專利名稱：位置輸入裝置以及計算機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過在位置指示器和位置檢測裝置之間發(fā)送接收信號而檢測位置的位置輸入裝置以及具有該位置輸入裝置的計算機系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在以往，公知有一種包括筆型位置指示器和用于檢測通過該位置指示器指示的位置的位置檢測裝置的位置輸入裝置(所謂的筆式輸入板)。在這種位置輸入裝置中，通常，通過由位置檢測裝置接收從位置指示器發(fā)送的信號，檢測通過位置指示器指示的位置。
最近以來，出現(xiàn)與液晶顯示裝置構(gòu)成一體，并能夠在顯示屏上操作位置指示器的位置輸入裝置。作為這種位置輸入裝置，一般為，從配置于顯示屏中的位置檢測裝置對位置指示器發(fā)送電波，利用該電波從位置指示器發(fā)送信號。在該位置輸入裝置中，由于從位置指示器向位置檢測裝置發(fā)送的信號比較弱，因而在受到液晶顯示裝置等引起的較強的電磁噪聲的環(huán)境下，存在位置檢測的靈敏度、精度降低的擔(dān)憂。作為其對策，在現(xiàn)有的裝置中，雖然采用提高從位置檢測裝置發(fā)送的信號的強度等的方法，但使用該方法時，存在位置檢測裝置中的功率消耗增加的問題。
并且，通過在位置指示器中內(nèi)裝電池，不需要發(fā)送來自位置檢測裝置的信號。根據(jù)該方法，通過較小的功率消耗也能夠從位置指示器發(fā)送較強的信號。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，在如上所述的位置指示器中存在需要更換電池的勞動的問題，特別是想要提高來自位置指示器的信號的發(fā)送強度時，功率消耗增大而電池在短時間內(nèi)消耗，從而必須要頻繁地更換電池，很麻煩。并且，內(nèi)裝電池時位置指示器的重量大幅度增加，從而存在操作性顯著降低的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題做出的，其目的在于提供具有位置指示器的位置輸入裝置以及應(yīng)用該位置輸入裝置的計算機系統(tǒng)，所述位置輸入裝置，即使利用較少的功率消耗也能夠進行穩(wěn)定的位置檢測而不易受到外來噪聲的影響，所述位置指示器重量輕且不需要電池更換作業(yè)。
解決問題的手段為了解決上述問題，本發(fā)明的位置輸入裝置，從位置指示器發(fā)送信號，通過位置檢測裝置接收該位置指示器發(fā)送的信號，其特征在于，在上述位置指示器內(nèi)設(shè)有雙電層電容器；對該雙電層電容器進行充電的充電電路；和電力傳遞裝置，將從該位置指示器的外部的供電裝置供給的電供給到上述充電電路。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠?qū)⒃O(shè)置于位置指示器上的雙電層電容器作為電源而發(fā)送信號，因而信號發(fā)送中的功率消耗的自由度高。例如，與從位置檢測裝置對位置指示器發(fā)送信號而進行相對于位置指示器的供電的情況相比，能夠以非常少的功率消耗，通過位置檢測裝置可靠地檢測從位置指示器發(fā)送的信號，并且能夠大幅度地抑制位置檢測裝置的功率消耗。由此，能夠以很少的功率消耗，不會受到外來噪聲的影響而從位置指示器向位置檢測裝置可靠地發(fā)送信號，并且在位置檢測裝置，可靠地接收強信號而能夠檢測由位置指示器指示的位置。
并且，通過使用雙電層電容器，能夠?qū)崿F(xiàn)可在短時間內(nèi)進行充電，具有重量輕且小型的優(yōu)點的位置指示器。即，本發(fā)明的位置輸入裝置中的位置指示器，與內(nèi)裝一次電池的位置指示器不同，由于除了省去不需要更換電池的麻煩，而且還能夠在非常短的時間進行充電，因而不會讓用戶感到直到充電完畢才能使用位置指示器帶來的不便，并且由于重量輕，因而能夠提供良好的操作性。
并且，在本發(fā)明中，也可以形成具有上述供電裝置的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，由于位置輸入裝置具有供電裝置，因而能夠簡便地進行雙電層電容器的充電，能夠?qū)崿F(xiàn)使用感的提高。
并且，也可以采用在上述位置指示器中設(shè)置線圈的結(jié)構(gòu)，作為上述供電裝置設(shè)置交流磁場產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，通過利用交流磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生磁場而在線圈流入感應(yīng)電流，可通過該電流對雙電層電容器進行充電。由于通過該磁場的供電能夠以非接觸方式進行，因而能夠提高位置指示器的設(shè)計的自由度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)位置指示器和供電裝置的耐久性的提高。
并且，也可以采用作為上述供電裝置，在能夠放置上述位置指示器而構(gòu)成的支架上設(shè)置上述交流磁場產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，由于通過將位置指示器置于支架上而能夠?qū)﹄p電層電容器進行充電，因而與充電有關(guān)的操作非常簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)操作性的提高。
并且，也可以采用在上述位置指示器上設(shè)置接收從上述雙電層電容器供給的電而供給規(guī)定電壓的供電輔助裝置的結(jié)構(gòu)。雙電層電容器的兩端電壓，在剛充電完后較高，隨著功率消耗而降低；但根據(jù)本發(fā)明，由于通過供電輔助裝置根據(jù)雙電層電容器的電供給規(guī)定電壓，因而在位置指示器中內(nèi)裝各種電路的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)該電路的動作的穩(wěn)定化。
并且，上述位置檢測裝置，也可以根據(jù)與上述位置指示器之間的靜電結(jié)合狀態(tài)，檢測從上述位置指示器發(fā)送的信號。并且，上述位置檢測裝置，也可以根據(jù)與上述位置指示器之間的電磁耦合，檢測從上述位置指示器發(fā)送的信號。并且，上述位置指示器，也可以形成具有諧振電路的結(jié)構(gòu)，所述諧振電路包括線圈和電容器。
并且，也可以是在上述位置指示器設(shè)置電壓檢測裝置和信息發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)，所述電壓檢測裝置，用于檢測上述雙電層電容器的電壓降低至規(guī)定的電壓值以下；所述信息發(fā)送裝置，向上述位置檢測裝置發(fā)送表示由該電壓檢測裝置檢測到電壓降低的情況的信息。
在這種情況下，在雙電層電容器的電壓降低的情況下，通過向位置檢測裝置發(fā)送信息，能夠在位置檢測裝置中檢測是否需要充電。
本發(fā)明的計算機系統(tǒng)，包括位置輸入裝置，從位置指示器發(fā)送信號，通過位置檢測裝置接收從該位置指示器發(fā)送的信號；顯示屏的顯示裝置；和計算機，基于由上述位置輸入裝置檢測出的位置執(zhí)行處理，其特征在于，在上述位置指示器內(nèi)設(shè)置雙電層電容器；對該雙電層電容器進行充電的充電電路；電力傳遞裝置，將從該位置指示器的外部的供電裝置供給的電供給到上述充電電路；電壓檢測裝置，用于檢測上述雙電層電容器的電壓降低至規(guī)定的電壓值以下的情況；和信息發(fā)送裝置，向上述位置檢測裝置發(fā)送表示由該電壓檢測裝置檢測到電壓降低的情況的信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠?qū)⒃O(shè)置于位置指示器上的雙電層電容器作為電源而發(fā)送信號，因而信號發(fā)送中的功率消耗的自由度高，能夠大幅度地抑制位置檢測裝置的功率消耗，并且不會受到外來噪聲的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠穩(wěn)定地檢測基于位置指示器的操作的計算機系統(tǒng)。在該計算機系統(tǒng)中，除了省去更換位置指示器的電池的麻煩，通過使用雙電層電容器，能夠以非常短的時間進行位置指示器的充電，并且能夠減少位置指示器的重量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的操作性。
