位置指示器、信號處理電路、信號供給控制方法及信號處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及位置指示器、信號處理電路、信號供給控制方法及信號處理方法，本發(fā)明提供考慮了長時間驅(qū)動或者低功耗，使能夠高靈敏度地檢測出是否是傳感器上的懸停狀態(tài)的狀態(tài)信息的位置指示器。位置指示器具有：第1電極，以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置；第2電極，以在該第1電極的附近包圍筆形狀的外殼的中心軸的方式配置；以及生成規(guī)定的信號的信號生成電路，該位置指示器將由該信號生成電路生成的信號發(fā)送給位置檢測裝置具有的傳感器。信號生成電路能夠分別生成第1信號電平的信號、和比該第1信號電平低的第2信號電平的信號。位置指示器具有信號供給控制電路，將由信號生成電路生成的第1信號電平的信號和第2信號電平的信號有選擇地供給第2電極。
【專利說明】
位置指示器、信號處理電路、信號供給控制方法及信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及筆形狀的位置指示器(鐵筆)以及在傳感器上靜電檢測該位置指示器的信號處理電路。另外，本發(fā)明涉及位置指示器中的信號供給控制方法以及在傳感器上靜電檢測出該位置指示器的信號處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏等位置檢測裝置得到廣泛應(yīng)用，并且已提出了有關(guān)位置檢測裝置的各種發(fā)明。此外，作為與靜電容量方式的位置檢測裝置一起使用的指示體，被稱為有源靜電筆的位置指示器受到關(guān)注。已知有該有源靜電筆在其框體內(nèi)具有驅(qū)動電源和由該驅(qū)動電源驅(qū)動的振蕩器，將其振蕩信號發(fā)送給位置檢測裝置的類型的位置指示器，和接收來自位置檢測裝置的信號并將其放大后發(fā)送給位置檢測裝置的類型的位置指示器。在接收從這些類型的位置指示器發(fā)送的信號的位置檢測裝置中，通過靜電耦合(與靜電筆的交互作用)在傳感器的第I方向的第I導(dǎo)體及第2方向的第2導(dǎo)體分別接收來自有源靜電筆的信號，由此檢測通過有源靜電筆指示的位置。
[0003]在這種有源靜電筆中，作為數(shù)據(jù)不僅要求坐標(biāo)值輸入，而且也要輸入位置指示器的傾斜角等角度信息。
[0004]為了滿足這種需求，例如在專利文獻(xiàn)1(日本特開2014-35631號公報)和專利文獻(xiàn)2(美國專利第8638320B2說明書)等中提出了能夠檢測位置指示器在位置檢測裝置的傳感器面上的傾斜角等的發(fā)明。
[0005]在專利文獻(xiàn)I中，為了檢測位置指示器的傾斜角，在芯體設(shè)置第I電極和第2電極并交替地選擇發(fā)送交流信號的電極，在框體(外殼)中，在框體的一側(cè)的頂端部設(shè)置包圍從框體的開口突出的芯體的3個電極，向根據(jù)預(yù)先決定的圖案而選擇的一個電極供給交流信號。
[0006]并且，位置檢測裝置根據(jù)對應(yīng)從位置指示器接收到的圖案信息而要求的、接收到來自位置指示器的交流信號的傳感器面上的多個坐標(biāo)位置和信號強度，計算位置指示器相對于傳感器面的傾斜角等。
[0007]另外，在專利文獻(xiàn)2中，向頂端電極(tipelectrode 414、714)及其周邊的電極(ring electrode 416、segment electrode 716-A?716-C)供給信號，根據(jù)觸摸屏中的來自頂端電極的信號的接收圖案和來自周邊電極的信號的接收圖案，檢測位置指示器(鐵筆)的傾斜角等。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-35631號公報
[0011]專利文獻(xiàn)2:美國專利第8638320B2說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]然而，在這種有源靜電筆中要求高度的性能，需要盡可能地確保所謂懸停距離(高度)，即不僅檢測出在傳感器面上的傾斜角等角度信息，而且也要在離開傳感器面的距離(高度)處檢測有源靜電筆。而且，還要求通過極力抑制功耗來延長有源靜電筆的驅(qū)動時間。
[0014]在如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所記載的靜電容量方式的位置檢測裝置中，盡管是涉及有源靜電筆，但是卻只停留于位置指示器的傾斜角等角度信息的檢測，沒有提及懸停，更加沒有提及同時提尚懸停性能。
