特許 7171597 位置指示器及び位置指示装置並びに位置指示器の傾きの検出方法

(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】2022-11-07

(45)【発行日】2022-11-15

(54)【発明の名称】位置指示器及び位置指示装置並びに位置指示器の傾きの検出方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20221108BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20221108BHJP

【ＦＩ】

G06F3/03 400A

G06F3/03 400Z

G06F3/044 120

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019549877

(86)(22)【出願日】2018-08-16

(86)【国際出願番号】 JP2018030382

(87)【国際公開番号】W WO2019082478

(87)【国際公開日】2019-05-02

【審査請求日】2021-08-11

(31)【優先権主張番号】P 2017206107

(32)【優先日】2017-10-25

(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

【審査官】滝谷 亮一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２２２５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６４８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２６５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペン形状の筐体と、前記筐体の一端の側に配置された第１の電極と第２の電極と、少なくとも前記第１の電極に供給する信号を発生する信号発生回路を備えており、位置検出装置のセンサとの間で静電的にインタラクションする位置指示器であって、
前記第２の電極は前記第１の電極が前記筐体の軸心方向に部分的に露出するように前記第１の電極を囲んで配置されているとともに、前記第２の電極は少なくとも1つの電極で構成されており、
前記信号発生回路からの信号が前記第１の電極に供給されて形成される前記第１の電極と前記センサとの間の静電的インタラクションに対して変化を与えるように、前記第２の電極に結合されて前記第２の電極を制御する信号送出制御回路を備えており、
前記信号送出制御回路は、前記第２の電極に結合されたインダクタンス回路を備えており、前記インダクタンス回路が結合された前記第２の電極の基準電位との結合を制御するように構成されていることを特徴とする位置指示器。

【請求項2】

スイッチ回路によって、前記第２の電極の基準電位との結合が制御されることを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。

【請求項3】

前記インダクタンス回路と前記スイッチ回路は直列接続されていることを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。

【請求項4】

ペン形状の筐体と、前記筐体の一端の側に配置された第１の電極と第２の電極と、少なくとも前記第１の電極に供給する信号を発生する信号発生回路を備えており、位置検出装置のセンサとの間で静電的にインタラクションする位置指示器であって、
前記第２の電極は前記第１の電極が前記筐体の軸心方向に部分的に露出するように前記第１の電極を囲んで配置されているとともに、前記第２の電極は少なくとも1つの電極で構成されており、
前記信号発生回路からの信号が前記第１の電極に供給されて形成される前記第１の電極と前記センサとの間の静電的インタラクションに対して変化を与えるように、前記第２の電極に結合されて前記第２の電極を制御する信号送出制御回路を備えており、
前記信号送出制御回路は、前記第２の電極に結合されたインダクタンス回路とキャパシタンス回路を備えており、前記インダクタンス回路と前記キャパシタンス回路が結合された前記第２の電極の基準電位との結合を制御するように構成されていることを特徴とする位置指示器。

【請求項5】

前記インダクタンス回路と前記キャパシタンス回路は共振回路を構成しており、前記共振回路が結合された前記第２の電極の基準電位との結合を制御するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の位置指示器。

【請求項6】

前記共振回路の共振周波数は、前記信号発生回路から出力される信号の周波数に対応した周波数であ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】

前記第２の電極は、前記第１の電極を囲むように配置された複数の電極から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の位置指示器。

【請求項8】

前記信号送出制御回路は、前記第２の電極を構成する前記複数の電極を選択的に制御するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の位置指示器。

【請求項9】

前記位置検出装置と無線通信するための無線回路を備え、前記信号送出制御回路の電極選択状態を示す情報が前記無線回路を通じて前記位置検出装置に送信されることを特徴とする請求項８に記載の位置指示器。

【請求項10】

前記位置検出装置からの指示信号を受信する受信回路を備え、前記受信回路で受信された前記指示信号に基づいて、前記信号送出制御回路が制御されることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の位置指示器。

【請求項11】

前記信号送出制御回路は、前記第２の電極をオン・オフ制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の位置指示器。

【請求項12】

ペン形状の筐体を有し、前記筐体の一端の側に配置された第１の電極と第２の電極と、少なくとも前記第１の電極に供給する信号を発生する信号発生回路を備え、前記第２の電極には少なくともインダクタンス回路が結合されており、前記インダクタンス回路の基準電位との結合がオン・オフ制御される位置指示器と位置検出装置のセンサとが静電的にインタラクションすることで前記センサのセンサ面に対する前記位置指示器の傾きを検出可能とする位置指示器の傾きを検出する方法であって、
前記第２の電極は前記第１の電極が前記筐体の軸心方向に部分的に露出するように前記第１の電極を囲んで配置されているとともに、前記第２の電極は少なくとも1つの電極で構成されており、
前記信号発生回路からの信号が前記第１の電極に供給されて形成される前記第１の電極と前記センサとの間の静電的インタラクションに対して変化を与えるように、前記第２の電極に結合されて前記第２の電極の基準電位との結合を制御することを特徴とする位置指示器の傾き検出方法。

【請求項13】

ペン形状の筐体を有し、前記筐体の一端の側に配置された第１の電極と第２の電極と、少なくとも前記第１の電極に供給する信号を発生する信号発生回路を備え、前記第２の電極には前記インダクタンス回路とキャパシタンス回路から構成される共振回路が結合されており、前記共振回路の基準電位との結合がオン・オフ制御される位置指示器と位置検出装置のセンサとが静電的にインタラクションすることで前記センサのセンサ面に対する前記位置指示器の傾きを検出可能とする位置指示器の傾きを検出する方法であって、
前記第２の電極は前記第１の電極が前記筐体の軸心方向に部分的に露出するように前記第１の電極を囲んで配置されているとともに、前記第２の電極は少なくとも1つの電極で構成されており、
前記信号発生回路からの信号が前記第１の電極に供給されて形成される前記第１の電極と前記センサとの間の静電的インタラクションに対して変化を与えるように、前記第２の電極に結合されて前記第２の電極の基準電位との結合を制御することを特徴とする位置指示器の傾き検出方法。

【請求項14】

前記共振回路の共振周波数は、前記信号発生回路から出力される信号の周波数に対応した周波数であることを特徴とする請求項１３に記載の位置指示器の傾きの検出方法。

【請求項15】

請求項１～請求項１１のいずれかに記載の位置指示器との間で静電的にインタラクションする位置検出装置であって、
前記静電的なインタラクションにより前記位置指示器により指示された座標位置を求めると共に、前記位置指示器から送信される信号に含まれる識別情報に検出し、検出した前記識別情報に基づいて、前記求められた座標位置における前記位置指示器の前記第２の電極の制御状態がどのようであったかを判定して、前記位置指示器の傾き及び回転角のうちの少なくとも１つを求め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、位置検出装置のセンサとの間で静電的にインタラクションする静電容量方式の位置指示器及び位置指示装置並びに位置指示器の傾きの検出方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の静電容量方式の位置指示器として、位置指示器が信号発生回路を備え、この信号発生回路からの信号を導電性の芯体を通じて、静電結合により、位置検出装置のセンサに対して送信するアクティブ静電ペンが知られている。この場合、位置検出装置では、複数のセンサ導体が配設されているセンサで、アクティブ静電ペンからの信号を受信する。そして、位置検出装置では、アクティブ静電ペンの芯体のペン先により指示されたセンサ上における位置を、信号を受信したセンサ導体からの信号レベルに応じて検出する。

【0003】

ところで、位置検出装置では、位置指示器の芯体の軸心方向がセンサの入力面に対して垂直の状態（傾いていない状態）のときには、ほぼ正しく芯体のペン先で指示された位置を検出することができる。しかし、位置指示器の芯体の軸心方向がセンサの入力面に対して傾いた状態のときには、芯体のペン先で指示された位置を、正しく検出することができないという問題がある。

【0004】

そこで、近年、位置検出装置において、位置指示器の芯体の軸心方向のセンサの入力面に対する傾き（以下、位置指示器の傾きと略称する）を検出して、その検出した傾きの方向や大きさ（傾き角度）により、位置指示器の芯体のペン先で指示された位置を補正することが提案されている。また、検出した位置指示器の傾きの情報を用いて、種々の処理をことも提案されている。例えば、鉛筆などの筆記の場合、紙面に対する位置指示器の傾きに応じて、筆記跡の線の太さが変わるが、位置指示器による指示入力による線状の軌跡の場合においても、その線状の軌跡の太さを、位置指示器の傾き角度に応じて変更させるようにすることも提案されている。

【0005】

以上のような背景から、位置検出装置において、芯体の軸心方向のセンサの入力面に対する傾き角度を検出することができるように構成した位置指示器が従来から提供されている（例えば特許文献１（特開２０１４‐３５６３１号公報）や特許文献２（特開２０１５‐２２２５１８号公報）参照）
図２０は、特許文献１に開示されている位置指示器の傾きの検出回路の例である。この例では、位置指示器の芯体（図示は省略）の周囲を囲むように、３個の電極１００１，１００２，１００３を配設する。そして、制御回路１０１０の制御に基づいて、信号発生回路１０００からの信号を、これら３個の電極１００１，１００２，１００３に、切り替え回路１００４により切り替えて供給するようにする。この場合に、位置指示器と位置検出装置との間で信号のやり取りをすることで、位置検出装置では、位置指示器の３個の電極１００１，１００２，１００３のいずれから信号を受信したかを識別することができるように構成されている。

