WO2015045866A1 - 位置検出装置及びその位置指示器 - Google Patents

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勇次 桂平
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株式会社ワコム
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Definitions

  • the present invention relates to a position detection device that detects a position indicated by a position indicator.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-164356. reference
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-164356. reference
  • the electric double layer capacitor of the position indicator can be charged at a high speed of several seconds to several tens of seconds.
  • the electric double layer capacitor can be mounted. Therefore, it is necessary to perform the charging operation relatively frequently.
  • Patent Document 1 in order to prevent the operation of the position indicator from stopping during the work, when the voltage of the electric double layer capacitor drops below a certain level, information indicating that is transmitted. So that the worker can recognize it.
  • the present invention has an object to provide a position detection device that can recognize the remaining amount of power stored in a position indicator in a plurality of stages.
  • the position indicator includes a battery or an electric double layer capacitor, an AC signal generation circuit, an electric remaining amount detection circuit for detecting an electric remaining amount of the electric accumulator, and the detected Information transmission means for transmitting remaining amount information having a change frequency according to the remaining amount of electricity to the tablet, and the tablet includes information receiving means for receiving the remaining amount information from the position indicator.
  • a position detection device that detects the remaining amount of electricity of the battery by the change frequency of the received remaining amount information is proposed (claim 1).
  • the position indicator includes an electric double layer capacitor, a charging circuit for charging the electric double layer capacitor, and a circuit for converting a voltage stored in the electric double layer capacitor into a predetermined voltage, wherein at least one switch A voltage conversion circuit that generates a predetermined voltage using the voltage, a voltage detection circuit that detects whether or not the voltage output by the voltage conversion circuit has reached the predetermined value, and a detection result by the voltage detection circuit is the predetermined voltage
  • a voltage control circuit for supplying a pulse signal to the switch when the value has not been reached, an AC signal generation circuit for generating an AC signal for transmission to the tablet, and transmission of a pulse signal output by the voltage control circuit
  • a counter circuit for counting the number of times and a modulation circuit for modulating the AC signal in accordance with position indicator information represented by a binary code are provided.
  • the modulation circuit is controlled by setting a specific bit of the position indicator information to 0 or 1, so that the position indicator information is controlled by the tablet.
  • a position detection device is proposed in which the remaining electric power of the electric double layer capacitor is detected by the frequency at which a specific bit of the signal becomes 0 or 1 (claim 13).
  • the remaining amount information of the power source transmitted from the position indicator is expressed in a plurality of stages, it is possible to estimate how much it can be used without being charged, and efficiently during the work. Charging can be performed.
  • FIG. 1 shows the internal structure of the position indicator in the first embodiment of the present invention.
  • a pen-shaped position indicator that obtains a coordinate position by electrostatic coupling with a tablet is shown.
  • the position detection device is a device including a tablet and a position indicator, and the tablet is the position of a dedicated electronic pen or other pen-shaped object (including a finger). Is a device (pointing device) that reads the image using a sensor built in the tablet.
  • 11 is a pen core
  • 12 is an electrode built into the pen core
  • 13 is a variable that is physically connected to the pen core 11 and whose capacity changes according to the writing pressure applied to the pen core 11.
  • a capacitance capacitor, 14 is an electric double layer capacitor
  • 15 is a coil for charging the electric double layer capacitor 14 in a contactless manner
  • 16 is a printed circuit board.
  • FIG. 2 shows a circuit configuration of the position indicator according to the first embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. That is, 12 is an electrode, 13 is a variable capacitor, 14 is an electric double layer capacitor, and 15 is a coil.
  • Reference numeral 17 denotes a voltage conversion circuit, which includes coils 171, 172, a capacitor 173, a diode 174, and a switch 18.
  • the voltage conversion circuit 17 is a well-known voltage conversion circuit called a SEPIC, which can perform both step-up and step-down, generates a constant voltage from the power source stored in the electric double layer capacitor 14 and stores it in the capacitor 19. . In the present embodiment, the description will be made assuming that the constant voltage stored in the capacitor 19 is 1.5 V (volts).
  • a microprocessor 21 operates using the voltage stored in the capacitor 19 as a power source.
  • the oscillation circuit 22 is an oscillation circuit that generates a signal having a resonance frequency of a resonance circuit including a coil L1 and two capacitors C1 and C2.
  • the signal generated by the oscillation circuit 22 is boosted by a transformer composed of the coils L1 and L2 and supplied to the electrode 12.
  • the oscillation circuit 22 is operated by a power supply stored in the capacitor 19.
  • the oscillation circuit 22 is supplied with a control signal p from the output terminal P2 of the microprocessor 21, and the oscillation circuit 22 performs ASK (Amplitude Shift Keying) modulation according to the level of the control signal p. That is, the microprocessor 21 changes the output terminal P2 to a high level or a low level at a predetermined timing described later, and the oscillation circuit 22 oscillates when the output terminal P2 is high level, and oscillates when the output terminal P2 is low level. The circuit 22 stops oscillating.
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • a resistor R is connected in parallel to the variable capacitor 13, and one end thereof is connected to the input / output terminal P3 of the microprocessor 21.
  • a high level is output to the input / output terminal P3, so that the variable capacitor 13 is charged to 1.5V.
  • the input / output terminal P3 is in the input state, the input / output terminal P3 is in a high impedance state, so that the electric charge stored in the variable capacitor 13 is slowly discharged through the resistor R connected in parallel. For this reason, the voltage of the input / output terminal P3 gradually decreases.
  • the microprocessor 21 When the input / output terminal P3 is in the input state, the microprocessor 21 operates with respect to the input / output terminal P3 as a comparator that compares the voltage of the input / output terminal P3 with a certain threshold value Vth.
  • the threshold value Vth is assumed to be one half of the power supply voltage, that is, 0.75V.
  • FIG. 3 shows the operation of this embodiment, and shows how the signal (p), signal (q), and signal (r) in FIG. 2 change.
  • the microprocessor 21 performs control so that the terminal P2 (signal (p)) maintains a high level for a certain period.
  • the signal (r) is continuously emitted from the electrode 12 for a certain period (continuous transmission period in FIG. 3).
  • the microprocessor 21 determines the writing pressure applied to the variable capacitor 13 by controlling the input / output terminal P3. That is, the microprocessor 21 charges the variable capacitor 13 by setting the input / output terminal P3 to the output state.
  • the microprocessor 21 switches the input / output terminal P3 to the input state.
  • the voltage (q) of the variable capacitor 13 gradually decreases.
  • a time Tp from when the terminal P3 is switched to the input state until the voltage (q) drops to 0.75 V or less is obtained.
  • the variable capacitor 13 has a capacitance according to the writing pressure applied to the pen core 11, it corresponds to the writing pressure required by this time Tp.
  • the microprocessor 21 obtains the writing pressure as a 10-bit value (binary code).
  • the microprocessor 21 When the continuous transmission period ends, the microprocessor 21 performs ASK modulation by controlling the terminal P2 (signal (p)) to a high level or a low level at a predetermined period (Td). At this time, the first time of the predetermined period (Td) is always set to the high level (start signal in FIG. 3). This is to make it possible to accurately determine the subsequent data transmission timing on the tablet side.
  • the 11-bit transmission data includes 10-bit writing pressure data obtained by the above-described operation and power remaining amount information represented by 1 bit described later.
  • the transmission data (binary code) is “0”
  • the terminal P2 is set to low level
  • the transmission data (binary code) is “1”
  • the terminal P2 is controlled to high level.
  • FIG. 3 shows a case where the pen pressure data to be transmitted is “1010111010” and the power remaining amount information data is “1”.
  • the operation of FIG. 3 is repeatedly performed.
  • the microprocessor 21 controls the output terminal P1 so that the voltage stored in the capacitor 19 becomes a constant voltage (1.5 V).
  • the microprocessor 21 periodically detects the voltage at the input terminal P0. As described above, the voltage detector 20 outputs a high level (the same voltage as the input voltage) when the voltage of the capacitor 19 is 1.5 V or higher, and outputs a low level (0 V) when the voltage does not reach 1.5 V.
  • the microprocessor 21 outputs a pulse signal from the output terminal P1 to the switch 18 if the detection result at the input terminal P0 is low level. Since the electric charge stored in the electric double layer capacitor 14 is moved to the capacitor 19 by this pulse signal, the voltage of the capacitor 19 rises. At this time, the amount of electric charge transferred by one pulse increases as the voltage of the electric double layer capacitor 14 increases. On the other hand, since the consumption from the power source stored in the capacitor 19 is substantially constant, the microprocessor 21 determines the frequency of pulses transmitted from the output terminal P1 as the remaining amount of charge stored in the electric double layer capacitor 14 decreases. Do more.
  • FIG. 4 shows the relationship between the voltage of the electric double layer capacitor and the number of pulses generated from the output terminal P1 of the microprocessor 21.
  • the microprocessor 21 sends the remaining power information (binary code) shown in FIG. 3 as “1” every time the pulse sent from the output terminal P1 reaches a certain number of times (for example, 40 times). Further, if the pulse sent from the output terminal P1 does not reach the predetermined number of times until the data of the remaining power amount information in FIG. 3 is output, the remaining power amount information is transmitted as “0”. Therefore, immediately after the electric double layer capacitor 14 is fully charged, the power remaining amount information is transmitted as “1” less frequently, and the remaining amount of power stored in the electric double layer capacitor 14 after a lapse of time. The frequency of sending out the remaining power information as “1” increases as the number decreases.
  • the remaining amount of the power stored in the electric double layer capacitor 14 corresponds to the frequency with which the remaining power amount information is transmitted as “1”, so that the remaining power amount information is “1”.
  • the remaining amount of the power stored in the position indicator can be recognized in a plurality of stages according to the detected frequency.
  • the position indicator since the remaining amount of power stored in the position indicator can of course be recognized by the microprocessor 21 of the position indicator, the position indicator itself is provided with a display device to reduce the remaining amount of power. Can be displayed. Further, in the tablet that receives the remaining power information, the remaining power of the power stored in the position indicator is detected by detecting the reception frequency of the remaining power information sent as “1” from the position indicator. Can be recognized, and the remaining power of the position indicator can be displayed on the display screen.
  • FIG. 5 shows the structure of the tablet used in this embodiment.
  • 50 is the position indicator shown in FIGS. 1 and 2
  • 51 is a tablet sensor based on transparent glass.
  • An X electrode group arranged in the X direction is provided on the front surface of the tablet sensor 51, and a Y electrode group arranged in the Y direction orthogonal to the X direction is provided on the back surface.
  • These X electrode group and Y electrode group are formed as transparent electrodes by, for example, ITO (Indium Tin Oxide).
  • the tablet sensor 51 is disposed on a display device (not shown), and the display location can be directly input by the position indicator 50.
  • Reference numeral 52 denotes a selection circuit that selects one electrode from the X electrode group and the Y electrode group.
  • the output of the amplification circuit 53 is supplied to the band pass filter circuit 54, and only the frequency component transmitted from the position indicator 50 is extracted.
