專利名稱：位置檢測裝置及位置指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于例如與電腦連接的數(shù)字化轉(zhuǎn)換器的位置檢 測裝置及位置指示器。具體而言，是一種在通過電磁感應方式進行位 置檢測的情況下，用于對應于來自感應板(夕7' ^ '7卜)發(fā)送信號而 產(chǎn)生強大的返回信號的裝置。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示裝置被廣泛應用，要求設計出一種將位置檢測 裝置與液晶顯示裝置組合起來，在想描畫的地方可以直接用筆(直接 《 方式輸入的位置檢測裝置。使用該形式的位置檢測裝置時，由
于從液晶顯示裝置等發(fā)出的干擾的影響，產(chǎn)生了不能穩(wěn)定地檢測信號 的問題。對此， 一直以來采用通過使由感應板發(fā)送的功率增強來減弱 干擾影響的對策。
在初期的位置檢測裝置中，對于由感應板發(fā)送的既定頻率的電磁 波，內(nèi)置于位置指示器的共振電路產(chǎn)生共振，通過感應板接收該共振 信號來檢測位置。(例如，參照專利文件l)
也就是說，在專利文件1所示的發(fā)明中，將共振電路設置在位置 指示器上，通過在感應板與位置指示器之間收發(fā)電磁波，使位置指示 器為無線且無源。同時，通過使共振頻率僅對應于筆壓發(fā)生微小的變 化，可檢測出筆壓等的連續(xù)信息，實現(xiàn)操作性良好的位置檢測裝置。
但是，在該專利文件1的發(fā)明中，產(chǎn)生了以下問題共振頻率由 于受到位置指示器與感應板的位置關(guān)系和周圍金屬物體等的影響而發(fā) 生變化，由此無法穩(wěn)定的檢測筆壓，而且可檢測的信息有限。
因此，在該位置指示器中，考慮從在共振電路中的共振信號中抽 出電源，利用所抽出的電源來供給位置指示器內(nèi)各電路的驅(qū)動(例如， 參考專利文件2、專利文件3)
也就是說，在專利文件2所公開的發(fā)明中，實現(xiàn)了這樣一種位置
檢測裝置在位置指示器除共振電路外還包括電源抽出電路、檢測 出筆壓等連續(xù)信息并進行數(shù)字轉(zhuǎn)換的電路、及信息返回電路等。在以 較高精度檢測出筆壓等連續(xù)信息的同時，也可檢測出多個連續(xù)信息。
另外，在專利文件3所示的發(fā)明中實現(xiàn)了這樣一種位置檢測裝置: 位置指示器上除共振電路外，還包括電源抽出電路及信息返回電路， 同時，通過根據(jù)感應板產(chǎn)生的命令來控制位置指示器的動作，與筆壓 一起還可檢測出位置指示器固有的ID信息。
專利文件1:特開昭63—70326號公報
專利文件2:特開平7—175572號公報 專利文件3:特開平7—200B7號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明想要解決的問題
伹是，在專利文件2和專利文件3所示的位置檢測裝置中，即使 將由感應板發(fā)送的功率增強，因為在位置指示器內(nèi)作為電源被吸收， 所以抑制了在共振電路上產(chǎn)生的信號電平的上升。由此，為了排除干 擾的影響，就必須由感應板發(fā)送更強的信號，而產(chǎn)生消耗電流增大的 問題。
這里的圖9為在專利文件1至專利文件3記載的位置檢測裝置中， 關(guān)于在增強由感應板發(fā)送的電流時的共振電路上所產(chǎn)生的信號強度變 化的比較圖。在該圖9中，圖線a表示專利文件l記載的電路的特性， 圖線b表示專利文件2或者專利文件3記載的電路的特性。