此外，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于在位置指示器的雙電層電容器的電壓降低的情況下，能夠在位置檢測裝置檢測出需要對位置指示器進行充電，因而能夠進行與位置指示器的狀態(tài)對應(yīng)的處理。
在此，也可以采用作為上述供電裝置具有交流磁場產(chǎn)生裝置，并在上述位置指示器設(shè)置線圈的結(jié)構(gòu)；上述計算機使用上述位置檢測裝置接收利用設(shè)置于上述位置指示器上的上述信息發(fā)送裝置發(fā)送的信息，并根據(jù)該信息判別為需要對上述雙電層電容器進行充電的情況下，對上述交流磁場產(chǎn)生裝置通電。
在這種情況下，由于使對位置指示器的雙電層電容器進行充電的交流磁場產(chǎn)生裝置，與雙電層電容器的電壓的降低對應(yīng)而進行通電，因而不會對交流磁場產(chǎn)生裝置進行不需要的通電，能夠?qū)崿F(xiàn)功率消耗的有效化，并且可根據(jù)情況迅速進行充電。
并且，上述計算機使用上述位置檢測裝置接收利用設(shè)置于上述位置指示器上的上述信息發(fā)送裝置發(fā)送的信息，并根據(jù)該信息判別為需要對上述雙電層電容器進行充電的情況下，也可以通過上述顯示裝置顯示報告屏幕。
在這種情況下，由于向用戶報告需要對位置指示器進行充電的情況，因而用戶看報告屏幕后進行充電即可，不必考慮位置指示器的充電時間而能夠?qū)Ｐ牟僮?，從而能夠提高用戶的便利性?br> 并且，也可以具有作為上述供電裝置具有交流磁場產(chǎn)生裝置，并在上述位置指示器設(shè)置線圈的結(jié)構(gòu)，上述計算機從上一次對上述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電后經(jīng)過規(guī)定時間的情況下，對上述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電。
在這種情況下，對交流磁場產(chǎn)生裝置通電之后，在發(fā)現(xiàn)雙電層電容器的電壓降低的時刻對交流磁場產(chǎn)生裝置再次通電，因而不會對交流磁場產(chǎn)生裝置進行不需要的通電，能夠?qū)崿F(xiàn)功率消耗的有效化，并且可根據(jù)情況迅速進行充電。并且，不進行復(fù)雜的處理，就能夠在適當(dāng)?shù)臅r刻對交流磁場產(chǎn)生裝置通電，從而能夠過渡到充電的狀態(tài)。
并且，也可以采用作為上述供電裝置具有交流磁場產(chǎn)生裝置，并在上述位置指示器設(shè)置線圈的結(jié)構(gòu)，上述計算機，在從上一次對上述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電后經(jīng)過規(guī)定時間的期間，通過上述位置檢測裝置沒有接收到從設(shè)置于上述位置指示器上的上述信息發(fā)送裝置發(fā)送的信息的情況下，對上述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電。
在這種情況下，由于不等待從位置指示器發(fā)送信息，而在發(fā)現(xiàn)雙電層電容器的電壓降低的時刻對交流磁場產(chǎn)生裝置通電，因而例如即使在雙電層電容器的電壓顯著下降而不能發(fā)送上述信息的情況下，也能夠在必要的情況下迅速進行充電。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于包含了作為位置指示器的電源的雙電層電容器，因此不需要從位置檢測裝置對位置指示器供電，因而能夠以很少的功率消耗，不受到外來噪聲的影響而通過位置檢測裝置可靠且強烈地接收來自位置指示器的信號。并且，由于該位置指示器不需要更換電池，能夠在非常短的時間進行充電；并且，雙電層電容器高容量且比普通電池相比重量輕，因而具有重量輕且操作性高的優(yōu)點。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有重量輕且操作性優(yōu)良的位置指示器的位置輸入裝置以及具有該位置輸入裝置的計算機系統(tǒng)。


圖1顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第一實施方式的計算機系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)；圖2是表示位置指示器的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3顯示了位置指示器所內(nèi)裝的內(nèi)部電路的構(gòu)成；
圖4顯示了輸入板所內(nèi)裝的內(nèi)部電路的構(gòu)成；圖5是表示位置指示器的發(fā)送動作的時序圖，(A)表示控制器的端子P0的輸出，(B)表示諧振電路的兩端電壓，(C)表示動作狀態(tài)，(D)表示數(shù)據(jù)；圖6顯示了充電器的結(jié)構(gòu)的圖，(A)是透視圖，(B)是功能框圖；圖7是表示計算機主體的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖；圖8是表示在計算機系統(tǒng)中執(zhí)行的充電控制處理的流程圖；圖9顯示了在充電控制處理中顯示在顯示器中的充電請求信息的示例；圖10顯示了報告充電請求的另一示例，其中圖10(A)顯示了在位置指示器設(shè)置發(fā)光部的示例，圖10(B)顯示了在輸入板設(shè)置發(fā)光部的示例，圖10(C)顯示了在充電器設(shè)置發(fā)光部的示例；圖11是表示第一實施方式的變形例中的充電控制處理的流程圖；圖12是表示第一實施方式的另一變形例中的充電控制處理的流程圖；圖13顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第二實施方式的充電器的結(jié)構(gòu)，圖13(A)是透視圖，圖13(B)是功能框圖；圖14是表示應(yīng)用本發(fā)明的第三實施方式的輸入板的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖15是表示應(yīng)用本發(fā)明的第四實施方式的輸入板的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖16顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第五實施方式的輸入板型計算機的結(jié)構(gòu)；圖17顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第六實施方式的位置指示器的內(nèi)部電路的構(gòu)成；圖18顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第六實施方式的輸入板所內(nèi)裝的內(nèi)部電路的構(gòu)成。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。
第一實施方式圖1顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第一實施方式的計算機系統(tǒng)10的簡要結(jié)構(gòu)。