  • the output signal of the bandpass filter circuit 54 is detected by the detection circuit 55, and the output signal of the detection circuit 55 is supplied to the sample hold circuit 56, sampled and held at a predetermined timing, and then an AD (Analog to Digital) conversion circuit. 57 is converted into a digital value. This digital data is read and processed by the microprocessor 58.
  • the microprocessor 58 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and operates according to a program stored in the ROM.
  • the sample hold circuit 56, the AD conversion circuit 57, and the selection circuit 52 include: Each sends out a control signal.
  • FIG. 6 shows an X-axis full scan operation for obtaining the approximate position in the X direction of the position indicator 50 on the tablet sensor 51.
  • the microprocessor 58 sends a control signal for selecting the electrode X1 to the selection circuit 52, and reads data output from the AD conversion circuit 57 at that time as a signal level. Similarly, the microprocessor 58 reads the signal level while sequentially switching the selection by the selection circuit 52 to the electrodes X2, X3, X4. At this time, if the signal levels detected by all the electrodes X1 to X40 have not reached the predetermined value, the microprocessor 58 determines that the position indicator 50 is not on the tablet sensor 51, and FIG. Repeat the operation.
  • the microprocessor 58 sets the number of the X electrode (electrode X11 in FIG. 6) where the highest signal level is detected.
  • the microprocessor 58 performs a shift operation to a partial scan as shown in FIG.
  • the operation for shifting to the partial scan is performed by detecting the start time of the continuous transmission period from the position indicator 50 when the position indicator 50 repeats the operation shown in FIG. This is an operation for adjusting the timing of the operation of the indicator 50 and obtaining an approximate position for the Y electrodes (Y1 to Y30).
  • the microprocessor 58 sends a control signal to the selection circuit 52 so as to select the electrode X11 obtained in the above-described X-axis full scan operation. At this time, a signal corresponding to the signal transmitted from the position indicator 50 is guided to the electrode X11, and a voltage corresponding to the signal level is generated in the detection circuit 55.
  • the microprocessor 58 operates the sample hold circuit 56 and the AD conversion circuit 57 at a constant cycle, and reads the signal level.
  • the cycle in which the sample hold circuit 56 and the AD conversion circuit 57 are operated is sufficiently shorter than the cycle (Td) in which the position indicator 50 transmits in the data transmission period.
  • the microprocessor 58 determines that the continuous transmission period of the position indicator 50 has started when the signal level output from the AD conversion circuit 57 is continuously greater than or equal to a predetermined value (Ts) for a predetermined time (Ts). Shift to the full axis scan operation (FIG. 7). This time (Ts) is sufficiently longer than the period (Td) in which the position indicator 50 transmits in the data transmission period.
  • the microprocessor 58 controls the selection circuit 52, sequentially selects the electrodes Y1 to Y30, and reads the signal level from the AD conversion circuit 57. At this time, the microprocessor 58 stores the electrode where the highest signal level is detected. In the present embodiment, description will be made assuming that the highest signal level is detected from the electrode Y20.
  • the microprocessor 58 When the selection circuit 52 selects the last electrode Y30 and completes the signal level detection, the microprocessor 58 performs an operation for waiting for the end of the continuous transmission period from the position indicator 50. The microprocessor 58 performs control so that the selection circuit 52 selects the electrode X11. At this time, if transmission from the position indicator 50 continues, the microprocessor 58 detects a signal having a level equal to or higher than the predetermined value described above. The time when the reception signal level does not reach the predetermined value is the end time of continuous transmission from the position indicator 50. Subsequently, the position indicator 50 enters a data transmission period. At this time, since the detailed position of the position indicator 50 in the tablet sensor 51 is not obtained, the data is not read here, and the partial scan operation shown in FIG. 8 is started. Transition.
  • the microprocessor 58 sets the continuous transmission period of the position indicator 50 to It is determined that the operation has started, and the process proceeds to a coordinate detection operation (step 1 in FIG. 8).
  • This time (Ts) is the same as that described with reference to FIG. 7, and is sufficiently longer than the cycle (Td) in which the position indicator 50 transmits in the data transmission period.
  • the microprocessor 58 operates the AD conversion circuit 57 by sequentially selecting five electrodes (X9 to X13) centered on the electrode X11 in order to obtain the X coordinate of the signal from the position indicator 50. To read the signal level (step 1). At this time, the microprocessor 58 stores the number of the electrode where the highest signal level is detected (here, X11), the signal level (VPX), and the levels VAX and VBX detected by the adjacent electrodes (see FIG. Step 1).
  • the microprocessor 58 sequentially selects the five electrodes (Y18 to Y22) centering on the electrode Y20 and reads the signal level. (Step 1). At this time, the microprocessor 58 stores the number of the electrode where the highest signal level is detected (here, Y20), the signal level (VPY), and the levels VAY and VBY detected by the adjacent electrodes (see FIG. Step 1). The signal levels VPX, VAX, VBX, VPY, VAY, and VBY obtained here are used for calculation of coordinate values by a calculation formula described later.
  • the microprocessor 58 performs an operation for waiting for the end of the continuous transmission period from the position indicator 50.
  • the microprocessor 58 performs control so that the selection circuit 52 selects the electrode X11 in which the peak is detected in the coordinate detection operation described above.
  • the time when the received signal level does not reach the predetermined value is the end time of the continuous transmission from the position indicator 50 (step 1).
  • the microprocessor 58 When the microprocessor 58 detects the end of continuous transmission from the position indicator 50, the microprocessor 58 enters an operation of detecting the timing of the start signal transmitted prior to the pen pressure data (step 2).
  • the microprocessor 58 controls to repeatedly start the sample hold circuit 56 and the AD conversion circuit 57 with the electrode X11 selected, and stores the time when the signal level becomes equal to or higher than the predetermined value as t1.
  • the microprocessor 58 starts the operation of receiving data from the position indicator from the time waiting for a certain time Tw from the time t1 (step 2). This time Tw is a time obtained in advance after the transmission of the start signal from the position indicator 50 is completed until the signal level received by the tablet is almost lost.
  • the microprocessor 58 starts a timer (not shown) at the same time as the above-described waiting time reaches Tw. This timer repeatedly counts from zero to a value that coincides with the time Td described above (data transmission cycle from the position indicator) (step 2). During an operation period of one cycle of the timer, the microprocessor 58 repeatedly activates the sample hold circuit 56 and the AD conversion circuit 57 to read the signal level. If the signal level does not reach the above-mentioned predetermined value, the microprocessor 58 determines that there is no transmission from the position indicator 50 and stores the data at that time as “0”. If a signal level equal to or higher than a predetermined value is detected, it is determined that there has been a transmission from the position indicator, and the data at that time is stored as “1” (step 2).
  • the microprocessor 58 performs the above-described timer count 11 times and stores 11-bit data.
  • the 11-bit data corresponds to the 11-bit data shown in FIG. 3.
  • the first 10 bits are writing pressure data, and the last 1 bit is remaining power information.
  • FIG. 8 shows a case where the pen pressure data is “1010111010” and the remaining power information is “1”.
  • the microprocessor 58 recognizes the remaining power of the electric double layer capacitor of the position indicator from the last data of the stored 11-bit data, that is, the past data of the battery remaining amount information and the data received this time. . That is, the microprocessor 58 determines whether or not the remaining battery level information of the last data of the stored 11-bit data is “1”. If the remaining battery level information is “1”, the microprocessor 58 determines “1”. The time interval between the past time point when the remaining battery level information is received and the current reception time point is detected, and the frequency at which the remaining power level information is transmitted as “1” is detected from the time interval. . Then, the number of pulses shown in FIG.
  • the microprocessor 58 displays a correspondence table between the past time point when the remaining battery level information of “1” is received, the time interval between the current reception time point and the remaining power level of the electric double layer capacitor. You may make it memorize
  • the microprocessor 58 based on the result of the recognition of the remaining amount of power, for example, as shown in FIG. 9, the position indicator provided at the upper part of the display screen DSP of the display device of the tablet of this embodiment.
  • the remaining amount of power of the position indicator is displayed on the remaining amount display unit BT in a plurality of steps or continuously.
  • the microprocessor 58 sends out the remaining electric power information sending means 581 for sending the detected remaining electric power of the position indicator to the host computer. You may make it provide.
  • the host computer can display the remaining amount of electricity of the position indicator on the screen of the display device based on the received amount of remaining electricity of the position indicator.
  • the microprocessor 21 of the position indicator can grasp the number of pulses supplied to the switch 18, so that the voltage of the electric double layer capacitor 14 can be recognized from the characteristic diagram of FIG. . Therefore, a display unit composed of an LCD or an organic EL display element is provided at an appropriate position on the side peripheral surface of the position indicator itself, and the remaining power of the electric double layer capacitor 14 is displayed on the display screen of the display unit. It can also be displayed.
  • step 2 the electrode (X11) in which the maximum level is detected is selected from the X electrodes and data is received, but the electrode (Y20) in which the maximum level is detected is selected from the Y electrodes. Data may be received.
  • step 2 the microprocessor 58 proceeds to the operation (step 1) for detecting the start of the continuous transmission period from the position indicator, and repeats the operation of FIG.
  • the coordinate values (X, Y) of the position indicator 50 are calculated from the reception levels VPX, VAX, VBX, VPY, VAY, VBY obtained in step 1 by the following equations.
  • X Px + (Dx / 2) ⁇ ((VBX ⁇ VAX) / (2 ⁇ VPX ⁇ VAX ⁇ VBX)) (Formula 1)
  • Px is the coordinate position of the X electrode (here, X11) where the maximum level is detected on the X axis
  • Dx is the arrangement pitch between the X electrodes.
  • Y Py + (Dy / 2) ⁇ ((VBY ⁇ VAY) / (2 ⁇ VPY ⁇ VAY ⁇ VBY)) (Formula 2)
  • Py is the coordinate position of the Y electrode (Y20 here) where the maximum level is detected on the Y axis
  • Dy is the arrangement pitch between the Y electrodes.
  • the circuit configuration can be simplified and consumed. There is an advantage that current can be suppressed to a low level.
  • the position indicator according to the present embodiment repeats the operation of FIG. 3. However, when the operation of one time is finished, transmission is stopped for a while, and another operation is performed with the tablet during this period. An operation, for example, a touch position detected by a finger may be detected.
  • the information transmitted from the position indicator is only the pen pressure and the remaining power information.
  • the number of bits to be transmitted is increased to transmit other information, for example, operation information such as a switch. You may do it.
  • the pen pressure information of the position indicator is represented by a binary code and transmitted by ASK modulation.
  • the frequency to be transmitted may be changed according to the pen pressure. .
  • the position indicator is controlled by the microprocessor 21, but may be performed by using a logic circuit instead of the microprocessor.
  • an amplifier circuit In addition to selecting each of the X electrode group and the Y electrode group, an amplifier circuit, a band pass filter circuit, a detection circuit, a sample hold circuit, and an AD conversion circuit are provided on the X electrode side and the Y electrode side, respectively, so as to detect simultaneously.