因此在專利文件1的電路中，對應于發(fā)送電流的增加，共振電路 的信號強度也增大。在專利文件2或?qū)＠募?的電路中，對應于發(fā) 送電流的增加，共振電路的信號強度也增大。但也可看出，增加率漸 漸減小了。這是因為，相對于專利文件1的電路僅為共振電路，在專 利文件2或?qū)＠募?的電路中設有電源抽出電路，通過該電源，各 個控制電路等進行動作。
也就是說，在專利文件2和專利文件3的電路中，控制部的大部 分由CMOS電路構(gòu)成，通過CMOS電路消耗的電源電流與電源電壓呈 比例變大，因此，若使感應板的發(fā)送電流增加，在位置指示器中被抽
出的電源電壓便增加。因為電源電流也增強了，因而抑制了儲蓄在電 源用電容器上的電壓的上升，結(jié)果，共振電路的信號電壓也基本上沒 增加。
本發(fā)明便是鑒于此問題而構(gòu)成的，本發(fā)明的目的在于提供這樣一 種位置檢測裝置及位置指示器即使是很小的發(fā)送電流，也不會受到 外來干擾的影響，從而正確地檢測出坐標位置。在高精度地檢測出筆 壓等連續(xù)信息的同時，也可以一并地檢測出位置指示器固有的ID信息 和其他信息。
用于解決課題的方法
為了解決上述課題、達到本發(fā)明的目的，在本發(fā)明中記載的是具 有以下特征的位置檢測裝置由發(fā)送電磁波的感應板和接收來自感應 板的電磁波且產(chǎn)生發(fā)送用信號的位置指示器構(gòu)成，是一種檢測位置指 示器上顯示的感應板上位置的位置檢測裝置。其特征在于，位置指示 器具有由線圈與電容器構(gòu)成的共振電路、從在線圈上感應的感應電 壓中抽出電源的電源抽出組件、和用于將位置指示器的信息返回感應 板的信息返回組件。電源抽出組件，至少包含整流元件和充電用電容
壓高時便對充電用電容器進行充電，與此同時，口設置有電壓變換纟且件， 該組件用于由電源抽出組件抽出的第一電源生成具有比該第一電源低 的既定電壓值的第二電源。信息返回組件，根據(jù)通過由第二電源動作 的晶體管電路而產(chǎn)生的控制信號來控制共振電路，將位置指示器的信 息返回到感應板上。
本發(fā)明記載的位置檢測裝置，其特征在于，位置指示器還具有-至少包括檢測筆壓及/或者開關(guān)操作的晶體管電路的操作信息檢測組 件，操作信息檢測組件通過第二電源進行動作。
本發(fā)明記載的為具有以下特征的位置指示器是一種對于發(fā)送電 磁波的感應板，接收由感應板發(fā)送的電磁波，產(chǎn)生發(fā)送用信號來指示 感應板上位置的位置指示器。其特征在于，具有由線圈和電容器構(gòu) 成的共振電路、從在線圈感應的感應電壓中抽出電源的電源抽出組件、 和用于將既定的信息返回到感應板的信息返回組件。電源抽出組件至 少包含整流元件和充電用電容器。在共振電路上產(chǎn)生的電壓比在充電
用電容器上保持電壓的對應電壓高時，便對充電用電容器進行充電， 同時，設置有電壓變換組件，該組件用于由電源抽出組件抽出的第一 電源生成具有比該第一電源低的既定電壓值的第二電源。信息返回組 件，根據(jù)通過由第二電源動作的晶體管電路而產(chǎn)生的控制信號來控制 共振電路，將既定的信息返回到感應板上。
本發(fā)明記載的位置指示器中，位置指示器有以下特征還具有 至少包括檢測筆壓及/或者開關(guān)操作的晶體管電路的操作信息檢測組 件，操作信息檢測組件通過第二電源進行動作。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的位置檢測裝置及位置指示器中，設置有從產(chǎn)生于位置指 示器的共振電路上的電壓中抽出電源的電源抽出組件、和將該抽出電 源變換為比其低的既定電壓的電壓變換組件，因為通過該變換的既定 電壓電源來驅(qū)動電路，因此與感應板的發(fā)送電流的大小無關(guān)，便可以 將在位置指示器內(nèi)消耗的電流設為一定。因此，通過盡量將驅(qū)動電路 的電壓抑制得較低，便能夠使在位置指示器內(nèi)消耗的電流總是設定在 最低值。