在圖1所示的計算機系統(tǒng)10中，顯示器12合鍵盤13連接到計算機主體11，在顯示器12中，將LCD(Liquid Crystal Display)等顯示屏與輸入板20形成一體，以便使用筆執(zhí)行位置輸入。此外，在計算機主體11上連接有如后文所述地對位置指示器30進行充電的充電器50(支架)。
輸入板20(位置檢測裝置)，通過與位置指示器30組合使用而起到位置輸入裝置的功能，檢測通過位置指示器30指示的在顯示器12的屏幕的輸入?yún)^(qū)域20A上的指示位置，并將該位置坐標(biāo)輸出給計算機主體11。
充電器50是用于對位置指示器30進行充電的充電器，從計算機主體11供給電源。
圖2顯示了位置指示器30的外觀。在外殼31的前端突出有筆芯32。并且，在外殼31的側(cè)面配置有2個開關(guān)33、34，在外殼31內(nèi)收容有用于對輸入板20發(fā)送信號的內(nèi)部電路40(圖3)。
此處，開關(guān)33、34是由內(nèi)部電路40(圖3)中同一編號表示的開關(guān)33、34的操作部分，并且，筆芯32連接在后述的內(nèi)部電路40(圖3)的可變?nèi)萘侩娙萜?25上。當(dāng)在顯示器12上的顯示區(qū)域(輸入?yún)^(qū)域20A)中操作位置指示器30時，在筆芯32上施加擠壓力的情況下，施加在筆芯32上的擠壓力傳遞給可變?nèi)萘侩娙萜?25，可變?nèi)萘侩娙萜?25的容量根據(jù)擠壓力的大小發(fā)生變化。并且，用戶根據(jù)需要操作開關(guān)33、34。
圖3顯示了圖30的位置指示器30的內(nèi)部電路40的結(jié)構(gòu)。內(nèi)部電路40具有控制器(微處理器)401，根據(jù)規(guī)定的程序進行動作。在圖3中，421是振蕩器，生成使控制器401工作的時鐘脈沖。
410是在規(guī)定的頻率共振的諧振電路，通過電容器406與控制器401的P0端子相連接。通過從控制器401的P0端子以如后文所述的圖5所示的時序輸出與共振頻率相同頻率的信號，從諧振電路401放射交流磁場。403是雙電層電容器，通過開關(guān)404向控制器401供給電源。電容器405用于穩(wěn)定向控制器401供給的電源電壓，優(yōu)選使用數(shù)十～數(shù)百μF左右的鋁電解電容器。
407是電壓檢測器，檢測儲存于電容器405中的電壓是否等于或大于規(guī)定值(在此為1.8V以上)；如果在1.8V以上就輸出高電平(與儲存于電容器405中的電壓大致相等的電壓)，在未達到1.8V的情況下輸出低電平(0V)。開關(guān)404通過從控制器401的P2端子輸出的控制信號，被控制成接通或斷開狀態(tài)。雙電層電容器403與普通電容器相同地，通過放電慢慢降低保持電壓。為了將從諧振電路410送出的交流磁場的電平保持不變，需要使控制器401的P0端子輸出的信號的電平保持不變，為此需要使控制器401的電源電壓即電容器405所保持的電壓保持不變。為此，在本實施例中具有后文所述的供電輔助裝置。
控制器401反復(fù)進行以如圖5所示的時序從P0端子輸出信號的動作；通過定期檢測有無來自P1端子的信號，檢測電容器405的保持電壓是否在1.8V以上。在未達到1.8V的情況下，控制器401從P2端子輸出控制信號，并使開關(guān)404僅接通規(guī)定時間(例如1μS～80μS左右)。如果在雙電層電容器403中保持高于1.8V的電壓，則保持在雙電層電容器403中的電荷的一部分通過開關(guān)404向電容器405移動，因而電容器405的電壓成為1.8V以上?？刂破?01這樣通過定期監(jiān)視P1端子，對開關(guān)404進行控制，以使電容器405的電壓大致在1.8V附近。隨著雙電層電容器403所保持的電壓接近1.8V，前述的動作使得電容器405的電壓上升的程度變小，從而接通開關(guān)404的頻度變多。當(dāng)這種接通以等于或大于固定值的頻度(例如每2次發(fā)生1次)發(fā)生時，控制器401設(shè)定為稍微加長接通開關(guān)404的時間。
通過如前所述的動作，在本實施例中通過將控制器401的電源電壓總是保持在固定值，能夠使從諧振電路410輸出的信號強度保持不變。并且，防止不必要地提高控制器401的電源電壓而還具有較小地抑制功率消耗的效果。
在此，即使將接通開關(guān)404的時間設(shè)定為非常長(例如，80μS)，只要接通開關(guān)404的頻度達到或超過恒定值(例如每2次發(fā)生1次)時，就表示雙電層電容器403的電壓降低至1.8V附近，因而如將在下面說明的圖5的動作所示，控制器401發(fā)送表示位置指示器30的電源電壓降低的情況的信息(充電請求)。
當(dāng)從位置指示器30發(fā)送表示電源電壓降低的情況的信息(充電請求)時，用戶通過后文所述的動作識別到該情況后將位置指示器30安裝在充電器50上。
圖6顯示了連接在計算機主體11上的充電器50的結(jié)構(gòu)；圖6A是透視圖，圖6B是功能框圖。52是插入口，是插入位置指示器30的部分。53是支撐位置指示器30的支撐部，在支撐部53上卷繞有供電用線圈54，供電用線圈54與充電控制電路55相連接，充電控制電路55與計算機主體11相連接。充電控制電路55根據(jù)從計算機主體11供給的電，生成與諧振電路410的共振頻率相同頻率的交流電壓，并施加給供電用線圈54。由此，在支撐部53的中空部產(chǎn)生交流磁場。
在結(jié)構(gòu)如上的充電器50中，當(dāng)位置指示器30插入到插入口52時，在位置指示器30的諧振電路410產(chǎn)生感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓被二極管402整流而對雙電層電容器403進行充電。
在如上所述地進行工作的位置指示器30以及充電器50中，諧振電路410和二極管402構(gòu)成充電電路；諧振電路410、控制器401以及電容器406構(gòu)成信息發(fā)送裝置；電壓檢測器407和控制器401構(gòu)成電壓檢測裝置；電容器405、開關(guān)404、電壓檢測器407以及控制器401構(gòu)成供電輔助裝置；供電用線圈54和充電控制電路55構(gòu)成交流磁場產(chǎn)生裝置；諧振電路410構(gòu)成電力傳遞裝置。
其中，在本實施方式中，在雙電層電容器403的保持電壓等于或大于控制器401的工作電壓(在此為1.8V)的情況下能夠正常地工作而構(gòu)成供電輔助裝置；但也可以是如下的結(jié)構(gòu)通過設(shè)置如使雙電層電容器403的電壓升壓的結(jié)構(gòu)，即使雙電層電容器403的保持電壓低于控制器401的工作電壓，也能夠向控制器401供給一定電壓。
圖4顯示了輸入板20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(輸入板電路21)。輸入板電路21是接收從位置指示器30的內(nèi)部電路40(圖3)發(fā)送的信號，檢測通過位置指示器30指示的位置的電路，并具有根據(jù)規(guī)定的程序控制圖4的各部分的CPU(Central processing unit，中央處理單元)22。