  • an amplifier circuit In addition to selecting each of the X electrode group and the Y electrode group, an amplifier circuit, a band pass filter circuit, a detection circuit, a sample hold circuit, and an AD conversion circuit are provided on the X electrode side and the Y electrode side, respectively, so as to detect simultaneously.
  • the electrode 12 is provided in the position indicator and the coordinate position is obtained by electrostatic coupling with the tablet.
  • a coil is provided, and the coil is AC. You may make it perform the position detection by electromagnetic induction with a tablet by sending an electric current.
  • the arrangement of the tablet is not the electrodes arranged in the tablet sensor 51, except that the loop coils are arranged in the X direction and the Y direction, and the other operations are exactly the same.
  • the coil provided instead of the electrode 12 may be the same as the charging coil 15 or may be different.
  • FIG. 11 shows a circuit configuration of a position indicator according to the second embodiment of the present invention.
  • the internal structure of the position indicator of this embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the same components as those of the position indicator according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. That is, 12 is an electrode, 13 is a variable capacitor, 14 is an electric double layer capacitor, 15 is a coil, and 19 is a capacitor.
  • Reference numeral 31 denotes a charging circuit, which is a circuit that charges the electric double layer capacitor 14 by an electromotive force induced in the coil 15.
  • the voltage conversion circuit 23 is a voltage conversion circuit, which generates a constant voltage from the power source stored in the electric double layer capacitor 14 and stores it in the capacitor 19. Also in this embodiment, the constant voltage stored in the capacitor 19 is assumed to be 1.5V.
  • the voltage conversion circuit 23 may have the same configuration as that of the voltage conversion circuit 17 in FIG. 2 or may have another configuration.
  • 24 is an oscillation circuit
  • 25 is an ASK modulation circuit, and these may have the same circuit configuration as the oscillation circuit 22 in FIG. 2 or other configurations.
  • This embodiment is different from the configuration of the first embodiment in that the voltage of the electric double layer capacitor 14 is detected by the AD conversion circuit 26 and the microprocessor 27 reads the voltage.
  • the timing of the signal transmitted from the electrode 12 and the writing pressure detection operation by the variable capacitor 13 are performed in exactly the same manner as shown in FIG.
  • the electric double layer capacitor is used as the power source of the position indicator, but a rechargeable battery may be used.
  • the position indicator is controlled by the microprocessor 27.
  • a logic circuit may be used instead of the microprocessor.
  • FIG. 12 shows a circuit configuration of a position indicator according to the third embodiment of the present invention.
  • the same components as those of the position indicator according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. That is, 12 is an electrode, 13 is a variable capacitor, 14 is an electric double layer capacitor, 15 is a coil, 19 is a capacitor, 23 is a voltage conversion circuit, 25 is an ASK modulation circuit, 26 is an AD conversion circuit, and 27 is a microprocessor. is there.
  • Reference numeral 31 denotes a charging circuit, which is a circuit that charges the electric double layer capacitor 14 by an electromotive force induced in the coil 15.
  • variable capacitor 28 is an oscillation circuit that oscillates at a resonance frequency by the coil 29, the capacitor 30, and the variable capacitor 13.
  • the variable capacitor 13 is the same as that used in the first embodiment and the second embodiment, and the capacitance changes depending on the writing pressure.
  • the variable capacitor 13 since the variable capacitor 13 is provided in the resonance circuit in the oscillation circuit 28, the frequency of the signal transmitted from the electrode 12 changes according to the applied writing pressure.
  • the internal structure of the position indicator is the same as that shown in FIG.
  • FIG. 13 shows the operation of the position indicator in this embodiment, and shows how the signal (p) and signal (r) in FIG. 12 change.
  • the microprocessor 27 controls the signal (p) to alternately repeat a transmission period (for example, 2 msec) and a transmission stop period (for example, 8 msec). At the end of each transmission period, after the transmission is temporarily stopped, the remaining power amount information represented by 1 bit is transmitted.
  • the remaining power information is transmitted by the microprocessor 27 in the same manner as in the second embodiment. That is, the microprocessor 27 changes the frequency of setting the remaining power amount information to “1” according to the voltage of the electric double layer capacitor 14 detected by the AD conversion circuit 26.
  • the feature of this embodiment is that the frequency of the signal transmitted during the transmission period changes according to the writing pressure applied to the variable capacitor 13.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of a tablet used in the present embodiment.
  • the coordinates and writing pressure of the position indicator are obtained during the transmission period from the position indicator, and during the transmission stop period. Detects the touch position with a finger.
  • 60 is a position indicator having the same configuration as that shown in FIG. 12, and the frequency of the signal transmitted from the position indicator 60 is f1.
  • Reference numeral 51 denotes the same tablet sensor as used in the first embodiment.
  • 61 is an X selection circuit for selecting one electrode from the X electrode group, and 62 is a Y selection circuit for selecting one electrode from the Y electrode group.
  • Reference numeral 63 denotes an oscillator for supplying a transmission signal to the Y electrode when the tablet of this embodiment is operated as touch detection, and the oscillation frequency is f2.
  • Reference numeral 64 denotes a switching circuit, which switches whether the Y electrode selected by the Y selection circuit 62 is connected to the oscillator 63 or the amplifier circuit side described later.
  • the control signal e from the microprocessor 70 to the switching circuit 64 is set to the high level (1) to select the oscillator 63 side.
  • the microprocessor 70 sets the control signal e to the low level (0) and selects the amplification circuit side.
  • the microprocessor 70 sets the control signal f to the switching circuit 65 to the low level (0) and selects the X selection circuit 61 side.
  • the microprocessor 70 sets the control signal f to the low level (0) and sets the X selection circuit. Select the 61 side.
  • the microprocessor 70 sets the control signal f to the high level (1) and selects Y. The circuit 62 side is selected.
  • the output of the amplifier circuit 66 is connected to a band pass filter circuit 67 having a predetermined bandwidth centered on the frequency f1 or the frequency f2.
  • the center frequency of the band-pass filter circuit 67 is switched by a control signal g from the microprocessor 70.
  • the tablet of this embodiment performs an operation of detecting the position indicator 60, the center frequency becomes the frequency f1, and the touch detection operation is performed.
  • the center frequency is switched to the frequency f2.
  • the bandwidth when the bandpass filter circuit 67 operates with the center frequency as the frequency f ⁇ b> 1 is sufficiently larger than the change width of the transmission frequency due to the change in writing pressure of the position indicator 60.
  • the output signal of the bandpass filter circuit 67 is detected by the detection circuit 68 and converted into a digital value by the AD conversion circuit 69 based on the control signal h from the microprocessor 70.
  • the digital data j from the AD conversion circuit 69 is read and processed by the microprocessor 70.
  • the output signal of the band pass filter circuit 67 is also supplied to the frequency measurement circuit 71.
  • the frequency measurement circuit 71 measures the frequency of the signal supplied thereto in detail, and supplies the measured frequency information to the microprocessor 70.
  • a counter circuit may be provided to count the wave number of the signal input within a certain time, or a comparator may be provided to count the rising or falling of the input signal a predetermined number of times. You may make it measure the time in between.
  • the microprocessor 70 obtains the writing pressure information of the position indicator 60 based on the frequency information from the frequency measuring circuit 71.
  • FIG. 15 shows an operation for obtaining the coordinate position and the power remaining amount of the electric double layer capacitor 14 by the position indicator 60 of the present embodiment.
  • the approximate position on the tablet sensor 51 of the position indicator 60 can be detected in the same manner as in the first embodiment. That is, the microprocessor 70 sets the control signal e for the switching circuit 64 to the low level (0) and sends the control signal g so that the center frequency of the bandpass filter circuit 67 becomes the frequency f1. 7, the approximate position on the tablet sensor 51 of the position indicator 60 can be obtained.
  • description will be made assuming that the position indicator 60 is near the intersection of the electrode X11 and the electrode Y20.
  • the microprocessor 70 sets the control signal f to the switching circuit 65 to the low level (0) and the signal level output from the AD conversion circuit 69 continues for a predetermined time (Ts) or more while the electrode X11 is selected. If it is, it is determined that the continuous transmission period of the position indicator 60 has started, and the process proceeds to the coordinate detection operation (step 1 in FIG. 15). In order to obtain the X coordinate of the signal from the position indicator 60, the microprocessor 70 sequentially selects the five electrodes (X9 to X13) centered on the electrode X11, and the AD conversion circuit 69 is selected. The signal level is read by operating (step 1). At this time, the microprocessor 70 stores the number of the electrode where the highest signal level is detected (here, X11), the signal level (VPX), and the levels VAX and VBX detected by the adjacent electrodes (see FIG. Step 1).
  • the microprocessor 70 sets the control signal f to the switching circuit 65 to the high level (1) and selects the Y selection circuit 62 side.
  • the Y selection circuit 62 sequentially selects five electrodes (Y18 to Y22) centering on Y20, and reads the signal level (step 1).
  • the microprocessor 70 stores, as VAY and VBY, the number of the electrode where the highest signal level is detected (here, Y20), its signal level (VPY), and the levels detected by the adjacent electrodes. (Step 1). From the signal levels VPX, VAX, VBX, VPY, VAY, VBY obtained here, the microprocessor 70 calculates the coordinate position of the position indicator 60 using the above-described (Expression 1) and Expression (2). .
  • the microprocessor 70 performs an operation for waiting for the end of the continuous transmission period from the position indicator 60.
  • the microprocessor 70 sets the control signal f to the switching circuit 65 to the low level (0), and controls the X selection circuit 61 to select the electrode X11 in which the peak is detected in the coordinate detection operation described above. .
  • the time when the received signal level does not reach the predetermined value is the end time of the continuous transmission from the position indicator 60 (step 1).
  • the microprocessor 70 When detecting the end of the continuous transmission period from the position indicator 60, the microprocessor 70 selects the electrode X11 for a predetermined time (in FIG. 13, after the continuous transmission period ends, the remaining power amount information is transmitted). (Time to finish) Receive signal. If a signal having a level of a predetermined value or more is detected during this period, the microprocessor 70 stores the remaining power amount information from the position indicator 60 as “1”, and if a signal having a level of a predetermined value or more is not detected. The remaining power information is stored as “0”. FIG. 15 shows the case where the remaining power information is “1” (step 2).
  • the position indicator 60 When the reception of the remaining power amount information is completed, the position indicator 60 enters a transmission stop period (FIG. 13), so the tablet of this embodiment performs a touch detection operation during this period.
  • this touch detection operation ends before the next transmission from the position indicator 60 starts, and the operation shown in FIG. 15 is performed again.
  • the detection operation of the position indicator 60 and the touch detection are performed.
  • the operation is repeated alternately.
  • the microprocessor 70 can determine the remaining amount of power stored in the electric double layer capacitor 14 from the frequency at which the remaining power information from the position indicator is detected as “1”.
  • the microprocessor 70 sets the control signal e for the switching circuit 64 to the high level (1), sets the control signal f to the switching circuit 65 to the low level (0), and controls the control signal so that the center frequency of the bandpass filter circuit 67 becomes the frequency f2.