因此，可以實現(xiàn)這樣一種位置檢測裝置及位置指示器即使不使 感應板的發(fā)送電流增強太多，也可以從位置指示器中檢測出較強的信 號。另外，在與液晶顯示裝置等組合的情況下，也沒有必要像以前裝 置那樣增強發(fā)送功率，便可以穩(wěn)定地檢測出坐標位置。更進一步，在 檢測筆壓等連續(xù)信息的情況下，也不會受到由感應板與位置指示器的 位置關(guān)系、或周圍金屬物體等產(chǎn)生的影響。更進一步，也可以一并檢 測出位置指示器固有的ID信息和其他信息。


圖1為顯示涉及本發(fā)明的位置指示器的一種實施方式構(gòu)成的框圖。 圖2是顯示其構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是顯示涉及本發(fā)明的位置檢測裝置中的感應板的一種實施方 式的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是涉及本發(fā)明的位置檢測裝置及位置指示器的說明圖。 圖5是用于本發(fā)明動作說明的時序圖。
圖6是用于本發(fā)明動作說明的時序圖。 圖7是用于本發(fā)明說明的特性圖。 圖8是用于本發(fā)明說明的特性圖。 圖9是用于說明現(xiàn)有裝置技術(shù)的線圖 符號說明
lla線圈lib電容器
11共振電路12二極管
13電容器14P通道型MOSFET
15電壓檢測器16
17電阻器18檢波電路
19、 20積分電路21、 22比較器
23串行并行變換器24D觸發(fā)器
25筆壓檢測電路26可變?nèi)萘侩娙萜?br> 27電容器28ID存儲器
29開關(guān)30N通道型MOSFET
31二極管
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明所述的位置檢測裝置及位置指示器的 實施方式。首先，圖1用框圖顯示了構(gòu)成本發(fā)明主要部件的位置指示 器的結(jié)構(gòu)示例。
在圖1中，線圈lla及電容器llb構(gòu)成既定頻率為fO的共振電路 11。另外，二極管12及電容器13構(gòu)成電源抽出組件。并且，電壓變 換組件由P通道型MOSFET 14、電壓檢測器15、電容器16及電阻器 17構(gòu)成。儲蓄在電容器16中的電壓作為電源供給后述各個電路。
另外，在檢波電路18中，生成對應于后述感應板的發(fā)送及發(fā)送停 止的周期的脈沖，且分別設有時常數(shù)不同的積分電路19及20。在這里， 積分電路20比積分電路19設定的時常數(shù)大，并且，在比較器21中， 將積分電路19的輸出信號與既定的閾值電壓(即在這里為電源電壓的 50%)進行比較而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。
同樣地，在比較器22中，將積分電路20的輸出信號與既定的閾
值電壓(即在這里為電源電壓的50%)進行比較而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸 出。另外，在本實施方式中，當來自感應板的信號發(fā)送持續(xù)時間超過 大致100pS時，比較器21的輸出上升，當信號發(fā)送持續(xù)時間超過大致 30(HiS吋，比較器22的輸出上升，并由此分別決定積分電路19及積分 電路20的時常數(shù)。
另外，設置有由二位的移位寄存器構(gòu)成的的串行并行(^ U 7 > "'，"^)變換器23。在該串行并行變換器23中，每當來自檢波電路 18的脈沖下降時，將來自比較器21的輸出值取值。而且，在D觸發(fā) 器24中，當比較器22輸出下降時，保持來自串行并行變換器23的第 二位輸出QB的值并輸出。