【0006】

位置検出装置では、位置指示器からの３個の電極１００１，１００２，１００３からの信号を受信して、その受信出力を検出することで、位置指示器の傾き角度や回転角度を検出するようにする。なお、図２０において、１０１１は、制御回路１０１０や、信号発生回路１０００の電源電圧の供給源としてのバッテリーであり、位置指示器のその他の各部には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１２を通じて、電源電圧ＶＰが供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１４‐３５６３１号公報

【文献】特開２０１５‐２２２５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、図２０の位置指示器の傾きの検出回路においては、信号を直接にスイッチ回路１００４で切り替えて３個の電極１００１，１００２，１００３に供給して送信する構成であるために、信号出力の容量（スイッチ回路１００４での切り替えにおける容量）が大きくなり、消費電流が大きくなるという問題がある。

【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】

【0010】

上記の課題を解決するために、
ペン形状の筐体と、前記筐体の一端の側に配置された第１の電極と第２の電極と、少なくとも前記第１の電極に供給する信号を発生する信号発生回路を備えており、位置検出装置のセンサとの間で静電的にインタラクションする位置指示器であって、
前記第２の電極は前記第１の電極が前記筐体の軸心方向に部分的に露出するように前記第１の電極を囲んで配置されているとともに、前記第２の電極は少なくとも1つの電極で構成されており、
前記信号発生回路からの信号が前記第１の電極に供給されて形成される前記第１の電極と前記センサとの間の静電的インタラクションに対して変化を与えるように、前記第２の電極に結合されて前記第２の電極を制御する信号送出制御回路を備えており、
前記信号送出制御回路は、前記第２の電極に結合されたインダクタンス回路を備えており、前記インダクタンス回路が結合された前記第２の電極の基準電位との結合を制御するように構成されていることを特徴とする位置指示器を提供する。

【0011】

上述の構成の位置指示器によれば、信号送出制御回路によって、芯体からセンサに対して送出される交流信号がセンサで検出されるセンサ上の領域範囲を変化させることができる。そして、例えば、位置検出装置で位置指示器により指示された位置を検出する期間を第１の期間とし、また、位置指示器の傾きを検出する期間を第２の期間として、信号送出制御回路によって、芯体からセンサに対して送出される交流信号がセンサで検出されるセンサ上の領域範囲を、第１の期間における領域範囲よりも第２の期間における領域範囲の方が大きくなるように制御することで、位置指示器の傾き角度を検出することができる。

【0012】

そして、この構成の位置指示器においては、信号送出制御回路によって、芯体からセンサに対して送出される交流信号がセンサで検出されるセンサ上の領域を変えるようにするものであり、芯体を取り囲むように配設された１又は複数個の周囲導体に、信号発生回路からの信号を切り替えて供給するようにするものではない。したがって、位置指示器における消費電流は少なくて済み、特許文献１や特許文献２のような消費電流が大きくなるという問題を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明による位置指示器の第１の実施形態を用いる電子機器の例としてのタブレット型情報端末の一例を示す図である。

【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と共に使用される位置検出装置の構成例を説明するための図である。

【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、信号送信制御回路を含む送信信号生成回路の構成例を示すブロック図である。

【図5】図４の例の送信信号生成回路の等価回路を示す図である。

【図6】この発明による位置指示器の第１の実施形態からの送出される信号を説明するための図である。

【図7】この発明による位置指示器の第１の実施形態からの信号の送出状況と、位置検出装置のセンサでの受信信号分布との関係を説明するための図である。

【図8】この発明による位置指示器の第１の実施形態からの信号の送出状況と、位置検出装置のセンサでの受信信号分布との関係を説明するための図である。

【図9】位置指示器の第１の実施形態からの受信信号に基づいて、位置検出装置で位置指示器の傾きの方向と大きさを検出する方法を説明するための図である。

【図10】この発明による位置指示器の第２の実施形態における、信号送出制御回路を含む送信信号生成回路の構成例を示すブロック図である。

【図11】図１０の例における信号送出制御回路のスイッチ回路の切り替えを説明するための図である。

【図12】図１０の例の送信信号生成回路の等価回路を示す図である。

【図13】この発明による位置指示器の第３の実施形態における、信号送出制御回路を含む送信信号生成回路の構成例を示すブロック図である。

【図14】この発明による位置指示器の第３の実施形態から送出される信号を説明するための図である。

【図15】この発明による位置指示器の第３の実施形態における、位置指示器の回転角度を検出する方法を説明するための図である。

【図16】この発明による位置指示器の第３の実施形態における処理動作を説明するための図である。

【図17】この発明による位置指示器の第３の実施形態における、信号送出制御回路を含む送信信号生成回路の他の構成例を示すブロック図である。

【図18】この発明による位置指示器の送信信号生成回路の他の変形例を説明するための図である。

【図19】この発明による位置指示器の送信信号生成回路の他の変形例を説明するための図である。

【図20】従来の位置指示器の送信信号生成回路の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

［第１の実施形態］
図１は、この発明の実施形態の位置指示器１を用いる電子機器の例としてのタブレット型情報端末２００の一例を示すものである。この例では、タブレット型情報端末２００は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２００Ｄを備え、表示画面２００Ｄの上部（表面側）に、静電容量方式の位置検出装置２０１のセンサを備えている。

【0016】

操作者は、位置指示器１によりタブレット型情報端末２００の位置検出装置２０１のセンサ上の入力面２０２Ｓにおいて、位置を指示する。位置検出装置２０１は、位置指示器１による位置検出装置２０１のセンサ上での指示位置を検出する。

【0017】

［実施形態の位置指示器１の機構的構成例の説明］
図２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。

【0018】

［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の外表周面のペン先側を除く部分は、例えば金属からなる導電体部２２で覆われている。この導電体部２２は、必須のものではなく、なくてもよい。

【0019】

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。

【0020】

プリント配線基板３上には、図２に示すように、送信信号生成回路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。送信信号生成回路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。送信信号生成回路３０は、この実施形態では、後述の図４に示すように、位置指示器１から送出される信号の送出範囲を切替制御して、位置検出装置２０１のセンサ２０２で検出される、位置指示器１からの受信領域範囲が変更されるようにする信号送出制御回路３１を備える。

【0021】

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。バッテリー４の正極側電極４１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４２に接触して電気的に接続され、バッテリー４の負極側電極は、図示は省略するが、プリント配線基板３のアース導体に接続されている。図示は省略するが、この例では筐体２の導電体部２２は、プリント配線基板３のアース導体に接続されている。

【0022】

筆圧検出ユニット５は、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２では、導電パターン３１ｃにより、送信信号生成回路３０に接続されている。

【0023】

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。

【0024】

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中心導体（第１の電極）を構成しており、導電パターン３１ａを通じて送信信号生成回路３０と電気的に接続されている。そして、送信信号生成回路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２０１のセンサ２０２に対して送出されるように構成されている。

【0025】

筐体２を構成する中空の円筒状形状の絶縁体部２１の中心線方向の一方の端部側は、図２に示すように、徐々に先細となる筒状のテーパー部２１ａとされている。この筒状のテーパー部２１ａの内壁面には、テーパー部２１ａの内壁面に沿って徐々に先細となる筒状の円錐状形状のリング電極７が、芯体６がリング電極７から部分的に突出してペン先端部を構成するように、芯体６の周囲を取り囲むような状態で、取り付けられている。

【0026】

このリング電極７は、芯体６の周囲を取り囲むように設けられる周囲導体の例であり、例えば導電金属で構成されている。すなわち、この第１の実施形態では、周囲導体は１個のリング電極で構成されている。この場合、リング電極７は、筐体２の絶縁体部２１のテーパー部２１ａにより覆われることにより、位置指示器１の操作者が直接的には触れることができないようにされている。

【0027】

そして、リング電極７は、絶縁体部２１を貫通するリード導体部材７１により、プリント配線基板３の導体パターン３１ｂに電気的に接続されている。この導体パターン３１ｂは、この例では、送信信号生成回路３０の信号送出制御回路３１に接続されている。

【0028】

この実施形態では、芯体６は、筐体２の絶縁体部２１のテーパー部２１ａの開口部２１ｂから先端部６ａが外部に突出すると共に、先端部６ａとは反対側が筆圧検出ユニット５に嵌合されるように、絶縁体部２１の中空部内に配される。

【0029】

リング電極７は、図２の例では、絶縁体部２１のテーパー部２１ａの内壁面に配置されてので、芯体６の先端部６ａは、リング電極７にも取り囲まれることなく、外部に突出するようになっている。

【0030】

つまり、リング電極７は、芯体６の周囲を取り囲むように設けられるが、この実施形態では、芯体６の軸心方向において、先端部６ａと、筆圧検出ユニット５との結合側を除く周囲を取り囲むようにされている。

【0031】

［位置検出装置２０１の構成例の説明］
この実施形態において位置指示器１と共に用いられる位置検出装置２０１は、図３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。