  • Send g. the transmission signal from the oscillator 63 is received by the capacitive coupling at the intersection of the X electrode and the Y electrode, and the signal level is obtained by the AD conversion circuit 69 (step 3).
  • the microprocessor 70 controls the X selection circuit 61 and the Y selection circuit 62, and obtains a signal level by capacitive coupling at all intersections of the X electrode and the Y electrode.
  • the signal level (reference level) at each intersection when there is no finger is obtained in advance, the reception level when each intersection of the X electrode and the Y electrode is selected is compared with the reference level. By doing so, it is possible to determine whether or not there is a finger near the selected intersection (step 3).
  • the touch detection operation described above needs to be performed during the transmission stop period of the position indicator 60 (in this example, 8 msec), but the intersection of the X electrode and the Y electrode may be selected in a plurality of times.
  • the electric double layer capacitor is used as the power source of the position indicator, but a rechargeable battery may be used.
  • the frequency of the signal to be transmitted is changed by the variable capacitor 13, but may be changed by changing the inductance of the coil 29.
  • the position indicator transmits the remaining amount information to the tablet as a part of the position indicator information.
  • the remaining amount information is displayed on the tablet separately from the position indicator information. You may make it transmit to.
  • the remaining amount information is 1-bit information, it may be changed to a change frequency according to the detected remaining amount of the power supply (electrical remaining amount). .

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Abstract

　位置指示器に蓄えられた電源の残量を複数段階で認識することができる位置検出装置を提供する。　位置指示器には、電池または電気二重層キャパシタより構成される蓄電器と、タブレットに向けて送信するための交流信号を発生させる交流信号発生回路と、２進コードで表される位置指示器情報に応じて前記交流信号を変調する変調回路と、蓄電器の電気残量を検出する電気残量検出回路とを設けて、検出した電気残量に応じて位置指示器情報の特定のビットを０または１とする頻度を変化させるようにする。タブレットには、位置指示器からの位置指示器情報を受信する情報受信手段を設けて、受信した位置指示器情報の特定のビットが０または１となる頻度より蓄電器の電気残量を検出するようにする。

Description

位置検出装置及びその位置指示器
　本発明は、位置指示器の指示位置を検出する位置検出装置に関する。
　この出願に先立ち、本出願人は、先に、位置指示器に電気二重層キャパシタを電源として用いる位置検出装置およびその位置指示器について提案している（特許文献１（特開２００７－１６４３５６号公報参照））。この特許文献１の位置検出装置によれば、位置指示器の電気二重層キャパシタを数秒～数十秒という高速に充電ができる反面、位置指示器を小型にするためには搭載できる電気二重層キャパシタの容量に限りがあるため、比較的頻繁に充電操作を行う必要がある。
　特許文献１の発明では、作業途中で位置指示器の動作が停止したりすることを防ぐため、電気二重層キャパシタの電圧が一定以下に低下した際に、そのことを示す情報を送信するようにして、作業者がそのことを認識できるようにしている。
特開２００７－１６４３５６号公報
　これに対して、作業の途中で効率よく充電を行うためには、位置指示器に蓄えられた電源の残量（電気残量）がどの程度なのかということを複数段階で知りたいという要望がある。
　本発明は、この問題点に対して、位置指示器に蓄えられた電源の残量を複数段階で認識することができる位置検出装置を提供することを目的とする。
　本発明では前記目的を達成するため、位置指示器に、電池または電気二重層キャパシタによる蓄電器と、交流信号発生回路と、前記蓄電器の電気残量を検出する電気残量検出回路と、前記検出した前記電気残量に応じた変化頻度を有する残量情報を前記タブレットに送信する情報送信手段とを設けて、タブレットでは、前記位置指示器からの前記残量情報を受信する情報受信手段を設けて、受信した前記残量情報の変化頻度により前記蓄電器の電気残量を検出するようにした位置検出装置を提案する（請求項１）。
　また、位置指示器に、電気二重層キャパシタと、前記電気二重層キャパシタを充電する充電回路と、前記電気二重層キャパシタに蓄えられた電圧を所定の電圧に変換する回路であって少なくとも一つのスイッチを用いて所定の電圧を生成する電圧変換回路と、前記電圧変換回路により出力される電圧が前記所定値に達しているかどうかを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路による検出結果が前記所定値に達していないときに前記スイッチにパルス信号を供給する電圧制御回路と、タブレットに向けて送信するための交流信号を発生させる交流信号発生回路と、前記電圧制御回路が出力するパルス信号の送出回数をカウントするカウンタ回路と、２進コードで表される位置指示器情報に応じて前記交流信号を変調する変調回路とを設けて、前記カウンタ回路によりカウントされたパルス送出回数が所定回数に達する毎に前記位置指示器情報の特定のビットを０または１として前記変調回路を制御するようにして、タブレットでは前記位置指示器情報の特定のビットが０または１となる頻度により電気二重層キャパシタの電気残量を検出するようにした位置検出装置を提案する（請求項１３）。
　本発明によれば、位置指示器から送信する電源の残量情報を複数段階で表すようにしたので、あとどのくらい充電をせずに使用できるかを推測することができ、作業の途中で効率よく充電を行うことができる。
　また、位置指示器から送信する情報として１ビットを追加するだけで良く、座標や筆圧のサンプリング速度を落とすことがない。
本発明の第１の実施形態による位置指示器の内部構造を示した図である。 本発明の第１の実施形態による位置指示器の回路構成を示した図である。 本発明の第１の実施形態による位置指示器の動作を示した図である。 電気二重層キャパシタの電圧とパルス発生回数との関係を示した図である。 本発明の第１の実施形態によるタブレットの構成を示した図である。 本発明の第１の実施形態の位置検出装置におけるＸ軸全面スキャン動作を示した図である。 本発明の第１の実施形態の位置検出装置における部分スキャンへの移行動作を示した図である。 本発明の第１の実施形態の位置検出装置における部分スキャン動作を示した図である。 本発明の第１の実施形態の位置検出装置における電源の残量の表示例を示した図である。 本発明の第１の実施形態の位置検出装置における電源の残量の情報をホストコンピュータに供給する構成を示した図である。 本発明の第２の実施形態による位置指示器の回路構成を示した図である。 本発明の第３の実施形態による位置指示器の回路構成を示した図である。 本発明の第３の実施形態による位置指示器の動作を示した図である。 本発明の第３の実施形態によるタブレットの構成を示した図である。 本発明の第３の実施形態による位置指示器の検出動作を示した図である。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態における位置指示器の内部構造を示したものである。本実施形態では、タブレットとの静電結合により座標位置を求めるペン形状の位置指示器について示す。なお、この明細書において、位置検出装置とは、タブレットと位置指示器とからなる装置であり、また、タブレットとは、専用の電子ペンないし、その他のペン形状の物体（指を含む）の位置を、タブレットに内蔵したセンサにより読み取るようにする装置（ポインティングデバイス）である。
　図１において、１１はペン芯、１２はペン芯１１の内部に組み込まれた電極、１３はペン芯１１と物理的に接続されてペン芯１１に加えられる筆圧に応じて容量が変化する可変容量コンデンサ、１４は電気二重層キャパシタ、１５は電気二重層キャパシタ１４を非接触で充電するためのコイル、１６はプリント基板である。
　図２は本発明の第１の実施形態による位置指示器の回路構成を示したもので、図１と同一なものは同一符号にて示す。即ち、１２は電極、１３は可変容量コンデンサ、１４は電気二重層キャパシタ、１５はコイルである。１７は電圧変換回路で、コイル１７１，１７２、コンデンサ１７３、ダイオード１７４、およびスイッチ１８により構成されている。電圧変換回路１７は、ＳＥＰＩＣと呼ばれる周知の電圧変換回路であり、昇圧および降圧の両方を行うことができ、電気二重層キャパシタ１４に蓄えられた電源より一定の電圧を生成してコンデンサ１９に蓄える。本実施形態ではコンデンサ１９に蓄えられる一定電圧が１．５Ｖ（ボルト）であるものとして説明を行う。
　２０は電圧検出器で、入力電圧が１．５Ｖ以上の時にはハイレベル（入力電圧と同じ電圧）を出力し、入力電圧が１．５Ｖに達しない時にはロウレベル（０Ｖ）を出力する。２１はマイクロプロセッサで、コンデンサ１９に蓄えられた電圧を電源として動作する。