另一方面，在筆壓檢測電路25中，將施加在對應筆壓而變化容量 的可變?nèi)萘侩娙萜?6上的筆壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，對應來自檢波電路18 的脈沖依次輸出。該筆壓檢測電路25根據(jù)計算由電容器27輸入的頻 率fD的信號，將通過由可變?nèi)萘侩娙萜?6構(gòu)成的時常數(shù)電路充電或放 電的時間數(shù)字化。另外，該筆壓檢測的動作原理在專利文件2中已進 行詳細說明，因此，在此省略說明。
另外，ID存儲器28中存儲有位置指示器固有ID信息(在這里是 40位)。該ID信息對應來自檢波電路18的脈沖依次輸出。另外，在開 關(guān)29上，對應來自D觸發(fā)器24的輸出值，選擇筆壓檢測電路25及ID 存儲器28中的一者，將其輸出供給到N通道型MOSFET 30的柵極端 子。
該FET 30通過二極管31連接在共振電路11的兩端。該二極管31 通過存在于FET30的漏極-源極之間的寄生二極管，而防止共振電路信 號發(fā)生泄漏。這樣一來，便構(gòu)成了適用于本發(fā)明的位置指示器。另外， 圖1中的各個部分電路是由眾所周知的CMOS電路構(gòu)成的。
另外，圖2顯示了圖1所示的位置指示器的構(gòu)造。在該圖2中， 與圖1相同的部分采用同一記號表示。在這里，線圈lla是一種巻曲 在圓筒狀的鐵氧體(7工，4卜)材料上的線圈，筆壓檢測部26為根 據(jù)筆壓改變?nèi)萘康目勺內(nèi)萘侩娙萜?圖1的電容器26)，而且，施加在 筆尖32上的壓力經(jīng)由線圈Ua的中空部傳到可變?nèi)萘侩娙萜?6上。 另外，圖1所示的各個電路部件安裝在電路襯底33上。
與之相對應，圖3為在涉及本發(fā)明的位置檢測裝置的實施方式中 的感應板的結(jié)構(gòu)示意圖。但是，該感應板與專利文件1至3中使用的 是相同的構(gòu)造。因此在圖3中，X軸方向的40條環(huán)形線圈X1 X40與 Y軸方向的40條環(huán)形線圈Y1 Y40如圖示配置在位置檢測部41上， 該環(huán)形線圈連接在選擇各個環(huán)形線圈的選擇電路42上。
該選擇電路42連接在收發(fā)切換電路43上，放大器44連接在該收 發(fā)切換電路43的接收側(cè)，該放大器44連接在檢波電路45上。所述檢 波電路45連接在低通濾波器46上，該低通濾波器46連接在取樣保持 電路47上，該取樣保持電路47連接在AD變換電路48上，該AD變 換電路48連接在CPU (中央處理裝置)49上。
該CPU 49發(fā)出的控制信號分別供給上述的選擇電路42、取樣保 持電路47、 AD變換電路48及收發(fā)切換電路43。另外，該裝置上設有 產(chǎn)生頻率為f0的交流信號的振蕩器50和將交流信號轉(zhuǎn)換為電流的電流 驅(qū)動器51。因此，通過CPU49發(fā)送的控制信號，收發(fā)切換電路43便 可以切換，頻率為fO的交流信號便可以由位置檢測部41發(fā)送。
更進一步，下面說明上述實施方式的動作。在本實施方式中，與 專利文件2和專利文件3中顯示的發(fā)明一樣，由感應板進行既定時間 的信號發(fā)送后，通過接收殘留在位置指示器的共振電路11上的信號來 求得指示位置上的坐標值，但是，關(guān)于該坐標檢測的動作因為和現(xiàn)有 的裝置相同，便省略說明。
首先，關(guān)于位置指示器的電源電路部分的動作進行說明，也就是 說，在圖1的電路中，在電容器16上保持與電壓檢測器15的檢測電 壓大致相等的電壓，作為后述各個處理電路的電源而供給。另外，在 本實施方式中，將該電壓設為0.9V，在這里，電壓檢測器15以例如開 路漏極(才一7。> K ^ ^ 的形式輸出，當輸出電壓(電容器16的 電壓)在0.9V以上時，輸出端子變?yōu)楦咦杩範顟B(tài)，未滿0.9V時輸出 低電平(0V)。