在圖4中，21A和21B是環(huán)線圈群，埋設(shè)在輸入板20所具有的輸入?yún)^(qū)域20A(圖1)。在輸入?yún)^(qū)域20A中，假想地設(shè)定X-Y正交坐標(biāo)系，環(huán)線圈群21A包括沿X方向排列的多個環(huán)線圈，環(huán)線圈群21B包括沿Y方向排列的多個環(huán)線圈。構(gòu)成環(huán)線圈群21A、21B的各環(huán)線圈分別與選擇電路23相連接。選擇電路23具有如下的功能根據(jù)CPU22的控制，從環(huán)線圈群21A、21B的環(huán)線圈中選擇1個環(huán)線圈。放大器24，對通過由選擇電路23的選擇的環(huán)線圈接收的信號進行增幅；BPF(Bandpass filter，帶通濾波器)25，使由放大器24增幅的信號通過特定頻帶的分量；通過BFP25的信號分量通過檢波電路26轉(zhuǎn)換為電壓，并輸入給抽樣/保持電路(S/H)27。抽樣/保持電路27保持根據(jù)CPU22的控制輸入的電壓。然后，抽樣/保持電路27所保持的電壓向AD轉(zhuǎn)換電路(A/D)28輸出，通過CPU22讀取AD轉(zhuǎn)換電路28的輸出值，保存為從位置指示器30接收的信號的電平值。
圖5是表示位置指示器30對輸入板20發(fā)送信號的發(fā)送動作的時序圖。在附圖中，(A)表示控制器401的P0端子的輸出信號，(B)表示諧振電路410的信號，(C)表示控制器401中的動作狀態(tài)，(D)表示后文所述的回復(fù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容。圖5所示的發(fā)送動作，大致包括連續(xù)發(fā)送期間(時刻T1～T2)、數(shù)據(jù)回復(fù)期間(T2～T3)。
在時刻T1～T2的連續(xù)發(fā)送期間，從控制器401的P0端子持續(xù)規(guī)定時間(例如2mS)以上而輸出信號。該規(guī)定時間設(shè)定為，比后文所述的數(shù)據(jù)回復(fù)期間的每1比特的發(fā)送時間長很多。通過該連續(xù)發(fā)送動作，從諧振電路410以上述規(guī)定時間的間隔持續(xù)地放射交流磁場。經(jīng)過上述規(guī)定時間時，控制器401停止從P0端子輸出信號。等待諧振電路的信號衰減而幾乎消失的時間(200μS)后，控制器401過渡到數(shù)據(jù)回復(fù)期間(T2～T3)的動作。在數(shù)據(jù)回復(fù)期間，相對于1比特分配300μS的時間，在此發(fā)送12比特的數(shù)據(jù)?；貜?fù)的數(shù)據(jù)為“0”時，從P0端子僅在100μS期間輸出信號，剩下的200μS的期間停止輸出?；貜?fù)的數(shù)據(jù)為“1”時，從P0端子輸出的動作停止300μS的時間。該12比特數(shù)據(jù)，包括通過控制器401檢測根據(jù)施加在筆芯32上的擠壓力發(fā)生變化的可變?nèi)萘侩娙萜?25的電壓通過電阻424放電時的放電時間而得到的9比特的筆壓值、檢測開關(guān)33及34的操作狀態(tài)的2比特的開關(guān)信息，以及前述的1比特的充電請求信息。
將如上所述地動作的位置指示器30置于輸入板20的輸入?yún)^(qū)域20A上時的輸入板電路21的動作如下所述地進行。
首先，CPU22檢測從環(huán)線圈群21B中依次切換1個環(huán)線圈而選擇的同時接收的信號電平(指示器檢測步驟)。在此，如果位置指示器30位于環(huán)線圈群21B中最靠近第Y7的位置時，CPU22在選擇環(huán)線圈Y7時檢測最強的信號電平。接著，CPU22在選擇檢測出最強信號電平的Y7環(huán)線圈的狀態(tài)下，以比位置指示器的數(shù)據(jù)回復(fù)周期(300μS)小很多的間隔檢測信號電平(連續(xù)發(fā)送檢測步驟)。在此，比數(shù)據(jù)回復(fù)周期(300μS)長很多的期間連續(xù)而檢測到規(guī)定電平以上的信號的情況下，過渡到后文所述的坐標(biāo)檢測步驟。
當(dāng)比數(shù)據(jù)回復(fù)周期(300μS)長很多的期間連續(xù)而檢測到規(guī)定電平以上的信號時，位置指示器30表示出進入連續(xù)發(fā)送期間的情況，暫時從位置指示器30放射穩(wěn)定的信號。
CPU22為了檢測輸入?yún)^(qū)域20A上的X軸的大致位置而進行以下的動作。CPU22檢測從環(huán)線圈群21A中依次切換1個環(huán)線圈而選擇的同時接收的信號電平(X軸位置檢測步驟)。在此，如果位置指示器30位于環(huán)線圈群21A中最靠近第X14的位置時，CPU22在選擇環(huán)線圈X14時檢測最強的信號電平。接著，CPU22分別依次切換以X14和Y7以作為中心的多個(例如各5個)環(huán)線圈的同時檢測信號電平。在此，在最靠近位置指示器30的X14和Y7的環(huán)線圈檢測出強信號，越遠離這些環(huán)線圈信號就越弱。CPU22根據(jù)沿X軸和Y軸檢測出的這些信號電平分布進行內(nèi)插計算，從而能夠準(zhǔn)確地求出輸入?yún)^(qū)域20A上的指示位置(坐標(biāo)計算步驟)。與現(xiàn)有的裝置相同地進行該內(nèi)插計算。
當(dāng)坐標(biāo)計算步驟結(jié)束時，CPU22接著過渡到連續(xù)發(fā)送結(jié)束檢測步驟。CPU22使選擇電路23選擇Y7。在該狀態(tài)下，CPU22以盡量短的周期(例如5μS間隔)，連續(xù)地檢測信號電平。當(dāng)位置指示器30的連續(xù)發(fā)送結(jié)束時，如上所述地諧振電路410的信號立即衰減。在CPU22中檢測出接收電平在規(guī)定值以下，從而檢測連續(xù)發(fā)送結(jié)束的時序。當(dāng)CPU22在接收電平在規(guī)定值以下時，將各該時刻保存為連續(xù)發(fā)送結(jié)束時刻，接著過渡到數(shù)據(jù)接收步驟。
CPU22根據(jù)上述連續(xù)發(fā)送結(jié)束時刻，以與位置指示器30的數(shù)據(jù)回復(fù)周期(300μS)相同的周期進行12次的信號檢測。該信號檢測中，預(yù)先調(diào)整從上述連續(xù)發(fā)送結(jié)束時刻的延遲時間，以使在位置指示器30回復(fù)數(shù)據(jù)“0”時，在諧振電路410產(chǎn)生的信號正好成為最大的。
通過如上所述地進行動作，CPU22作為檢測信號的有無而能夠準(zhǔn)確地檢測從位置指示器30發(fā)送的12比特的數(shù)據(jù)。
圖7是表示計算機主體11所具有的控制系統(tǒng)100的功能性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7所示的控制系統(tǒng)100包括執(zhí)行程序而進行數(shù)據(jù)的運算處理的CPU101；存儲程序、數(shù)據(jù)等的ROM(Read Only Memory，只讀存儲器)102；暫時存儲CPU101執(zhí)行的程序、運算處理的數(shù)據(jù)等的RAM(Random Access Memory，隨機存取存儲器)103；存儲各種數(shù)據(jù)的存儲部104；與鍵盤13和輸入板20相連接的輸入部105；與顯示器12相連接的顯示部106以及接口部107的各部分。所述各部分通過總線108相連接。
在本實施方式中，接口部107是與計算機主體11的外圍裝置相連接的接口，除了具有與外圍裝置之間發(fā)送接收各種數(shù)據(jù)的功能以外，還具有對外圍裝置供給電源的功能。在接口部107上連接有充電器50，接口部107根據(jù)CPU101的控制進行向充電器50的供電。
并且，CPU101，在通過輸入部105從輸入板20輸入請求位置指示器30充電的充電請求的情況下，與輸入板20和充電器50協(xié)動而執(zhí)行后文所述的充電控制處理(圖8)，從而對位置指示器30充電。
圖8是表示在計算機系統(tǒng)10中執(zhí)行的充電控制處理的流程圖。
該充電控制處理在輸入板20接收從位置指示器30發(fā)送的充電請求數(shù)據(jù)“1”的情況下開始(步驟S1)。如上所述，充電請求數(shù)據(jù)“1”是位置指示器30請求雙電層電容器403的充電的數(shù)據(jù)。接收充電請求數(shù)據(jù)“1”的輸入板20對計算機主體11發(fā)送充電請求(步驟S2)。