　２２は発振回路で、コイルＬ１と２つのコンデンサＣ１およびＣ２からなる共振回路の共振周波数の信号を発生する。発振回路２２により生成された信号はコイルＬ１とコイルＬ２からなるトランスによって昇圧されて電極１２に供給される。発振回路２２はコンデンサ１９に蓄えられた電源によって動作する。
　発振回路２２にはマイクロプロセッサ２１の出力端子Ｐ２から制御信号ｐが供給され、発振回路２２では、この制御信号ｐのレベルに応じてＡＳＫ（Amplitude　Shift　Keying）変調が行われる。即ち、マイクロプロセッサ２１は、後述する所定のタイミングで出力端子Ｐ２をハイレベルまたはロウレベルに変化させて、出力端子Ｐ２がハイレベルの時には発振回路２２は発振を行い、出力端子Ｐ２がロウレベルの時には発振回路２２は発振を停止する。
　可変容量コンデンサ１３には抵抗Ｒが並列に接続され、その一端はマイクロプロセッサ２１の入出力端子Ｐ３に接続されている。入出力端子Ｐ３が出力状態の時には、入出力端子Ｐ３にはハイレベルが出力されるため、可変容量コンデンサ１３は１．５Ｖに充電される。入出力端子Ｐ３が入力状態の時には、入出力端子Ｐ３はハイインピーダンス状態となるため、可変容量コンデンサ１３に蓄えられた電荷は、並列に接続した抵抗Ｒを介してゆっくり放電される。このため、入出力端子Ｐ３の電圧は徐々に低下してゆく。入出力端子Ｐ３が入力状態の時には、マイクロプロセッサ２１は、入出力端子Ｐ３に関し、入出力端子Ｐ３の電圧と一定のしきい値Ｖｔｈとを比較するコンパレータとして動作する。このしきい値Ｖｔｈを本実施形態では電源電圧の２分の１、即ち０．７５Ｖとして説明する。
　図３は本実施形態の動作を示したもので、図２における信号（ｐ）、信号（ｑ）、信号（ｒ）の変化の様子を示している。マイクロプロセッサ２１は、端子Ｐ２（信号（ｐ））が一定期間ハイレベルを維持するように制御する。これによって電極１２からは一定期間連続して信号（ｒ）を放射する（図３の、連続送信期間）。この連続送信期間中に、マイクロプロセッサ２１は、入出力端子Ｐ３を制御して可変容量コンデンサ１３に加えられた筆圧を求める。即ち、マイクロプロセッサ２１は、入出力端子Ｐ３を出力状態とすることにより可変容量コンデンサ１３を充電する。
　次いで、マイクロプロセッサ２１は、入出力端子Ｐ３を入力状態に切替える。このとき、可変容量コンデンサ１３に蓄えられた電荷はこれと並列に接続した抵抗Ｒによって放電されるため、可変容量コンデンサ１３の電圧（ｑ）は徐々に低下する。端子Ｐ３を入力状態に切替えてから電圧（ｑ）が０．７５Ｖ以下に低下するまでの時間Tpを求める。可変容量コンデンサ１３は、ペン芯１１に加えられる筆圧に応じた静電容量となっているので、この時間Tpが求める筆圧に相当するものである。本実施形態では、マイクロプロセッサ２１は筆圧を１０ビットの値（２進コード）として求める。
　この連続送信期間を終了すると、マイクロプロセッサ２１は、所定の周期（Td）で端子Ｐ２（信号（ｐ））をハイレベルまたはロウレベルに制御することによりＡＳＫ変調を行う。このとき、所定の周期(Td)の初回は必ずハイレベルとする（図３の、スタート信号）。これは、以降のデータ送出タイミングをタブレット側で正確に判定することができるようにするためである。
　スタート信号に続いて、１１ビットの送信データを順次送信する。この１１ビットの送信データには、前述した動作により求めた１０ビットの筆圧データと、後述する１ビットで表される電源残量情報とが含まれる。送信データ（２進コード）が「０」のときは端子Ｐ２をロウレベルとして、送信データ（２進コード）が「１」のときは端子Ｐ２をハイレベルとして制御する。図３では、送信する筆圧のデータが「１０１０１１１０１０」、電源残量情報のデータが「１」の場合について示している。
　本実施形態では図３の動作が繰り返し行われるが、マイクロプロセッサ２１は前述した動作と同時に、コンデンサ１９に蓄えられる電圧が一定電圧（１．５Ｖ）となるように出力端子Ｐ１の制御を行う。
　すなわち、マイクロプロセッサ２１は定期的に入力端子Ｐ０の電圧を検出する。前述したように電圧検出器２０は、コンデンサ１９の電圧が１．５Ｖ以上の時にはハイレベル（入力電圧と同じ電圧）を出力し、１．５Ｖに達しない時にはロウレベル（０Ｖ）を出力するので、マイクロプロセッサ２１は、入力端子Ｐ０による検出結果がロウレベルであれば、出力端子Ｐ１からスイッチ１８に対してパルス信号を出力する。このパルス信号により電気二重層キャパシタ１４に蓄えられた電荷がコンデンサ１９に移動されるため、コンデンサ１９の電圧が上昇する。この時に１回のパルスによって移動する電荷の量は電気二重層キャパシタ１４の電圧が高いほど多くなる。一方、コンデンサ１９に蓄えられる電源からの消費はほぼ一定であるから、マイクロプロセッサ２１は、電気二重層キャパシタ１４に蓄えられた電荷の残量が少なくなるにつれて出力端子Ｐ１から送出するパルスの頻度を多くする。
　図４は電気二重層キャパシタの電圧と、マイクロプロセッサ２１の出力端子Ｐ１から送出するパルスのパルス発生回数との関係を示したものである。マイクロプロセッサ２１は、出力端子Ｐ１から送出するパルスが一定回数（たとえば４０回）に達する毎に、図３に示した電源残量情報（２進コード）を「１」として送出する。また、図３の電源残量情報のデータを出力するまでに、出力端子Ｐ１から送出するパルスが前記一定回数に達しなければ電源残量情報を「０」として送出を行う。そのため、電気二重層キャパシタ１４が満杯に充電された直後では電源残量情報が「１」として送出される頻度は低く、時間が経過して電気二重層キャパシタ１４に蓄えられている電源の残量が少なくなるほど電源残量情報が「１」として送出される頻度が高くなる。
　すなわち、電気二重層キャパシタ１４に蓄えられている電源の残量は、電源残量情報が「１」として送出される頻度に応じたものとなっているので、当該電源残量情報が「１」として送出される頻度を検出することで、位置指示器に蓄えられた電源の残量を、検出した頻度に応じた複数段階で認識することができる。この場合に、この位置指示器に蓄えられた電源の残量は、位置指示器のマイクロプロセッサ２１において認識できることは勿論であるので、位置指示器自身において、表示装置を設けて電源の残量を表示することができる。また、電源残量情報を受信するタブレットにおいては、位置指示器から、「１」として送出された電源残量情報の受信頻度を検出することで、当該位置指示器に蓄えられた電源の残量を認識できるので、表示画面に、位置指示器の電源の残量を表示することができる。
　図５は本実施形態に用いるタブレットの構成を示したものである。図５において、５０は図１および図２に示した位置指示器、５１は透明なガラスを基材とするタブレットセンサーである。タブレットセンサー５１の表面にはＸ方向に配列したＸ電極群が、裏面にはＸ方向と直交するＹ方向に配列したＹ電極群がそれぞれ設けられている。これらのＸ電極群およびＹ電極群は、例えばＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）により透明な電極として形成されている。また、タブレットセンサー５１は図示しない表示装置の上に配置されており、その表示箇所を位置指示器５０で直接入力することができるようになっている。５２はＸ電極群およびＹ電極群の中から１本の電極を選択する選択回路である。本実施形態ではＸ電極が４０本（Ｘ１～Ｘ４０）、Ｙ電極が３０本（Ｙ１～Ｙ３０）として説明する。選択回路５２により選択された電極は増幅回路５３に接続され、位置指示器５０からの信号が、選択された電極により検出されて増幅回路５３により増幅される。
　増幅回路５３の出力はバンドパスフィルター回路５４に供給されて、位置指示器５０から送信される周波数の成分のみが抽出される。バンドパスフィルター回路５４の出力信号は検波回路５５によって検波され、検波回路５５の出力信号はサンプルホールド回路５６に供給されて、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ（Analog　to　Digital）変換回路５７によってデジタル値に変換される。このデジタルデータはマイクロプロセッサ５８によって読み取られ処理される。
　マイクロプロセッサ５８は、内部にＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびＲＡＭ（Random　Access　Memory）を備えるとともに、ＲＯＭに格納されたプログラムによって動作し、サンプルホールド回路５６、ＡＤ変換回路５７、および選択回路５２に、それぞれ制御信号を送出する。
　図６は、タブレットセンサー５１上において、位置指示器５０のおよそのＸ方向位置を求めるためのＸ軸全面スキャン動作について示したものである。マイクロプロセッサ５８は、選択回路５２に対して電極Ｘ１を選択するような制御信号を送出して、そのときにＡＤ変換回路５７から出力されるデータを信号レベルとして読み取る。同様にして、マイクロプロセッサ５８は、選択回路５２による選択を、電極Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４・・と順次切り替えながら信号レベルを読み取る。このとき、電極Ｘ１～Ｘ４０の全ての電極で検出される信号レベルが所定値に達していなければ、マイクロプロセッサ５８は、位置指示器５０はタブレットセンサー５１上に無いものと判断して、図６の動作を繰り返す。電極Ｘ１～Ｘ４０のいずれかの電極から所定値以上のレベルの信号が検出された場合には、マイクロプロセッサ５８は、最も高い信号レベルが検出されたＸ電極の番号（図６では電極Ｘ１１）を記憶する。
　位置指示器５０が電極Ｘ１１付近にあることが判ったら、マイクロプロセッサ５８は、図７に示すような部分スキャンへの移行動作を行う。この部分スキャンへの移行動作は、位置指示器５０が図３に示すような動作を繰り返すときに、マイクロプロセッサ５８が、位置指示器５０からの連続送信期間の開始時刻を検出することにより、位置指示器５０の動作とタイミングを合わせるとともに、Ｙ電極（Ｙ１～Ｙ３０）についておよその位置を求めるための動作である。
　図７において、マイクロプロセッサ５８は選択回路５２に対して、前述したＸ軸全面スキャン動作において求まった電極Ｘ１１を選択するように制御信号を送出する。このとき、位置指示器５０から送信される信号に対応した信号が電極Ｘ１１に誘導され、検波回路５５にはその信号レベルに対応した電圧が発生する。マイクロプロセッサ５８は、一定の周期でサンプルホールド回路５６およびＡＤ変換回路５７を動作させて、その信号レベルを読み取る。この、サンプルホールド回路５６およびＡＤ変換回路５７を動作させる周期は、位置指示器５０がデータ送信期間に送信する周期（Td）よりも十分に短い時間とする。
　マイクロプロセッサ５８は、ＡＤ変換回路５７により出力される信号レベルが一定時間（Ts）継続して所定値以上であったときに、位置指示器５０の連続送信期間が開始されたと判断して、Ｙ軸全面スキャン動作へ移行する（図７）。この時間（Ts）は、位置指示器５０がデータ送信期間に送信する周期（Td）よりも十分に長い時間とする。
　マイクロプロセッサ５８は、選択回路５２を制御して、電極Ｙ１からＹ３０までを順次選択して、ＡＤ変換回路５７からの信号レベルを読み取る。このときマイクロプロセッサ５８は、最も大きい信号レベルが検出された電極を記憶しておく。本実施形態では、電極Ｙ２０から最も大きい信号レベルが検出されたものとして説明を行う。