現(xiàn)在，使電容器16的電壓稍微低于0.9V，電壓檢測器15輸出低 電平。因此，F(xiàn)ET 14變?yōu)閷?ON)狀態(tài)，為使電容器13上保持比 0.9V高的電壓，電容器16通過FET14被充電。電容器16的電壓若達 到0.9V以上，則電壓檢測器15的輸出立即變?yōu)楦咦杩範顟B(tài)，因此FET
14變?yōu)殛P(guān)斷(OFF)狀態(tài)，停止向電容器16的充電。這樣一來，電容 器16的電壓便保持在0.9V附近。
以上的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的特征。關(guān)于該特征進行進一步說明。也就 是說，圖4顯示了用于該說明的位置指示器的基本結(jié)構(gòu)。在該圖4中， 線圈60a及電容器60b構(gòu)成共振電路60。另外，二極管61及電容器 62構(gòu)成電源抽出組件。另外，電壓變換器63及電容器64構(gòu)成電壓變 換組件。
另外，在涉及CMOS的處理電路65中，根據(jù)筆壓和開關(guān)等的操作 信息的檢測、該操作信息和位置指示器固有的ID信息等信息，以既定 時間(夕^^〉々、)來輸出用于控制共振電路60的控制信號。另外， 該處理電路65的結(jié)構(gòu)與專利文件2和專利文件3中所示的電路相同。
而且在該電路中，電壓變換器63輸出的電壓作為處理電路65用 于動作的最低供給電壓。因此處理電路65消耗的電流與共振電路60 上產(chǎn)生的信號強度無關(guān)呈最低值，因此在該電路中，只要增大感應板 的信號發(fā)送電流，在與其對應的電容器62上抽出的電壓便上升，產(chǎn)生 在共振電路60上的信號電壓也變大。結(jié)果，在現(xiàn)有的技術(shù)中敘述的圖 9中，便可以實現(xiàn)與專利文件l中的電路相近的變化特性(圖線a)。
這樣一來，在本發(fā)明的位置檢測裝置及位置指示器中，通過將使 電路動作的電壓抑制得盡量低，便可以使在位置指示器內(nèi)消耗的電流 總是為最低值。因此，即使不使來自感應板的信號發(fā)送電流增強太多， 也可以從位置指示器中檢測出較強的信號。另外，在與液晶顯示裝置 等組合的情況下，也可以穩(wěn)定地檢測出坐標位置。更進一步，在檢測 筆壓等連續(xù)信息的情況下，也不會受到由感應板與位置指示器的位置 關(guān)系或周圍金屬物體等產(chǎn)生的影響。
另外，在本實施方式中，通過由感應板發(fā)送的控制信號，選擇筆 壓信息和位置指示器固有ID信息中的一者，并返回信號到感應板上。 圖5顯示了感應板對位置指示器要求返回筆壓信息時的動作。在該圖5 中，記號A(J)至I表示在圖1及圖2中用同一記號表示部分的動作波形。 在這里，以位置指示器存在于感應板的位置檢測部41上的環(huán)形線圈 X7及Y9的交點附近為例，進行以下的動作說明。
感應板的CPU 49為了求得位置指示器的指示位置X坐標而交替
進行五次信號發(fā)送和信號接收。此時，信號發(fā)送時選擇離位置指示器
最近的環(huán)形線圈X7，信號接收時從環(huán)形線圈X5至X9依次切換。通 過這五次信號收發(fā)動作，CPU 49可求得以環(huán)形線圈X7為中心的五條 環(huán)形線圈所檢測的信號電平。
該信號電平為，如圖5記號I所示，在選擇環(huán)形線圈X7接收信號 時最高，隨著與環(huán)形線圈X7遠離而變低的電平分布。CPU49根據(jù)該 信號電平分布，以與現(xiàn)有裝置相同的方法，計算位置指示器的指示X 坐標值。