[0015]另一方面，在以往的有源靜電筆中，無論是位于從位置檢測裝置的傳感器面離開的位置的狀態(tài)還是接近傳感器的狀態(tài)，發(fā)送的信號及其發(fā)送方法都是一樣的。而且，也沒有進(jìn)行在傳感器面上的傾斜角等角度信息的檢測、以及考慮到有源靜電筆的功耗的信號控制。
[0016]本發(fā)明鑒于以上的問題，并考慮到長時間驅(qū)動或者低功耗，提供能夠最大限度地確保傳感器上的懸停距離的位置指示器。另外，本發(fā)明的目的在于，提供也能夠檢測在傳感器面上的傾斜角等角度信息的信號處理電路。
[0017]用于解決課題的技術(shù)方案
[0018]為了解決上述的問題，本發(fā)明的位置指示器具有:第I電極，以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置;第2電極，以在所述第I電極的附近包圍所述筆形狀的外殼的中心軸的方式配置；以及生成規(guī)定的信號的信號生成電路，該位置指示器將通過所述信號生成電路生成的信號發(fā)送給位置檢測裝置具有的傳感器，其特征在于，
[0019]所述信號生成電路能夠分別生成第I信號電平的信號、和比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號，
[0020]所述位置指示器具有信號供給控制電路，將通過所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極。
[0021]另外，本發(fā)明的信號處理電路在傳感器上靜電檢測與所述傳感器連接的位置指示器，所述傳感器由沿第I方向配置的多個第I導(dǎo)體、和沿與所述第I方向不同的第2方向配置的多個第2導(dǎo)體構(gòu)成，所述位置指示器具有以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置的第I電極、和以在所述第I電極的附近包圍所述筆形狀的外殼的中心軸的方式配置的第2電極，其特征在于，
[0022]在所述位置指示器設(shè)有:信號生成電路，能夠分別生成第I信號電平的信號、和比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號;信號供給控制電路，將通過所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極；以及接收電路，接收在所述信號處理電路生成的信號，
[0023]在所述信號處理電路中具有發(fā)送電路，通過在所述位置指示器設(shè)置的所述接收電路，供給用于控制在所述位置指示器設(shè)置的所述信號供給控制電路的信號，由此將通過在所述位置指示器設(shè)置的所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號，通過所述信號供給控制電路有選擇地供給所述第2電極。
[0024]在上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的位置指示器中，在以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置的第I電極的附近，配置有包圍筆形狀的外殼的中心軸的第2電極。并且，在本發(fā)明的位置指示器中，通過信號供給控制電路有選擇地向第2電極供給來自信號生成電路的第I信號電平的信號和比第I信號電平低的第2信號電平的信號，由此能夠應(yīng)對在接收側(cè)的位置檢測處理以及傾斜角的檢測和懸停狀態(tài)的檢測等高度的功能需求。
[0025]例如，在懸停狀態(tài)下，信號供給控制電路通過向第2電極供給信號電平比第2信號電平高的第I信號，能夠在位置檢測裝置側(cè)增大來自位置指示器的信號的接收強度，高靈敏度地檢測位置指示器的懸停狀態(tài)(懸停距離)。
[0026]另外，在位置指示器接近傳感器時或者與傳感器接觸時，在向第2電極供給第2電平的信號后，在傳感器側(cè)以與位置指示器的傾斜角對應(yīng)的圖案接收來自第2電極的信號，因而能夠在傳感器側(cè)檢測位置指示器的傾斜角。