　選択回路５２が最後の電極Ｙ３０を選択して信号レベルの検出を終了したら、マイクロプロセッサ５８は位置指示器５０からの連続送信期間の終了を待つための動作を行う。マイクロプロセッサ５８は、選択回路５２が電極Ｘ１１を選択するように制御を行う。このとき、位置指示器５０からの送信が継続していれば、マイクロプロセッサ５８では、前述した所定値以上のレベルの信号が検出される。受信信号レベルが所定値に達しなくなった時刻が位置指示器５０からの連続送信の終了時刻となる。続いて、位置指示器５０はデータ送信期間となるが、このとき位置指示器５０のタブレットセンサー５１における詳細な位置が求まっていないため、ここではデータは読まずに図８に示す部分スキャン動作へ移行する。
　マイクロプロセッサ５８は、電極Ｘ１１を選択した状態で、ＡＤ変換回路５７から出力される信号レベルが一定時間（Ts）継続して所定値以上であったときに、位置指示器５０の連続送信期間が開始されたと判断して、座標検出動作へ移行する（図８のステップ１）。この時間（Ts）は、図７で説明したのと同様で、位置指示器５０がデータ送信期間に送信する周期（Td）よりも十分に長い時間とする。
　マイクロプロセッサ５８は、位置指示器５０からの信号のＸ座標を求めるため、選択回路５２が電極Ｘ１１を中心とする５本の電極（Ｘ９～Ｘ１３）を順次選択して、ＡＤ変換回路５７を動作させて信号レベルを読み取る（ステップ１）。このとき、マイクロプロセッサ５８は、最も高い信号レベルが検出された電極の番号（ここではＸ１１）、およびその信号レベル（VPX）、またその両隣の電極により検出されたレベルVAX、VBXを保存する（ステップ１）。
　次にマイクロプロセッサ５８は、位置指示器５０からの信号のＹ座標を求めるため、選択回路５２が電極Ｙ２０を中心とする５本の電極（Ｙ１８～Ｙ２２）を順次選択して、信号レベルを読み取る（ステップ１）。このとき、マイクロプロセッサ５８は、最も高い信号レベルが検出された電極の番号（ここではＹ２０）、およびその信号レベル（VPY）、またその両隣の電極により検出されたレベルVAY、VBYを保存する（ステップ１）。ここで求まった信号レベルVPX、VAX、VBX、VPY、VAY、VBY、は後述する計算式による座標値の計算に用いられる。
　次いで、マイクロプロセッサ５８は、位置指示器５０からの連続送信期間の終了を待つための動作を行う。マイクロプロセッサ５８は、選択回路５２が前述した座標検出動作においてピークが検出された電極Ｘ１１を選択するように制御を行う。このとき、受信される信号レベルが所定値に達しなくなった時刻が位置指示器５０からの連続送信の終了時刻となる（ステップ１）。
　マイクロプロセッサ５８は、位置指示器５０からの連続送信の終了を検出すると、筆圧データに先立って送信されるスタート信号のタイミングを検出する動作に入る（ステップ２）。マイクロプロセッサ５８は、電極Ｘ１１を選択した状態でサンプルホールド回路５６およびＡＤ変換回路５７を繰り返し起動するように制御して、信号レベルが前述した所定値以上となった時刻をt1として記憶する。マイクロプロセッサ５８は、時刻t1から一定時間Twだけ待った時刻より位置指示器からのデータ受信動作を開始する（ステップ２）。この時間Twは、位置指示器５０からのスタート信号の送信を終了した後、タブレットで受信される信号レベルがほぼ無くなるまでとし、予め求めておいた時間とする。
　マイクロプロセッサ５８は、前述した待ち時間がTwに達すると同時に、図示しないタイマーを起動する。このタイマーはゼロから前述したTdの時間（位置指示器からのデータ送信周期）に一致する値までを繰り返しカウントする（ステップ２）。タイマーの１周期の動作期間中、マイクロプロセッサ５８はサンプルホールド回路５６およびＡＤ変換回路５７を繰り返し起動して信号レベルを読み取る。マイクロプロセッサ５８は、この間の信号レベルが一度も前述した所定値に達しなければ、位置指示器５０からの送信が無かったものと判断してその回のデータを「０」として保存し、その間に所定値以上の信号レベルが検出された場合には位置指示器からの送信が有ったものと判断してその回のデータを「１」として保存する（ステップ２）。
　マイクロプロセッサ５８は、前述したタイマーのカウントを１１回行い、１１ビットのデータを保存する。この１１ビットのデータは図３において示した１１ビットのデータに対応するもので、最初の１０ビットは筆圧データであり、最後の１ビットが電源残量情報である。図８では、筆圧データが「１０１０１１１０１０」、電源残量情報が「１」の場合について示している。
　マイクロプロセッサ５８は、保存した１１ビットのデータの最後のデータ、すなわち、電池残量情報の過去のデータ及び今回受信したデータとから、位置指示器の電気二重層キャパシタの電源の残量を認識する。すなわち、マイクロプロセッサ５８は、保存した１１ビットのデータの最後のデータの電池残量情報が「１」となっているか否か判別し、電池残量情報が「１」であれば、「１」となっている電池残量情報を受信した過去の時点と、今回の受信時点との時間間隔を検出して、その時間間隔から、電源残量情報が「１」として送出される頻度を検出する。そして、検出した頻度に対応した図４に示したパルス回数を推定し、推定したパルス回数に対応する電気二重層キャパシタの電圧を判定することで、位置指示器の電気二重層キャパシタ１４の電源の残量を認定する。なお、マイクロプロセッサ５８は、「１」となっている電池残量情報を受信した過去の時点と、今回の受信時点との時間間隔と、電気二重層キャパシタの電源の残量との対応テーブルを予め記憶しておき、その対応テーブルから電気二重層キャパシタ１４の電源の残量を認定するようにしてもよい。
　そして、マイクロプロセッサ５８は、その電源の残量の認定結果に基づいて、例えば図９に示すように、本実施形態のタブレットの表示装置の表示画面ＤＳＰの上部に設けられた、位置指示器の電源の残量表示部ＢＴに、当該位置指示器の電源の残量を複数段階または連続的に変化させて表示するようにする。
　また、タブレットがホストコンピュータに接続されている場合には、図１０に示すように、マイクロプロセッサ５８は、検出した位置指示器の電気残量を、ホストコンピュータに送出する電気残量情報送出手段５８１を備えるようにしてもよい。その場合には、ホストコンピュータは、受信した位置指示器の電気残量に基づいて、その表示装置の画面に、位置指示器の電気残量を表示させることができる。
　なお、図示は省略したが、位置指示器のマイクロプロセッサ２１は、スイッチ１８に供給するパルス回数を把握することができるので、図４の特性図から電気二重層キャパシタ１４の電圧を認定することできる。そこで、位置指示器自身の筐体の側周面の適切な位置にＬＣＤや有機ＥＬ表示素子からなる表示部を設け、その表示部の表示画面に、電気二重層キャパシタ１４の電源の残量を表示するようにすることもできる。
　なお、ステップ２ではＸ電極の中から最大レベルが検出された電極（Ｘ１１）を選択してデータの受信を行ったが、Ｙ電極の中で最大レベルが検出された電極（Ｙ２０）を選択してデータの受信を行っても良い。
　マイクロプロセッサ５８は、ステップ２において１１ビットのデータ受信を終了すると、位置指示器からの連続送信期間の開始を検出する動作（ステップ１）へ移行して、図８の動作を繰り返し行う。
　次に、前述したステップ１において求められた受信レベルより位置指示器５０の座標位置を求める方法について説明する。
　ステップ１で求められた受信レベルVPX、VAX、VBX、VPY、VAY、VBY、より位置指示器５０の座標値（Ｘ、Ｙ）は次式によりそれぞれ計算される。
　　Ｘ＝Px＋（Dx/2）×（(VBX－VAX)/(2×VPX－VAX－VBX)）・・・（式１）
但し、PxはＸ軸で最大レベルが検出されたＸ電極（ここではＸ１１）の座標位置とし、DxはＸ電極間の配列ピッチ、とする。
　　Ｙ＝Py＋（Dy/2）×（(VBY－VAY)/(2×VPY－VAY－VBY)）・・・（式２）
但し、PyはＹ軸で最大レベルが検出されたＹ電極（ここではＹ２０）の座標位置とし、DyはＹ電極間の配列ピッチ、とする。
　本実施形態による位置指示器によれば、電気二重層キャパシタ１４に蓄えられている電源の残量計測と電源の電圧変換とを共通に行うことができるので、回路の構成が簡略化できるとともに消費電流を少なく抑えることができるという利点がある。
　また、位置指示器からタブレットに送信する情報として１ビットを追加するだけで、タブレットにおいて複数段階の電池残量を表すことができ、位置指示器からのデータの転送レートを落とすことがない。
　本実施形態では、電圧変換回路１７のコイル１７１，１７２やコンデンサ１７３の定数を調整するとともにスイッチ１８を制御するパルス幅を調整して、コンデンサ１９の電圧変動を少なくすることが好ましい。
　なお、上述の実施形態の説明では、本実施形態による位置指示器は、図３の動作を繰り返すこととしたが、１回の動作を終えるとしばらく送信を停止して、この間にタブレットで他の動作、たとえば指によるタッチ位置の検出を行うようにしても良い。
　また、上述の実施形態の説明では、位置指示器から送信する情報を筆圧と電源残量情報のみとしたが、送信するビット数を増やして他の情報、たとえばスイッチ等の操作情報を送信するようにしても良い。
　また、上述の実施形態の説明では、位置指示器の筆圧情報を２進コードで表してＡＳＫ変調により送信するようにしたが、筆圧に応じて送信する周波数を変化させるようにしても良い。
　また、上述の実施形態の説明では、位置指示器の制御をマイクロプロセッサ２１により行ったが、マイクロプロセッサの代わりにロジック回路を用いて行っても良い。
　また、上述の実施形態の説明では、選択回路５２により選択する電極を１本のみとしたが、隣接する複数本を同時に選択するようにしても良い。また、Ｘ電極群とＹ電極群についてそれぞれを選択するとともに、増幅回路、バンドパスフィルター回路、検波回路、サンプルホールド回路およびＡＤ変換回路をＸ電極側とＹ電極側にそれぞれ設けて同時に検出するようにしても良い。
　また、上述の実施形態の説明では、位置指示器に電極１２を設けて、タブレットとの静電結合により座標位置を求めるようにしているが、電極１２の代わりにコイルを設けて、コイルに交流電流を流すことによりタブレットとの電磁誘導による位置検出を行うようにしても良い。その場合、タブレットの構成としてはタブレットセンサー５１に配列するのは電極ではなく、Ｘ方向およびＹ方向にループコイルを配列する点が異なるのみで、他の動作は全く同じである。この場合、電極１２の代わりに設けるコイルは充電用のコイル１５と共通にしても良いし、異なるものであっても良い。
　［第２の実施形態］
　図１１は本発明の第２の実施形態による位置指示器の回路構成を示したものである。本実施形態の位置指示器の内部構造は図１と同様である。図１１において、第１の実施形態による位置指示器と同一構成のものは図２と同一符号で示す。即ち、１２は電極、１３は可変容量コンデンサ、１４は電気二重層キャパシタ、１５はコイル、１９はコンデンサである。また、３１は充電回路で、コイル１５に誘導される起電力により電気二重層キャパシタ１４を充電する回路である。
　２３は電圧変換回路で、電気二重層キャパシタ１４に蓄えられた電源より一定の電圧を生成してコンデンサ１９に蓄える。本実施形態でもコンデンサ１９に蓄えられる一定電圧は１．５Ｖであるものとする。この電圧変換回路２３は図２における電圧変換回路１７と同様な構成としても良いし、他の構成としても良い。
　２４は発振回路、２５はＡＳＫ変調回路で、これらは図２における発振回路２２と同じ回路構成であっても良いし、他の構成であっても良い。
　本実施形態が第１の実施形態の構成と異なるのは、電気二重層キャパシタ１４の電圧をＡＤ変換回路２６によって検出して、マイクロプロセッサ２７がその電圧を読み取っている点である。本実施形態において、電極１２から送信する信号のタイミング、および可変容量コンデンサ１３による筆圧検出動作は図３に示したものと全く同様に行われる。