接著，CPU 49為了求得位置指示器的指示位置Y9坐標而交替進 行五次信號發(fā)送和信號接收。此時，信號發(fā)送時選擇離位置指示器最 近的環(huán)形線圈Y9，信號接收時從環(huán)形線圈Y7至Yl 1依次切換，CPU 49 與檢測X坐標值一樣求Y坐標值。
另外，在X坐標及Y坐標的檢測動作中，分別由五條環(huán)形線圈發(fā) 出的信號電平的峰值從中央的號碼偏離時，可以判斷出位置指示器己 移動。將獲得峰值電平的環(huán)形線圈的號碼作為離位置指示器最近的號 碼而更新。
接著，CPU49為了發(fā)送從位置指示器要求筆壓信息的指令信號， 而選擇在Y坐標檢測動作中距離更新的位置指示器最近的環(huán)形線圈號 碼。在這里，選擇環(huán)形線圈Y9進行50pS的信號發(fā)送。該信號發(fā)送時 間與積分電路19的時常數(shù)相比十分短暫，因而串行并行變換器23沒 有保存"1"， D觸發(fā)器24的輸出維持在"0"。因此，開關(guān)29在后述的 數(shù)據(jù)返回期間中也是在選擇從筆壓檢測電路25輸出側(cè)的狀態(tài)。
接下來，CPU 49以選擇環(huán)形線圈Y9的狀態(tài)進行大約lmS的連續(xù) 信號發(fā)送，該連續(xù)信號發(fā)送有兩個目的確定之前發(fā)送的指令信號、 及決定后述數(shù)據(jù)返回的開始時間。另外，檢測筆壓且數(shù)字化轉(zhuǎn)換這一 動作也在該連續(xù)信號發(fā)送期間進行。lmS期間的信號發(fā)送一旦終止， CPU 49便選擇環(huán)形線圈Y9進行信號接收動作。CPU 49將此時檢測的 信號電平的二分之一值作為后述數(shù)據(jù)檢測的基準電平保存?zhèn)溆谩?br> 接著，CPU 49以選擇環(huán)形線圈Y9的狀態(tài)交替進行八次50pS的信 號發(fā)送和100pS的信號接收。通過該八次的信號收發(fā)，CPU49檢測從 筆壓檢測電路25依次發(fā)出的八位的筆壓數(shù)據(jù)，也就是說，通過信號收 發(fā)而檢測出的電平只要比先前保存的基準電平高便作為"o"，比先前電
平低便作為"l"而保存數(shù)據(jù)。通過該八次信號收發(fā)動作，CPU49將施加 在可變?nèi)萘侩娙萜?6上的筆壓作為八位的數(shù)字值來檢測。
另外，圖6為感應板對位置指示器要求返回固有ID信息時的動作 示意圖。圖6與圖5的不同之處只有指令信號發(fā)送時的發(fā)送時間為 200pS時，將數(shù)據(jù)返回時的信號收發(fā)次數(shù)定為40次這一點。
開始發(fā)送指令信號后大約經(jīng)過100pS，比較器21的輸出便變?yōu)楦?電平，信號發(fā)送終止后，因為檢波電路18的輸出下降，串行并行變換 器23將比較器21的輸出'T'取值，將第一位的輸出QA設為"1"，這樣 持續(xù)lmS的連續(xù)信號發(fā)送后，由于檢波電路18的輸出下降，串行并行 變換器23將QA輸出值轉(zhuǎn)換為第二位的QB。
因此，串行并行變換器23的QB端子輸出高電平，開始lmS的連 續(xù)信號發(fā)送后大約經(jīng)過300pS，比較器22的輸出便上升，連續(xù)信號發(fā) 送終止后不久，如圖6的記號E所示，比較器22的輸出下降，在該下 降邊緣D觸發(fā)器24將對開關(guān)29的控制信號確定為'T'。
通過這些動作，開關(guān)29選擇ID存儲器28側(cè)，40位的固有ID信 息被寫入該ID存儲器28，檢波電路18與輸出脈沖同步依次輸出"0" 或T。
以上說明的選擇筆壓及固有ID信息進行信號返回動作與現(xiàn)有的裝 置相比沒有什么不同。以下，關(guān)于即使很小的信號發(fā)送電流也能檢測 出強大的信號這一點進行說明，適用于本發(fā)明任何一個實施方式示例。