CPU101接收來自輸入板20的充電請求時(步驟S3)，在顯示器12顯示充電請求信息(步驟S4)。該充電請求信息是相對于操作位置指示器30的用戶進行引導(dǎo)而使用戶將位置指示器30放置于充電器50上的信息。充電請求信息，例如圖9所示的充電引導(dǎo)屏幕109一樣進行顯示。
接著，CPU101開始進行從接口部107對充電器50的供電(步驟S5)，經(jīng)過規(guī)定時間后，結(jié)束對充電器50的供電(步驟S6)而返回到步驟S1。
如上所述，通過利用充電器50在內(nèi)部電路40(圖3)的線圈412的周圍產(chǎn)生交流磁場，對雙電層電容器403充電。雙電層電容器403能夠以比所謂的二次電池(鎳鎘電池等)短很多的時間(例如，10秒～50秒左右)完成充電。因此，從接口部107向充電器50供電的時間包含用于將位置指示器30放置到充電器50上所需要的時間，因而只要2～3分鐘左右就足夠。
通過該充電控制處理，因用戶在使用位置指示器30的過程中，雙電層電容器403的兩端電壓降低時通過顯示器12的顯示，進行引導(dǎo)而對位置指示器30進行充電，因而用戶只要根據(jù)引導(dǎo)對位置指示器30充電即可。對位置指示器30的充電而言，由于只要在非常短的時間內(nèi)進行將位置指示器30插入充電器50的插入口52中的簡單操作即可，因而用戶只要進行非常簡便的操作即可，不會破壞操作性。
在本實施方式的位置輸入裝置中，由于通過儲存于雙電層電容器403中的電發(fā)送信號，因而即使通過比從輸入板發(fā)送信號的現(xiàn)有的裝置相比小很多的功率消耗，也能夠在輸入板側(cè)強烈地接收來自位置指示器的信號。因此，具有相對于外來噪聲，特別是來自形成一體的LCD的噪聲，也能夠從位置指示器30接收非常強的信號，能夠穩(wěn)定地檢測坐標(biāo)位置、數(shù)據(jù)的優(yōu)點。
并且，雙電層電容器403，由于除了不必像內(nèi)裝一次電池的現(xiàn)有方式那樣更換電池，還能夠以比具有相同程度的容量的其他二次電池短很多的時間進行充電，因而不會讓用戶感覺到因直到充電完畢不能使用位置指示器帶來的不便。
在對位置指示器30的雙電層電容器403充電的情況下，僅將位置指示器30放置到充電器50上就行，能夠非常簡便地進行充電。該充電，通過利用充電器50的供電用線圈54在線圈412的周圍產(chǎn)生交流磁場而進行，供電用線圈54與412不會接觸。通過該不接觸的結(jié)構(gòu)，能夠提高充電器50和位置指示器30的設(shè)計的自由度，并且還能夠提高耐久性。
另外，在上述第一實施方式中，說明了通過在顯示器12顯示充電引導(dǎo)屏幕109等而向用戶催促充電的示例；但本發(fā)明并不限定于此，例如也可以在位置指示器30、輸入板20或充電器50報告需要充電的意思。該位置指示器30、輸入板20以及充電器50中的報告，可以各自單獨進行，也可以同時進行，可以是作為代替通過上述的充電控制處理在顯示器12顯示的充電請求信息進行，或者還可以與上述充電請求信息的顯示同時進行。
即，如圖10(A)所示，作為在位置指示器30的外殼31設(shè)置發(fā)光部39的結(jié)構(gòu)，可以在控制器401判別為雙電層電容器403需要充電的情況下，根據(jù)控制器401的控制使發(fā)光部39點亮或閃爍。作為發(fā)光部39，例如可以使用LED(發(fā)光二極管)。
并且，如圖10(B)所示，也可以將與發(fā)光部39相同地由LED等構(gòu)成的發(fā)光部29設(shè)在輸入板20的框體上。在這種情況下，在輸入板20接收到從位置指示器30發(fā)送的充電請求數(shù)據(jù)“1”的情況下，根據(jù)CPU22的控制使發(fā)光部29發(fā)光即可。
并且，如圖10(C)所示，也可以在充電器50的框體51上設(shè)置與發(fā)光部29及發(fā)光部39相同地由LED等構(gòu)成的發(fā)光部59。
在此，發(fā)光部59，可以在從計算機主體11的接口部107向充電器50供電的期間點亮或閃爍。在這種情況下，在充電控制處理(圖8)的步驟S5，開始對充電器50供電時發(fā)光部59開始點亮或閃爍，在步驟S6向充電器50的供電停止時發(fā)光部59熄滅。
或者也可以是，發(fā)光部59與充電器50所具有的充電控制電路55分開地，從計算機主體11的接口部107接收供電而點亮或閃爍。在這種情況下，在充電控制處理的步驟S3，CPU101接收到來自輸入板20的充電請求的情況下，只要從接口部107對發(fā)光部59供電即可。
在上述任意情況下，用戶通過發(fā)光部59的點亮或閃爍，了解到需要對位置指示器30充電，從而能夠迅速對位置指示器30充電。
說明了當(dāng)計算機主體11從位置指示器3接收的充電請求數(shù)據(jù)為“1”的情況下向充電器50供電的示例；但本發(fā)明并不限定于此，例如也可以根據(jù)從進行上一次充電后經(jīng)過的時間控制向充電器50的通電。下面，通過變形例1和2的實施方式說明這種情況。
變形例1圖11是表示上述第一實施方式的變形例中的充電控制處理的流程圖。本變形例的結(jié)構(gòu)，除了充電控制處理中的動作以外，與上述第一實施方式的計算機系統(tǒng)10相同。
在圖11所示的充電控制處理中，計算機主體11的CPU101計算從進行上一次位置指示器30的充電后經(jīng)過的時間(步驟S11)，在該經(jīng)過時間達到規(guī)定時間的情況下(步驟S11；是)，在顯示器12顯示充電請求信息(步驟S12)，并且開始從接口部107向充電器供電(步驟S13)。然后，經(jīng)過規(guī)定時間后，CPU101結(jié)束對充電器50的供電(步驟S14)，返回到步驟S11而計算經(jīng)過時間。
在這種情況下，在輸入板20，即使沒有接收到來自位置指示器30的充電請求，也可以催促用戶對位置指示器30進行充電。因此，在不能接收來自位置指示器30的充電請求數(shù)據(jù)的情況下，即，即使在雙電層電容器403和電容器405的電壓極度降低而控制器401完全不能工作的情況、或因存在障礙物或位置指示器30和輸入板20之間大距離過大而不能從位置指示器30向輸入板20發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，也能夠使用戶知道對位置指示器30進行充電的意思。
變形例2圖12是關(guān)于上述第一實施方式的另一變形例中的充電控制處理的流程圖。本變形例的結(jié)構(gòu)，除了充電控制處理中的動作以外，與上述第一實施方式的計算機系統(tǒng)10相同。
在圖12所示的充電控制處理中，計算機主體11的CPU101計算從進行上一次位置指示器30的充電后經(jīng)過的時間(步驟S21)，在該經(jīng)過時間達到規(guī)定時間的情況下(步驟S21；是)，判別是否能夠通過輸入板20接收從位置指示器30發(fā)送的信號(步驟S22)。
在此，在輸入板20不能接收從位置指示器30發(fā)送的信號的情況下(步驟S22；否)，控制器401在顯示器12顯示充電請求信息(步驟S23)，并且開始從接口部107向充電器50供電(步驟S24)，經(jīng)過規(guī)定時間后結(jié)束對充電器50的供電(步驟S25)，返回到步驟S21而計算經(jīng)過時間。
另一方面，從上一次充電經(jīng)過規(guī)定時間后，輸入板20接收到來自位置指示器30的信號的情況下(步驟S22；是)，控制器401判別通過輸入板20接收的信號中是否包含充電請求數(shù)據(jù)“1”(步驟S26)。在此，在包含充電請求數(shù)據(jù)“1”的情況下(步驟S26；是)，控制器401過渡到步驟S23而進行充電，在不包含充電請求數(shù)據(jù)“1”的情況下(步驟S26；否)返回到步驟S21。