[0027]并且，當(dāng)在信號電平較大的第I信號在懸停狀態(tài)時被供給第2電極的同時、檢測位置指示器的位置或者傾斜角時，通過進(jìn)行信號供給控制使得向第2電極供給信號電平比第I信號低的第2信號電平的信號，能夠?qū)崿F(xiàn)功耗降低、且適合于電池驅(qū)動的位置指示器的結(jié)構(gòu)。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供應(yīng)對如下需求的位置指示器，即抑制功耗、在接收側(cè)的位置檢測處理及傾斜角的檢測和懸停狀態(tài)的檢測等高度的功能需求，并且提供能夠高靈敏度地檢測以下內(nèi)容的信號處理裝置，即檢測該位置指示器在傳感器上的傾斜等角度信息、懸停狀態(tài)或者懸停狀態(tài)下的指示位置的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0030]圖1是將本發(fā)明的位置指示器的實施方式與具有位置檢測裝置的電子設(shè)備一起示出的圖。
[0031]圖2是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式的機構(gòu)性結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
[0032]圖3是表示本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0033]圖4是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式的主要部分的處理動作例的流程的流程圖的圖。
[0034]圖5是表示本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式的主要部分的處理動作例說明用的流程圖的圖。
[0035]圖6是表示本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式的主要部分的處理動作例說明用的流程圖的圖。
[0036]圖7是用于說明和本發(fā)明的位置指示器的實施方式一起使用的位置檢測裝置的概要的圖。
[0037]圖8是用于說明圖7示例的位置檢測裝置的筆檢測期間和手指觸摸檢測期間的圖。
[0038]圖9是表示和本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式一起使用的信號處理裝置的實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0039]圖10是用于說明和本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式一起使用的信號處理裝置的實施方式的主要部分的處理動作的圖。
[0040]圖11是用于說明和本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式一起使用的信號處理裝置的實施方式的主要部分的處理動作的圖。
[0041]圖12是表示用于說明和本發(fā)明的位置指示器的第I實施方式一起使用的信號處理裝置的實施方式的主要部分的處理動作的流程的流程圖的圖。
[0042]圖13是表示本發(fā)明的位置指示器的第2實施方式的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0043]圖14是表示本發(fā)明的位置指示器的第3實施方式的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。
【具體實施方式】
[0044]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的位置指示器及位置檢測裝置的幾個實施方式。
[0045][第I實施方式]
[0046]圖1是表示作為使用本發(fā)明的實施方式的位置指示器100的電子設(shè)備的示例的平板型信息終端200的一例的圖。在該例中，平板型信息終端200具有例如LCD(LiquidCrystal Display)等顯示裝置的顯示畫面200D，在顯示畫面200D的上部(表面?zhèn)?具有靜電容量方式的位置檢測裝置201。
[0047]使用者利用位置指示器100或手指等指示體在平板型信息終端200的位置檢測裝置201的傳感器上指示位置。位置檢測裝置201檢測位置指示器100或手指在位置檢測裝置201的傳感器上的指示位置，并且檢測位置指示器100在該指示位置的傾斜角等角度信息。
[0048][實施方式的位置指示器100的機構(gòu)性結(jié)構(gòu)例的說明]
[0049]圖2是用于說明位置指示器100的機構(gòu)性結(jié)構(gòu)例的剖面圖。該實施方式的位置指示器100具有外觀呈筆形狀(棒狀的鐵筆形狀)的外殼(框體)1。圖2(A)是將外殼I的一部分切斷來示出其內(nèi)部的圖，圖2(B)是表示位置指示器100的外觀的一部分的圖。