在圖2的位置指示器中使用的CMOS電路作為現(xiàn)在最低消耗的半 導體技術(shù)而眾所周知。作為該CMOS電路的動作電源，0.9V作為最低 電壓而被廣泛運用。另外，眾所周知，通過CMOS電路消耗的電流與 電源電壓呈比例增大。本發(fā)明便著眼于這一點，將在位置指示器內(nèi)抽 出的電源變換為0.9V之后供給CMOS電路。
在這里，圖7顯示了從上述實施方式中位置指示器感應板面的高 度和從電容器13上抽出的電壓之間的關(guān)系。在該圖7中，以點線表示 的圖線為不進行0.9V的電壓變換，而將產(chǎn)生于電容器13上的電壓原 樣作為電源使用的現(xiàn)有技術(shù)情況。另一方面，在圖8中顯示了在位置 指示器抽出的電壓高或低的情況下，產(chǎn)生于共振電路ll的兩端的信號
電平出現(xiàn)不同。
在該圖8中，如果感應板的發(fā)送開始，共振電路ll的信號電平便 以一定的速度上升，如果達到保持在電容器13上的電壓，產(chǎn)生于共振 電路11上的信號便通過二極管12被電容器13吸收。因此，即使之后 繼續(xù)信號發(fā)送，共振電路兩端的電壓也不上升，如圖8那樣變?yōu)轱柡?狀態(tài)，變?yōu)樵擄柡蜖顟B(tài)的電壓對應于電容器13的電壓。
關(guān)于這一點，在本發(fā)明的裝置中，來自感應板的信號發(fā)送電流無 論怎樣變強，在位置指示器內(nèi)消耗的電流大致是一定的。因此，電容 器13抽出的電壓可以對應來自感應板的信號發(fā)送的信號電平而升高。 對應于電容器13的電壓的飽和態(tài)也可以大幅升高。因此，如果是本發(fā) 明的裝置，即使與現(xiàn)有裝置相比，從感應板發(fā)送的電流較少也會在位 置指示器的共振電路上產(chǎn)生強大的信號，在感應板上檢測出強大的信 號。
也就是說，在本發(fā)明中，通過在共振電路上同時設置抽出一定電 壓的電路，可以使共振電路的電壓大幅升高，便可以產(chǎn)生強大的發(fā)送 信號。與之相對，在現(xiàn)有裝置中，因為將抽出的電源原樣地供給CMOS
電路，因此來自感應板的信號發(fā)送電流越增加，在位置指示器內(nèi)消耗 的電流也越增加，因此，位置指示器對感應板返回的信號強度也不大 增加。
另外，下面列述其他的實施方式例子。
也就是說，在上述的實施方式中，通過電壓檢測器和MOSFET構(gòu) 成電壓變換組件，但并不局限于此。另外，也可以由一個二極管和電 容器構(gòu)成電源抽出組件，也可以使用兩個二極管或其他的整流元件。
另外，在上述的實施方式中，顯示了通過來自感應板的指令信號 來切換筆壓數(shù)據(jù)和固有ID數(shù)據(jù)并返回，但即使不發(fā)送指令信號也可以， 也可以返回開關(guān)等信息。另外，可以將來自感應板的指令信號作為多 個位，進而從多種信息中選擇并返回。
另外，在上述的實施方式中使用八位來表示檢測的筆壓，也可以 用更多的位數(shù)來表示。也可以如在圖2所示的位置指示器的側(cè)面設置 開關(guān)，將對于開關(guān)的操作信息連續(xù)返回到筆壓數(shù)據(jù)上。
另外，在上述的實施方式中，是通過共振電路的短路來返回數(shù)據(jù)，
也可以通過使頻率發(fā)生微小變化來返回數(shù)據(jù)，也可以通過控制共振電 路的其他特性來返回數(shù)據(jù)。另外，返回的數(shù)據(jù)不是必須數(shù)字化，也可 以采用使產(chǎn)生于共振電路上的信號的頻率和振幅連續(xù)改變的方法。
另外，在上述的實施方式中，是將感應板的信號發(fā)送線圈和信號 接收用線圈共用，也可以設置信號發(fā)送專用線圈。
