベル以上で検出する領域は、図１６（Ｅ）に示す変形したドーナツ状領域１１４となる。このとき、芯体１０１からの受信信号のレベルのピーク値が得られるＸ座標値Ｘ５と、筒状電極１０２からの受信信号のレベルのピーク値が得られるＸ座標位置Ｘ４との距離と、Ｘ座標位置Ｘ６との距離との関係は、図１９（Ｆ）に示すように、芯体１０１の傾斜に応じたものとなる。また、Ｙ座標も、傾いた方向及び傾き角に応じたものとなる。

【0008】

したがって、位置検出装置では、これらのＸ座標及びＹ座標から、芯体１０１の傾き角を検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１６‐１５３９５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上述した従来の芯体の傾き角の検出方法は、２つの電極から信号をセンサに対して送出する必要があるために、信号を２つの電極に供給するための構成が複雑になるという問題があった。また、送信信号を大きくする場合、２つの電極を同時に駆動することが考えられるが、二つの回路を駆動することになり消費電力が増えるという問題もあった。

【0011】

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指示器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】

【0012】

上記の課題を解決するために、この発明の実施形態によれば、
ペン形状を有し、センサとの間で静電的にインタラクションを生じさせる位置指示器であって、
ペン形状の筐体と、
前記筐体の軸心方向の一端側の開口から先端部が突出するように配置された導電性を有する芯体と、
前記導電性を有する芯体を取り囲むように配置された導体と、
前記センサとの間で前記静電的にインタラクションを生じさせるための信号を生成して、前記生成した信号を前記芯体に供給する信号発信回路と、
前記芯体の先端部から前記センサに対して信号が送出される状態で、前記導体を交流的に接地した状態にする第１の制御と、前記導体を電気的に孤立させる状態にする第２の制御とを少なくとも行うことで、前記センサとの間で異なる静電的インタラクションを生じさせるようにするための制御回路と、
を備え、
前記第１の制御がなされているときに、位置検出用信号または付加情報を送信する
ことを特徴とする位置指示器を提供する。

【0013】

上述の構成の位置指示器においては、芯体を取り囲む導体を交流的に接地した状態にする第１の制御がなされているときに、位置検出用信号または付加情報が送信されるので、位置指示器の筐体を手で持っても、芯体から送出される位置検出用信号または付加情報に影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明による位置指示器の第１の実施形態の構成例を説明するための図である。

【図2】この発明による位置指示器の第１の実施形態の要部の構成例を説明するための図である。

【図3】この発明による位置指示器の第１の実施形態の信号送信制御回路の回路構成例を示す図である。

【図4】この発明による位置指示器の第１の実施形態における傾き角の検出方法を説明するための図である。

【図5】この発明による位置指示器の第１の実施形態と共に使用する位置検出装置の構成例を示す図である。

【図6】この発明による位置指示器の第１の実施形態における信号送信制御方法の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。

【図7】この発明による位置指示器の第１の実施形態における信号送信制御方法の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。

【図8】この発明による位置指示器の第２の実施形態の要部の構成例を説明するための図である。

【図9】この発明による位置指示器の第２の実施形態の信号送信制御回路の構成例を示す図である。

【図10】この発明による位置指示器の第２の実施形態の要部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図11】この発明による位置指示器の第２の実施形態の変形例を説明するための図である。

【図12】この発明による位置指示器の第３の実施形態の要部の構成例を説明するための図である。

【図13】この発明による位置指示器の第３の実施形態の信号送信制御回路の構成例を示す図である。

【図14】この発明による位置指示器の第３の実施形態の要部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図15】この発明による位置指示器の第３の実施形態の要部の動作を説明するためのタイミングチャートである。

【図16】従来の位置指示器の傾き角の検出方向を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、この発明による位置指示器の実施形態を、図を参照しながら説明する。

【0016】

［第１の実施形態］
図１は、この発明の第１の実施形態の位置指示器１の構成例を説明するための図であり、主としてペン先側の一部縦断面図である。この実施形態では、位置指示器１は外観がペン形状を有するものとして形成されている。

【0017】

［第１の実施形態の位置指示器の構造的構成例の説明］
この実施形態の位置指示器１は、ペン形状の筐体２を備える。この筐体２は、絶縁材料例えば合成樹脂からなる中空の円筒状形状の絶縁体部２１により構成されている。そして、この実施形態では、筐体２の絶縁体部２１の外表周面の少なくとも操作者が当該位置指示器１を把持する部分は、例えば金属からなる導電体部２２で覆われている。

【0018】

筐体２内には、プリント配線基板３と、電源回路としてのバッテリー４と、筆圧検出ユニット５とが配設されている。筐体２の外表周面を覆う導電体部２２は、図示は省略するが、このプリント配線基板３のアース導体に電気的に接続されている。なお、バッテリー４は、乾電池、充電可能な蓄電池、あるいは後述する電気二重層キャパシタなどのキャパシタを含む電源回路であっても良い。

【0019】

プリント配線基板３上には、図１に示すように、信号送信制御回路３０と、図示を省略したその他の電子部品及び配線パターンなどが配置されている。信号送信制御回路３０は、位置検出用信号及び付加情報を生成し、生成した位置検出用信号及び付加情報を、位置指示器１から送出するようにする。

【0020】

バッテリー４は、プリント配線基板３上に構成されている電子回路及び電子部品への電源の供給源である。図１において、端子４２は、プリント配線基板３上の電源回路部に電気的に接続されている端子である。バッテリー４の正極側電極４１は、この端子４２に接触して電気的に接続されている。図示は省略するが、バッテリー４の負極側電極は、プリント配線基板３のアース導体に直接に接続され、あるいは筐体２の導電体部２２を経由してプリント配線基板３のアース導体に接続されている弾性変位する端子に押圧接触するようにされている。

【0021】

筆圧検出ユニット５は、後述するように、この実施形態では、芯体６に印加される筆圧に応じた静電容量を呈する可変容量キャパシタの構成とされている。この筆圧検出ユニット５で構成される可変容量キャパシタの両端の電極は、図１では、導電パターン３１ｃにより、信号送信制御回路３０に接続されている。

【0022】

芯体６は、筐体２の外部に突出するペン先側とは反対側の端部が、筐体２の中空部内に配設されている筆圧検出ユニット５に嵌合されることで、位置指示器１の筐体２の中空部内に係止される。なお、芯体６は、引き抜くことで、筆圧検出ユニット５との嵌合が外れるように構成されている。すなわち、芯体は、位置指示器１に対して交換可能である。

【0023】

芯体６は、導体、例えば金属や導体粉が混合された硬質の樹脂で構成されており、導電パターン３１ａを通じて信号送信制御回路３０と電気的に接続されている。そして、信号送信制御回路３０で生成された位置検出用信号及び付加情報が、この導体からなる芯体６を通じて、位置検出装置のセンサに対して送出されるように構成されている。

【0024】

そして、この実施形態では、芯体６のペン先側と筆圧検出ユニット５との嵌合側を除く中間部が筒状のシールド用部材７により覆われるようにされている。シールド用部材７は、導体により構成されており、当該シールド用部材７の導体が導電パターン３１ｂを通じて信号送信制御回路３０と電気的に接続されている。そして、このシールド用部材７の導体は、後述するように、信号送信制御回路３０による制御により、交流的に接地する状態と、電位的に浮いた状態との２つの状態に切り替え制御されるようにされている。

【0025】

シールド用部材７の導体が交流的に接地された状態では、芯体６を覆っている部分が芯体６を静電シールドして、芯体６の当該覆っている部分からの信号の送出を抑止（遮蔽）するように働く。したがって、シールド用部材７の導体が、交流的に接地されている状態では、主として芯体６のペン先側からのみ、信号がセンサに対して送出される。一方、シールド用部材７の導体が、電位的に浮いた状態とされたときには、あるいは芯体６と電気的に接続されたときには、シールド用部材７による静電シールドは解除されて、芯体６の全体からセンサに対して信号が送出されるようになる。

【0026】

図２は、芯体６、シールド用部材７及び筆圧検出ユニット５の部分の詳細な構成例を示す図である。図２は、芯体６、シールド用部材７及び筆圧検出ユニット５の部分の断面図を示すものである。

【0027】

芯体６は、図２に示すように、直径が例えば１．９ｍｍに形成された導電性材料、例えば金属からなる芯体本体部６１を備え、この実施形態では、芯体本体部６１のペン先側の約半分が絶縁性材料からなる保護部材６２により覆われている。保護部材６２は、位置検出装置のセンサ入力面を傷付けないようにすると共にセンサ入力面との接触面積を大きくする役割と、シールド用部材７の筒状導体７１に対する絶縁をより強固にする役割を有する。

【0028】

図２に示すように、シールド用部材７は、この実施形態では、導電性材料で構成されている筒状導体７１が、その外壁面及び内壁面を含むほぼ全表面を絶縁層７２で覆われた構成とされている。

【0029】

筆圧検出ユニット５は、芯体６に印加される筆圧を、圧力伝達部材８を通じて受けて、静電容量が可変する可変容量キャパシタの構成とされている。この例の筆圧検出ユニット５は、例えば特許文献：特開２０１１－１８６８０３号公報に記載されている周知の構成の筆圧検出手段を使用したもので、芯体６に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する可変容量キャパシタを構成する。

【0030】

この例の筆圧検出ユニット５は、図２に示すように、絶縁性材料、例えば樹脂からなるハウジング部材５１内に、誘電体５２と、導電部材５３と、弾性部材５４と、スライド部材５５と、端子部材５６との複数個の部品が収納されて構成されている。端子部材５６は、筆圧検出ユニット５で構成される可変容量キャパシタの第１の電極を構成する。また、導電部材５３と弾性部材５４とは電気的に接続されて、可変容量キャパシタの第２の電極を構成する。

【0031】

スライド部材５５は、ハウジング部材５１の中空部内に、軸心方向に移動可能に収納されている。ただし、スライド部材５５は、弾性部材５４により、常にペン先側に弾性的に付勢されている。

【0032】

そして、このスライド部材５５の嵌合凹部５５ａに、圧力伝達部材８が嵌合される。圧力伝達部材８は、芯体６の芯体本体部６１の端部６１ａが嵌合される芯体嵌合部８１と、筆圧検出ユニット５のスライド部材５５に嵌合する突出部８２とを有する。

【0033】

また、ハウジング部材５１のペン先側の端部には、シールド用部材７を嵌合させる嵌合凹部５１ａが形成されており、シールド用部材７は、そのペン先側とは反対側の端部が、このハウジング部材５１の嵌合凹部５１ａに嵌合されてハウジング部材５１に保持されている。芯体６は、図２に示すように、シールド用部材７の筒状導体７１の中空部内を挿通するようにされて、芯体本体部６１の端部６１ａが、圧力伝達部材８の芯体嵌合部８１に嵌合される。

【0034】

圧力伝達部材８の芯体嵌合部８１には、芯体６の芯体本体部６１のペン先側とは反対側の端部６１ａが挿入される凹部８１ａが設けられている。この圧力伝達部材８の凹部８１ａ内には、図２に示すように、芯体６の芯体本体部６１の端部６１ａと、プリント配線基板３の信号送信制御回路３０との電気的な接続を行うための端子片８３が配設されている。端子片８３は、芯体６の芯体本体部６１の端部６１ａを弾性的に挟持するように構成されている。