【0032】

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２１１Ｙ、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群２１２Ｘを積層して形成されたものである。第１の導体群２１１Ｙは、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体Ｙ_１、Ｙ_２、…、Ｙ_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。

【0033】

また、第２の導体群２１２Ｘは、第１の導体Ｙ_１、Ｙ_２、…、Ｙ_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Ｘ_１、Ｘ_２、…、Ｘ_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。

【0034】

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２１１Ｙと第２の導体群２１２Ｘ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。

【0035】

なお、以下の説明において、第１の導体Ｙ_１、Ｙ_２、…、Ｙ_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Ｙと称する。同様に、第２の導体Ｘ_１、Ｘ_２、…、Ｘ_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Ｘと称することとする。

【0036】

この実施形態の位置検出装置２０１においては、センサ２０２は、図１に示したように、タブレット型情報端末２００の表示画面２００Ｄの大きさに対応した大きさのセンサ面（指示入力面）２０１Ｓを備えており、光透過性を有する、第１の導体群２１１Ｙと第２の導体群２１２Ｘとによって形成されている。

【0037】

ペン指示検出回路２０３は、センサ２０２との間に設けられる選択回路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。

【0038】

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２１１Ｙ及び第２の導体群２１２Ｘ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。

【0039】

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。

【0040】

制御回路２２０は、サンプルホールド回路２２５、ＡＤ変換回路２２６、及び選択回路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の芯体６の先端部６ａによって指示されたセンサ２０２上の位置座標を算出し、また、筆圧情報を復調して得ると共に、位置指示器１の芯体６の軸心方向の、センサ２０２の入力面２０２Ｓに対する傾き（以下、位置指示器１の傾きと略称する）の方向や大きさ（傾き角度）を検出する。そして、制御回路２２０は、取得した位置指示器１による指示位置の座標データ、筆圧情報及び位置指示器１の傾きの方向や傾き角度の情報を、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。なお、位置検出装置２０１における、位置指示器１による指示位置の座標データ、筆圧情報及び位置指示器の傾きの方向や傾き角度の情報の算出及び検出方法の詳細については後述する。

【0041】

［第１の実施形態の位置指示器１の送信信号生成回路３０の構成例の説明］
以上のように、位置指示器１の送信信号生成回路３０は、芯体６を通じて位置検出装置２０１のセンサ２０２に送信する信号を生成する回路と、信号送出制御回路３１とを備える。

【0042】

図４は、この実施形態の位置指示器１の送信信号生成回路３０の回路構成図である。すなわち、送信信号生成回路３０は、この例では、コントローラ３０１と、芯体６に供給する信号を生成するための信号発生回路３０２と、信号送出制御回路３１とを備える。

【0043】

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、送信信号生成回路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及び図２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。

【0044】

信号発生回路３０２は、交流信号を発生する発振回路で構成されている。信号発生回路３０２は、例えば周波数ｆ０＝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。この信号発生回路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、芯体６を通じてセンサ２０２に対して送出される位置検出用信号となる。

【0045】

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の送信信号生成回路３０の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、信号発生回路３０２から信号を送出するか否かを制御する。

【0046】

すなわち、コントローラ３０１は、信号発生回路３０２（の発振回路）のイネーブル端子ＥＮに制御信号（イネーブル信号ＣＴ）を供給して当該信号発生回路３０２（の発振回路）をオン、オフ制御する。これにより、信号発生回路３０２は、前記バースト信号及びＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調信号を発生する。信号発生回路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、信号発生回路３０２は、バースト信号及びＡＳＫ変調信号を発生する。

【0047】

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。

【0048】

この実施形態では、コントローラ３０１は、上述のようにして検出した筆圧の値の情報をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に応じて信号発生回路３０２を制御することで、筆圧値の情報をＡＳＫ変調信号として、信号発生回路３０２から出力させるようにする。

【0049】

信号発生回路３０２の出力端は、この実施形態では、導電性の芯体６に接続されており、信号発生回路３０２からの交流信号は、芯体６を通じて位置検出装置２０１のセンサ２０２に対して送出される。

【0050】

信号送出制御回路３１では、この実施形態では、リング電極７（第２電極）が、インダクタンス回路の例であるコイル３１１とスイッチ回路３１２との直列回路を介してプリント配線基板３の基準電位が得られる部位、この例ではアース導体に接続されている。スイッチ回路３１２は、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷによりオン・オフ制御される。

【0051】

この場合に、リング電極７は、第1電極としての芯体６の周囲に設けられているので、芯体６とリング電極７との間は、浮遊容量３１３により容量結合されている。このため、送信信号生成回路３０の等価回路は、図５に示すようなものとなる。

【0052】

この図５の等価回路に示すように、位置指示器１においては、信号発生回路３０２からの信号が芯体６を通じて交流信号Ｓａとして送出される。

【0053】

そして、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷにより、スイッチ回路３１２がオンとされるときには、リング電極７は、コイル３１１を介して接地される状態となる。すると、このときには、図５の等価回路に示すように、浮遊容量３１３の存在により、芯体６から送出される交流信号Ｓａが、コイル３１１により逆相の交流信号Ｓｂとして、リング電極７から送信される状態となる。換言すれば、この例ではリング電極７は芯体６から送出される信号を打ち消すように機能しており、スイッチ回路３１２のオン・オフ動作に対応して第１電極と第２電極が配置された位置指示器１の先端部と位置検出装置２０１のセンサ２０２との間の静電的インタラクションの状況が変化する。このため、スイッチ回路３１２がオンである場合には、位置指示器１の芯体６からはほぼ先端部６ａのみからの交流信号が位置検出装置２０１のセンサ２０２に送出される状態となり、位置指示器１の芯体６から送出される交流信号の送出範囲は比較的狭いものとなる。

【0054】

一方、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷによりスイッチ回路３１２がオフとされたときには、リング電極７は電位的に遊端となる。このため、このリング電極７からは、芯体６から送出される信号とは逆相の信号の送出は無い。そして、芯体６から送出される信号と同相の信号が浮遊容量３１３を介して漏洩して送出される状態となる。したがって、スイッチ回路３１２がオフである場合に位置指示器１の芯体６から送出される交流信号の送出範囲は、スイッチ回路３１２がオンである場合よりも広い範囲となる。

【0055】

この実施形態の位置指示器１は、電源スイッチＰｓｗがオンであるときには、位置検出用信号と検出した筆圧情報とを、予め定められた時間長分の信号送出単位期間Ｐｓ毎に、繰り返し送出する。すなわち、位置指示器１は、この実施形態では、電源スイッチＰｓｗがオンであるときには、信号送出単位期間Ｐｓの時間長を１周期として、当該信号送出単位期間Ｐｓを繰り返すように構成されている。

【0056】

そして、この実施形態の位置指示器１においては、図６（Ａ）に示すように、信号送出単位期間Ｐｓを２分割して、その前半を第１の期間Ｐａ、その後半を第２の期間Ｐｂとし、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷにより、第１の期間Ｐａでは、スイッチ回路３１２をオンに制御し、また、第２の期間Ｐｂでは、スイッチ回路３１２をオフに制御するようにする。

【0057】

そして、位置指示器１のコントローラ３０１は、スイッチ回路３１２の切替制御信号ＳＷに同期して、信号発生回路３０２をイネーブル制御するイネーブル信号ＣＴを生成して、位置指示器１から送出する信号を生成するようにする。このときのコントローラ３０１における処理動作を、図６のタイミングチャートを参照しながら説明する。

【0058】

すなわち、図６（Ａ）に示すように、コントローラ３０１は、信号送出単位期間Ｐｓの第１の期間Ｐａにおいては、スイッチ回路３１２をオンにしてリング電極７を、コイル３１１を介して接地する状態にする。また、コントローラ３０１は、信号送出単位期間Ｐｓの第２の期間Ｐｂにおいては、スイッチ回路３１２をオフにしてリング電極７を、電位的に浮いた状態とする。

【0059】

そして、この状態において、コントローラ３０１は、図６（Ｂ）に示すように、第１の期間Ｐａ、第２の期間Ｐｂの先頭の時点から、信号発生回路３０２に供給するイネーブル信号ＣＴを、一定期間ハイレベルを維持するように制御し、信号発生回路３０２から交流信号を一定期間連続して出力するようにする。これにより、芯体６は、第１の期間Ｐａ、第２の期間Ｐｂの先頭の時点から一定期間連続して交流信号を放射する状態になる（図６（Ｃ）の連続送信期間（ａ）及び連続送信期間（ｂ）参照）。

【0060】

この連続送信期間（ａ）中、また、連続送信期間（ｂ）中に、コントローラ３０１は、芯体６の先端部６ａに加えられた筆圧を求める。すなわち、コントローラ３０１は、前述したようにして、筆圧検出ユニット５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。そして、コントローラ３０１は、検出した筆圧を例えば複数ビットのデジタルデータに変換して保持するようにする。

