JP5427070B2 - 位置検出装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第一の実施形態の例を示す位置検出装置の全体斜視図である。位置検出装置101は、第1の位置指示器としてのペン102と第2の位置指示器としての指105のそれぞれが指示する位置を検出するための位置検出領域104を備えており、ペン102、指105の操作に対応した位置情報が例えばパソコン等の装置に供給される。また、位置検出領域104には、後述するガラス、アクリル板等の透明の保護カバーが配置されており、その下方には周知のLCDディスプレイなどの表示部が配置されている。LCDディスプレイはパソコン等の装置から供給された信号を表示する。
図3及び図4を参照して、電磁方式位置検出部209の機能と動作を説明する。図3は、ペン102が備える共振回路の構成を示す。コイルL302、コンデンサC303及び半固定コンデンサC304はそれぞれ並列接続されており、周知の共振回路を構成する。共振回路は、図4に示す電磁誘導コイルセンサ207を構成するループコイル408(408a〜408d)からの交番磁界の受信に対応して共振し、ループコイル408からの交番磁界の送信が停止したことに対応して共振回路の共振周波数に基づく交番磁界を発生し、電磁誘導コイルセンサ207を構成するループコイル408に交番磁界を供給する。なお、上述したように、ペン102からの交番磁界を受信する際にはループコイル408はペン102からの信号を受信するための受信コイルとして機能するように切り替えられる。
発振回路402は前述のペン102の共振回路の共振周波数にほぼ等しい周波数の正弦波交流信号あるいは方形波信号を発生し、電流ドライバ403及び同期検波器404に供給する。電流ドライバ403は、発振回路402にて発振された所定の周波数の信号を電流増幅して、送受信切替回路405へ供給する。
図5は静電方式位置検出部206のブロック図である。図5を参照して静電方式位置検出部206の機能と動作を説明する。第二制御部503は、送信導体504を所定のシーケンスで選択するための送信導体選択信号を送信導体選択回路502に供給する。従って、発振回路501にて生成された所定の周波数を有する交流信号は、送信導体選択回路502を介して静電センサ204を構成する送信導体504に順次印加される。受信導体選択回路505もまた、第二制御部503からの受信導体選択信号に基づいて制御される。これによって、静電センサ204を構成する受信導体506は所定の受信導体選択シーケンスに従って順次選択され、A/D変換器508に接続される。A/D変換器508は、受信導体選択回路505を介して選択された受信導体506からの信号をデジタルデータに変換する。この例では、第二制御部503は、送信導体選択回路502を制御することで交流信号を供給する送信導体504を決定し、及び受信導体選択回路505とA/D変換器508を介して、受信導体506からの信号を受信し、位置検出領域104上の指105の存在の有無あるいは指示位置情報を求め出力信号生成部210に供給する。
図7は、電磁方式位置検出部209が備えるループコイル408に供給される信号(EMR駆動信号と称する)と、静電方式位置検出部206が備える送信導体504に供給される信号(静電駆動信号と称する)とを示す。図7(a)において、図4に示す発振回路402では、ペン102の共振回路の共振周波数にほぼ等しい周波数(500KHz)の正弦波交流信号が生成される。この実施例では、ループコイル408は、便宜上4つのループコイル408a、408b、408c、408dを備えており、第一制御部409からの指示による所定のシーケンスにて制御されるコイル選択回路407によって、それぞれのコイルは64μSの期間選択状態とされる。また、256μSを1サイクルとして各コイルの選択動作が繰り返される。コイル選択回路407によって選択された64μSの期間は、第一制御部409からの指示によって切替制御を行う送受信切替回路405によって、各コイルを28μSの信号送信期間と、4μSの切替移行期間と、32μSの信号受信期間で構成される時間間隔でコイルの切替制御が行われる。従って、28μSの信号送信期間においては、発振回路402によって生成された500KHzの正弦波信号がコイルに供給される。図7(b)において、図5に示す発振回路501にて生成された250KHzの正弦波信号は送信導体選択回路502を介して送信導体504を構成するそれぞれの導体に供給される。送信導体選択回路502は、第二制御部503からの制御信号による所定の送信導体選択シーケンスによって発振回路501によって生成された正弦波信号を所望の送信導体504に供給する。この実施例では、送信導体504を構成するそれぞれの導体が128μS毎に順次選択される。また、送信導体504を構成する全ての導体が選択されると、斯かる送信導体選択シーケンスが再度適用されることで送信導体504の送信導体選択処理が繰り返される。図7(b)に示す場合においても、発振回路501によって生成された正弦波信号は、送信導体選択回路502を介して送信導体504を構成する各導体に128μSの期間供給されることとなる。すなわち、各送信導体504には発振回路501によって生成された正弦波信号が断続的に供給される。
Claims (7)
- 第1の方向に配置された複数の導体と前記第1の方向に対して交差する方向に配置された複数の導体から成る第1のセンサと、前記第1のセンサに接続され前記第1の方向に配置された複数の導体を所定の送信導体選択シーケンスに基づいて選択するための第1の導体選択回路と、前記第1の導体選択回路を介して前記複数の導体に信号を供給するための発振回路を備えることで第1の指示体が指示する位置を前記第1のセンサによって検出する第1の位置検出回路と、
前記第1の方向と同じ方向に配置された複数の導体と、前記第1の方向と同じ方向に配置された複数の導体に対して交差する方向に配置された複数の導体から成り前記第1のセンサに重畳配置された第2のセンサと、前記第2のセンサに接続され前記第1の方向と同じ方向に配置された複数の導体を所定の受信導体選択シーケンスに基づいて選択するための第2の導体選択回路を備えることで第2の指示体が指示する位置を前記第2のセンサによって検出する第2の位置検出回路と、
前記第1の導体選択回路による送信導体選択位置と前記第2の導体選択回路による受信導体選択位置とが所定の空間的距離関係を保持するように導体選択制御を行う制御回路を備えることを特徴とする位置検出装置。 - 前記第1の方向に配置された複数の導体はループコイルにて構成されるとともに、前記第1の導体選択回路によって選択されたループコイルに対し発振器からの所定周波数の信号の供給と前記第1の導体選択回路によって選択されたループコイルによる信号受信を時分割的に切り替えるための送受信切替回路を備えることで前記ループコイルにて前記第1の指示体が指示する位置を検出するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 前記第1の位置検出回路は、送受信切替回路を介して前記ループコイルから放出された信号が前記指示体が備える共振回路にて受信されるとともに、該共振回路から放出される信号を前記ループコイルにて受信することで前記指示体が指示する位置を電磁的に検出するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。
- 前記第2のセンサを構成する他方の方向に配置された複数の導体を所定の送信導体選択シーケンスに基づいて選択するための第3の導体選択回路と、前記第3の導体選択回路を介して前記複数の導体に信号を供給するための第2の発振回路を備えることで第2の指示体が指示する位置を前記第2のセンサに生じる静電容量の変化によって検出するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 前記第1の導体選択回路による送信導体選択位置に基づいて前記第2の導体選択回路による受信導体選択位置が所定の空間的距離関係を保持するように導体選択制御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。
- 前記第1の導体選択回路を介して第1のセンサに供給される送信信号と前記第3の導体選択回路を介して第2のセンサに供給される送信信号は周波数インターリーブの関係を備えていることを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。
- 前記第1の導体選択回路を介して第1のセンサに供給される送信信号の周波数と前記第3の導体選択回路を介して第2のセンサに供給される送信信号の周波数とが所定の周波数関係を維持するための制御回路を備えることを特徴とする請求項6に記載の位置検出装置。
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