另外，本發(fā)明不局限于上述說明的實施方式，在不背離專利請求 范圍的記載內(nèi)可有多種變化。
權(quán)利要求
1、一種位置檢測裝置，由發(fā)送電磁波的感應板和接收來自前述感應板的電磁波且產(chǎn)生發(fā)送用信號的位置指示器構(gòu)成，是一種檢測前述位置指示器上顯示的前述感應板上位置的位置檢測裝置；其特征在于，前述位置指示器，具有由線圈與電容器構(gòu)成的共振電路、從在前述線圈上感應的感應電壓中抽出電源的電源抽出組件、和用于將前述位置指示器的信息返回前述感應板的信息返回組件；前述電源抽出組件，至少包含整流元件和充電用電容器，在前述共振電路上產(chǎn)生的電壓比前述充電用電容器上保持電壓的對應電壓高時，便對前述充電用電容器進行充電；并且，設置有電壓變換組件，該組件用于由前述電源抽出組件抽出的第一電源生成具有比該第一電源低既定電壓值的第二電源；前述信息返回組件，根據(jù)通過由前述第二電源動作的晶體管電路而產(chǎn)生的控制信號來控制前述共振電路，將前述位置指示器的信息返回到前述感應板上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測裝置，其特征在于 前述位置指示器還具有至少包括檢測筆壓及/或者開關(guān)操作的晶體管電路的操作信息檢測組件，前述操作信息檢測組件通過前述第二電源進行動作。
3、 一種位置指示器，其對于發(fā)送電磁波的感應板，接收來自前述 感應板的電磁波，產(chǎn)生發(fā)送用信號來指示前述感應板上的位置；其特 征在于，具有由線圈和電容器構(gòu)成的共振電路、從在前述線圈上感應的 感應電壓中抽出電源的電源抽出組件、和用于將既定的信息返回到前 述感應板的信息返回組件；前述電源抽出組件，至少包含整流元件和充電用電容器；在前述 共振電路上產(chǎn)生的電壓比前述充電用電容器上保持電壓的對應電壓高 時，便對前述充電用電容器進行充電； 并且，設置有電壓變換組件，該組件用于由前述電源抽出組件所 抽出的第一 電源生成具有比該第一電源低的既定電壓值的第二電源；前述信息返回組件，根據(jù)通過由前述第二電源動作的晶體管電路 而產(chǎn)生的控制信號來控制前述共振電路，將前述既定的信息返回到感 應板上。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置指示器，其特征在于 還具有至少包括檢測筆壓及/或者開關(guān)操作的晶體管電路的操作信 息檢測組件，前述操作信息檢測組件通過前述第二電源進行動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種位置指示裝置及位置指示器，不必增強感應板的發(fā)送電流，即可從位置指示器檢測出較強的信號。線圈及電容器構(gòu)成既定共振頻率為f0的共振電路。另外，二極管及電容器構(gòu)成電源抽出組件。并且，電壓變換組件由FET、電壓檢測器、電容器及電阻器構(gòu)成，儲蓄在電容器中的電壓作為電源供給各個電路，并且，在檢波電路中，生成對應于發(fā)送周期的脈沖；另一方面，在筆壓檢測電路中，將加在對應筆壓變化容量的可變?nèi)萘侩娙萜魃系墓P壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，依次輸出；另外，在開關(guān)中，選擇筆壓檢測電路及ID存儲器中的一者，將其輸出供給到FET的柵極端子，該FET通過二極管連接在共振電路的兩端。
文檔編號G06F3/041GK101174192SQ200710167060
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者桂平勇次 申請人:株式會社華科姆