【0061】

コントローラ１０は、連続送信期間（ａ）又は連続送信期間（ｂ）を終了すると、イネーブル信号ＣＴ（図６（Ｂ）参照）を、求めた筆圧の複数ビットのデジタルデータに対応したものとして、このイネーブル信号ＣＴにより、所定の周期Ｔｄ（周期Ｔｄは１ビットに対応）で信号発生回路１２を制御することによりＡＳＫ変調を行って、送出する筆圧データを生成する。

【0062】

このとき、コントローラ３０１は、初回はイネーブル信号ＣＴをハイレベルとして所定の時間、スタート信号を送出する（図６（Ｃ）参照）。このスタート信号は、以降のデータ送出タイミングを位置検出装置側で正確に判定することができるようにするためのものであり、位置検出装置では、位置指示器１からの信号の送出タイミングにＡＳＫ復調などの信号処理を同期させるために用いられる。なお、スタート信号を設けなくても、連続送信期間（ａ）における連続送信信号の終端を位置指示器１から放出されるＡＳＫ信号の送出タイミングとして利用して位置検出装置での信号処理を同期させることができる。

【0063】

このスタート信号に続くＴｄの期間は、上述した第１の期間Ｐａ又は第２の期間Ｐｂの識別情報の送出区間であり、コントローラ３０１は、この例では、図６（Ｃ）に示すように、１ビットの識別情報として、第１の期間Ｐａでは符号“０”を、第２の期間Ｐｂでは符号“１”を、それぞれ付与するようにイネーブル信号ＣＴを制御する。

【0064】

この識別情報に続いて、コントローラ３０１は、前述した動作により求めた複数ビット、図６の例では、１０ビットの筆圧データを順次送信する。この場合、コントローラ３０１は、イネーブル信号ＣＴ（図６（Ｂ）参照）を、送信データが“０”のときはロウレベルとして信号発生回路３０２からの交流信号の発生を停止し、送信データが“１”のときはハイレベルとして信号発生回路３０２から交流信号を発生させるように制御することでＡＳＫ変調を行う（図８（Ｃ）の筆圧データ送信期間参照）。

【0065】

筆圧データの送信を終了すると、コントローラ３０１は、切替制御信号ＳＷによりスイッチ回路３１２を切り替えて、第１の期間Ｐａから、第２の期間Ｐｂに、あるいは、第２の期間Ｐａから、次の信号送出単位期間Ｐｓの第１の期間Ｐａに切り替えるように制御する。

【0066】

コントローラ３０１は、以上の動作を信号送出単位期間Ｐｓを１周期として繰り返す。位置検出装置２０１では、後述するようにして、この位置指示器１から送出された交流信号を受信して、位置指示器１の芯体６の先端部６ａにより指示されたセンサ２０２上の位置を検出すると共に、位置指示器１に印加されている筆圧、また、位置指示器１の傾き角度を算出する。

【0067】

［位置検出装置２０１での位置指示器１の芯体６からの信号検出］
次に、位置検出装置２０１での位置指示器１の芯体６からの信号の検出を、位置指示器の傾き角度との関係をも考慮して説明する。

【0068】

図７は、位置指示器１の芯体６の軸心方向が、センサ２０２の入力面２０２Ｓに対して垂直（傾き角度は０度）の状態であって、芯体６の先端部６ａが第２の導体Ｘｉの真上に存在しているときの、その近傍の第２の導体Ｘｉ－３，Ｘｉ―２，Ｘｉ－１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１，Ｘｉ＋２，Ｘｉ＋３における受信信号の信号レベルを示している。なお、Ｙ軸方向に配列された第１の導体２１１Ｙについても同様に説明することができるので、ここでは、その説明は省略する。

【0069】

この場合において、位置指示器１の送信信号生成回路３０において、図７（Ａ）に示すように、スイッチ回路３１２がオンであるときには、信号発生回路３０２からの出力信号は、芯体６の先端部６ａからは、ほぼそのままの強度で位置検出装置２０１のセンサ２０２の入力面２０２Ｓに対しては信号送信されるが、芯体６のリング電極７で取り囲まれている部分及び先端部６ａのリング電極７との近傍部分では、リング電極７からの逆相の信号により打ち消されてしまい、センサ２０２に受信されなくなる。

【0070】

この結果、位置指示器１の芯体６から送出される交流信号の、位置検出装置２０１のセンサ２０２上での受信信号分布は、リング電極７が存在せずに芯体６のみの場合の分布（図７（Ｂ）において破線４０１で示す）よりも、狭い範囲の分布（図７（Ｂ）において実線４０２で示す）となる。そして、位置検出装置２０１のセンサ２０２の複数の導体Ｘｉ―２，Ｘｉ－１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１，Ｘｉ＋２における、芯体６からの信号の受信信号の信号レベルは、図７（Ｂ）の実線で示すように、芯体６の先端部６ａにより指示された位置（この例ではＸｉの位置）を中心として左右対称なものとなる。したがって、位置検出装置２０１では、位置指示器１の芯体６の先端部６ａによる指示位置を、位置Ｐ０（＝Ｘｉ）として検出する。

【0071】

また、位置指示器１の送信信号生成回路３０において、スイッチ回路３１２がオフであるときには、リング電極７は電位的に浮いている状態となるので、逆相の信号は発生せず、図７（Ｃ）に示すように、リング電極７が存在せずに芯体６のみの場合とほぼ等価となる。したがって、このときには、位置指示器１の芯体６から送出される交流信号の、位置検出装置２０１のセンサ２０２上での受信信号分布は、リング電極７が存在せずに芯体６のみの場合の分布（図７（Ｄ）において実線４０３で示す）となり、スイッチ回路３１２がオンとなっている場合の分布（図７（Ｄ）において破線４０４で示す）よりも広くなる。

【0072】

そして、位置検出装置２０１のセンサ２０２では、図７（Ｄ）で実線４０３で示すように、スイッチ回路３１２がオンである場合よりも広い範囲の複数の導体Ｘｉ－３，Ｘｉ―２，Ｘｉ－１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１，Ｘｉ＋２，Ｘｉ＋３において、芯体６からの信号の受信信号が得られる。そして、その複数の導体Ｘｉ－３，Ｘｉ―２，Ｘｉ－１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１，Ｘｉ＋２，Ｘｉ＋３のそれぞれの信号レベルは、図７（Ｄ）の実線で示すように、芯体６の先端部６ａにより指示された位置（この例ではＸｉの位置）を中心として左右対称なものとなる。したがって、位置検出装置２０１では、当該スイッチ回路３１２がオフである場合の位置指示器１の芯体６の先端部６ａによる指示位置を、スイッチ回路３１２がオンである場合と同じく、位置Ｐ０（＝Ｘｉ）として検出する。

【0073】

すなわち、位置指示器１の芯体６の軸心方向がセンサ２０２の入力面２０２Ｓに対して垂直であって、傾き角度が０度である場合においては、位置検出装置２０１では、第１の期間Ｐａ及び第２の期間Ｐｂの両方の期間で、位置指示器１の芯体６の先端部６ａによる指示位置を同一位置として検出する。

【0074】

次に、図８を参照して、位置指示器１が、所定の角度θ（θ＜９０度）だけ傾斜している場合（芯体６の軸心方向がセンサ２０２の入力面２０２Ｓに対して、所定の角度θ（θ＜９０度）だけ傾斜している場合）について説明する。

【0075】

図８（Ａ）は、位置指示器１が所定角度θ（θ＜９０度）で傾斜していると共に、スイッチ回路３１２がオンである状態を示している。この場合に、芯体６からの信号は、その先端部６ａからのみではなく、位置指示器１の傾きに応じてセンサに近い部分からの信号成分も有効となってセンサ２０２に送信されるようになるため、図８（Ｂ）で点線４０６で示すような信号送出分布状態となる。しかし、スイッチ回路３１２がオンであるときには、リング電極７からは、芯体６から送出される交流信号とは逆相の交流信号が送出されるために、芯体６の先端部６ａ以外からの信号成分は、当該リング電極７からの逆相の信号により打ち消される。このため、位置指示器１が、図８（Ａ）に示すように傾斜していても、芯体６からはほぼ先端部６ａのみから、センサ２０２に対して信号が送出される状態になる。

【0076】

この結果、位置指示器１が、例えば図８（Ａ）に示すように傾斜していても、芯体６から送出される交流信号の、位置検出装置２０１のセンサ２０２上での受信信号分布は、図８（Ｂ）の実線４０５で示すように、芯体６の先端部６ａにより指示された位置を中心としてほぼ左右対称なものとなる。そして、位置検出装置２０１のセンサ２０２の複数の導体Ｘｉ―２，Ｘｉ－１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１，Ｘｉ＋２における、芯体６からの信号の受信信号の信号レベルは、図８（Ｂ）の実線で示すように、芯体６の先端部６ａにより指示された位置を中心として左右対称なものとなる。

【0077】

したがって、位置検出装置２０１では、位置指示器１が傾斜していても、芯体６の先端部６ａによる指示位置を、正しく検出することができる。すなわち、図８（Ｂ）の例では、位置検出装置２０１においては、センサ２０２の第２の導体Ｘｉ上に位置している芯体６の先端部６ａによる指示位置は、位置Ｐ０として正しく検出される。