在這種情況下，在輸入板20，即使沒有接收到來自位置指示器30的充電請求，也可以催促用戶對位置指示器30進行充電；例如即使在不能接收來自位置指示器30的充電請求數(shù)據(jù)的情況下，也可以使用戶對位置指示器30進行充電而使其成為能夠使用的狀態(tài)。并且，由于在即使從上一次充電經(jīng)過了規(guī)定時間，從位置指示器30向輸入板20發(fā)送信號，并且來自位置指示器30的充電請求數(shù)據(jù)不是“1”的情況下，即，在位置指示器30中，在雙電層電容器403中儲存有充足的電荷的情況下，不進行充電，因而能夠避免多余的充電。
另外，在上述第一實施方式和變形例中，說明了通過CPU101的控制開始或停止對充電器50的供電的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明并不限定于此，例如也可以在充電器50本身設(shè)置開關(guān)。下面，通過第二實施方式說明這種情況。
第二實施方式圖13顯示了應(yīng)用本發(fā)明的第二實施方式的充電器50A(支架)的結(jié)構(gòu)，其中圖13(A)是透視圖，圖13(B)是功能框圖。
本第二實施方式的計算機系統(tǒng)10，除了圖13所示的充電器50A以外，具有與上述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)，關(guān)于相同部分省略圖示和說明。
如圖13(A)所示，本第二實施方式的充電器50A的結(jié)構(gòu)為在充電器50上，在從插入口52的內(nèi)側(cè)到達支撐部53內(nèi)部的部分設(shè)置了檢測開關(guān)56。檢測開關(guān)56具有通過擠壓而下降，并隨著下降內(nèi)部的電接點關(guān)閉的結(jié)構(gòu)。
如圖13(B)所示，檢測開關(guān)56與充電控制電路55相連接，充電控制電路55具有僅在檢測開關(guān)56關(guān)閉的狀態(tài)下對供電用線圈54通電的功能。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，位置指示器30(圖2)插入充電器50A的插入口52時，通過外殼31擠壓檢測開關(guān)56，從而開始對供電用線圈54通電。在該狀態(tài)下，在位置指示器30的周圍產(chǎn)生基于供電用線圈54的交流磁場，在線圈412(圖3)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而對雙電層電容器403(圖3)進行充電。然后，從插入口52拔出位置指示器30時，停止對供電用線圈54的通電。因此，要對位置指示器30充電的情況下，將位置指示器30插到插入口52并等待規(guī)定時間(例如，10秒～50秒左右)，然后拔出位置指示器30即可。
在這種情況下，由于即使從計算機主體11總是對充電器50A供電，實際上僅在位置指示器30放置到充電器50A上而對位置指示器30進行充電時，才對供電用線圈54通電，因而能夠限制不必要的功率消耗。并且，由于不需要通過計算機主體11控制對充電器50A的通電，因而能夠進行高效率的控制。
另外，在上述第一及第二實施方式和變形例中，形成通過充電器50、50A對位置指示器30充電的結(jié)構(gòu)，也可以使用一體具有該充電器50、50A的功能的輸入板。下面，通過第三及第四實施方式說明這種情況。
第三實施方式圖14是表示應(yīng)用本發(fā)明的第三實施方式的輸入板61的結(jié)構(gòu)的透視圖。
本第三實施方式的計算機系統(tǒng)10，代替圖1所示的輸入板20以及充電器50，具有圖14所示的輸入板61。除了具有該輸入板61的方面以外，計算機系統(tǒng)10具有與上述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)，關(guān)于相同部分省略圖示和說明。
圖14所示的輸入板61具有在大致平板上的框體的上表面設(shè)置輸入?yún)^(qū)域61A的結(jié)構(gòu)。輸入板61與輸入板20相同地內(nèi)裝內(nèi)部電路21(圖4)，在輸入?yún)^(qū)域61A埋設(shè)有環(huán)線圈群21A、21B。并且，在輸入?yún)^(qū)域61A的外側(cè)，在輸入板61的上表面配置有充電部62(支架)。充電部62具有大致圓頂狀的凸起部，在該凸起部的上端部形成有插入口63。插入口63具有能夠插入位置指示器30(圖2)至少前端部分的直徑，與向充電部62的內(nèi)部延伸的孔連通。
充電部62與充電器50相同地內(nèi)裝有供電用線圈54(圖6)和充電控制電路55(圖6)，供電用線圈54卷繞在與充電部62連通的孔的外側(cè)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在對充電部62所內(nèi)裝的供電用線圈54通電的狀態(tài)下，通過將位置指示器30插到插入口63，在位置指示器30所具有的線圈412(圖4)的周圍產(chǎn)生交流磁場，通過利用該交流磁場向線圈412流入的感應(yīng)電流對雙電層電容器403(圖4)充電。
即，輸入板61同時具有用于通過位置指示器30進行位置輸入操作的輸入板20的功能和用于進行位置指示器30的充電的充電器50的功能。因此，根據(jù)本第三實施方式，具有能夠以很小的空間設(shè)置計算機系統(tǒng)10的優(yōu)點。并且，由于計算機主體11和輸入板61，看起來能夠用一個電纜進行接線，因而電纜的布局被簡化，具有設(shè)置容易性優(yōu)良的優(yōu)點。
第四實施方式圖15是表示應(yīng)用本發(fā)明的第四實施方式的輸入板65的結(jié)構(gòu)的透視圖。
本第四實施方式的計算機系統(tǒng)10，代替圖1所示的輸入板20以及充電器50，具有圖15所示的輸入板65。除了具有該輸入板65的方面以外，計算機系統(tǒng)10具有與上述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)，關(guān)于相同部分省略圖示和說明。
圖15所示的輸入板65具有在大致平板上的框體的上表面設(shè)置輸入?yún)^(qū)域65A的結(jié)構(gòu)。輸入板65與輸入板20相同地內(nèi)裝內(nèi)部電路21(圖4)，在輸入?yún)^(qū)域65A埋設(shè)有環(huán)線圈群21A、21B。在輸入?yún)^(qū)域65A的外側(cè)，在輸入板65上埋設(shè)有供電用線圈66(交流磁場產(chǎn)生裝置)。供電用線圈66，例如是沿著與輸入板65的上表面平行的平面配置的環(huán)線圈，具體而言，利用具有多層的印刷電路板等進行安裝。
輸入板65與充電器50相同地內(nèi)裝有充電控制電路55(圖6)；充電控制電路55與供電用線圈66相連接。因此，在供電用線圈66上，通過充電控制電路55的控制施加有交流電壓，在供電用線圈66的平面向垂直的方向產(chǎn)生交流磁場。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過輸入板65所內(nèi)裝的充電控制電路55，對供電用線圈66通電的狀態(tài)下，通過位置指示器30的前端，即線圈412(圖4)靠近供電用線圈66，在線圈412的周圍產(chǎn)生交流磁場，通過利用該交流磁場向線圈412流入的感應(yīng)電流對雙電層電容器403(圖4)充電。因此，例如僅進行將位置指示器30在供電用線圈66的上方立起的簡單的操作，就能夠?qū)ξ恢弥甘酒?0進行充電。
并且，由于輸入板65同時具有用于通過位置指示器30進行位置輸入操作的輸入板20的功能和用于進行位置指示器30的充電的充電器50的功能，因而具有能夠以很小的空間設(shè)置計算機系統(tǒng)10的優(yōu)點。并且，由于計算機主體11和輸入板65，看起來能夠用一個電纜進行接線，因而電纜的布局被簡化，具有設(shè)置容易性優(yōu)良的優(yōu)點。