【0035】

芯体６の芯体本体部６１は、その端部６１ａが、圧力伝達部材８の芯体嵌合部８１の凹部８１ａ内の端子片８３に挿入（圧入）されることで、圧力伝達部材８と結合され、芯体６に印加される筆圧が圧力伝達部材８を介して後述する筆圧検出ユニット５に伝達されるように構成されている。ただし、芯体６を所定の力で引っ張ることで、当該芯体６は、圧力伝達部材８との結合が解除されて引き抜くことが可能とされている。つまり、芯体６は交換可能とされている。

【0036】

そして、圧力伝達部材８の凹部８１ａ内の端子片８３からは、延長部８３ａが延出されており、この延長部８３ａは、プリント配線基板３の信号送信制御回路３０と接続されている導体パターンに接続されるリード電極８４に接続されている。これにより、プリント配線基板３の信号送信制御回路３０からの信号が、芯体６の芯体本体部６１に供給されるように構成されている。

【0037】

また、図２に示すように、シールド用部材７の絶縁層７２の一部が剥離されて、筒状導体７１の面が露出している端子部７３と、プリント配線基板３上の信号送信制御回路３０とが、例えば金線７４（及び導電パターン３１ｃ）を通じて電気的に接続されている。これにより、シールド用部材７は、信号送信制御回路３０における制御を受けるように構成されている。

【0038】

図２の構成において、芯体６に筆圧が印加されると、当該筆圧は圧力伝達部材８を介して筆圧検出ユニット５のスライド部材５５に伝達され、スライド部材５５は、印加された筆圧に応じて、弾性部材５４の弾性力に抗して導電部材５３を誘電体５２側に移動させる。すると、導電部材５３と誘電体５２との接触面積が印加された筆圧に応じて変化し、第１の電極と第２の電極との間に形成される可変容量キャパシタの静電容量が、印加された筆圧に応じて可変される。

【0039】

［第１の実施形態の位置指示器１の信号送信制御回路３０の構成例の説明］
図３は、この実施形態の位置指示器１の信号送信制御回路３０の回路構成図である。すなわち、信号送信制御回路３０は、この例では、コントローラ３０１と、発振回路３０２と、スイッチ回路３０３とを備える。

【0040】

コントローラ３０１は、例えばマイクロプロセッサで構成されており、位置指示器１の信号送信制御回路３０の後述のような処理動作を制御する制御回路を構成するもので、駆動電源の例としてのバッテリー４からの電源電圧ＶＤＤが供給されている。コントローラ３０１は、発振回路３０２を制御すると共に、スイッチ回路３０３を切替制御する。バッテリー４からの電源電圧ＶＤＤは、電源スイッチＰｓｗを介して、信号送信制御回路３０、及びその他の回路の電源電圧とされる。電源スイッチＰｓｗは、図１では図示を省略するが、筐体２の側面に設けられる操作子が押下操作されることでオン、オフされる。

【0041】

コントローラ３０１には、また、筆圧検出ユニット５で構成される可変容量キャパシタ５Ｃが接続されており、この可変容量キャパシタ５Ｃの容量を監視することで、位置指示器１の芯体６に印加される筆圧を検出する。すなわち、この実施形態では、可変容量キャパシタ５Ｃに対して放電用抵抗器Ｒｄが接続されており、コントローラ３０１は、可変容量キャパシタ５Ｃが満充電の状態から、所定の両端電圧になるまでの放電時間を計測することで、可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量を検出し、その検出した静電容量から筆圧を検出する。

【0042】

発振回路３０２は、例えば周波数ｆ１＝１．８ＭＨｚの交流信号を発生するもので、バッテリー４からの電源電圧ＶＤＤが、電源スイッチＰｓｗを介して供給されている。この発振回路３０２からの交流信号の所定時間の連続波、すなわち、バースト信号は、センサに対して送出される位置検出用信号となる。

【0043】

コントローラ３０１は、この発振回路３０２のイネーブル端子ＥＮに制御信号（イネーブル信号ＣＴ）を供給して当該発振回路３０２をオン、オフ制御することで、発振回路３０２から前記バースト信号及びＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調信号を発生させる。発振回路３０２は、コントローラ３０１からのイネーブル信号ＣＴに応じて、発生する交流信号を断続させ、これにより、発振回路３０２は、バースト信号及びＡＳＫ変調信号を発生することができる。この実施形態では、コントローラ３０１は、前述のようにして検出した筆圧の値をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に応じて発振回路３０２を制御することで、筆圧値の情報をＡＳＫ変調信号として、発振回路３０２から出力させるようにする。

【0044】

発振回路３０２の出力端は、この実施形態では、芯体６の導電性の芯体本体部６１に接続されており、発振回路３０２からの交流信号は、芯体６の導電性の芯体本体部６１を通じて位置検出装置のセンサに対して送出される。

【0045】

スイッチ回路３０３は、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷより切替制御される。このスイッチ回路３０３の可動端子ａは、シールド用部材７の筒状導体７１に接続されている。そして、このスイッチ回路３０３の一方の固定端子ｂは遊端とされ、他方の固定端子ｃは接地されている。スイッチ回路３０３の他方の固定端子ｃは、交流的に接地されていればよいので、バッテリー４の電源電圧ＶＤＤが得られる端子に接続されるように構成されてもよい。

【0046】

スイッチ回路３０３の可動端子ａが、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷより、固定端子ｃ側に切り替えられているときには、シールド用部材７の筒状導体７１は接地される状態になるので、芯体６の芯体本体部６１は、ペン先側及び筆圧検出ユニット５との嵌合側を除いて、シールド用部材７の筒状導体７１により静電シールドされている状態となり、位置指示器１からの信号は、主として芯体６の芯体本体部６１のペン先側から送出される。

【0047】

また、スイッチ回路３０３の可動端子ａが、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷより、固定端子ｂ側に切り替えられているときには、シールド用部材７の筒状導体７１は、電位的に浮いた状態になるので、芯体６の芯体本体部６１は静電シールドされず、位置指示器１からは、芯体６の芯体本体部６１のほぼ全体から信号が送出される状態となる。

【0048】

この実施形態では、上記のように、スイッチ回路３０３を、上記の２つの状態に切り替えることで、位置指示器１からの信号の送出状態が変化し、しかも、位置検出装置側のセンサ面上では、当該２つの状態における位置指示器１からの信号の受信状態が、位置指示器１の傾き角に応じて変化することを利用して、位置指示器１のセンサ面に対する傾き角を検出するようにする。

【0049】

例えば位置指示器１の芯体６の軸心方向が、図４（Ａ）に示すように、位置検出装置のセンサ面２００に対して垂直（９０度）の状態のときには、スイッチ回路３０３の可動端子ａが固定端子ｃに接続されて、芯体６が静電シールドされている状態では、芯体６の芯体本体部６１のほぼ先端部のみから信号が送出されるので、位置検出装置のセンサでは、図４（Ｂ）の曲線ＬＡで示すように、芯体６の先端位置Ｐ０でピーク値を呈する、比較的急峻な信号レベルの受信信号が得られる。

【0050】

また、位置指示器１の芯体６の軸心方向が、図４（Ａ）に示すように、位置検出装置のセンサ面２００に対して垂直（９０度）の状態において、スイッチ回路３０３の可動端子ａが固定端子ｂに接続されて、静電シールドが解除されている状態では、芯体６の芯体本体部６１のほぼ全体から信号が送出されるので、位置検出装置のセンサでは、図４（Ｂ）の曲線ＬＢで示すように、スイッチ回路３０３の可動端子ａが固定端子ｃに接続される状態と同様に芯体６の先端位置Ｐ０でピーク値を呈するが、比較的ブロードな強度分布を有する信号レベルの受信信号が得られる。

【0051】

一方、位置指示器１の芯体６の軸心方向が、位置検出装置のセンサ面２００に対して、例えば図４（Ｃ）に示すように傾き角θで傾いている状態のときには、スイッチ回路３０３の可動端子ａが固定端子ｃに接続されて、芯体６が静電シールドされている状態では、芯体６の芯体本体部６１のほぼ先端部のみから送出される信号により、位置検出装置のセンサでは、図４（Ｄ）の曲線ＬＣで示すように、芯体６の先端位置より若干ずれた位置Ｐ１でピーク値を呈する、比較的急峻な信号レベルの受信信号が得られる。

【0052】

また、位置指示器１の芯体６の軸心方向が、図４（Ｃ）に示すように、位置検出装置のセンサ面２００に対して傾き角θで傾いている状態において、スイッチ回路３０３の可動端子ａが固定端子ｂに接続されて、静電シールドが解除されている状態では、芯体６の芯体本体部６１のほぼ全体から信号が送出されるので、位置検出装置のセンサでは、図４（Ｄ）の曲線ＬＤで示すように、スイッチ回路３０３の可動端子ａが固定端子ｃに接続される状態では傾き角θの大きさに応じて異なる位置Ｐ２でピーク値を呈する、比較的ブロードな強度分布を有する信号レベルの受信信号が得られる。

【0053】

なお、図３に示すように、スイッチ回路３０３は、芯体６がシールド用部材７の筒状導体７１によって静電シールドされている状態及び芯体６が静電シールドされていない状態を生成するために設けられるものである。従って、図３に点線で示すように、発振回路３０２の出力端をスイッチ回路３０３の固定端子ｂに接続する構成であっても良い。

【0054】

以上のことから、位置検出装置では、位置指示器１において芯体６がシールド用部材７により静電シールドされている状態と、芯体６がシールド用部材７による静電シールドが解除されている状態との２つの状態のそれぞれにおける受信信号を検出し、それぞれの受信信号のレベルのピーク値を呈する位置を検出することで、センサ面２００に対する位置指示器１の芯体６の軸心方向の傾き角を検出することができる。

【0055】

すなわち、上述したように、前記の２つの状態のそれぞれにおける受信信号のピーク値を呈する位置が一致している状態では、位置検出装置は、センサ面２００に対する位置指示器１の芯体６の軸心方向の傾き角は９０度であると検出することができる。そして、前記の２つの状態のそれぞれにおける受信信号のピーク値を呈する位置が不一致であるときには、それら２つのピーク値を呈する位置間の距離から、センサ面２００に対する位置指示器１の芯体６の軸心方向の傾き角を検出することができる。

【0056】

また、上述の第１の実施形態の位置指示器１によれば、シールド用部材７により芯体６が静電シールドされている状態で、位置検出用信号や付加情報等の信号を、センサに対して送出すれば、位置指示器１の筐体２を手で持っても芯体６が送出する信号に影響を与えることがない。

【0057】

［位置検出装置の構成例の説明］
この実施形態の位置検出装置２０１は、図５に示すように、当該位置検出装置２０１を構成するセンサ２０２と、このセンサ２０２に接続されるペン指示検出回路２０３とで構成されている。

【0058】

センサ２０２は、この例では、断面図は省略するが、下層側から順に、第１の導体群２１１、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群２１２を積層して形成されたものである。第１の導体群２１１は、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体２１１Ｙ₁、２１１Ｙ₂、…、２１１Ｙ_m（ｍは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置したものである。

【0059】

また、第２の導体群２１２は、第１の導体２１１Ｙ₁、２１１Ｙ₂、…、２１１Ｙ_mの延在方向に対して交差する方向、この例では直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の第２の導体２１２Ｘ₁、２１２Ｘ₂、…、２１２Ｘ_n（ｎは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置したものである。

【0060】

このように、位置検出装置２０１のセンサ２０２では、第１の導体群２１１と第２の導体群２１２を交差させて形成したセンサパターンを用いて、位置指示器１が指示する位置を検出する構成を備えている。