【0078】

この場合に、この実施形態の位置指示器１においては、リング電極７に接続されるコイル３１１のインダクタンス値は、位置指示器１が傾斜していても、位置検出装置２０１で、正しく芯体６の先端部６ａでの指示位置を検出することができるような値に調整されている。

【0079】

換言すれば、コイル３１１のインダクタンス値を調整することにより、リング電極７か送出される、芯体６から送出される信号とは逆相の信号の強度を調整することができる。このため、リング電極７を芯体６の先端部６ａ近傍まで延長するように配設する必要がなく、リング電極７の配置位置を任意に選定することができるため、位置指示器の外観デザイン的な制約が少なくなる。なお、リング電極７から送出される、芯体６から送出される信号とは逆相の信号の強度を調整するために、リング電極７よりも芯体６の先端部６ａを、どれだけ突出させるかをも調整するようにしても勿論よい。

【0080】

次に、図８（Ｃ）に示すように、位置指示器１において、コントローラ３０１からの切替制御信号ＳＷによりスイッチ回路３１２がオフとされたときには、リング電極７は電位的に遊端となる。このため、このリング電極７からは、芯体６から送出される信号とは逆相の信号の送出はなく、図８（Ｃ）に示すように、位置指示器１の芯体６の先端部６ａのみからでなく、位置指示器１の傾きに応じて、センサ２０２の入力面２０２Ｓに近づく芯体６の全体から送出される信号が有効となる。なお、このとき、リング電極７からは、芯体６から送出される信号と同相の信号が、浮遊容量３１３を介して漏洩して、僅かに送出する状態となる。

【0081】

この結果、位置指示器１の芯体６から送出される交流信号の、位置検出装置２０１のセンサ２０２上での受信信号分布は、図８（Ｄ）の実線４０７（図８（Ｂ）の点線４０６に等しい）で示すように、芯体６の、センサ２０２の入力面２０２Ｓからの離間距離に応じた強度で分布するものとなる。すなわち、位置検出装置２０１のセンサ２０２では、位置指示器１でスイッチ回路３１２がオンであった場合（図８（Ｄ）では点線４０８で示す）よりも、位置指示器１が傾斜している方に、より広い領域で位置指示器１からの信号を受信する状態となる。

【0082】

したがって、位置指示器１が、図８（Ｃ）に示すように傾斜していた場合には、位置検出装置２０１のセンサ２０２の複数の導体Ｘｉ―２，Ｘｉ－１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１，Ｘｉ＋２，Ｘｉ＋３において、芯体６からの信号の受信信号を受け、その信号レベルは、図８（Ｄ）の実線４０７で示すようなものとなる。

【0083】

この結果、位置検出装置２０１のセンサ２０２では、位置指示器１が傾いている方の領域において、より広い範囲の導体で信号を受信する状態となり、位置指示器１の芯体６による指示位置を算出する際に、芯体６の軸心方向の傾きに応じた指示位置を確実に算出することができるようになる。図８（Ｄ）の例では、位置検出装置２０１においては、芯体６による指示位置は、芯体６の先端部６ａによる指示位置Ｐ０に対して、ΔＰだけずれた位置Ｐ１として検出される。

【0084】

位置検出装置２０１の制御回路２２０では、上述したようにして受信した位置指示器１からの信号に基づいて、スイッチ回路３１２がオンである第１の期間Ｐａにおける位置指示器１の芯体６による指示位置と、スイッチ回路３１２がオフである第２の期間Ｐｂにおける位置指示器１の芯体６による指示位置とを、信号送出単位期間Ｐｓごとに検出する。この場合に、位置検出装置２０１の制御回路２２０では、位置指示器１からの識別情報を検出することで、第１の期間Ｐａにおける受信信号か、第２の期間Ｐｂにおける受信信号かを検出する。

【0085】

そして、位置検出装置２０１の制御回路２２０では、スイッチ回路３１２がオンである第１の期間Ｐａにおける位置指示器１の芯体６による指示位置と、スイッチ回路３１２がオフである第２の期間Ｐｂにおける位置指示器１の芯体６による指示位置とから、位置指示器１の芯体６による指示位置の検出出力と、位置指示器１の傾き角度とを検出する。

【0086】

すなわち、位置検出装置２０１の制御回路２２０では、第１の期間Ｐａにおける位置指示器１の芯体６による指示位置と、スイッチ回路３１２がオフである第２の期間Ｐｂにおける位置指示器１の芯体６による指示位置とが、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示したように、共に、位置Ｐ０であった時には、位置指示器１の芯体６による指示位置の検出出力は位置Ｐ０である判定すると共に、位置指示器１は傾斜しておらず、傾き角度は０度（垂直）であると検出する。

【0087】

また、位置検出装置２０１の制御回路２２０では、第１の期間Ｐａにおける位置指示器１の芯体６による指示位置が、図８（Ｂ）に示すように、位置Ｐ０であり、スイッチ回路３１２がオフである第２の期間Ｐｂにおける位置指示器１の芯体６による指示位置が、図８（Ｄ）に示すように、位置Ｐ１であって、それら位置Ｐ０及びＰ１のセンサ２０２の入力面２０２Ｓ上の位置が、図９に示すようなものであった時には、位置指示器１の芯体６による指示位置の検出出力は、位置Ｐ０であるとすると共に、位置Ｐ０から位置Ｐ１に向かう矢印ＡＲの方向を位置指示器１の傾き方向として検出し、また、位置Ｐ０から位置Ｐ１までの距離ΔＰから、位置指示器１の傾き方向及び傾き角の大きさを検出する。

【0088】

なお、位置Ｐ０から位置Ｐ１に向かう矢印ＡＲの方向と、位置Ｐ０から位置Ｐ１までの距離ΔＰとは、位置Ｐ０及び位置Ｐ１のＸ座標値及びＹ座標値を用いて算出することができることは言うまでもない。また、距離ΔＰから対応する位置指示器１の傾き角は、例えば演算により求めてもよいが、予め距離ΔＰと傾き角との変換テーブルを予め用意しておいて、その変換テーブルから求めることができる。

【0089】

以上のようにして、第１の実施形態の位置指示器１によれば、信号送出制御回路３１において、信号送出単位期間Ｐｓにおいて、スイッチ回路３１２のオン、オフを切り替えて、第１の期間Ｐａを位置指示検出用期間とし、第２の期間Ｐｂを傾き検出用期間とすることで、位置検出装置２０１では、位置指示器１の芯体６による指示位置と、芯体６の傾きの方向及び傾きの大きさを検出することができる。そして、この場合に、スイッチ回路３１２は、送出する信号の信号路に設けられているのではなく、逆相の信号は浮遊容量３１３を介して送出するインダクタンス回路を、リング電極７と基準電圧の供給端との間に接続するか否かを切り替えるので回路構成が簡単となり、位置指示器１の電力消費は少なくなるという効果を奏する。

【0090】

また、この第１の実施形態の位置指示器１においては、信号送出制御回路３１は、インダクタンス回路としてのコイル３１１と、スイッチ回路３１２とから構成し、芯体６からの信号とは逆相の信号をリング電極７から送出するように構成しているので、位置検出用期間としての第１の期間Ｐａで検出された位置指示器１の芯体６の指示位置は、位置指示器１の傾きに関係なく、正しく検出することができる。このため、この第１の実施形態の位置指示器１を用いた場合には、位置検出装置２０１では、位置指示器１の芯体６の指示位置を、検出した位置指示器１の傾き角度により補正する必要はないという効果もある。

【0091】

なお、図５の等価回路では、浮遊容量３１３が芯体６とリング電極７との間に仮想的に接続されているものとしたが、芯体６とリング電極７との間にコンデンサを実際的に接続し、そのコンデンサの静電容量を、位置検出装置２０１で、正しく芯体６の先端部６ａでの指示位置を検出することができるような値に調整するようにしてもよい。この場合に、芯体６とリング電極７との間にコンデンサを実際的に接続するコンデンサの静電容量は、コイル３０３のインダクタンス値を調整する代わりに、あるいはコイル３０３のインダクタンス値の調整と共に、調整するようにしてもよい。

【0092】

なお、上述の第１の実施形態の説明では、リング電極７はコイル３１１を通じてアース導体に接続するようにしたが、電源電圧ＶＤＤが得られる端子に接続するようにしてもよい。つまり、リング電極７はコイル３１１を通じて基準電位に接続するようにすればよい。

【0093】

なお、上述の第１の実施形態の位置指示器１では、第１の期間Ｐａと第２の期間Ｐｂとの両方の期間において、筆圧データを送出するようにしたが、傾き検出用期間である第２の期間Ｐｂでは、筆圧データを送出しないようにしてもよい。

【0094】

［第２の実施形態］
図１０は、第２の実施形態の位置指示器１Ａの送信信号生成回路３０Ａの構成例を示す図である。この送信信号生成回路３０Ａの構成を除くと、第２の実施形態の位置指示器１Ａのハードウエア構成は、図２に示した第１の実施形態と同様の構成とされる。

【0095】

そして、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの送信信号生成回路３０Ａにおいては、第１の実施形態の位置指示器１の送信信号生成回路３０における信号送出制御回路３１とは異なる信号送出制御回路３１Ａが、リング電極７と、基準電位の例としての接地端との間に接続される。この第２の実施形態の位置指示器１Ａのその他の構成要素は、第１の実施形態の位置指示器１と同様とされている。図１０において、第１の実施形態の位置指示器１と同一の構成要素部分については、同一参照符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。