[0050]外殼I如圖2(A)所示由中空的圓筒狀形狀的絕緣體部Ia構(gòu)成，絕緣體部Ia由絕緣材料例如合成樹脂構(gòu)成。并且，在該實施方式中，外殼I的絕緣體部Ia的外表周面中至少操作者握持該位置指示器100的部分被例如由金屬構(gòu)成的導(dǎo)電體部Ib覆蓋。
[0051]如圖2(A)所示，在外殼I內(nèi)設(shè)有印制布線基板2、電池3和筆壓檢測模塊4。覆蓋外殼I的外表周面的導(dǎo)電體部Ib與該印制布線基板2的接地導(dǎo)體電連接，但省略圖示。
[0052]在印制布線基板2上如圖2(A)所示，除信號發(fā)送控制電路21、無線通信模塊22、由按鈕開關(guān)23a構(gòu)成的旁側(cè)開關(guān)23、導(dǎo)體圖案24a?24e等布線圖案等以外，在該例中還配置有電源開關(guān)25和LED(Light Emitting D1de:發(fā)光二極管)41等。另外，在圖2(A)中為了簡化說明，將導(dǎo)體圖案24a?24e作為示意性的一條導(dǎo)體圖案示出，但根據(jù)需要，當(dāng)然也存在導(dǎo)體圖案24a?24e由多條導(dǎo)體圖案構(gòu)成的情況。
[0053]電池3向在印制布線基板2上形成的電子電路和電子部件供給電源，由干電池、可充電的電池、或者電容器等構(gòu)成。在該實施方式中，筆壓檢測模塊4采用呈現(xiàn)與施加給構(gòu)成芯體的中心電極5的筆壓對應(yīng)的靜電容量的可變?nèi)萘侩娙萜鞯慕Y(jié)構(gòu)。
[0054]在該實施方式中，無線通信模塊22采用近距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙(注冊商標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)的無線通信模塊的結(jié)構(gòu)。無線通信模塊22與信號發(fā)送控制電路21連接。另外，該無線通信模塊22不限于藍(lán)牙，也可以使用例如W1-Fi(注冊商標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)的無線通信模塊，不限于此，還可以采用使用紅外線通信、光通信等的無線通信。
[0055]旁側(cè)開關(guān)23將其接通或者斷開的信息作為附加信息的一例供給信號發(fā)送控制電路21。由筆壓檢測模塊4構(gòu)成的可變?nèi)萘侩娙萜鞒尸F(xiàn)與施加給構(gòu)成芯體的中心電極5的筆壓值對應(yīng)的靜電容量變化，信號發(fā)送控制電路21根據(jù)該靜電容量，生成作為附加信息的一例的筆壓信息。中心電極5是第I電極的一例。
[0056]另外，在圖2中省略了圖示，在該實施方式中，位置指示器100具有本指示器的識別信息(ID)，也將該識別信息作為附加信息供給位置檢測裝置。
[0057]此外，在該實施方式中，電池3按照圖2(A)所示被收納在外殼I內(nèi)，向印制布線基板2上的信號發(fā)送控制電路21等電子電路部供給的驅(qū)動電壓是由該電池3生成的。在圖2(A)中，端子32與印制布線基板2上的電源電路部電連接。電池3的正極側(cè)電極31與該端子32電連接。雖然省略了圖示，但電池3的負(fù)極側(cè)電極直接與印制布線基板2的接地導(dǎo)體連接、或者經(jīng)由外殼I的導(dǎo)電體部Ib與印制布線基板2的接地導(dǎo)體連接。
[0058]在印制布線基板2上配置的電源開關(guān)25的操作部件25a如圖2(B)所示，能夠通過在外殼I設(shè)置的開口部從外部進(jìn)行操作。使用者通過滑動移動該操作部件25a，能夠?qū)㈦娫撮_關(guān)25接通/斷開。
[0059]構(gòu)成外殼I的中空圓筒狀形狀的絕緣體部Ia的中心線方向的一個端部側(cè)如圖2(A)所示形成為慢慢變尖細(xì)的錐部lc。在該錐部Ic的外周側(cè)安裝有例如由環(huán)狀的導(dǎo)電金屬構(gòu)成的周邊電極6。周邊電極6是第2電極的一例。周邊電極6和外殼I的外周表面的導(dǎo)電體部Ib通過在兩者之間介入絕緣體部Ia(包括錐部Ic)而被電氣絕緣。
[0060]周邊電極6如圖1示意的那樣通過與位置檢測裝置201的傳感器靜電耦合，在該實施方式中向位置檢測裝置201發(fā)送信號。并且，該周邊電極6通過穿通絕緣體部Ia的導(dǎo)線導(dǎo)體部件6a與印制布線基板2的導(dǎo)體圖案24a電連接。該導(dǎo)體圖案24a在該例中與信號發(fā)送控制電路21的輸入端連接。