　本実施形態では、マイクロプロセッサ２７は、ＡＤ変換回路２６によって求めた電圧に応じて図３に示した電源残量情報を「１」とする頻度を変えるようにする。例えば、電気二重層キャパシタ１４の電圧範囲が１０段階（ｎ＝１～１０）で表される場合、検出された値がｎであれば、マイクロプロセッサ２７は、図３の動作をｎ回行う毎に１回だけ電源残量情報を「１」として送信する。
　本実施形態では、位置指示器の電源として電気二重層キャパシタを用いたが、充電可能な電池を用いても良い。
　本実施形態では位置指示器の制御をマイクロプロセッサ２７により行ったが、マイクロプロセッサの代わりにロジック回路を用いて行っても良い。
　［第３の実施形態］
　図１２は本発明の第３の実施形態による位置指示器の回路構成を示したものである。本実施形態では、筆圧によって送信する信号の周波数を変えるようにした例について示す。図１２において第２の実施形態による位置指示器と同一構成のものは図１１と同一符号で示す。即ち、１２は電極、１３は可変容量コンデンサ、１４は電気二重層キャパシタ、１５はコイル、１９はコンデンサ、２３は電圧変換回路、２５はＡＳＫ変調回路、２６はＡＤ変換回路、２７はマイクロプロセッサである。また、３１は充電回路で、コイル１５に誘導される起電力により電気二重層キャパシタ１４を充電する回路である。
　２８は発振回路で、コイル２９とコンデンサ３０および可変容量コンデンサ１３による共振周波数で発振を行う。可変容量コンデンサ１３は、第１の実施形態および第２の実施形態で用いたものと同じもので、筆圧によって容量が変化する。本実施形態では可変容量コンデンサ１３を発振回路２８における共振回路中に設けているので、加えられる筆圧に応じて電極１２から送信される信号の周波数が変化する。なお、本実施形態でも位置指示器の内部構造は図１と同じである。
　図１３は本実施形態における位置指示器の動作を示したもので、図１２における信号（ｐ）、信号（ｒ）の変化の様子を示している。マイクロプロセッサ２７は、信号（ｐ）を制御して、送信期間（例えば２ｍｓｅｃ）と、送信停止期間（例えば８ｍｓｅｃ）を交互に繰り返す。各送信期間の最後には、一旦送信を停止した後、１ビットで表される電源残量情報を送信する。
　この場合の電源残量情報は、マイクロプロセッサ２７によって、第２の実施形態と全く同様に送信される。即ち、マイクロプロセッサ２７は、ＡＤ変換回路２６によって検出された電気二重層キャパシタ１４の電圧に応じて電源残量情報を「１」とする頻度を変えるようにしている。
　送信期間に送信される信号の周波数が可変容量コンデンサ１３に加えられる筆圧に応じて変化する点が本実施形態の特徴である。
　図１４は本実施形態で用いるタブレットの構成図である。本実施形態のタブレットでは、位置指示器からの間欠的な信号送信の周期が判っているものとして、位置指示器からの送信期間には位置指示器の座標および筆圧を求め、送信停止期間には指によるタッチ位置の検出を行う。
　図１４において、６０は図１２に示したものと同一の構成の位置指示器で、この位置指示器６０から送信する信号の周波数をｆ１とする。５１は第１の実施形態で用いたのと同じタブレットセンサーである。６１はＸ電極群の中から１本の電極を選択するＸ選択回路、６２はＹ電極群の中から１本の電極を選択するＹ選択回路である。６３は、本実施形態のタブレットをタッチ検出として動作させる際にＹ電極に送信信号を供給するための発振器で、発振周波数をｆ２とする。６４は切替回路で、Ｙ選択回路６２により選択されたＹ電極を、発振器６３または後述する増幅回路側のどちらに接続するかを切り替える。即ち、本実施形態のタブレットをタッチ検出用として動作させるときはマイクロプロセッサ７０から切替回路６４への制御信号ｅをハイレベル（１）として発振器６３側を選択する。また、本実施形態のタブレットが位置指示器６０を検出するときは、マイクロプロセッサ７０は、制御信号ｅをロウレベル（０）として増幅回路側を選択する。
　６５は切替回路で、Ｘ選択回路６１により選択されたＸ電極、または切替回路６４を経由してＹ選択回路６２により選択されたＹ電極、のどちらかを選択して増幅回路６６に接続する。即ち、本実施形態のタブレットをタッチ検出用として動作させるときは、マイクロプロセッサ７０は、切替回路６５への制御信号ｆをロウレベル（０）として、Ｘ選択回路６１側を選択する。また、本実施形態のタブレットが位置指示器６０を検出する動作をし、位置指示器６０のＸ軸座標を求めるときは、マイクロプロセッサ７０は、制御信号ｆをロウレベル（０）として、Ｘ選択回路６１側を選択する。また、本実施形態のタブレットが位置指示器６０を検出する動作をし、位置指示器６０のＹ軸座標を求めるときは、マイクロプロセッサ７０は、制御信号ｆをハイレベル（１）として、Ｙ選択回路６２側を選択する。
　増幅回路６６の出力は、周波数ｆ１または周波数ｆ２を中心とした所定の帯域幅を有するバンドパスフィルター回路６７に接続される。このバンドパスフィルター回路６７の中心周波数はマイクロプロセッサ７０からの制御信号ｇによって切り替えられ、本実施形態のタブレットが位置指示器６０を検出する動作を行うときには中心周波数が周波数ｆ１となり、タッチ検出動作を行うときは中心周波数が周波数ｆ２となるように切り替える。なお、バンドパスフィルター回路６７が、中心周波数が周波数ｆ１として動作するときの帯域幅は、位置指示器６０の筆圧変化による送信周波数の変化幅と比べて十分に大きいものとする。
　バンドパスフィルター回路６７の出力信号は検波回路６８によって検波され、マイクロプロセッサ７０からの制御信号ｈに基づきＡＤ変換回路６９によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路６９からのデジタルデータｊはマイクロプロセッサ７０によって読み取られ処理される。
　バンドパスフィルター回路６７の出力信号は周波数測定回路７１にも供給される。周波数測定回路７１は、これに供給される信号の周波数を詳細に測定し、その測定した周波数情報をマイクロプロセッサ７０に供給する。この周波数測定回路７１の構成としては、カウンター回路を設けて一定の時間内に入力される信号の波数をカウントしても良いし、コンパレータを設けて所定回数の入力信号の立ち上りまたは立下りがカウントされる間の時間を測定するようにしても良い。マイクロプロセッサ７０では周波数測定回路７１からの周波数情報に基づき位置指示器６０の筆圧情報を求める。
　図１５は、本実施形態の位置指示器６０による座標位置および電気二重層キャパシタ１４の電源残量を求める動作について示したものである。なお、位置指示器６０のタブレットセンサー５１上のおよその位置の検出は、第１の実施形態と同様にして行うことができる。即ち、マイクロプロセッサ７０は、切替回路６４に対する制御信号ｅをロウレベル（０）とすると共に、バンドパスフィルター回路６７の中心周波数が周波数ｆ１となるように制御信号ｇを送出して、図６および図７と同じようにして、位置指示器６０のタブレットセンサー５１上のおよその位置を求めることができる。本実施形態では、位置指示器６０が電極Ｘ１１および電極Ｙ２０の交点付近にあるものとして説明を行う。
　マイクロプロセッサ７０は、切替回路６５への制御信号ｆをロウレベル（０）として、電極Ｘ１１を選択した状態で、ＡＤ変換回路６９から出力される信号レベルが一定時間（Ts）継続して所定値以上であったときに、位置指示器６０の連続送信期間が開始されたと判断して、座標検出動作へ移行する（図１５のステップ１）。マイクロプロセッサ７０は、位置指示器６０からの信号のＸ座標を求めるため、Ｘ選択回路６１が電極Ｘ１１を中心とする５本の電極（Ｘ９～Ｘ１３）を順次選択して、ＡＤ変換回路６９を動作させて信号レベルを読み取る（ステップ１）。このとき、マイクロプロセッサ７０は、最も高い信号レベルが検出された電極の番号（ここではＸ１１）、およびその信号レベル（VPX）、またその両隣の電極により検出されたレベルVAX、VBXを保存する（ステップ１）。
　次にマイクロプロセッサ７０は、位置指示器６０からの信号のＹ座標を求めるため、切替回路６５への制御信号ｆをハイレベル（１）として、Ｙ選択回路６２側を選択する。マイクロプロセッサ７０は、Ｙ選択回路６２がＹ２０を中心とする５本の電極（Ｙ１８～Ｙ２２）を順次選択して、信号レベルを読み取る（ステップ１）。このとき、マイクロプロセッサ７０は、最も高い信号レベルが検出された電極の番号（ここではＹ２０）、およびその信号レベル（VPY）、またその両隣の電極により検出されたレベルをVAY、VBYとして保存する（ステップ１）。ここで求まった信号レベルVPX、VAX、VBX、VPY、VAY、VBY、より、前述した（式１）および式（２）を用いて、マイクロプロセッサ７０は、位置指示器６０の座標位置を計算する。
　次いで、マイクロプロセッサ７０は位置指示器６０からの連続送信期間の終了を待つための動作を行う。マイクロプロセッサ７０は、切替回路６５への制御信号ｆをロウレベル（０）とするとともに、Ｘ選択回路６１に対して前述した座標検出動作においてピークが検出された電極Ｘ１１を選択するように制御を行う。このとき、受信される信号レベルが所定値に達しなくなった時刻が位置指示器６０からの連続送信の終了時刻となる（ステップ１）。
　マイクロプロセッサ７０は、位置指示器６０からの連続送信期間の終了を検出すると、電極Ｘ１１を選択した状態で、所定時間（図１３において、連続送信期間が終了してから電源残量情報の送信が終了するまでの時間）信号を受信する。この間に所定値以上のレベルの信号が検出されれば、マイクロプロセッサ７０は、位置指示器６０からの電源残量情報を「１」として保存し、所定値以上のレベルの信号が検出されなければ電源残量情報を「０」として保存する。図１５は電源残量情報が「１」であった場合について示している（ステップ２）。
　電源残量情報の受信が終了すると、位置指示器６０は送信停止期間となる（図１３）ので、本実施形態のタブレットでは、この間にタッチ検出動作を行う。本実施形態のタブレットでは、このタッチ検出動作は位置指示器６０からの次の送信が開始する前に終了して、再び図１５に示した動作を行い、位置指示器６０の検出動作とタッチ検出動作とを交互に繰り返す。このとき、マイクロプロセッサ７０は、位置指示器からの電源残量情報が「１」として検出される頻度より電気二重層キャパシタ１４に蓄えられている電源の残量を求めることができる。
　なお、本実施形態のタブレットでのタッチ検出動作は次のように行われる。マイクロプロセッサ７０は、切替回路６４に対する制御信号ｅをハイレベル（１）、切替回路６５に対する制御信号ｆをロウレベル（０）とし、バンドパスフィルター回路６７の中心周波数が周波数ｆ２となるように制御信号ｇを送出する。この状態では、発振器６３からの送信信号がＸ電極とＹ電極の交点の容量結合により受信されてＡＤ変換回路６９によりその信号レベルが求められる（ステップ３）。マイクロプロセッサ７０は、Ｘ選択回路６１およびＹ選択回路６２に対する制御を行い、Ｘ電極とＹ電極の全ての交点の容量結合による信号レベルを求める。本実施形態のタブレットでは、指が無いときの各交点での信号レベル（基準レベル）が予め求められているので、Ｘ電極とＹ電極の各交点を選択したときの受信レベルを基準レベルと比較することにより、選択した交点付近に指が有るか、無いかを判定することができる（ステップ３）。
　前述したタッチ検出動作は、位置指示器６０の送信停止期間（この例では８ｍｓｅｃ）中に行う必要があるが、Ｘ電極とＹ電極の交点の選択を複数回に分けて行っても良い。
　本実施形態では、位置指示器の電源として電気二重層キャパシタを用いたが、充電可能な電池を用いても良い。