【0096】

この第２の実施形態の位置指示器１Ａの送信信号生成回路３０Ａにおいては、図１０に示すように、リング電極７と接地端との間に、インダクタンス回路の例としてのコイル３１１を接続すると共に、このコイル３１１と並列に、キャパシタンス回路３１４と、スイッチ回路３１５との直列回路を接続する。そして、コントローラ３０１Ａは、スイッチ回路３１５のオン、オフを切り替え制御する切替制御信号ＳＷＡを生成し、スイッチ回路３１５に供給するようにする。

【0097】

この場合に、この第２の実施形態の位置指示器１Ａにおいては、コントローラ３０１Ａは、図１１に示すように、切替制御信号ＳＷＡにより、第１の期間Ｐａでは、スイッチ回路３１５をオフに、第２の期間Ｐｂでは、スイッチ回路３１５をオンに、それぞれ切替制御する。この第２の実施形態の位置指示器１Ａにおいて、その他は、第１の実施形態の送信信号生成回路３０と同様に構成する。

【0098】

この第２の実施形態の位置指示器１Ａの送信信号生成回路３０Ａの等価回路は、図１２に示すようなものとなる。

【0099】

以上のように構成されている第２の実施形態の位置指示器１Ａの第１の期間Ｐａでは、スイッチ回路３１５がオフとされるので、第１の実施形態における第１の期間Ｐａと同様に、リング電極７は、コイル３１１を通じて基準電位に接続される。したがって、第１の期間Ｐａでは、図１２に示すように、この第２の実施形態の位置指示器１Ａにおいても、リング電極７からは、芯体６からの送出される信号Ｓａとは逆相の信号Ｓｂが送出されるものとなり、第１の実施形態の位置指示器１と同様の動作をする。したがって、位置指示器１Ａが傾斜していても、位置検出装置２０１では、その傾斜に関係なく、位置指示器１Ａの芯体６の先端部６２による指示位置を正しく検出することができる。

【0100】

一方、この第２の実施形態の位置指示器１Ａの第２の期間Ｐｂでは、スイッチ回路３１５がオンとされるので、コイル３１１に対してキャパシタンス回路３１４が並列に接続されて、これらコイル３１１とキャパシタンス回路３１４とからなる共振回路３１６が、リング電極７と接地端との間に接続される。この場合に、この共振回路３１６の共振周波数は、この第２の実施形態においては、信号発生回路３０２が備える発振回路の発振周波数と等しく選定されている。

【0101】

したがって、スイッチ回路３１５がオンとされる第２の期間Ｐｂでは、リング電極７と接地端との間に共振回路３１６が接続されるので、図１２に示すように、リング電極７からは芯体６から送出される信号Ｓａと同相の信号Ｓａ´が送出される状態となる。このため、位置指示器１Ａの芯体６から送出される交流信号の、位置検出装置２０１のセンサ２０２上での受信信号分布は、スイッチ回路３１５がオフであるときのそれよりも、より広い範囲の分布を呈する。すなわち、例えば図７（C）のように位置指示器１Ａの芯体６の軸心方向がセンサ２０２の入力面２０２Ｓに対して垂直である場合には、図７（Ａ）に示した実線４０３よりも、さらに広範囲の受信信号分布を呈する。また、例えば図８（Ｃ）のように位置指示器１Ａが傾斜している場合には、図８（Ｄ）に示した実線４０７よりも、さらに傾斜している方に広範囲の受信信号分布を呈する。

【0102】

したがって、この第２の実施形態の位置指示器１Ａによれば、センサ２０２では、第２の期間Ｐｂでは、より広い範囲の導体で位置指示器１Ａからの信号を受けることができるようになるため、位置指示器１Ａの傾き角度の算出が容易になる。

【0103】

なお、上述の第２の実施形態の位置指示器１Ａにおいては、共振回路３１６の共振周波数を、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数と等しく選定するようにしたが、共振回路３１６の共振周波数は、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数と必ずしも同一に選定する必要はなく、異なっていてもよい。ただし、共振回路３１６の共振周波数を、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数と等しく選定した場合には、第２の期間Ｐｂにおいて、位置指示器１Ａの芯体６から送出される交流信号の、位置検出装置２０１のセンサ２０２上での受信信号分布として、より広い範囲の分布を呈するものとなるものである。

【0104】

［第３の実施形態］
以下に説明する第３の実施形態は、位置指示器の傾き角度だけではなく、位置指示器の回転角度を検出をすることができるようにした例である。

【0105】

図１３は、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂの送信信号生成回路３０Ｂの構成例を示す図である。この第３の実施形態の位置指示器１Ｂは、ハードウエア構成としては、上述の第１の実施形態の位置指示器１とは、周囲導体の構成が異なる。

【0106】

すなわち、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、図１３に示すように、周囲導体は、芯体６の周囲を取り囲むように配設された複数個、この例では、２個の周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂで構成される。２個の周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂは、筒状の導体を、その中心線を含む面で２分割したようなものであり、それぞれ、芯体６の周囲を、１８０度よりも若干小さい角範囲分ずつ取り囲むように配設されている。この場合に、２個の周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂは、互いに電気的に絶縁されるように、円周方向において隙間を空けて離間されて配設されている。

【0107】

そして、２個の周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂのそれぞれと、基準電位、この例では接地端との間には、それぞれ信号送出制御回路３１Ｂａ及び信号送出制御回路３１Ｂｂが接続されている。

【0108】

信号送出制御回路３１Ｂａ及び信号送出制御回路３１Ｂｂは、この例では、上述の第２の実施形態の位置指示器１Ａの信号送出制御回路３１Ａと同様に構成される。

【0109】

すなわち、信号送出制御回路３１Ｂａにおいては、周囲電極７Ｂａと、接地端との間に、インダクタンス回路の例としてのコイル３１１Ｂａを接続すると共に、このコイル３１１Ｂａと並列に、キャパシタンス回路３１４Ｂａと、スイッチ回路３１５Ｂａとの直列回路を接続する。そして、コントローラ３０１Ｂは、スイッチ回路３１５Ｂａのオン、オフを切り替え制御する切替制御信号ＳＷＢａを生成し、スイッチ回路３１５Ｂａに供給するようにする。

【0110】

そして、スイッチ回路３１５Ｂａがオンとされるときには、周囲電極７Ｂａは、コイル３１１Ｂａとキャパシタンス回路３１４Ｂａとからなる並列共振回路３１６Ｂａを通じて接地され、また、スイッチ回路３１５Ｂａがオフとされるときには、周囲電極７Ｂａは、コイル３１１Ｂａを通じて接地される状態となる。この場合に、この例においても、並列共振回路３１６Ｂａの共振周波数は、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数に等しく選定されている。

【0111】

また、信号送出制御回路３１Ｂｂにおいては、周囲電極７Ｂｂと、接地端との間に、インダクタンス回路の例としてのコイル３１１Ｂｂを接続すると共に、このコイル３１１Ｂｂと並列に、キャパシタンス回路３１４Ｂｂと、スイッチ回路３１５Ｂｂとの直列回路を接続する。そして、コントローラ３０１Ｂは、スイッチ回路３１５Ｂｂのオン、オフを切り替え制御する切替制御信号ＳＷＢｂを生成し、スイッチ回路３１５Ｂｂに供給するようにする。

【0112】

そして、スイッチ回路３１５Ｂｂがオンとされるときには、周囲電極７Ｂｂは、コイル３１１Ｂｂとキャパシタンス回路３１４Ｂｂとからなる並列共振回路３１６Ｂｂを通じて接地され、また、スイッチ回路３１５Ｂｂがオフとされるときには、周囲電極７Ｂｂは、コイル３１１Ｂｂを通じて接地される状態となる。この場合に、この例においても、並列共振回路３１６Ｂｂの共振周波数は、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数に等しく選定されている。

【0113】

この第３の実施形態の位置指示器１Ｂのその他の構成は、上述した第１の実施形態の位置指示器１あるいは第２の実施形態の位置指示器１Ａと同様に構成する。そこで、図１３において、上述の実施形態の位置指示器１，１Ａと同一部分には、同一参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0114】

図１４に、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおける送出信号制御を説明するためのタイミングチャートを示す。すなわち、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、信号送出単位期間Ｐｓは、図１４（Ｄ）に示すように、連続送信期間、スタート信号期間、識別情報期間及び筆圧データ送信期間とからなる位置検出用期間Ｐａと、傾き及び回転検出用期間Ｐｃとからなるように構成する。

【0115】

傾き及び回転検出用期間Ｐｃは、回転検出用期間Ｐｃ１及びＰｃ２と、傾き検出用期間Ｐｃ３とからなる。この例では、回転検出用期間Ｐｃ１、Ｐｃ２、傾き検出用期間Ｐｃ３のそれぞれも、連続送信期間、スタート信号期間、識別情報期間及び筆圧データ送信期間を有する。なお、回転検出用期間Ｐｃ１、Ｐｃ２、傾き検出用期間Ｐｃ３のそれぞれでは、筆圧データ送信期間を設けないようにしてもよい。