[0061]另外，在該實施方式中，由具有導(dǎo)電性的棒狀體構(gòu)成的中心電極5以一端側(cè)從外殼I的錐部Ic的中空部向外部突出的方式配置。該中心電極5是形成為構(gòu)成筆形狀的位置指示器100的筆尖的芯體的部件。
[0062]在該實施方式中，中心電極5發(fā)送位置指示用信號。中心電極5的與向外部突出的一側(cè)相反的一側(cè)的端部構(gòu)成為與在印制布線基板2形成的導(dǎo)體圖案24b電連接。該導(dǎo)體圖案24b與信號發(fā)送控制電路21的輸出端連接。
[0063]周邊電極6設(shè)于該中心電極5的周圍。在該實施方式中，在周邊電極6和中心電極5之間設(shè)有用于有效防止彼此的電氣干擾的屏蔽部件(屏蔽電極)7。該實施方式的屏蔽部件7以包圍中心電極5的方式設(shè)置，由此屏蔽部件7介入在周邊電極6和中心電極5之間，盡可能地降低周邊電極6和中心電極5之間的靜電耦合容量。
[0064]作為芯體的該中心電極5通過將與向其外部突出的一側(cè)相反的一側(cè)的端部嵌合在設(shè)于外殼I的中空部內(nèi)的筆壓檢測模塊4中，而被卡定在位置指示器100的外殼I的中空部內(nèi)。另外，如后面所述，中心電極5構(gòu)成為通過拔出而解除與筆壓檢測模塊4的嵌合。即，作為芯體的中心電極5能夠相對于位置指示器100進(jìn)行更換。
[0065]筆壓檢測模塊4在該例中構(gòu)成壓力檢測電路的示例，用于檢測施加給作為芯體的中心電極5的壓力(筆壓)，在該例中由呈現(xiàn)與施加給中心電極5的壓力(筆壓)對應(yīng)的靜電容量的可變?nèi)萘侩娙萜鳂?gòu)成。由該筆壓檢測模塊4構(gòu)成的可變?nèi)萘侩娙萜鞯南喾磦?cè)端部的電極，在圖2(A)中通過導(dǎo)體圖案24c與信號發(fā)送控制電路21連接。
[0066]在該實施方式中，信號發(fā)送控制電路21根據(jù)通過無線通信模塊22從位置檢測裝置201接收到的信息，將位置指示器100的模式?jīng)Q定控制為后述的懸停模式和位置指示模式中哪一種模式，并且根據(jù)該決定控制進(jìn)行通過周邊電極6的信號的發(fā)送的控制，并控制要發(fā)送的信號的信號電平。
[0067][位置指示器100的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例]
[0068]圖3是表示第I實施方式的位置指示器100的包括信號發(fā)送控制電路21的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。即，位置指示器100的信號處理電路如圖3所示具有控制器11、作為驅(qū)動電源的能夠充電的二次電池等電池3、信號生成電路12、開關(guān)電路13、開關(guān)電路14、生成多個信號電平的電壓的DC/DC變換器15。并且，控制器11與無線通信模塊22、旁側(cè)開關(guān)23、保存識別信息的識別信息存儲器26、構(gòu)成筆壓檢測模塊4的可變?nèi)萘侩娙萜?C等連接。在該例中，在識別信息存儲器26中存儲有分配給位置指示器100的、用于相互識別各個位置指示器的識別?目息。
[0069]在通過滑動移動操作部件25a將電源開關(guān)25接通時，如圖3所示，電池3的電壓作為電源電壓VDD施加給控制器11。
[0070]控制器11例如由微處理器構(gòu)成，構(gòu)成用于控制位置指示器100的如后面所述的處理動作的控制電路，被供給來自作為驅(qū)動電源的示例的電池3的電源電壓V D D?？刂破?1具有信號供給控制電路的功能，因而通過按照后面所述控制信號生成電路12，對開關(guān)電路13、開關(guān)電路14分別進(jìn)行接通、斷開控制，并且通過監(jiān)視可變?nèi)萘侩娙萜?C的容量變化，檢測通過作為位置指示器100的芯體的中心電極5施加的筆壓。在該實施方式中，控制器11按照后面所述根據(jù)可變?nèi)萘侩娙萜?C的放電時間檢測筆壓。