【0061】

なお、以下の説明において、第１の導体２１１Ｙ₁、２１１Ｙ₂、…、２１１Ｙ_mについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第１の導体２１１Ｙと称する。同様に、第２の導体２１２Ｘ₁、２１２Ｘ₂、…、２１２Ｘ_nについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第２の導体２１２Ｘと称することとする。

【0062】

この実施形態の位置検出装置２０１においては、センサ２０２は、例えばタブレット型情報端末などの電子機器の表示画面の大きさに対応した大きさのセンサ面（指示入力面）２００を備えており、光透過性を有する、第１の導体群２１１と第２の導体群２１２とによって形成されている。

【0063】

なお、第１の導体群２１１と第２の導体群２１２は、センサ基板の同一面側にそれぞれが配置される構成であってもよいし、センサ基板の一面側に第１の導体群２１１を配置し、他面側に第２の導体群２１２を配置する構成でもよい。

【0064】

ペン指示検出回路２０３は、センサ２０２との入出力インターフェースとされる選択回路２２１と、増幅回路２２２と、バンドパスフィルタ２２３と、検波回路２２４と、サンプルホールド回路２２５と、ＡＤ（Analog to Digital）変換回路２２６と、制御回路２２０とからなる。

【0065】

選択回路２２１は、制御回路２２０からの制御信号に基づいて、第１の導体群２１１および第２の導体群２１２の中からそれぞれ１本の導体を選択する。選択回路２２１により選択された導体は増幅回路２２２に接続され、位置指示器１からの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路２２２により増幅される。この増幅回路２２２の出力はバンドパスフィルタ２２３に供給されて、位置指示器１から送信される信号の周波数の成分のみが抽出される。

【0066】

バンドパスフィルタ２２３の出力信号は検波回路２２４によって検波される。この検波回路２２４の出力信号はサンプルホールド回路２２５に供給されて、制御回路２２０からのサンプリング信号により、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ変換回路２２６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路２２６からのデジタルデータは制御回路２２０によって読み取られ、処理される。

【0067】

制御回路２２０は、内部のＲＯＭに格納されたプログラムによって、サンプルホールド回路２２５、ＡＤ変換回路２２６、および選択回路２２１に、それぞれ制御信号を送出するように動作する。また、制御回路２２０は、ＡＤ変換回路２２６からのデジタルデータから、位置指示器１によって指示されたセンサ２０２上の位置座標を算出し、その位置座標のデータを、例えばタブレット型情報端末などの電子機器内の他の処理プロセッサ等に出力する。

【0068】

また、位置検出装置２０１の制御回路２２０は、位置指示器１からの信号として、上述したように、芯体６の芯体本体部６１が静電シールドされている状態のときの信号と、芯体６の芯体本体部６１の静電シールドが解除されている状態のときの信号を検出する。そして、それら検出した２つの状態のそれぞれにおける受信信号のピーク値を呈する位置間の距離に基づく情報を検出し、その検出した距離の情報に基づいて、センサ面２００に対する位置指示器１の芯体６の傾き角を算出するようにする。

【0069】

この場合に、位置検出装置２０１の制御回路２２０は、前記の２つの状態のそれぞれにおける受信信号のピーク値を呈する位置間の距離のデータと、センサ面２００に対する位置指示器１の芯体６の軸心方向の傾き角のデータとの対応テーブルを備えており、前記の２つの状態のそれぞれにおける受信信号のピーク値を呈する位置間の距離の情報を検出して、前記対応テーブルを参照することでセンサ面２００に対する位置指示器１の芯体６の軸心方向の傾き角の情報を検出するようにしている。

【0070】

なお、位置検出装置２０１の制御回路２２０は、上述のような対応テーブルを備えずに、検出した２つの状態のそれぞれにおける受信信号のピーク値を呈する位置間の距離の情報から、計算により位置指示器１の芯体６の傾斜角の情報を算出するようにしてもよいことは言うまでもない。

【0071】

［芯体６の軸心方向の傾き角の検出のための位置指示器１の信号送信制御］
位置検出装置２０１では、図３及び図４を用いて説明したようにして、センサ面に対する位置指示器１の芯体６の軸心方向の傾き角を検出することができるようにするためには、位置指示器１からの受信信号が、位置指示器１において芯体６がシールド用部材７により静電シールドされている状態と、芯体６がシールド用部材７による静電シールドが解除されている状態との２つの状態とのいずれの状態における受信信号であるかを検知する必要がある。

【0072】

この実施形態では、位置検出装置２０１では、位置指示器１からの信号に基づいて、前記の２つの状態のいずれの状態における受信信号であるかを検知するようにする。このため、この実施形態では、位置指示器１の信号送信制御回路３０のコントローラ３０１は、位置検出装置２０１でそれが可能なような信号を送信するように制御する。

【0073】

＜信号送信制御の第１の例＞
この位置指示器１の信号送信制御回路３０のコントローラ３０１による信号送信制御方法の第１の例を、図６を参照して説明する。なお、以下の信号送信制御は、電源スイッチＰｓｗがオンとされて、バッテリー４の電圧が、発振回路３０２、及びその他の回路に供給されている状態であることは言うまでもない。

【0074】

図６は、コントローラ３０１による信号送信制御方法の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。この例においては、コントローラ３０１は、イネーブル信号ＣＴ（図６（Ａ）参照）により発振回路３０２をイネーブル制御して、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、所定時間長のバースト信号からなる位置検出用信号と、スタート信号ＳＴと、シールド状態情報ＳＨと、筆圧データ等のデジタル付加データとからなる信号を、図６（Ｄ）に示すように、周期Ｔａで繰り返すような信号ＳＢを発信回路３０２から出力させるように制御する。

【0075】

すなわち、コントローラ３０１からのイネーブル信号ＣＴは、図６（Ａ）に示すように、周期Ｔａの先頭から所定期間はハイレベルを維持するようにされ、発振回路３０２からは、この所定期間において、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、バースト信号からなる位置検出用信号が出力される。この位置検出用信号は、芯体６の芯体本体部６１を通じて位置検出装置２０１のセンサ２０２に送信される。

【0076】

この位置検出用信号の送信期間の長さは、位置検出装置２０１のペン指示検出回路２０３において、位置指示器１によるセンサ２０２上の指示位置を検出することが可能な時間長とされ、例えばセンサ２０２の第１の導体２１１Ｙ及び第２の導体２１２Ｘの全てを１回以上、好ましくは複数回以上スキャンすることができる時間長とされる。

【0077】

この位置検出用信号の送信期間中に、位置指示器１のコントローラ３０１は、その芯体６に印加される筆圧を、筆圧検出ユニット５により構成される可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量に応じた検出信号として検出し、その検出信号から、筆圧を例えば１０ビットの値（２進コード）として求める。

【0078】

そして、位置指示器１の信号送信制御回路３０のコントローラ３０１は、図６（Ａ）～（Ｃ）に示すように、位置検出用信号の送信期間が終了すると、筆圧データなどの付加データの送信期間とし、イネーブル信号ＣＴ（図６（Ａ）を所定の周期ｔｄ（ｔｄ＜Ｔａ）でハイレベルまたはローレベルに制御することにより発振回路３０２から出力する信号をＡＳＫ変調する。所定の周期ｔｄは、送信データ（デジタルデータ）の１ビット分の送信区間に対応する。

【0079】

この場合に、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、送信データ（２進コード）が「０」のときはイネーブル信号ＣＴをローレベルとして、発振回路３０２から発振信号は出力せず、送信データ（２進コード）が「１」のときはイネーブル信号ＣＴを周期ｔｄにおいて、図６（Ａ）に示すようにハイレベルとして発振回路３０２から発振信号を送出するように制御する。

【0080】

そして、付加データの送信期間の最初の周期ｔｄは必ず、送信データを「１」とし、それを図６（Ｃ）に示すように、付加データの送信期間のスタート信号ＳＴとする。このスタート信号ＳＴは、以降の付加情報のデータ送出タイミングを位置検出装置２０１側で正確に判定することができるようにするためのタイミング信号である。なお、このスタート信号ＳＴに代えて、位置検出用信号の終了時点をタイミング信号として利用することもできる。

【0081】

コントローラ３０１は、スタート信号ＳＴに続いて、シールド状態情報ＳＨを、次の１周期ｔｄで送出するように、発振回路３０２に供給するイネーブル信号ＣＴ（図６（Ａ））を制御する。このシールド状態情報ＳＨは、シールド用部材７による芯体６の静電シールドが実行されている状態で信号を送出する状態と、シールド用部材７による芯体６に対する静電シールドが解除されている状態で信号を送出する状態のタイミングを、位置検出装置側に伝達するための情報である。

【0082】

この例では、シールド状態情報ＳＨは、当該シールド状態情報ＳＨが含まれる周期Ｔの次の周期Ｔにおける信号送出が、シールド用部材７による芯体６の静電シールドが実行されている状態であるか、解除状態であるかを示すようにしている。コントローラ３０１は、シールド状態情報ＳＨに対応させて、各周期Ｔにおけるスイッチ回路３０３の切り替えを行うように切替制御信号ＳＷ（図６（Ｅ）参照）を生成する。

【0083】

すなわち、この図６の例では、コントローラ３０１は、シールド状態情報ＳＨが「１」である周期Ｔの次の周期Ｔでは、切替制御信号ＳＷ（図６（Ｅ）参照）をローレベルとすることで、スイッチ回路３０３を固定端子ｂ側に切り替え、芯体６の芯体本体部６１に対する静電シールドを解除する状態（シールドオフの状態）とするように制御する。また、コントローラ３０１は、シールド状態情報ＳＨが「０」である周期Ｔの次の周期Ｔでは、切替制御信号ＳＷ（図６（Ｅ）参照）をハイレベルとすることで、スイッチ回路３０３を固定端子ｃ側に切り替え、芯体６の芯体本体部６１に対する静電シールドを実行する状態（シールドオンの状態）とするように制御する。

【0084】

このシールド状態情報ＳＨの次には、コントローラ３０１は、１０ビットの筆圧データを、位置検出装置２０１のセンサ２０２に順次送信するようにイネーブル信号ＣＴを制御する。図６（Ａ）及び（Ｂ）では、送信する筆圧データが「０１０１１１０１０１」の場合を示している。なお、位置指示器１は、筆圧データに引き続いて、自身の識別情報や電池残量などのデータを、上述と同様にしてＡＳＫ信号やＯＯＫ（On Off Keying）信号として送出するようにしてもよい。

【0085】

位置指示器１の信号送信制御回路３０の発振回路３０２は、以上のような位置検出用信号の送信期間とデジタルデータからなる付加情報の送信期間とからなる周期Ｔａの信号を、コントローラ３０１からの制御に基づいて、図６（Ｄ）に示すように、繰り返し送出するようにする。そして、コントローラ３０１は、切替制御信号ＳＷＡにより、スイッチ回路３０３の可動端子ａを、１周期Ｔａ毎に、固定端子ｂと固定端子ｃとに交互に切り替えるようにする（図６（Ｅ）参照）。これにより、位置指示器１は、１周期Ｔａ毎に、芯体６の芯体本体部６１をシールド用部材７により静電シールドする状態と、その静電シールドを解除する状態とを繰り返す。