【0116】

そして、位置検出用期間Ｐａと、傾き及び回転検出用期間Ｐｃの３つの期間、すなわち、回転検出用期間Ｐｃ１及びＰｃ２と、傾き検出用期間Ｐｃ３とのそれぞれにおける識別情報期間には、図１４（Ｃ）に示すように、それぞれの期間を識別するための識別情報が送出される。この場合、４つの期間を識別するので、識別情報は、２ビットの符号とされ、この例では、位置検出用期間Ｐａの識別情報は“００”、回転検出用期間Ｐｃ１の識別情報は“０１”、回転検出用期間Ｐｃ２の識別情報は“１０”、傾き検出用期間Ｐｃ３の識別情報は“１１”、とされている。なお、図１４（Ｃ）は、信号発生回路３０２Ｂの出力信号Ｓｓであり、コントローラ３０１Ｂは、この出力信号Ｓｓを送出するように、信号発生回路３０２Ｂに対して、イネーブル信号ＣＴＢを供給する。

【0117】

そして、コントローラ３０１Ｂは、イネーブル信号ＣＴＢに同期するタイミングで、信号送出制御回路３１Ｂａのスイッチ回路３１５Ｂａを制御する切替制御信号ＳＷＢａ（図１４（Ａ）参照）及び信号送出制御回路３１Ｂｂのスイッチ回路３１５Ｂｂを制御する切替制御信号ＳＷＢｂ（図１４（Ｂ）参照）を生成して、それぞれのスイッチ回路３１５Ｂａ及びスイッチ回路３１５Ｂｂに供給する。

【0118】

すなわち、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の期間Ｐａ（位置検出用期間）においては、スイッチ回路３１５Ｂａ及びスイッチ回路３１５Ｂｂは、共にオフとされ、周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂは、それぞれコイル３１１Ｂａ及びコイル３１１Ｂｂを通じて接地される状態となる。したがって、上述したように、位置指示器１Ｂは、第１の期間Ｐａにおいては、芯体６から送出される信号とは逆相の信号が周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂから送出される状態となる。

【0119】

したがって、位置指示器１Ｂから、この第１の期間Ｐａでの信号送出を受けた位置検出装置２０１では、位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置が、前述したようにして、位置指示器１Ｂが傾斜していても、正しく検出される。このとき、位置検出装置２０１は、位置指示器１Ｂからの信号に含まれる識別情報“００”を検出して、位置指示器１Ｂは、第１の期間Ｐａであることを認識し、検出した座標位置を、位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置として取得する。

【0120】

次に、傾き及び回転検出用期間Ｐｃの最初の回転検出用期間Ｐｃ１においては、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置指示器１Ｂのスイッチ回路３１５Ｂａはオンとされ、スイッチ回路３１５Ｂｂはオフとされる。これにより、周囲電極７Ｂａは、共振回路３１６Ｂａを通じて接地され、また、周囲電極７Ｂｂは、コイル３１１Ｂｂを通じて接地される状態になる。このため、位置検出装置２０１では、位置指示器１Ｂの芯体６による指示位置は、周囲電極７Ｂａの方向にずれると共に、位置指示器１Ｂの傾斜の方向と大きさに応じた座標位置として検出される。

【0121】

次に、回転検出用期間Ｐｃ２になると、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置指示器１Ｂのスイッチ回路３１５Ｂａはオフとされ、スイッチ回路３１５Ｂｂはオンとされる。これにより、周囲電極７Ｂａは、コイル３１１Ｂａを通じて接地され、また、周囲電極７Ｂｂは、共振回路３１６Ｂｂを通じて接地される状態になる。このため、位置検出装置２０１では、位置指示器１Ｂの芯体６による指示位置は、周囲電極７Ｂｂの方向にずれると共に、位置指示器１Ｂの傾斜の方向と大きさに応じた座標位置として検出される。

【0122】

位置検出装置２０１では、この２つの回転検出用期間Ｐｃ１及びＰｃ２で求めた位置指示器１Ｂによる指示位置の座標位置から、位置指示器１Ｂの回転角度を算出する。この回転角度の算出について、図１５を参照して説明する。図１５は、位置検出装置２０１のセンサ２０２上における位置指示器１Ｂによる指示位置の座標位置と、位置指示器１Ｂの周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂの回転方向の位置関係を説明するための図である。なお、この図１５では、説明を簡単にするために、位置指示器１Ｂは、センサ２０２の入力面に対して垂直となっていて傾いていない状態としている。

【0123】

この例では、例えば図１５（Ａ）に示すように、位置指示器１Ｂの周囲電極７Ｂａの円周方向の中央位置と周囲電極７Ｂｂの円周方向の中央位置が、センサ２０２のＹ座標軸に平行になっている状態を位置指示器１Ｂの回転角度の基準位置（回転角度θｒ＝０度）とする。位置指示器１Ｂの回転角度は、この基準の回転方向位置からのずれとして検出される。そして、位置指示器１Ｂの回転角度は、回転検出用期間Ｐｃ１において位置指示器１Ｂによる指示位置として検出される座標位置と、回転検出用期間Ｐｃ２において位置指示器１Ｂによる指示位置として検出される座標位置とを結ぶ線分と、回転方向基準位置との成す角、この例では、Ｙ座標軸との成す角として算出される。

【0124】

位置指示器１Ｂの周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂの回転方向位置が、図１５（Ａ）と同一位置ときには、回転検出用期間Ｐｃ１における位置指示器１Ｂによる指示位置は、例えば図１５（Ａ）において、座標位置Ｐ２として検出される。また、回転検出用期間Ｐｃ２における位置指示器１Ｂによる指示位置は、例えば図１５（Ａ）において、座標位置Ｐ３として検出される。図１５（Ａ）の状態では、座標位置Ｐ２と座標位置Ｐ３とを結ぶ線分とＹ座標軸との成す角は、０度となり、位置指示器１Ｂの回転角度は０度として算出される。

【0125】

そして、位置指示器１Ｂの周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂの回転方向位置が、図１５（Ｂ）に示すような位置に回転したときには、回転検出用期間Ｐｃ１における位置指示器１Ｂによる指示位置は、図１５（Ｂ）において、座標位置Ｐ２´として検出され、また、回転検出用期間Ｐｃ２における位置指示器１Ｂによる指示位置は、図１５（Ｂ）において、座標位置Ｐ３´として検出される。したがって、位置指示器１Ｂの回転角度θｒは、図１５（Ｂ）に示すように、座標位置Ｐ２と座標位置Ｐ３とを結ぶ線分とＹ座標軸との成す角θｃ（θｒ＝θｃ）として算出される。

【0126】

なお、図１５の例は、上述したように、位置指示器１Ｂの芯体６の軸心方向が、センサ２０２の入力面２０２Ｓに対して垂直の状態であって、位置指示器１Ｂが傾斜していないときの例であるので、座標位置Ｐ２，Ｐ２´と、座標位置Ｐ３，Ｐ３´とは、図示のような位置となるが、実際的には、上述したように、位置指示器１Ｂの傾斜の方向と大きさに応じた座標位置となる。しかし、位置指示器１Ｂの回転角度は、上述の説明とほぼ同様にして算出することができる。

【0127】

次に、この実施形態の位置指示器１Ｂでは、傾き及び回転検出用期間Ｐｃの最後の期間、すなわち、傾き検出用期間Ｐｃ３になると、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置指示器１Ｂのスイッチ回路３１５Ｂａはオンとされ、また、スイッチ回路３１５Ｂｂもオンとされる。これにより、周囲電極７Ｂａは、共振回路３１６Ｂｂを通じて接地される状態になると共に、周囲電極７Ｂｂも、共振回路３１６Ｂｂを通じて接地される状態になる。

【0128】

すなわち、傾き検出用期間Ｐｃ３では、芯体６の周囲を取り囲む周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂが、それぞれ共振回路３１６Ｂａ及び３１６Ｂｂを通じて接地される状態となる。この状態は、周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂに分割されてはいるが、芯体６の周囲を取り囲むように配設されているリング電極７Ａが共振回路３１６を通じて接地されている第２の実施形態における第２の期間Ｐｂと同様の状態となる。したがって、位置検出装置２０１では、上述したように、位置指示器１Ｂの芯体６による指示位置として、位置指示器１Ｂの傾斜に応じた座標位置を検出する。

【0129】

そして、位置検出装置２０１では、位置検出用期間である第１の期間Ｐａで検出した位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置の検出座標と、当該傾き検出用期間Ｐｃ３で検出した位置指示器１Ｂの芯体６による指示位置の検出座標とから、第２の実施形態で前述したようにして、位置指示器１Ｂの傾きの方向と、傾きの大きさを算出する。

【0130】

以上説明した期間Ｐａ，Ｐｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ３のそれぞれにおけるスイッチ回路３１５Ｂａ及びスイッチ回路３１５Ｂｂの状態と、位置検出装置２０１で求めることができる座標位置の関係を、図１６の表にまとめて示す。