另外，當(dāng)然也可以在輸入板65的上表面，通過印刷等設(shè)置用于表示埋設(shè)有供電用線圈66的部位的表示，或者還可以在表示在顯示器12中的充電請求信息中，將該印刷作為標(biāo)記來進行對位置指示器30充電的引導(dǎo)。
第五實施方式圖16是表示應(yīng)用本發(fā)明的第五實施方式的輸入板型計算機70的結(jié)構(gòu)的透視圖。
本第五實施方式的輸入板型計算機70是作為電源而內(nèi)裝電池(圖示省略)的便攜式計算機，具有與上述第一至第四實施方式以及變形例中的計算機系統(tǒng)110相同的功能。
即，輸入板型計算機70，在大致呈板狀的外殼71上內(nèi)裝有計算機主體11的控制系統(tǒng)100。并且，在外殼71的表面配置有液晶顯示面板72(顯示裝置)，在液晶顯示面板72的下方，收容輸入板20所內(nèi)裝的內(nèi)部電路21(圖4)，并埋設(shè)有環(huán)線圈群21A、21B。即，液晶顯示面板72起到輸入?yún)^(qū)域的功能，能夠在液晶顯示面板72上進行基于位置指示器30的位置輸入操作。
并且，輸入板型計算機70的功能性結(jié)構(gòu)與圖7所示的計算機主體11的控制系統(tǒng)100相同，根據(jù)基于位置指示器30的輸入操作，執(zhí)行各種基本控制程序、應(yīng)用程序。
在輸入板型計算機70的外殼71上形成有用于收容位置指示器30(圖2)的指示器收容部73。指示器收容部73為在外殼71的側(cè)面開口的與插入口74連通的筒狀的孔，其深度和內(nèi)徑形成能夠收容位置指示器30的外殼31的尺寸。因此，通過從插入口74插入位置指示器30，能夠?qū)⑽恢弥甘酒?0收容到指示器收容部73內(nèi)。并且，在指示器收容部73中收容位置指示器30的前端部的區(qū)域，在外側(cè)卷繞有供電用線圈75(交流磁場產(chǎn)生裝置)。在供電用線圈75上，通過未圖示的充電控制電路施加有交流電流。通過該交流電壓在指示器收容部73的內(nèi)部產(chǎn)生交流磁場。
在結(jié)構(gòu)如上的輸入板型計算機70中，在不使用位置指示器30的情況下收容到指示器收容部73內(nèi)時，對位置指示器30進行充電。因此，位置指示器30總是保持充電的狀態(tài)，具有僅從指示器收容部73取出位置指示器30就能夠立即使用的優(yōu)點。并且，雖然輸入板型計算機70的電池的容量存在限度，但如上述第一實施方式和變形例，僅在需要對位置指示器30進行充電的情況下對供電用線圈75通電時，能夠大幅度地抑制功率消耗量，不會影響輸入板型計算機70的可用性。
在輸入板型計算機70中，形成位置指示器30和環(huán)線圈群21A、21B夾住液晶顯示面板72相對的結(jié)構(gòu)，從位置指示器30發(fā)送的信號可能受到電磁噪聲的影響；但由于如上所述，位置指示器30能夠高效率地以高輸出發(fā)送信號，因而能夠在環(huán)線圈群21A、21B良好地接收來自位置指示器30的信號。因此，能夠穩(wěn)定且高精度地檢測基于位置指示器30的位置輸入，能夠確保良好的操作性。
另外，在上述第一至第五實施方式以及變形例中，作為位置指示器30所內(nèi)裝的雙電層電容器403的充電方法，舉例說明了在線圈412的周圍產(chǎn)生交流磁場的方法；但本發(fā)明并不限定于此，例如也可以在外殼31上設(shè)置與雙電層電容器403的兩端導(dǎo)通的外露端子，在該外露端子上連接位置指示器30的外部的供電裝置，從而對雙電層電容器403進行充電。
并且，在上述第一至第五實施方式以及變形例中，也可以使用靜電結(jié)合方式，通過輸入板20檢測位置指示器30的位置。
下面，通過第六實施方式說明該示例。
第六實施方式圖17顯示了第六實施方式的位置指示器的內(nèi)部電路43的結(jié)構(gòu)。并且，圖18顯示了第六實施方式的輸入板的內(nèi)部電路44的結(jié)構(gòu)。在所述圖17和圖18所示的內(nèi)部電路43、內(nèi)部電路44中，對結(jié)構(gòu)與內(nèi)部電路40(圖3)、內(nèi)部電路21(圖4)相同的各部分，標(biāo)注相同的標(biāo)號并省略說明。
在本第六實施方式中，內(nèi)裝內(nèi)部電路43的位置指示器30和內(nèi)裝內(nèi)部電路44的輸入板20，通過靜電結(jié)合方式進行指示位置的檢測。
即，在位置指示器30中，在從外殼31(圖2)的前端突出的導(dǎo)體芯435，施加以前端部導(dǎo)體434作為基準(zhǔn)的不平衡信號電壓。在進行使該導(dǎo)體芯435與輸入板20的表面，即輸入?yún)^(qū)域20A(圖1)抵接的操作時，輸入板20的環(huán)線圈與導(dǎo)體芯435靜電耦合。在此，由于在輸入板的各環(huán)線圈上產(chǎn)生電位差，該電位差和與導(dǎo)體芯435之間的距離對應(yīng)，因而能夠根據(jù)多個環(huán)線圈的電位差檢測導(dǎo)體芯435的位置。
說明圖17所示的內(nèi)部電路43的結(jié)構(gòu)。
在內(nèi)部電路43，在雙電層電容器403和控制器401的電源端子Vcc之間，串聯(lián)連接有電壓轉(zhuǎn)換電路431(電壓供給輔助裝置)。電壓轉(zhuǎn)換電路431是將雙電層電容器403的兩端電壓轉(zhuǎn)換后向控制器401的Vcc端子供給電源電壓的電路。如果控制器401的額定電源電壓為1.5V時，電壓轉(zhuǎn)換電路431，例如在雙電層電容器403的兩端電壓在2.5V的情況下將其減壓為1.5V，并施加給電源端子Vcc。并且，例如，雙電層電容器403的兩端電壓降低為0.5V的情況下，電壓轉(zhuǎn)換電路431將其升壓為1.5V而施加給電源端子Vcc。
并且，在電壓轉(zhuǎn)換電路431，可從控制器401的端子P1輸入控制信號，并可從電壓轉(zhuǎn)換電路431對控制器401的端子P2發(fā)送信號而構(gòu)成。電壓轉(zhuǎn)換電路431，在從控制器401的端子P1輸入控制信號的情況下，檢測雙電層電容器403的兩端電壓，并向端子P2輸出表示其電壓值的信號。由此，控制器401判別是否有必要對雙電層電容器403進行充電。
并且，在內(nèi)部電路43，在雙電層電容器403連接有充電用端子432(電力傳遞裝置)。該充電用端子432具有從位置指示器30的外殼31(圖2)露出的接點，在該接點上連接有計算機系統(tǒng)10的外部的供電裝置。因此，通過外部的供電裝置對雙電層電容器403進行充電。
接收基于雙電層電容器403的電源電壓的供給的控制器401，根據(jù)由振蕩器421生成的時鐘脈沖，從端子P0，對從外殼31(圖2)的前端突出的導(dǎo)體芯435施加正弦電壓。在端子P0和導(dǎo)體芯435之間串聯(lián)連接有電容器433，在導(dǎo)體芯435上僅施加有正弦分量。在此，在導(dǎo)體芯435的周圍配置有前端部導(dǎo)體434，該前端部導(dǎo)體434與控制器401的GND端子相連接。
另一方面，輸入板20所內(nèi)裝的內(nèi)部電路44的結(jié)構(gòu)如下如圖18所示，環(huán)線圈群21A、21B的各環(huán)線圈與多路復(fù)用器444相連接，在該多路復(fù)用器444上連接有差動放大器441、帶通濾波器(BPF)442以及控制部443的各部分。
差動放大器441將來自通過多路復(fù)用器444相連接的各環(huán)線圈的輸入信號的差放大后向帶通濾波器442輸出，該信號被帶通濾波器442除去噪聲分量后輸入給控制部443?？刂撇?43根據(jù)輸入的信號，檢測導(dǎo)體芯435的位置，即基于位置指示器30的指示位置。