【0086】

なお、コントローラ３０１は、筆圧検出ユニット５で構成される可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量を、前述したようにして検出することで、筆圧が位置指示器１の芯体６に印加されているか否かを検出することが可能である。すなわち、コントローラ３０１は、位置指示器１の芯体６の先端部が、位置検出装置２０１のセンサ２０２のセンサ面２００にタッチしたか否かを検出することが可能である。そこで、この実施形態では、位置指示器１のコントローラ３０１は、可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量の値から、芯体６に筆圧が印加されていないと判別したときには、位置検出用信号及び付加情報は送出しない、あるいは位置検出用信号は送出するが、付加情報は送出しない、とするように発振回路３０２を制御すると共に、スイッチ回路３０３は、可動端子ａを常に固定端子ｃに接続するように制御して、１周期Ｔａ毎の切り替え制御は行わないようにする。

【0087】

そして、コントローラ３０１は、可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量の値から、芯体６に筆圧が印加されたと判別したときには、位置検出用信号及び付加情報を送出するように発振回路３０２を制御すると共に、スイッチ回路３０３は、可動端子ａを固定端子ｂと固定端子ｃとの１周期Ｔａ毎に交互に切り替える切り替え制御を行うようにうする。

【0088】

なお、コントローラ３０１は、筆圧の検出結果に応じたこのような制御を行わずに、バッテリー４の電源が投入されているときには、常に、図６（Ｄ）のような信号を送出すると共に、図６（Ｅ）に示すように、スイッチ回路３０３を１周期Ｔａ毎に切り替える制御を行うようにしても勿論よい。

【0089】

位置検出装置側では、この位置指示器１からの信号をセンサ２０２で受信して、以下に説明するような受信処理をする。

【0090】

すなわち、位置検出装置２０１のペン指示検出回路２０３においては、制御回路２２０は、例えばまず第２の導体２１２Ｘ₁～２１２Ｘ_nを順次に選択する選択信号を選択回路２２１に供給し、第２の導体２１２Ｘ₁～２１２Ｘ_nのそれぞれの選択時に、ＡＤ変換回路２２６から出力されるデータを信号レベルとして読み取る。そして、第２の導体２１２Ｘ₁～２１２Ｘ_nの全ての信号レベルが所定値に達していなければ、制御回路２２０は、位置指示器１はセンサ２０２上に無いものと判断し、第２の導体２１２Ｘ₁～２１２Ｘ_nを順次に選択する制御を繰り返す。

【0091】

第２の導体２１２Ｘ₁～２１２Ｘ_nのいずれかから所定値以上のレベルの信号が検出された場合には、制御回路２２０は、最も高い信号レベル（ピーク値。以下同じ）が検出された第２の導体２１２Ｘの番号とその周辺の複数個の第２の導体２１２Ｘを記憶する。そして、制御回路２２０は、選択回路２２１を制御して、第１の導体２１１Ｙ₁～２１１Ｙ_mを順次選択して、ＡＤ変換回路２２６からの信号レベルを読み取る。このとき制御回路２２０は、最も大きい信号レベルが検出された第１の導体２１１Ｙとその周辺の複数個の第１の導体２１１Ｙの番号を記憶する。

【0092】

そして、制御回路２２０は、以上のようにして記憶した、最も大きい信号レベルが検出された第２の導体２１２Ｘの番号及び第１の導体２１１Ｙの番号とその周辺の複数個の複数個の第２の導体２１２Ｘ及び第１の導体２１１Ｙから、位置指示器１により指示されたセンサ２０２上の位置を検出する。

【0093】

制御回路２２０は、選択回路２２１で最後の第１の導体２１１Ｙ_mを選択して信号レベルの検出を終了したら、位置指示器１からの位置検出用信号の送信期間の終了を待ち、位置検出用信号の送信期間の終了後のスタート信号ＳＴを検出したら、筆圧データなどのデータを読み取り、デジタル信号を復元する動作を行う。

【0094】

また、制御回路２２０は、スタート信号ＳＴの検出に続いて、シールド状態情報ＳＨを検出して、「１」であるか、「０」であるかを判別し、その判別結果に基づいて、位置指示器１の芯体６が静電シールドされている状態での受信信号と、静電シールドが解除されている状態での受信信号レベルとを検知し、両者のピーク値の位置から、位置指示器１の芯体６の傾き角を検出するようにする。そして、制御回路２２０は、以上の動作を繰り返すようにする。

【0095】

なお、以上の第１の例においては、スイッチ回路３０３の切替制御信号ＳＷをローレベルとして芯体６に対する静電シールドを解除する状態の期間においても、付加情報を送信するようにしたが、当該芯体６に対する静電シールドを解除する状態の期間においては、付加情報を送信しないようにしてもよい。

【0096】

また、以上の第１の例においては、コントローラ３０１は、スイッチ回路３０３の切替制御信号ＳＷをローレベルとして芯体６に対する静電シールドを解除する状態の期間を、１周期Ｔａの全体の期間とするとともに、静電シールドされている状態と静電シールドが解除されている状態が交互に生じるようにした。しかしながら、図６（Ｆ）に示すように、位置検出用信号の送信区間に対応してスイッチ回路３０３の切替制御信号ＳＷをローレベルとすることで、芯体６に対する静電シールドを解除し、付加情報の送信期間に対応してスイッチ回路３０３の切替制御信号ＳＷをハイレベルとすることで静電シールドするようにしてもよい。このようにすれば、付加情報の送信期間は、常に芯体６が静電シールドされている状態となるので、送信信号は、芯体６の先端部側からのみ送出されるので、位置検出装置２０１では、付加情報をそれぞれの期間Ｔａ内で良好に検出することができるようになる。

【0097】

なお、上述の第１の例では、シールド状態情報ＳＨにより、１周期Ｔａ後の送信期間における芯体６に対する静電シールドの状態を位置検出装置２０１に伝達するようにしたが、シールド状態情報ＳＨにより、直前の位置検出用信号の送信期間における芯体６に対する静電シールドの状態を位置検出装置２０１に伝達するようにしてもよい。

【0098】

＜信号送信制御の第２の例＞
この位置指示器１の信号送信制御回路３０のコントローラ３０１による信号送信制御方法の第２の例を、図７を参照して説明する。

【0099】

図７は、コントローラ３０１による信号送信制御方法の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。上述の第１の例では、静電シールド状態を伝達するために、シールド状態情報ＳＨを、位置指示器１から位置検出装置２０１に送信するようにしたが、第２の例は、第１の例におけるシールド状態情報ＳＨのような、静電シールド状態を伝達するための情報は送る必要がないようにした例である。

【0100】

この例においては、コントローラ３０１は、イネーブル信号ＣＴ（図７（Ａ）参照）により発振回路３０２をイネーブル制御して、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、所定時間長のバースト信号からなる位置検出用信号と、スタート信号ＳＴと、筆圧データ等のデジタル付加データとからなる信号を、図７（Ｄ）に示すように、周期Ｔｂで繰り返すような信号ＳＢを発信回路３０２から出力させるように制御する。

【0101】

この第２の例では、図７（Ｃ）に示すように、付加情報の送信期間には、シールド状態情報ＳＨは含まない。その代わりに、この第２の例においては、図７（Ａ）～（Ｃ）に示すように、位置検出用信号の送信期間Ｐｓの長さを、例えば第１の例の２倍の長さとする。そして、図７（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、位置検出用信号の送信期間Ｐｓを２分し、その前半のＰｓ／２の期間では、シールド用部材７による芯体６の静電シールドを実行し、後半のＰｓ／２の期間では、シールド用部材７による芯体６の静電シールドを解除するように制御する。

【0102】

すなわち、コントローラ３０１は、図７（Ｅ）に示すように、各１周期Ｔｂの期間の内、位置検出用信号の送信期間の後半のＰｓ／２の期間のみ、スイッチ回路３０３の可動端子ａを固定端子ｂを切り替えて、シールド用部材７による芯体６の静電シールドを解除する状態とし、他の期間においては、可動端子ａを固定端子ｃに切り替えて、シールド用部材７による芯体６に対する静電シールドを実行するように制御する切替制御信号ＳＷを生成し、スイッチ回路３０３に供給する。その他は、第１の例と同様の構成とする。

【0103】

この第２の例においては、位置検出装置２０１の制御回路２２０は、位置検出用信号の送信期間の終わりあるいはスタート信号ＳＴを検出することで、次の位置検出用信号の送信期間Ｐｓの開始時点を検知する。そして、制御回路２２０は、位置指示器１からの受信信号として、位置検出用信号の送信期間Ｐｓの前半のＰｓ／２の期間では、芯体６がシールド用部材７により静電シールドが実行されている状態での信号を検出し、後半のＰｓ／２の期間では、芯体６のシールド用部材７による静電シールドが解除されている状態での信号を検出する。そして、制御回路２２０は、それら２つの期間で受信した信号から、前述したようにして、位置指示器１の芯体６の傾き角を検出する。

【0104】

なお、図７の例では、図７（Ｅ）に示すように、位置検出用信号の送信期間Ｐｓの前半のＰｓ／２の期間では、芯体６がシールド用部材７により静電シールドが実行されている状態とし、後半のＰｓ／２の期間では、芯体６のシールド用部材７による静電シールドが解除されている状態とするようにした。しかしながら、図７（Ｆ）に示すように、コントローラ３０１による制御によって、位置検出用信号の送信期間Ｐｓに対応して芯体６のシールド用部材７による静電シールドを行い、位置検出用信号の送信に続く筆圧データ等の付加情報の送信に対応して芯体６のシールド用部材７による静電シールドを解除するようにしてもよい。

【0105】

［第２の実施形態］
上述の第１の実施形態の位置指示器１では、シールド用部材７は、筒状の導体７１を用いて構成するようにしたが、シールド用部材は、このような筒状の導体に限られるものではない。以下に説明する第２の実施形態の位置指示器１Ａでは、シールド用部材は、芯体をその巻回空間内に収納するようなコイルで構成するようにする。そして、第２の実施形態の位置指示器１Ａでは、シールド用部材をコイルにより構成すると共に、このコイルを電磁誘導方式の充電を行うための誘導コイルとしても用いるようにする。したがって、この第２の実施形態の位置指示器１Ａは、バッテリーを備えず、その代わりに、例えば電気二重層キャパシタなどのキャパシタあるいは充電可能な蓄電池などの蓄電素子を備える構成を備える。

【0106】

また、第１の実施形態では、位置指示器において、芯体がシールド用部材により静電シールドされている状態と、芯体の静電シールドが解除されている状態とを位置検出装置側で認識できるようにするための情報を、位置指示器から位置検出装置側に伝達するようにした。これに対して、この第２の実施形態においては、位置指示器１Ａから芯体の静電シールドの状態を伝達するための情報を位置検出装置側に送信するのではなく、位置検出装置から送信された傾き角の検出要求信号を受信して、その受信した傾き角の検出要求信号（以下、単に要求信号と略称する）に応じて、位置指示器１Ａが、予め定められたシーケンスで、芯体をシールド用部材で静電シールドしている状態での信号送信と、芯体のシールド用部材による静電シールドを解除している状態での信号送信とを実行するようにする。

【0107】

図８は、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの芯体６Ａ及びシールド用部材７Ａを説明するための図であり、図８（Ａ）は、芯体６Ａと、シールド用部材７Ａと、筆圧検出ユニット５Ａの部分の分解斜視図、図８（Ｂ）は、位置指示器１Ａのペン先側を、筐体２を断面として示した一部拡大図である。以下に説明する位置指示器１Ａにおいて、第１の実施形態の位置指示器１と対応する部分の参照符号は、同一番号にサフィックスＡを付加して示す。