【0131】

以上のようにして、第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置を、位置検出用期間である第１の期間Ｐａで、位置指示器１Ｂが傾斜していてもほぼ正しく検出することができると共に、傾き検出用期間Ｐｃ３において検出した位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置の座標位置と、第１の期間Ｐａで検出した位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置の座標位置とから、位置指示器１Ｂの傾きの方向及び大きさを検出することができる。さらに、第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、回転検出用期間Ｐｃ１及びＰｃ２で検出した位置指示器１Ｂの芯体６の先端部６ａによる指示位置の座標位置とから、位置指示器１Ｂの回転角度を検出することができる。

【0132】

［第３の実施形態の変形例］
上述した第３の実施形態の位置指示器１Ｂでは、信号送出制御回路３１Ｂａ及び３１Ｂｂとしては、第２の実施形態の位置指示器１Ａの信号送出制御回路３１Ａと同様に、スイッチ回路がオンのときには、周囲電極７Ｂａ及び７Ｂｂのそれぞれを、共振回路を介して接地する構成を用いたが、第１の実施形態の位置指示器１における信号送出制御回路３１と同様に、インダクタンス回路の例としてのコイルと、スイッチ回路との直列回路の構成とすることもできる。

【0133】

また、上述した第３の実施形態の位置指示器１Ｂでは、芯体６の周囲電極は、２個としたが、２個以上であってもよい。例えば図１７の例の位置指示器１Ｃでは、芯体６の周囲を取り囲むように、この例では１２０弱の角間隔分の３個の周囲電極７Ｃａ，７Ｃｂ，７Ｃｃを配設し、それら３個の周囲電極７Ｃａ，７Ｃｂ，７Ｃｃのそれぞれと基準電位、この例では接地端との間に、信号送出制御回路３１Ｃａ，３１Ｃｂ，３１Ｃｃを接続するように構成する。芯体６には、信号発生回路３０２からの信号を供給するのは、上述の実施形態と同様である。

【0134】

送信信号生成回路３０Cが備える信号送出制御回路３１Ｃａ，３１Ｃｂ，３１Ｃｃの構成としては、第１の実施形態の信号送出制御回路３１と同様であってもよいし、第２の実施形態の信号送出制御回路３１Ａと同様であってもよい。

【0135】

この図１７の例の場合には、位置指示器１Ｃは、傾き及び回転検出用期間である第２の期間Ｐｃを３個の期間に分け、それぞれの期間において、信号送出制御回路３１Ｃａ，３１Ｃｂ，３１Ｃｃに供給する切替制御信号ＳＷＣａ，ＳＷＣｂ，ＳＷＣｃを制御して、３個の周囲電極７Ｃａ，７Ｃｂ，７Ｃｃのそれぞれの方向にずれると共に、位置指示器１Ｃの傾斜の方向及び大きさに応じた位置指示器１Ｃの芯体６による指示位置を、位置検出装置２０１で検出させるように構成する。傾き及び回転検出用期間である第２の期間Ｐｃを分割した３個の期間のそれぞれにおいては、芯体６から送出する信号には、それぞれの期間の識別情報を含めるのは、上述の実施形態と同様である。

【0136】

位置検出装置２０１では、第１の期間Ｐａで、位置指示器１Ｃの芯体６の先端部６ａによる指示位置を、位置指示器１Ｃが傾いていてもほぼ正しく検出することができる。そして、位置検出装置２０１では、第２の期間Ｐｃの３個の期間で、３個の周囲電極７Ｃａ，７Ｃｂ，７Ｃｃのそれぞれの方向にずれると共に、位置指示器１Ｃの傾斜の方向及び大きさに応じた位置指示器１Ｃの芯体６による指示位置の座標位置を検出する。

【0137】

この場合には、それら検出した３個の座標位置は、位置指示器１Ｃの傾斜の方向及び大きさに対応したものとなっている。そこで、位置検出装置２０１では、それら検出した３個の座標位置を用いて、位置指示器１Ｃの回転角度と、位置指示器１Ｃの傾斜の方向及び大きさを検出する。この例の場合には、上述した位置指示器１Ｂの場合における傾き検出用期間Ｐｃ３は、特に設ける必要はない。ただし、傾き検出用期間Ｐｃ３と同様の期間を設けても、もちろん良い。

【0138】

なお、第２の実施形態と同様に、共振回路３１６Ｃａ，３１６Ｃｂ，３１６Ｃｃのそれぞれの共振周波数は、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数と必ずしも同一に選定する必要はなく、異なっていてもよい。

【0139】

［その他の実施形態及び変形例］
上述の実施形態の位置指示器では、信号送出制御回路は、インダクタンス回路の例としてのコイルを備えていて、スイッチ回路のオン・オフ制御により、位置検出用期間である第１の期間Ｐａにおいては、周囲電極は、コイルを介して基準電位に接続することで、位置指示器が傾いていても、位置指示器の芯体の先端部による指示位置を、正しく検出することができるように構成した。

【0140】

しかし、位置指示器の傾きを検出する用途に限るのであれば、要は、位置指示器からの信号の送出領域範囲分布を、位置検出用期間よりも広くすればよい。このことを考慮した場合には、信号送出制御回路としては、上述したインダクタンス回路の例としてのコイルを含むものに限られるものではない。

【0141】

図１８は、信号送出制御回路の他の構成例を示すものであり、第１の実施形態の位置指示器の信号送出制御回路の場合である。

【0142】

図１８の例の送信信号生成回路３０Ｅが備える信号送出制御回路３１Ｅにおいては、周囲電極の例としてのリング電極７は、コイル３１１Ｅとキャパシタンス回路３１４Ｅとからなる並列共振回路３１６Ｅと、スイッチ回路３１９との直列回路を介して、基準電位の例としての接地端に接続される。共振回路３１６Ｅの共振周波数は、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数と等しく選定される。なお、前述もしたように、共振回路３１６Ｅの共振周波数は、信号発生回路３０２の発振回路の発振周波数と異なっていてもよい。

【0143】

この図１８の例においても、スイッチ回路３１９は、コントローラ３０１（図１８では、図示を省略）からの切替制御信号ＳＷＥにより、位置検出用期間としての第１の期間Ｐａにおいては、オフとされ、傾き検出用期間としての第２の期間Ｐｂでは、オンとされる。

【0144】

この図１８の例の場合には、第１の期間Ｐａでは、スイッチ回路３１９がオフであるので、ほぼ芯体６のみから信号が送出される。一方、第２の期間Ｐｂでは、スイッチ回路３１９がオンであるため、リング電極７は、共振回路３１６Ｅを通じて接地される。このため、信号は、芯体６から送出されると共に、リング電極７から、芯体６から送出される信号と同相の信号が送出されることになり、位置指示器から送出される信号は、第１の期間Ｐａにおける信号よりも、送出領域範囲が広範囲となる。したがって、第２の期間Ｐｂでは、位置指示器の傾きを検出し易くなる。

【0145】

なお、上述の実施形態では、信号送出単位期間の第１の期間と第２の期間、さらに、第３の実施形態の場合には、第２の期間の回転検出用期間Ｐｃ１，Ｐｃ２、傾き検出期間Ｐｃ３を検出するための識別情報を、位置指示器１，１Ａ，１Ｂの送信信号生成回路３０から、センサ２０２を通じて位置検出装置２０１に送信するようにした。

【0146】

しかし、図１９に示すように、位置指示器１，１Ａ，１Ｂと、位置検出装置２０１にそれぞれに、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などで構成される無線通信回路３２０と無線通信回路２３０とを設けて、前記の識別情報をRF（Radio Frequency）信号として位置指示器１，１Ａ，１Ｂから、無線通信回路を通じた無線通信により位置検出装置２０１に送信するようにしてもよい。なお、図１９は、位置指示器１または１Ａと位置検出装置２０１との場合として示しているが、位置指示器１Ｂと位置検出装置２０１との場合にも、同様に構成することができる。

【0147】

また、図１９のように構成する場合には、位置指示器１，１Ａ，１Ｂから識別情報を位置検出装置２０１に送信する代わりに、位置検出装置２０１から、位置指示器１，１Ａ，１Ｂに、無線通信回路２３０及び３２０を通じて、傾きや回転を求めるための指示信号を送信し、位置指示器１，１Ａ，１Ｂのコントローラ３０１，３０１Ａ，３０１Ｂは、受信した指示信号に応じて、上述したような位置検出装置２０１で傾き検出や回転検出を可能にするための状態に切り替えるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0148】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…位置指示器、６…芯体、７…リング電極（周囲電極）、７Ａ，７Ｂａ，７Ｂｂ，７Ｃａ，７Ｃｂ，７Ｃｃ…周囲電極、３０…送信信号生成回路、３１，３１Ａ，３１Ｂａ，３１Ｂｂ，３１Ｃ，３１Ｅ…信号送出制御回路、２０１…位置検出装置、２０２…センサ、２０２Ｓ…センサの入力面、３０１…コントローラ、３０２…信号発生回路、３１１…コイル、３１２，３１５，３１９…信号送出制御回路のスイッチ回路、３１３…浮遊容量、３１４，３１４Ｂａ，３１４Ｂｂ…キャパシタンス回路、３１６，３１６Ｂａ，３１６Ｂｂ…共振回路

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】