　本実施形態では、送信する信号の周波数を可変容量コンデンサ１３によって変えるようにしたが、コイル２９のインダクタンスを変えることにより行っても良い。
　［他の実施形態または変形例］
　なお、上述の実施形態では、位置指示器は、位置指示器情報の一部のビットとして残量情報をタブレットに送信するようにしたが、位置指示器情報とは別途独立に残量情報をタブレットに送信するようにしてもよい。
　また、残量情報は１ビットの情報としたが、検出された電源の残量（電気残量）に応じた変化頻度で変化をさせることができればよいので、２ビット以上であっても勿論よい。
　１１…ペン芯
　１２…電極
　１３…可変容量コンデンサ
　１４…電気二重層キャパシタ
　１５、２９…コイル
　１６…プリント基板
　１７、２３…電圧変換回路
　１８…スイッチ
　１９、３０…コンデンサ
　２０…電圧検出器
　２１、２７、５８、７０…マイクロプロセッサ
　２２、２４、２８…発振回路
　２５…ＡＳＫ変調回路
　２６、５７、６９…ＡＤ変換回路
　５０、６０…位置指示器
　５１…タブレットセンサー
　５２…選択回路
　５３、６６…増幅回路
　５４、６７…バンドパスフィルター回路
　５５、６８…検波回路
　５６…サンプルホールド回路
　６１…Ｘ選択回路
　６２…Ｙ選択回路
　６３…発振器
　６４、６５…切替回路
　７１…周波数測定回路
 

Claims (28)

  1. 　位置指示器から送信される信号をタブレットで受信することにより前記位置指示器の前記タブレット上での指示位置を求める位置検出装置において、
    　前記位置指示器は、蓄電器と、前記タブレットに向けて送信するための交流信号を発生させる交流信号発生回路と、前記蓄電器の電気残量を検出する電気残量検出回路と、前記検出した前記電気残量に応じた頻度で変化する情報からなる残量情報を前記タブレットに送信する情報送信手段とを備え、
    　前記タブレットは、前記位置指示器からの前記残量情報を受信する情報受信手段を備え、受信した前記残量情報の変化の頻度により前記蓄電器の電気残量を検出する
    　ことを特徴とする位置検出装置。
  2. 　前記情報送信手段は、２進コードで表される位置指示器情報の一部に前記残量情報を含めて、前記タブレットに送信するものであり、前記電気残量検出回路によって検出される前記電気残量に応じて前記位置指示器情報の特定のビットを予め定めた値とする頻度を変化させることにより、前記残量情報を前記位置指示器情報に含めるようにし、
    　前記タブレットの前記情報受信手段は、前記位置指示器からの前記位置指示器情報を受信するものであり、受信した前記位置指示器情報の前記特定のビットが前記予め定めた値となる頻度より前記蓄電器の電気残量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。
  3. 　前記情報送信手段が、２進コードで表される位置指示器情報に応じて前記交流信号を変調する変調回路によって構成される
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  4. 　前記変調回路が、ＡＳＫ変調により前記位置指示器情報を表すことを特徴とする、請求項３に記載の位置検出装置。
  5. 　前記変調回路が、前記位置指示器情報によりＡＳＫ変調を行うデータ送信期間と、ＡＳＫ変調を行わず連続した送信を行う連続送信期間とを交互に繰り返すようにした、ことを特徴とする請求項４記載の位置検出装置。
  6. 　前記位置指示器に、筆圧を検出して所定ビット数の筆圧情報に変換する筆圧検出回路を設けて、少なくとも前記筆圧情報が前記位置指示器情報に含まれることを特徴とする請求項２～５のいずれかに記載の位置検出装置。
  7. 　前記位置指示器に、筆圧を検出する筆圧検出回路を設けて、前記交流信号発生回路が発生する信号の周波数を前記検出した筆圧に応じて変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の位置検出装置。
  8. 　前記タブレットに、検出した前記位置指示器の前記電気残量を表示する電気残量表示手段を設けた、ことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の位置検出装置。
  9. 　前記タブレットに、検出した前記位置指示器の前記電気残量をホストコンピュータに送出する電気残量情報送出手段を設けたことを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の位置検出装置。
  10. 　信号をタブレットに対して送信することによりタブレット上での指示位置を求めるために用いる位置指示器において、
    　蓄電器と、前記タブレットに向けて送信するための交流信号を発生させる交流信号発生回路と、前記蓄電器の電気残量を検出する電気残量検出回路と、前記検出した前記電気残量に応じた頻度で変化する情報からなる残量情報を前記タブレットに送信する情報送信手段とを備えることを特徴とする位置指示器。
  11. 　前記情報送信手段は、２進コードで表される位置指示器情報の一部に前記残量情報を含めて、前記タブレットに送信するものであり、
    　前記電気残量検出回路によって検出される前記電気残量に応じて前記位置指示器情報の特定のビットを予め定めた値とする頻度を変化させることにより、前記残量情報を前記位置指示器情報に含めるようにした、ことを特徴とする請求項１０に記載の位置指示器。
  12. 　前記情報送信手段が、２進コードで表される位置指示器情報に応じて前記交流信号を変調する変調回路によって構成される
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の位置指示器。
  13. 　前記変調回路が、ＡＳＫ変調により前記位置指示器情報を表すことを特徴とする、請求項１２に記載の位置指示器。
  14. 　前記変調回路が、前記位置指示器情報によりＡＳＫ変調を行うデータ送信期間と、ＡＳＫ変調を行わず連続した送信を行う連続送信期間とを交互に繰り返すようにした、ことを特徴とする請求項１３に記載の位置指示器。
  15. 　筆圧を検出して所定ビット数の筆圧情報に変換する筆圧検出回路を設けて、少なくとも前記筆圧情報が前記位置指示器情報に含まれることを特徴とする請求項１１～１４のいずれかに記載の位置指示器。
  16. 　筆圧を検出する筆圧検出回路を設けて、前記交流信号発生回路が発生する信号の周波数を前記検出した筆圧に応じて変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１０～１４のいずれかに記載の位置指示器。
  17. 　位置指示器から送信される信号をタブレットで受信することにより前記位置指示器の前記タブレット上での指示位置を求める位置検出装置において、
    　位置指示器には、電気二重層キャパシタと、前記電気二重層キャパシタを充電する充電回路と、前記電気二重層キャパシタに蓄えられた電圧を所定の電圧に変換する回路であって少なくとも一つのスイッチを用いて所定の電圧を生成する電圧変換回路と、前記電圧変換回路により出力される電圧が前記所定値に達しているかどうかを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路による検出結果が前記所定値に達していないときに前記スイッチにパルス信号を供給する電圧制御回路と、前記タブレットに向けて送信するための交流信号を発生させる交流信号発生回路と、前記電圧制御回路が出力するパルス信号の送出回数をカウントするカウンタ回路と、２進コードで表される位置指示器情報に応じて前記交流信号を変調する変調回路とを設けて、前記カウンタ回路によりカウントされたパルス送出回数が所定回数に達する毎に前記位置指示器情報の特定のビットを予め定めた値として前記変調回路を制御するようにし、
    　前記タブレットには、前記位置指示器からの前記位置指示器情報を受信する情報受信手段を設けて、受信した前記位置指示器情報の前記特定のビットが予め定めた値となる頻度より前記電気二重層キャパシタの電気残量を検出するようにした、
    　ことを特徴とする位置検出装置。
  18. 　前記変調回路が、ＡＳＫ変調により前記位置指示器情報を表すことを特徴とする、請求項１７記載の位置検出装置。
  19. 　前記変調回路が、前記位置指示器情報によりＡＳＫ変調を行うデータ送信期間と、ＡＳＫ変調を行わず連続した送信を行う連続送信期間とを交互に繰り返すようにした、ことを特徴とする請求項１８記載の位置検出装置。
  20. 　前記位置指示器に、筆圧を検出して所定ビット数の筆圧情報に変換する筆圧検出回路を設けて、少なくとも前記筆圧情報が前記位置指示器情報に含まれることを特徴とする請求項１７～１９のいずれかに記載の位置検出装置。
  21. 　前記位置指示器に、筆圧を検出する筆圧検出回路を設けて、前記交流信号発生回路が発生する信号の周波数を前記検出した筆圧に応じて変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１７～１９のいずれかに記載の位置検出装置。
  22. 　前記タブレットに、検出した前記電気二重層キャパシタの前記電気残量を表示する電気残量表示手段を設けた、ことを特徴とする請求項１７～２１のいずれかに記載の位置検出装置。
  23. 　前記タブレットに、検出した前記電気二重層キャパシタの前記電気残量をホストコンピュータに送出する電気残量情報送出手段を設けたことを特徴とする請求項１７～２１のいずれかに記載の位置検出装置。
  24. 　信号をタブレットに対して送信することによりタブレット上での指示位置を求めるために用いる位置指示器において、
    　電気二重層キャパシタと、前記電気二重層キャパシタを充電する充電回路と、前記電気二重層キャパシタに蓄えられた電圧を所定の電圧に変換する回路であって少なくとも一つのスイッチを用いて所定の電圧を生成する電圧変換回路と、前記電圧変換回路により出力される電圧が前記所定値に達しているかどうかを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路による検出結果が前記所定値に達していないときに前記スイッチにパルス信号を供給する電圧制御回路と、前記タブレットに向けて送信するための交流信号を発生させる交流信号発生回路と、前記電圧制御回路が出力するパルス信号の送出回数をカウントするカウンタ回路と、２進コードで表される位置指示器情報に応じて前記交流信号を変調する変調回路とを設けて、前記カウンタ回路によりカウントされたパルス送出回数が所定回数に達する毎に前記位置指示器情報の特定のビットを予め定めた値として前記変調回路を制御するようにした、ことを特徴とする位置指示器。
  25. 　前記変調回路が、ＡＳＫ変調により前記位置指示器情報を表すことを特徴とする、請求項２４に記載の位置指示器。
  26. 　前記変調回路が、前記位置指示器情報によりＡＳＫ変調を行うデータ送信期間と、ＡＳＫ変調を行わず連続した送信を行う連続送信期間とを交互に繰り返すようにした、ことを特徴とする請求項２５に記載の位置指示器。
  27. 　筆圧を検出して所定ビット数の筆圧情報に変換する筆圧検出回路を設けて、少なくとも前記筆圧情報が前記位置指示器情報に含まれることを特徴とする請求項２４～２６のいずれかに記載の位置指示器。
  28. 　筆圧を検出する筆圧検出回路を設けて、前記交流信号発生回路が発生する信号の周波数を前記検出した筆圧に応じて変化させるようにした、ことを特徴とする請求項２４～２６のいずれかに記載の位置指示器。
     
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