【0108】

この第２の実施形態の位置指示器１Ａにおいては、芯体６Ａは、例えば導電性の金属棒あるいは導電性粉体を混入した硬質樹脂からなる棒状体の構成とされている。そして、シールド用部材７Ａは、導線が巻回されて形成されたコイル７５が、例えば円柱状形状の磁性体コア、この例では、フェライトコア７６に巻回されて構成されている。フェライトコア７６の軸心方向のペン先側とは反対側の端部は、図８（Ｂ）に示すように、筆圧検出ユニット５Ａを内部に収納しているハウジング部材５１Ａの嵌合凹部５１Ａａに嵌合されるようにされている。

【0109】

フェライトコア７６には、軸心方向に貫通する貫通孔７６ａが形成されている。この貫通孔７６ａの内径ｒは、芯体６Ａの外径より若干大きい値に選定されており、芯体６Ａが、このフェライトコア７６の貫通孔７６ａを通じて挿通される。そして、図８（Ｂ）に示すように、芯体６Ａの先端部６Ａａとは反対側の端部６Ａｂが、ハウジング部材５１Ａ内に設けられている筆圧検出ユニット５Ａに嵌合されるように構成されている。

【0110】

筆圧検出ユニット５Ａに芯体６Ａが嵌合されている状態においては、芯体６Ａの先端部６Ａａ側は、フェライトコア７６から突出するように構成されている。使用者が、芯体６Ａを引き抜くように力を印加すれば、芯体６Ａと筆圧検出ユニット５Ａの嵌合部との嵌合は、容易に外れて、芯体６Ａを引き抜くことができる。つまり、芯体６Ａは、交換可能とされている。筆圧検出ユニット５Ａは、上述の第１の実施形態の位置指示器１の筆圧検出ユニット５と同様の構成とされている。

【0111】

そして、この例では、ハウジング部材５１Ａ内には、プリント配線基板３Ａが取り付けられており、このプリント配線基板３Ａに形成されている電子回路と、筆圧検出ユニット５Ａを構成する可変容量キャパシタ５ＡＣの両端と電気的に接続されると共に、コイル７５の一端７５ａ及び他端７５ｂも、このプリント配線基板３Ａの電子回路に電気的に接続されている。

【0112】

そして、この第２の実施形態の位置指示器１Ａは、位置検出装置からの指示信号を受信するための構成として、図８（Ｂ）に示すように、筐体２Ａの絶縁体部２１Ａのペン先部に導体スリーブ２３を備える。この導体スリーブ２３は、筐体２Ａの絶縁体部２１Ａのペン先部を覆う筒状のキャップ状形状を有し、筐体２Ａの導電体部（図８では図示は省略）とは電気的に絶縁されている。この導体スリーブ２３は、位置検出装置のセンサからの信号を、静電結合により受信可能であり、図示は省略するが、プリント配線基板３Ａの電子回路と電気的に接続されている。

【0113】

［第２の実施形態の位置指示器１Ａの信号送信制御回路３０Ａの構成例の説明］
図９は、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの信号送信制御回路３０Ａの構成例を示す図である。この例の信号送信制御回路３０Ａは、コントローラ３０１Ａと、発振回路３０２Ａと、スイッチ回路３０３Ａと、スイッチ回路３０４４と、充電方式の電源回路３０４と、受信信号検出回路３０５とを備える。

【0114】

コントローラ３０１Ａは、コントローラ３０１と同様にマイクロプロセッサで構成されており、位置指示器１Ａの信号送信制御回路３０Ａの処理動作を制御する制御回路を構成する。この例では、このコントローラ３０１Ａには、電源回路３０４からの電源電圧ＶＤＤが駆動電源として供給されている。コントローラ３０１Ａは、発振回路３０２Ａを制御すると共に、スイッチ回路３０３Ａとスイッチ回路３０４４を切替制御する。

【0115】

また、このコントローラ３０１Ａには、筆圧検出ユニット５Ａを構成する可変容量キャパシタ５ＡＣが接続されており、コントローラ３０１Ａは、第１の実施形態のコントローラ３０１と同様に、可変容量キャパシタ５ＡＣが、満充電の状態から抵抗器Ｒｄを通じて放電し、所定の両端電圧になるまでの時間を計測することで、可変容量キャパシタ５ＡＣの静電容量を検出し、その検出した静電容量から筆圧を検出する。

【0116】

発振回路３０２Ａは、発振回路３０２と同様に、例えば周波数ｆ１＝１．８ＭＨｚの交流信号を発生するもので、この例では電源回路３０４からの電源電圧ＶＤＤが供給されている。

【0117】

コントローラ３０１Ａは、上述の第１の実施形態の場合と同様にして、この発振回路３０２Ａのイネーブル端子ＥＮに制御信号（イネーブル信号ＣＴＡ）を供給して当該発振回路３０２Ａをオン、オフ制御することで、発振回路３０２Ａからバースト信号（位置検出用信号）及びＡＳＫ変調信号（付加情報）を発生させたり、信号送出を停止させたりする。

【0118】

発振回路３０２Ａの出力端は、この実施形態では、導電性の芯体６Ａに接続されており、発振回路３０２からの交流信号は、芯体６Ａを通じて位置検出装置のセンサに対して送出される。

【0119】

スイッチ回路３０３Ａは、コントローラ３０１Ａからの切替制御信号ＳＷＡより切替制御される。このスイッチ回路３０３Ａの可動端子ａは、シールド用部材７Ａを構成するコイル７５の一方の端子７５ａに接続されている。そして、このスイッチ回路３０３Ａの一方の固定端子ｂは遊端とされ、他方の固定端子ｃは接地されている。

【0120】

そして、シールド用部材７Ａを構成するコイル７５の他方の端子７５ｂは、コントローラ３０１Ａからの切替制御信号ＳＷＢより切替制御されるスイッチ回路３０４４の可動端子ａに接続されている。このスイッチ回路３０４４の一方の固定端子ｂは整流用ダイオード３０４１のアノードに接続されており、他方の固定端子ｃは遊端とされている。電源回路３０４は、整流用ダイオード３０４１と、電気二重層キャパシタ３０４２と、電圧変換回路３０４３とにより構成されている。そして、電気二重層キャパシタ３０４２の一端はダイオード３０４１のカソードに接続され、他端は、接地されている。なお、電源回路３０４は、充電可能な蓄電池を含む回路構成でも良い。コントローラ３０１Ａは、切替制御信号ＳＷＡ及びＳＷＢによってスイッチ回路３０３Ａ及びスイッチ回路３０４４を制御することで、コイル７５を誘導コイル（無線給電用コイル）として、あるいは静電シールド用部材として機能させる。すなわち、コイル７５を電磁誘導方式による無線給電用コイルとしてさせるときには、コントローラ３０１は切替信号ＳＷＢによってスイッチ回路３０４４を制御することでスイッチ回路３０４４の可動端子ａと固定端子ｂとが接続されるとともに、切替信号ＳＷＡによってスイッチ回路３０３Ａを制御することでスイッチ回路３０３Ａの可動端子ａと固定端子ｃとが接続される。コイル７５を静電シールド部材として機能させるときには、コントローラ３０１は切替信号ＳＷＢによってスイッチ回路３０４４を制御することでスイッチ回路３０４４の可動端子ａと遊端とされた固定端子ｃとが接続される。スイッチ回路３０４４の可動端子ａと遊端とされた固定端子ｃとが接続された状態で、切替信号ＳＷＡによってスイッチ回路３０３Ａの可動端子ａと固定端子ｃとが接続されるとコイル７５を静電シールド部材として機能させることができる。また、切替信号ＳＷＡによってスイッチ回路３０３Ａの可動端子ａと遊端とされた固定端子ｂとが接続されるとコイル７５の静電シールド部材としての機能を解除させることができる。

【0121】

コントローラ３０１Ａは、受信信号検出回路３０５からの出力を監視して、センサからの受信信号の信号レベルが所定の閾値レベル以上になったか否かにより、位置指示器１Ａとセンサとの間で静電的インタラクションを可能にする結合状態になったか否かを判別する。そして、その判別結果に応じて、発振回路３０２Ａを制御するイネーブル信号ＣＴＡを制御すると共に、切替制御信号ＳＷＢによってスイッチ回路３０４４の可動端子ａと固定端子ｃとを接続し、及び切替制御信号ＳＷＡによってスイッチ回路３０３Ａを制御する。このときの前記所定の閾値は、位置指示器１Ａとセンサとの間で静電的なインタラクションを可能にする結合状態にときの受信信号レベに基づいて予め定めてある。なお、位置指示器１Ａとセンサとの間で静電的インタラクションを可能にする結合状態は、位置指示器１Ａの芯体６Ａの先端部６Ａａがセンサのセンサ面に接触することなく、近接している状態を含む。

【0122】

そして、コントローラ３０１Ａは、位置指示器１Ａとセンサとの間で静電的インタラクションを可能にする結合状態になったときには、位置検出装置からの要求信号の受信を監視する。位置検出装置からの要求信号は、前述したように、導体スリーブ２３でセンサとの静電結合を通じて受信する。導体スリーブ２３で受信された位置検出装置からの要求信号は、受信信号検出回路３０５を通じてコントローラ３０１Ａに供給される。受信信号検出回路３０５にも電圧変換回路３０４からの電圧が電源として供給される。

【0123】

そして、コントローラ３０１Ａは、位置検出装置からの要求信号を受信してはいないときと、要求信号を受信したときとに応じて、後述するように、発振回路３０２Ａを制御するイネーブル信号ＣＴＡを制御すると共に、スイッチ回路３０３Ａの切替制御信号ＳＷＡを制御する。

【0124】

この場合に、コントローラ３０１Ａは、位置検出装置からの要求信号を受信したと判別したときには、上述した第１の実施形態の位置指示器１と同様に、芯体６Ａから信号を送出するように発振回路３０２Ａを制御すると共に、スイッチ回路３０３Ａを、芯体６Ａをシールド用部材７Ａにより静電シールドした状態と、芯体６Ａのシールド用部材７Ａによる静電シールドを解除した状態との２つの状態に切り替えるように制御する。

【0125】

このときに芯体６Ａから送出する信号の態様としては、前述した第１の実施形態の第１の例の信号送信制御の態様であってもよいし、第２の例の信号送信制御の態様であってもよい。第１の例を用いる場合には、要求信号に基づいて定められるタイミングで、位置指示器１Ａから位置検出装置のセンサに前記の態様の信号を送出することができるので、芯体６Ａから送出する信号には、シールド状態情報ＳＨは含めなくてもよい。

【0126】

また、前記の２つの状態の信号としては、上述の第１の例や第２の例の信号送信制御の態様を必ずしも用いなくてもよく、例えば筆圧情報等の付加情報を含まない位置検出用信号のみを、前記の２つの状態で送信するようにしてもよい。

【0127】

後述するように、コントローラ３０１Ａは、位置指示器１Ａとセンサとの間で静電的インタラクションを可能にする結合状態になっていないときには、切替制御信号ＳＷＢによってスイッチ回路３０４４の可動端子ａを固定端子ｂに接続させるとともに、切替制御信号ＳＷＡによりスイッチ回路３０３Ａの可動端子ａを固定端子ｃに接続させることで、コイル７５をスイッチ回路３０３Ａを通じて接地させる。