由此，能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于通過靜電容量結(jié)合方式進行位置檢測的情況。在這種情況下，同樣地，由于位置指示器30的內(nèi)部電路43具有雙電層電容器403，能夠?qū)⒃撾p電層電容器403作為電源而驅(qū)動控制器401，因而能夠從內(nèi)部電路43發(fā)送足夠強度的信號，并且不需要電池更換等麻煩的維護。
并且，如第六實施方式，在設(shè)置用于對雙電層電容器403進行充電的充電用端子432的情況下，作為外部的供電裝置，使供給規(guī)定的直流電壓的裝置與充電用端子432接觸，能夠迅速對雙電層電容器403進行充電。如上所述，由于能夠在非常短的時間對雙電層電容器403進行充電，因而也可以縮短在充電用端子432上連接外部的供電裝置的時間。因此，除了能夠簡便地進行充電，不需要設(shè)置連接外部的電源和充電用端子432而進行保持的特別的機構(gòu)等，能夠以非常低的成本容易地實現(xiàn)。
在該第六實施方式中，環(huán)線圈群21A、21B，可以如上所述地埋設(shè)在輸入板20中，也可以在輸入板20的表面配置不損壞輸入板20的液晶屏幕的可視性的環(huán)線圈而構(gòu)成。在這種情況下，具有能夠更加穩(wěn)定且可靠地檢測內(nèi)裝內(nèi)部電路43的位置指示器30的指示位置的優(yōu)點。
另外，在上述第一至第六實施方式以及變形例中，說明了使用具有筆型外殼31的位置指示器30的情況，本發(fā)明不限定于此，例如也可以使用噴槍型、數(shù)字化轉(zhuǎn)換器的光標(biāo)型、鼠標(biāo)型的位置指示器等構(gòu)成，也可以形成更加小型的指輪型形狀。并且，位置指示器30中的線圈412的位置、開關(guān)33、34的位置、形狀以及個數(shù)都是任意的，關(guān)于其他細部結(jié)構(gòu)也可以任意變更。
權(quán)利要求
1.一種位置輸入裝置，從位置指示器發(fā)送信號，通過位置檢測裝置接收從該位置指示器發(fā)送的信號，其特征在于，在所述位置指示器內(nèi)設(shè)有雙電層電容器；對該雙電層電容器進行充電的充電電路；和電力傳遞裝置，將從該位置指示器的外部的供電裝置供給的電供給到所述充電電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置輸入裝置，其特征在于，具有所述供電裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置輸入裝置，其特征在于，在所述位置指示器上設(shè)置線圈，作為所述供電裝置設(shè)置交流磁場產(chǎn)生裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置輸入裝置，其特征在于，作為所述供電裝置，在能夠放置所述位置指示器而構(gòu)成的支架上設(shè)置所述交流磁場產(chǎn)生裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置輸入裝置，其特征在于，在所述位置指示器上，設(shè)置接收從所述雙電層電容器供給的電而供給規(guī)定電壓的供電輔助裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置輸入裝置，其特征在于，所述位置檢測裝置，根據(jù)與所述位置指示器之間的靜電耦合狀態(tài)，檢測從所述位置指示器發(fā)送的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置輸入裝置，其特征在于，所述位置檢測裝置，根據(jù)與所述位置指示器之間的電磁耦合，檢測從所述位置指示器發(fā)送的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置輸入裝置，其特征在于，所述位置指示器，具有包括線圈和電容器的諧振電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置輸入裝置，其特征在于，在所述位置指示器設(shè)置電壓檢測裝置，用于檢測所述雙電層電容器的電壓降低至規(guī)定的電壓值以下的情況；和信息發(fā)送裝置，向所述位置檢測裝置發(fā)送表示由該電壓檢測裝置檢測到電壓降低的情況的信息。
10.一種計算機系統(tǒng)，包括位置輸入裝置，從位置指示器發(fā)送信號，通過位置檢測裝置接收從該位置指示器發(fā)送的信號；顯示屏的顯示裝置；和計算機，基于由所述位置輸入裝置檢測出的位置執(zhí)行處理，其特征在于，在所述位置指示器內(nèi)設(shè)置雙電層電容器；對該雙電層電容器進行充電的充電電路；電力傳遞裝置，將從該位置指示器的外部的供電裝置供給的電供給到所述充電電路；電壓檢測裝置，用于檢測所述雙電層電容器的電壓降低至規(guī)定的電壓值以下的情況；和信息發(fā)送裝置，向所述位置檢測裝置發(fā)送表示由該電壓檢測裝置檢測到電壓降低的情況的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，具有作為所述供電裝置的交流磁場產(chǎn)生裝置，并在所述位置指示器設(shè)置線圈；所述計算機，在通過所述位置檢測裝置接收利用設(shè)置于所述位置指示器上的所述信息發(fā)送裝置發(fā)送的信息，并根據(jù)該信息判別為需要對所述雙電層電容器進行充電的情況下，對所述交流磁場產(chǎn)生裝置通電。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機，在所述位置檢測裝置接收利用設(shè)置于所述位置指示器上的所述信息發(fā)送裝置發(fā)送的信息，并根據(jù)該信息判別為需要對所述雙電層電容器進行充電的情況下，通過所述顯示裝置顯示報告屏幕。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，具有作為所述供電裝置的交流磁場產(chǎn)生裝置，具有在所述位置指示器設(shè)置線圈的結(jié)構(gòu)；所述計算機，在從上一次對所述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電后經(jīng)過規(guī)定時間的情況下，對所述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于，具有作為所述供電裝置的交流磁場產(chǎn)生裝置，具有在所述位置指示器設(shè)置線圈的結(jié)構(gòu)；所述計算機，在從上一次對所述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電后經(jīng)過規(guī)定時間的期間，通過所述位置檢測裝置沒有接收到從設(shè)置于所述位置指示器上的所述信息發(fā)送裝置發(fā)送的信息的情況下，對所述交流磁場產(chǎn)生裝置進行通電。
全文摘要
提供具有如下的位置指示器的位置檢測裝置以及應(yīng)用該位置輸入裝置的計算機系統(tǒng)，所述位置檢測裝置，即使利用較少的功率消耗也能夠進行不易受到外來噪聲的影響的穩(wěn)定的位置檢測，并且重量輕且不需要電池更換作業(yè)。一種計算機系統(tǒng)，具有位置指示器和用于檢測通過該位置指示器指示的位置的輸入板，位置指示器的內(nèi)部電路(40)，包括在與輸入板之間產(chǎn)生電磁耦合諧振電路(410)和通過流入該諧振電路(410)的感應(yīng)電流進行充電的雙電層電容器(403)，該雙電層電容器(403)起到作為驅(qū)動內(nèi)部電路(40)的各部分的電源的功能。
文檔編號G06F3/044GK1983149SQ20061016700
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者桂平勇次, 松原正樹 申請人:株式會社華科姆