【0128】

この状態で、位置指示器１Ａを図示しない、電磁誘導方式によって充電を行う充電器に装着すると、充電器が発生する交番磁界によりコイル７５には誘導起電力が発生して、ダイオード３０４１を介して充電器としての電気二重層キャパシタ３０４２を充電する。

【0129】

電圧変換回路３０４３は、電気二重層キャパシタ３０４２に蓄えられた電圧を一定の電圧に変換して、その電圧を、コントローラ３０１Ａ、発振回路３０２Ａ及び受信信号検出回路３０５の電源として供給する。この電圧変換回路３０４３は、電気二重層キャパシタ３０４２の両端の電圧よりも低くなるような降圧タイプのものでも良いし、電気二重層キャパシタ３０４２の両端の電圧よりも高くなるような昇圧タイプのものでも良い。また、電気二重層キャパシタ３０４２の両端の電圧が一定の電圧よりも高い場合は降圧回路として動作し、前記一定の電圧よりも低い場合は昇圧回路として動作する昇降圧タイプのものでも良い。

【0130】

次に、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの信号送信制御回路３０Ａのコントローラ３０１Ａの制御処理の流れを、図１０のフローチャートを参照しながら説明する。

【0131】

すなわち、コントローラ３０１Ａは、受信信号検出回路３０５で検出されたセンサからの受信信号の信号レベルを検出し（ステップＳ１０１）、検出した受信信号の信号レベルが所定の閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。

【0132】

ステップＳ１０２で、検出した受信信号の信号レベルが所定の閾値以上とはなっていないと判別したときには、コントローラ３０１Ａは、位置指示器１Ａとセンサとの間では静電的なインタラクションを可能にする結合状態になっていないと判断して、イネーブル信号ＣＴＡにより、発振回路３０２Ａからの信号送出は停止するように制御し、スイッチ回路３０４４は切替制御信号ＳＷＢにより固定端子ｂに接続すると共に、スイッチ回路３０３Ａは、切替制御信号ＳＷＡにより、可動端子ａを固定端子ｃに接続させるように制御する（ステップＳ１０３）。この状態では、コイル７５はスイッチ回路３０３Ａを通じて接地されているので、位置指示器１Ａを充電装置に装着することで、電気二重層キャパシタ３０４２を充電して蓄電することが可能である。

【0133】

ステップＳ１０２で、検出した受信信号の信号レベルが所定の閾値以上とはなっていると判別したときには、コントローラ３０１Ａは、位置指示器１Ａとセンサとの間では静電的なインタラクションを可能にする結合状態になっていると判断して、スイッチ回路３０４４は切替制御信号ＳＷＢによって可動端子ａを固定端子ｃに接続するとともに、イネーブル信号ＣＴＡにより、前述したような発振回路３０２Ａからの信号送出を実行するように制御する。スイッチ回路３０３Ａは、切替制御信号ＳＷＡにより、可動端子ａを固定端子ｃに接続させる状態を維持する（ステップＳ１０４）。

【0134】

次に、コントローラ３０１Ａは、受信信号検出回路３０５で検出されたセンサからの受信信号を監視して、要求信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０５で、要求信号は受信してはいないと判別したときには、コントローラ３０１Ａは、処理をステップＳ１０１に戻し、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

【0135】

そして、ステップＳ１０５で、要求信号を受信したと判別したときには、コントローラ３０１Ａは、上述した第１の実施形態の位置指示器１と同様に、芯体６Ａをシールド用部材７Ａにより静電シールドした状態と、芯体６Ａのシールド用部材７Ａによる静電シールドを解除した状態との２つの状態で、芯体６Ａを通じて、上述した信号を位置検出装置のセンサに供給するようにする（ステップＳ１０６）。

【0136】

次に、コントローラ３０１Ａは、位置検出装置から、要求終了信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７で、位置検出装置から要求終了信号を受信してはいないと判別したときには、コントローラ３０１Ａは、処理をステップＳ１０５に戻し、このステップＳ１０５以降の処理を繰り返す。また、ステップＳ１０７で、位置検出装置から要求終了信号を受信したと判別したときには、コントローラ３０１Ａは、処理をステップＳ１０１に戻し、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

【0137】

上述した第２の実施形態の位置指示器１Ａによれば、位置検出装置からの傾き角の検出要求信号を受信したときは、その受信した傾き角の検出要求信号に応じて、芯体６Ａをシールド用部材７Ａにより静電シールドした状態と、芯体６Ａのシールド用部材７Ａによる静電シールドを解除した状態との２つの状態を現出するようにする信号シーケンスを実行すればよい。

【0138】

また、上述の第２の実施形態の位置指示器１Ａによれば、芯体６Ａを静電シールドするためのシールド用部材７Ａとしてコイル７５を用いると共に、このコイル７５を非接触充電用のコイルとするようにしたため、芯体６Ａを静電シールドすることの効果に加えて、例えばペン立て形状の充電器などによる非接触充電が可能で、操作性の良い位置指示器が実現できる。

【0139】

［第２の実施形態の変形例］
上述の第２の実施形態では、位置指示器１Ａとセンサとの間で静電的インタラクションを可能にする結合状態は、導体スリーブを通じてセンサから受信する信号の信号レベルに基づいて検出するようにしたが、第１の実施形態と同様に、筆圧検出ユニット５Ａによる筆圧検出に基づいて、センサにタッチしている状態を検出することにより、検出するようにしてもよい。

【0140】

なお、導体スリーブ２３は受信専用としたが、導体スリーブ２３を発振回路３０２Ａからの信号の送信用として用いることもできる。すなわち、その場合には、導体スリーブ２３を、信号送信をする送信時間区間と、センサからの信号を受信する受信時間区間とに時分割制御することができるように回路を構成する。そして、受信時間区間における受信信号から位置指示器とセンサとの静電的なインタラクションが可能な状態となる結合状態を検出する以前のときには、送信時間区間に信号を送信する。これにより、位置指示器からの信号を、芯体と導体スリーブから送出することできるので、位置指示器がセンサと結合する前の、いわゆるホバー状態における信号送出エネルギーを大きくすることができて、ホバー状態での位置指示器の位置検出が比較的容易になる。そして、位置指示器とセンサとが結合状態になったら、受信時間区間のみとして、位置検出装置のセンサからの信号を常に監視するようにし、要求信号の判別を行うようにする。

【0141】

また、上述の第２の実施形態においては、位置検出装置側からの要求信号に応じて、芯体から信号を送出しながら、当該芯体を静電シールドしている状態と、静電シールドを解除している状態の２つの状態を１つのペア（１対）として現出するように制御するように説明した。しかしながら、通常は、静電シールドしている状態の芯体から信号を送出するようにしておき、位置検出装置側からの要求信号があったときに、静電シールドを解除するように制御してもよい。また、逆に、通常は、静電シールドを解除している状態の芯体から信号を送出するようにしておき、位置検出装置側からの要求信号があったときに、静電シールドを実行するように制御してもよい。

【0142】

その場合には、位置検出装置では、通常時に検出している位置指示器からの受信信号のピーク値を保持しておき、それと、要求信号を送出した後に受信した受信信号のピーク値との差から、位置指示器の芯体の軸心方向の傾き角を検出するようにすればよい。

【0143】

なお、位置指示器１Ａの芯体６Ａをコイル７５により静電シールドするときの、コイル７５の一端７５ａは、接地電位に限らず、電源のプラス側電位であっても良いし、電源のプラス側電位と接地電位との中間の電位であっても良い。要は、コイル７５の一端７５ａは、交流的に接地されていればよい。

【0144】

また、上述の第２の実施形態では、位置検出装置からの位置指示器１Ａ（芯体６Ａ）の傾き角検出のための要求信号は、位置指示器１Ａのペン先側に導体からなる導体スリーブ２３を設けて、この導体スリーブ２３によりセンサとの静電結合により受信するようにした。しかし、位置指示器１Ａにおける位置検出装置からの要求信号の受信は、この例に限られるものではない。

【0145】

例えば、図５を用いて説明した位置検出装置２０１と同一部分には、同一の参照符号を付してその説明は省略する図１１に示すように、位置指示器１Ａに、双方向通信可能な無線通信手段、例えばブルートゥース（登録商標）規格の無線通信部９を設けると共に、位置検出装置にも、無線通信手段、例えばブルートゥース（登録商標）規格の無線通信部２２７を設ける。そして、位置検出装置２０１の制御回路２２０は、位置指示器１Ａの芯体６Ａの軸心方向の傾き角を検出するタイミングで、要求信号を無線通信部２２７を通じて、位置指示器１Ａに供給するようにする。

【0146】

そして、位置指示器１Ａは、この位置検出装置からの要求信号を無線通信部９で受けて、図１１では図示を省略するコントローラ３０１Ａは、上述のように発振回路３０２Ａを制御するようにする。

【0147】

なお、無線通信部は、図１１の例のような電波を用いるものに限られる訳ではなく、例えば、赤外線などの光通信や超音波を用いたものなどであってもよい。

【0148】

なお、位置検出装置からの要求信号に応じて位置指示器側から芯体の傾き角を検出するための信号を送出する際には、上述の第２の実施形態では、位置指示器は、芯体を静電シールドする状態で信号を送出する状態と、芯体に対する静電シールドを解除する状態で信号を送出する状態の２状態を実行するようにした。しかし、位置指示器では、要求信号を受けていないときには、常に、芯体を静電シールドする状態あるいは芯体に対する静電シールドを解除する状態のいずれか一方の状態で信号を送出するようにしておき、要求信号を受けたときに、芯体を静電シールドする状態あるいは芯体に対する静電シールドを解除する状態の他方の状態で信号を送出するようにしてもよい。この場合には、位置検出装置では、要求信号を送出する前の受信信号と、要求信号を送出した後の受信信号とから位置指示器の芯体の傾き角を検出することができる。

【0149】

［第３の実施形態］
以下に説明する第３の実施形態は、位置指示器の芯体の軸心方向の傾き角のみでなく、位置指示器の回転も検出することができるように構成した例である。

【0150】

図１２（Ａ）は、第３の実施形態の位置指示器１Ｂのペン先側の拡大断面図である。また、図１２（Ｂ）及び（Ｃ）は、第３の実施形態の位置指示器１Ｂの要部の構成例を示す図である。

【0151】

この第３の実施形態の位置指示器１Ｂの芯体６Ｂは、第２の実施形態の位置指示器１Ａの芯体６Ａと同様に、導電性金属や導電性樹脂からなる導体の棒状体で構成されている。この第３の実施形態の位置指示器１Ｂは、図１２（Ａ）に示すように、芯体６Ｂに印加される筆圧を検出するために、筆圧検出ユニット５Ｂを用いる。そして、芯体６Ｂは、第１の実施形態と同様に、筒状のシールド用部材７Ｂによりペン先側と筆圧検出ユニット５Ｂとの嵌合側とを除いて覆われている。

【0152】

筆圧検出ユニット５Ｂは、例えば樹脂で構成される外側ホルダー５７及び内側ホルダー５８と、圧力センシングデバイス５９とを備える。

【0153】

外側ホルダー５７には、芯体６Ｂを挿通する貫通孔５７２と、この貫通孔５７２と連通する中空部からなる収納空間５７３を有する。この収納空間５７３内には、内側ホルダー５８と、この内側ホルダー５８に設けられている圧力センシングデバイス５９とが収納される。また、外側ホルダー５７のペン先側の端面には、シールド用部材７Ｂに応じた形状の凹部５７１が設けられ、この凹部５７１内にシールド用部材７Ｂのペン先側とは反対側の端部が嵌合されて結合される。

【0154】

この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、図１２（Ｂ）に示すように、シールド用部材７Ｂは、絶縁材料例えば樹脂からなる筒状体７２Ｂの外周面に、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃを設けるようにする。シールド用部材７Ｂは、図１２（Ａ）に示すように、筐体２Ｂの内部において、その軸心方向と、筐体２Ｂの軸心方向とが一致する状態で配置される。そして、このシールド用部材７Ｂは、芯体６Ｂを挿通する径の貫通孔７Ｂａを備える。

【0155】

電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃは、図１２（Ｂ）に示すように、筒状体７２Ｂの外周面において、それぞれ１２０度角範囲よりも若干狭い角度範囲において、互いに電気的に分離するように形成された導電性の金属導体で構成されている。すなわち、第１の実施形態におけるシールド用部材７の筒状導体７１を、円周方向に３分割したものと等価である。なお、絶縁材料である樹脂からなる筒状体７２Ｂは、第１の実施形態のシールド用部材７の絶縁層７２に対応する。

【0156】

筆圧検出ユニット５Ｂの外側ホルダー５７の凹部５７１の底面側の内周面には、図１２（Ｃ）に示すように、シールド用部材７Ｂの筒状体７２Ｂの外周面に形成されている３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃと対応する導体片５７１１，５７１２，５７１３が形成されている。また、シールド用部材７Ｂの筒状体７２Ｂには、位置合わせ用の突起７Ｂｂが形成されていると共に、凹部５７１の底面には、図１２（Ｃ）に示すように、突起７Ｂｂに対応する凹穴５７１ｄが形成されている。そして、突起７Ｂｂを凹穴５７１ｄ内に嵌合させることで周方向の位置合わせをし、シールド用部材７Ｂの筒状体７２Ｂを凹部５７１内に収納する。すると、シールド用部材７Ｂの筒状体７２Ｂの外周面に形成されている３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃと、凹部５７１の対応する導体片５７１１，５７１２，５７１３のそれぞれとが接触するように構成されているために、電気的に接続される状態になる。

【0157】

そして、図１２（Ａ）に示すように、樹脂からなる外側ホルダー５７内には、インサート成形により、導体片５７１１，５７１２，５７１３のそれぞれに一端が接続されている結線（図１２（Ａ）の点線参照）５７１１ａ、５７１２ａ、５７１３ａが設けられている。この結線５７１１ａ、５７１２ａ、５７１３ａの他端はプリント配線基板３Ｂに設けられている信号送信制御回路３０Ｂ（図１３参照）に接続されている。これにより、シールド用部材７Ｂが凹部５７１内に嵌合されて収納されると、シールド用部材７Ｂの外周面に形成されている３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃは、導体片５７１１，５７１２，５７１３及び結線５７１１ａ、５７１２ａ、５７１３ａを通じて、プリント配線基板３Ｂに設けられている信号送信制御回路３０Ｂに接続される。

【0158】

外側ホルダー５７は、軸心方向における芯体６Ｂの側が、図１２（Ａ）に示すように、筐体２Ｂの段差部２Ｂｃと衝合すると共に、芯体６Ｂとは反対側も軸心方向の位置規制手段と衝合して、筐体２Ｂの内部において軸心方向に移動しないように固定されている。そして、シールド用部材７Ｂのペン先側の端部は、筐体２Ｂのペン先側の開口部２Ｂａの近傍に設けられている段差部２Ｂｂと衝合するように構成されている。これにより、外側ホルダー５７に嵌合されているシールド用部材７Ｂも、筐体２Ｂの内部において軸心方向に移動しないように固定されている。

【0159】

外側ホルダー５７の収納空間５７３の、芯体６Ｂが挿入される側は、内側ホルダー５８の径よりも小径であり、かつ、貫通孔５７２は、芯体６Ｂの径よりも大きい径とされている。したがって、外側ホルダー５７の収納空間５７３には段差部５７４が形成され、この段差部５７４により、収納空間５７３内に収納された内側ホルダー５８が、外側ホルダー５７から芯体６Ｂ側には抜け落ちないように構成されている。

【0160】

内側ホルダー５８は、図１２（Ａ）に示すように、筆圧検出用素子を構成する圧力センシングデバイス５９を保持している。この圧力センシングデバイス５９は、静電容量方式の圧力感知部を構成する半導体チップで構成されている。この圧力センシングデバイス５９は、例えば特開２０１３－１６１３０７号公報に開示されているような筆圧に応じて静電容量を可変とする、ＭＥＭＳ（Mico Elector Mechanical Systems）素子からなる可変容量キャパシタとして構成され半導体素子を用いて構成することができる。この圧力センシングデバイス５９の構成は、上記の公報に記載されているので、ここでは、その説明は省略する。この圧力センシングデバイス５９により構成される可変容量キャパシタの２つの電極は、図示は省略するが、プリント配線基板３Ｂに生成されている信号送信制御回路３０Ｂに接続されている。

【0161】

外側ホルダー５７の収納空間５７３には、また、内側ホルダー５８に保持されている圧力センシングデバイス５９に対して、芯体６Ｂに印加される圧力を伝達するための圧力伝達部材８Ｂが設けられている。

【0162】

圧力伝達部材８Ｂは、芯体６Ｂを嵌合する芯体嵌合部８１Ｂと、圧力センシングデバイス５９を押圧する押圧部８２Ｂとからなる。押圧部８２Ｂは、圧力センシングデバイス５９を押圧する突出部８２Ｂａを備えている。芯体嵌合部８１Ｂは、芯体６Ｂが挿入されて嵌合される凹穴８１Ｂａを備え、この凹穴８１Ｂａ内に、芯体６Ｂが、そのペン先側とは反対側の端部６Ｂａが挿入されて、着脱自在に嵌合される。

【0163】

そして、この実施形態では、外側ホルダー５７の貫通孔５７２の壁面には、導体層５３Ｂａが印刷や蒸着などにより被着形成されていると共に、この導体層５３Ｂａから導電体ブラシ５３Ｂｂが形成されている。そして、外側ホルダー５７内には、図１２（Ａ）に示すように、導体層５３Ｂａとプリント配線基板３の信号送信制御回路３０Ｂとを接続するための結線５３Ｂｃが、例えばインサート成形されて設けられている。

【0164】

したがって、導電体である芯体６Ｂが外側ホルダー５７の貫通孔５７２に挿通して、圧力伝達部材８Ｂの芯体嵌合部８１Ｂに嵌合されると、図１２（Ａ）に示すように、芯体６Ｂは、貫通孔５７２の導電体ブラシ５３Ｂｂを介して導体層５３Ｂａと電気的に接続される。これにより、導電体である芯体６Ｂがプリント配線基板３Ｂの信号送信制御回路３０Ｂの発振回路の出力端と接続され、芯体６Ｂは信号電極として働く。

【0165】

以上のような構成を有する第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいて、芯体６Ｂに筆圧が印加されると、筆圧検出ユニット５Ｂにおいては、芯体６Ｂが係合されている圧力伝達部材８Ｂが、外側ホルダー５７内において、印加された筆圧に応じて軸心方向に、圧力センシングデバイス５９を押圧するように変位する。このため、圧力センシングデバイス５９の２つの電極間で構成される可変容量キャパシタの静電容量が、筆圧に応じて変化する。そして、この静電容量の変化により、位置指示器１Ｂは、上述と同様にして、芯体６Ｂに印加される筆圧を検出し、その検出した筆圧データを、付加情報の送信期間にＡＳＫ変調信号として配置して位置検出装置に送出する。

【0166】

そして、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂの信号送信制御回路３０Ｂにおいては、芯体６Ｂを通じて信号を位置検出装置のセンサに送出している状態において、シールド用部材７Ｂの３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃを切り替え制御することで、位置検出装置２０１で、この位置指示器１Ｂから受信した信号から、位置指示器１Ｂによる指示位置を検出すると共に、位置指示器１Ｂの傾き角及び回転角を検出するようにする。以下に、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂの信号送信制御回路３０Ｂの構成例及び動作について説明する。

【0167】

［第３の実施形態の位置指示器１Ｂの信号送信制御回路３０Ｂの構成例及び動作例］
図１３は、第３の実施形態の位置指示器１Ｂの信号送信制御回路３０Ｂの構成例を示すもので、図３を用いて説明した第１の実施形態の位置指示器１の信号送信制御回路３０と同一部分には、同一の参照符号を付して、その説明は省略する。

【0168】

コントローラ３０１Ｂは、第１の実施形態のコントローラ３０１と同様にマイクロプロセッサで構成されており、第１の実施形態のコントローラ３０１とは、これに接続される電子部品の制御の仕方のみが異なる。

【0169】

コントローラ３０１Ｂには、電源回路としてのバッテリー４から電源電圧ＶＤＤが供給されていると共に、発振回路３０２が接続されており、この発振回路３０２にイネーブル信号ＣＴＢを制御信号として供給する。また、コントローラ３０１Ｂには、筆圧検出ユニット５Ｂの圧力センシングデバイス５９で構成されている可変容量キャパシタ５９Ｃが接続されていると共に、この可変容量キャパシタ５９Ｃと並列に放電用抵抗器Ｒｄが接続されている。

【0170】

そして、この第３の実施形態においては、信号送信制御回路３０Ｂには、シールド用部材７Ｂの３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃのそれぞれの電気的な状態を切り替えるための３個のスイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃが設けられており、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃのそれぞれは、３個のスイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃの可動端子ａにそれぞれ接続されている。

【0171】

そして、スイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃの固定端子ｂには、発振回路３０２からの信号が供給されており、固定端子ｃは接地されており、固定端子ｄは遊端とされている。そして、コントローラ３０１Ｂから、スイッチ回路３０３Ｂａには切替制御信号ＳＷａが、スイッチ回路３０３Ｂｂには切替制御信号ＳＷｂが、スイッチ回路３０３Ｂｃには切替制御信号ＳＷｃが、それぞれ供給されて、切替制御がなされるように構成されている。

【0172】

この第３の実施形態では、位置指示器１Ｂは、位置検出装置２０１のセンサに対して、第１の実施形態における信号送信制御方法の第２の例を用いて、シールド用部材７Ｂによる芯体６Ｂのシールド状態を伝達するようにする。

【0173】

また、この第３の実施形態では、位置指示器１Ｂの芯体６Ｂの先端部が位置検出装置２０１のセンサと接触していない、いわゆるホバー状態においては、発振回路３０２からの信号を芯体６Ｂからのみでなく、シールド用部材７Ｂの３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃからも送出するようにして、位置指示器１Ｂがホバー状態でも、位置検出装置２０１が、位置指示器１Ｂの位置を検出することが可能に構成されている。

【0174】

なお、この例では、コントローラ３０１Ｂは、位置指示器１Ｂがホバー状態であるか否かは、筆圧検出ユニット５Ｂの圧力センシングデバイス５９の静電容量に基づいて検出される筆圧に基づいて判別するようにしている。

【0175】

図１４は、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂの信号送信制御回路３０Ｂのコントローラ３０１Ｂの処理動作例を説明するためのフローチャートである。また、図１５は、位置指示器１Ｂの芯体６Ｂの先端部が位置検出装置２０１のセンサと接触しているときの信号送信制御回路３０Ｂにおける信号送信制御方法を説明するためのタイミングチャートである。以下、これら図１４及び図１５を参照しながら、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂの信号送信制御回路３０Ｂにおける送信信号制御方法を説明する。

【0176】

図１４に示すように、コントローラ３０１Ｂは、電源スイッチＰｓｗがオンとされているかどうかにより、電源がオンとされたか否か判別する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１で、電源がオンとされたと判別したときには、コントローラ３０１Ｂは、発振回路３０２に供給するイネーブル信号ＣＴＢにより、ホバー状態での信号を送出するように制御して、芯体６Ｂから当該信号を送出すると共に、切替制御信号ＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃにより、スイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃの可動端子ａを固定端子ｂに接続する状態に切替制御して、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃの全てからホバー状態での信号を送出するように制御する（ステップＳ２０２）。ここで、ホバー状態での信号は、例えば、筆圧情報等の付加情報を含まないバースト信号を所定周期で繰り返すような信号とされる。

【0177】

そして、コントローラ３０１Ｂは、筆圧検出ユニット５の圧力センシングデバイス５９で構成される可変容量キャパシタ５９Ｃの静電容量を前述したようにして検出して、筆圧が検出されたか否か判別する（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３で、筆圧が検出されていないと判別したときには、コントローラ３０１Ｂは、処理をステップＳ２０２に戻し、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。

【0178】

ステップＳ２０３で、筆圧が検出されて、位置指示器１Ｂの芯体６Ｂのペン先が位置検出装置２０１のセンサのセンサ面に接触した判別したときには、コントローラ３０１Ｂは、ステップＳ２０４～ステップＳ２０７を順次に実行して、以下に説明するように、位置検出装置２０１に対して、位置指示器１Ｂによる指示位置を検出させると共に、位置指示器１Ｂの芯体６Ｂの軸心方向のセンサ面に対する傾き角及び位置指示器１Ｂの回転を検出させるようにする信号送信制御を行う。

【0179】

この信号送信制御は、図１５（Ａ）に示すような位置検出用信号の送信期間ＰＢｓと付加情報の送信期間ＰＢａｄとからなる期間を１周期Ｔｃとして、繰り返すことで行う。この場合に、位置検出用信号の送信期間ＰＢｓは、図６（Ａ）～（Ｃ）で説明した、位置検出装置側で位置指示器１Ｂによる指示位置の検出が可能な位置検出用信号の送出期間の５倍の長さの期間とされている。付加情報の送信期間ＰＢａｄは、図６（Ａ）～（Ｃ）で説明した付加情報の送信期間と同様でよい。

【0180】

コントローラ３０１Ｂは、ステップＳ２０３で筆圧が検出されたと判別したときには、図１５に示すように、発振回路３０２から位置検出用信号を送出させると共に、送信期間ＰＢｓの１／５の長さの最初の送出期間Ｐ１において、切替制御信号ＳＷａ（図１５（Ｂ）参照）、切替制御信号ＳＷｂ（図１５（Ｃ）参照）、切替制御信号ＳＷｃ（図１５（Ｄ）参照）により、スイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃの可動端子ａを固定端子ｃに接続する状態に切替制御して、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃの全てを接地する（ステップＳ２０４）。これにより、芯体６Ｂは、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃで静電シールドされた状態（シールドオン）で、位置検出用信号を芯体６Ｂを通じてセンサに対して送出する状態となる。

【0181】

次に、最初の送出期間Ｐ１が終了して、送信期間ＰＢｓの１／５の長さの２番目の送信期間Ｐ２になると、コントローラ３０１Ｂは、切替制御信号ＳＷａ（図１５（Ｂ）参照）、切替制御信号ＳＷｂ（図１５（Ｃ）参照）、切替制御信号ＳＷｃ（図１５（Ｄ）参照）により、スイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃの可動端子ａを固定端子ｄに接続する状態に切替制御して、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃの全てを電位的に浮いた状態にする（ステップＳ２０５）。これにより、芯体６Ｂは、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃによる静電シールドを解除された状態で、位置検出用信号を芯体６Ｂを通じてセンサに対して送出する状態となる。

【0182】

位置検出装置では、前述と同様にして、送信期間Ｐ１において、位置指示器１Ｂからの信号の受信信号を検出し、その受信信号レベルから位置指示器１Ｂにより指示された位置を検出することができると共に、２つの送信期間Ｐ１及び送信期間Ｐ２における位置指示器１Ｂからの信号の受信信号を検出し、その受信信号レベルがピーク値を呈するセンサ上の位置の差から、位置指示器１Ｂの芯体６Ｂの軸心方向のセンサ面に対する傾き角を検出することができる。

【0183】

次に、２番目の送出期間Ｐ２が終了すると、コントローラ３０１Ｂは、それぞれ送信期間ＰＢｓの１／５の長さの３番目の送信期間Ｐ３、４番目の送信期間Ｐ４、５番目の送信期間Ｐ５のそれぞれにおいて、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃを、それぞれ一つずつ接地する状態に制御するようにする（ステップＳ２０６）。すなわち、図１５の例においては、３番目の送信期間Ｐ３では、切替制御信号ＳＷａ（図１５（Ｂ）参照）により、スイッチ回路３０３Ｂａは可動端子ａを固定端子ｃに接続するようにすると共に、切替制御信号ＳＷｂ（図１５（Ｃ）参照）及び切替制御信号ＳＷｃ（図１５（Ｄ）参照）により、スイッチ回路３０３Ｂｂ及びスイッチ回路３０３Ｂｃの可動端子ａを固定端子ｄに接続するように制御する。

【0184】

これにより、芯体６Ｂは、３番目の送信期間Ｐ３、４番目の送信期間Ｐ４、５番目の送信期間Ｐ５のそれぞれにおいて、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃの内の一つの電極のみにより静電シールドされる状態となる。したがって、位置検出装置では、静電シールドとして働く電極及び静電シールドが解除された状態となる電極に応じて異なる受信信号を、３番目の送信期間Ｐ３、４番目の送信期間Ｐ４、５番目の送信期間Ｐ５のそれぞれにおいて受信する。したがって、位置検出装置は、その受信信号の変化により、位置指示器１Ｂがいずれの方向に、どの程度回転したかを検出することができる。

【0185】

次に、５番目の送出期間Ｐ５が終了して付加情報の送信期間ＰＢａｄになると、コントローラ３０１Ｂは、発振回路３０２を、筆圧データなどからなる付加情報を送出するように制御すると共に、切替制御信号ＳＷａ（図１５（Ｂ）参照）、切替制御信号ＳＷｂ（図１５（Ｃ）参照）、切替制御信号ＳＷｃ（図１５（Ｄ）参照）により、スイッチ回路３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃの可動端子ａを固定端子ｃに接続する状態に切替制御して、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃの全てを接地する（ステップＳ２０４）。これにより、芯体６Ｂは、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃで静電シールドが解除された状態（シールドオフ）で、付加情報を芯体６Ｂを通じてセンサに対して送出する状態となる。

【0186】

したがって、位置検出装置では、位置指示器１Ｂからの付加情報を、検出することが可能となる。

【0187】

次に、コントローラ３０１Ｂは、芯体６Ｂに印加されていた筆圧が消失したことが所定時間以上継続しているか否か判別し（ステップＳ２０８）、筆圧が消失したことが所定時間以上継続していなければ、処理をステップＳ２０４に戻し、このステップＳ２０４以降の上述した周期Ｔｃの送信制御処理動作を繰り返す。また、筆圧が消失したことが所定時間以上継続したと判別したときには、コントローラ３０１Ｂは、処理をステップＳ２０２に戻し、このステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。

【0188】

ここで、ステップＳ２０８で判別する、筆圧が消失したことが継続する所定時間は、使用者が、位置指示器１Ｂによるセンサ面での指示入力を一時休止するような時間とされる。これにより、使用者が、一旦位置指示器１Ｂをセンサ面から離してすぐに再度センサ面に接触させて指示入力をするときには、筆圧が検出されている状態として、上述の周期Ｔｃを繰り返す動作を継続することができて、便利である。

【0189】

上述した第３の実施形態の位置指示器１Ｂによれば、位置検出装置では、位置指示器１Ｂの芯体６Ｂのセンサ面に対する傾き角のみではなく、位置指示器１Ｂの回転も検出することができる。傾きの検出精度が落ちるが、傾き角検出用区画のシールドオフの期間を止めて、回転検出用区間で検出された信号から傾き角を計算することもできる。

【0190】

［第３の実施形態の変形例］
上述の第３の実施形態では、第１の実施形態における信号送信制御方法の第２の例を用いて、シールド用部材７Ｂによる芯体６Ｂのシールド状態を伝達するようにした。しかし、第１の実施形態における信号送信制御方法の第１の例を適用することもできる。その場合には、３個の電極７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｃの全てによる静電シールドの状態と、各１個の電極による静電シールドの状態とを、位置検出装置に伝達する情報を、位置指示器１Ｂから送出する信号に含めるようにすればよい。

【0191】

また、第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様にして、位置検出装置側からの要求信号を受けて、傾き角や回転を検出するための信号送出制御をするようにしてもよい。その場合に、第２の実施形態と同様に、位置指示器の筐体のペン先側に、第２の実施形態と同様に、導体スリーブなどの導体を設け、この導体スリーブと位置検出装置のセンサとを静電結合させて、位置検出装置からの要求信号を受信する方法と、図１１に示したように、電波などによる無線通信手段を用いて、位置指示器と位置検出装置との間の通信で、要求信号の授受をするようにしてもよい。

【0192】

また、導体スリーブを設けずに、芯体を、信号送信用と、位置検出装置からの要求信号の受信用とに時分割で制御するようにしてもよい。これは、上述した第２の実施形態の場合にも適用することができる。

【0193】

なお、上述の第３の実施形態では、位置指示器の回転を位置検出装置で検出させるために、シールド用部材の導体を周方向に３分割して、３個の電極を設けるようにしたが、導体の分割数は、２個以上であればいくつでもよい。

【0194】

［その他の実施形態または変形例］
なお、位置指示器と位置検出装置のセンサとの間で静電的インタラクションを可能にする結合状態は、筆圧検出ユニット５による筆圧検出に基づいて、センサにタッチしている状態の検出でもよいし、導体スリーブや芯体を通じてセンサから受信した信号のレベルの基づいて検出するようにしてもよい。

【0195】

位置指示器と位置検出装置とを電波による無線通信手段で接続する場合においては、位置指示器と、位置検出装置のセンサとの静電的なインタラクションが可能となる結合状態になったかどうかを位置検出装置側で判断し、結合状態を判別したら、その旨を無線通信により位置指示器に通知するようにしてもよい。

【0196】

上述の実施形態では、筆圧検出ユニットは、芯体に印加される筆圧を検出するために、可変容量キャパシタを構成する部材や素子を用いるようにしたが、これに限らず、インダクタンス値や抵抗値を筆圧に応じて可変とする構造や素子を用いるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0197】

１，１Ａ，１Ｂ…位置指示器、２…筐体、３…プリント配線基板、５，５Ａ，５Ｂ…筆圧検出ユニット、６，６Ａ，６Ｂ…芯体、７，７Ａ，７Ｂ…シールド用部材、８…圧力伝達部材、９…無線通信部、３０，３０Ａ，３０Ｂ…信号送信制御回路、３０１，３０１Ａ，３０１Ｂ…コントローラ、３０２，３０２Ａ…発振回路、３０４…電源回路、３０５…受信信号検出回路、３０３、３０３Ａ，３０３Ｂａ，３０３Ｂｂ，３０３Ｂｃ…スイッチ回路

【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】

【図14】

【図15】

【図16】