[0071]在該第I實施方式中，信號生成電路12具有產(chǎn)生規(guī)定頻率fl例如頻率fl= 1.8MHz的交流信號的振蕩電路。控制器11對構(gòu)成該信號生成電路12的振蕩電路供給控制信號CT，由此控制該振蕩電路接通、斷開。因此，構(gòu)成該信號生成電路12的振蕩電路按照來自控制器11的控制信號(^使產(chǎn)生的交流信號斷續(xù)，由此信號生成電路12產(chǎn)生由六51((4111?1“11(16Shift Keying:幅移鍵控)調(diào)制信號構(gòu)成的信號Sc。即，通過由控制器11控制構(gòu)成信號生成電路12的振蕩電路，信號生成電路12生成ASK調(diào)制信號。也可以取代ASK調(diào)制，將由信號生成電路12生成的信號設(shè)為00K(0n Off Keying:開關(guān)鍵控)調(diào)制信號、FSK(Frequency ShiftKeying:頻移鍵控)調(diào)制信號、或者其它的調(diào)制信號。
[0072]并且，在該實施方式中，控制器11在信號生成電路12中根據(jù)該ASK調(diào)制信號，按照后面所述進(jìn)行將用于識別構(gòu)成芯體的中心電極5和周邊電極6的選擇狀態(tài)的識別信息(ID(Identificat1n))附加在輸出信號中的控制。即，信號生成電路12在功能上具有ID附加部120。并且，信號生成電路12通過基于來自控制器11的控制信號CT的控制，生成包括連續(xù)發(fā)送信號(脈沖串信號)及必要的附加信息的信號Sc的ASK調(diào)制信號，該連續(xù)發(fā)送信號用于不僅使位置檢測裝置201檢測位置指示器100所指示的位置，而且能夠與從位置指示器100發(fā)送的信號的信號發(fā)送定時同步地在位置檢測裝置201進(jìn)行信號解調(diào)。
[0073]在該實施方式中，來自信號生成電路12的信號Sc在由省略圖示的放大器放大后供給構(gòu)成位置指示器100的芯體的中心電極5，并且通過開關(guān)電路13供給周邊電極6。開關(guān)電路13根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SWl進(jìn)行接通、斷開控制。由此，來自信號生成電路12的信號Sc被有選擇地供給周邊電極6。
[0074]另外，在該實施方式中，周邊電極6通過開關(guān)電路14與大地連接。該開關(guān)電路14根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW2進(jìn)行接通、斷開控制，在周邊電極6未被供給信號Sc時，控制周邊電極6與例如大地(例如印制布線基板2的接地導(dǎo)體)連接。在這種情況下，切換控制信號SW2成為切換控制信號SWl的反相的信號。即，在周邊電極6被供給信號Sc時，開關(guān)電路13接通、開關(guān)電路14斷開，在周邊電極6未被供給信號Sc時，開關(guān)電路13斷開、開關(guān)電路14接通。
[0075]因此，位置檢測裝置201的傳感器與被供給了信號Sc的中心電極5及/或周邊電極6靜電耦合，通過阻止基于未被供給信號Sc時的周邊電極6的不良影響，容易識別來自中心電極5及周邊電極6的信號。
[0076]另外，在不設(shè)置開關(guān)電路14，并且開關(guān)電路13斷開、周邊電極6未被供給信號Sc時，也可以將周邊電極6設(shè)為懸浮狀態(tài)。
[0077]DC/DC變換器15通過將電池3的電壓升壓，能夠生成多個信號電平的信號VPeWDC/DC變換器15向信號生成電路12供給多個信號電平的信號VP。在該實施方式中，DC/DC變換器15由控制器11控制，生成例如9V和30V這兩種信號電平的輸出電壓VP。從信號生成電路12輸出的信號的信號電平是根據(jù)輸出電壓VP決定的。另外，為了可變地控制從信號生成電路12輸出的信號的信號電平，也可以通過由控制器11控制DC/DC變換器15來改變輸出電壓VP。信號生成電路12通過接收這樣具有多個信號電平的電壓VP作為驅(qū)動電壓，從而將信號Sc的信號電平設(shè)置為與電壓VP對應(yīng)的信號電平。
[0078]控制器11通過無線通信模塊22與位置指示器100和位置檢測裝置201之間進(jìn)行無線通信。控制器11在該例中進(jìn)行如下控制:將旁側(cè)開關(guān)23的接通/斷開信息和來自識別信息存儲器26的分配給位置指示器100的識別信息、通過無線通信模塊22發(fā)送給位置檢測裝置201。
[0079]另外，控制器11接收通過無線通信模塊22從位置檢測裝置201發(fā)送的包括懸停模式和位置指示模式的模式指示信號?？刂破?1根據(jù)從該位置檢測裝置201發(fā)送的模式指示信號，在懸停模式和位置指示模式之間切換位置指示器100的模式，并進(jìn)行來自位置指示器100的交流信號的發(fā)送控制。下面說明該控制器11對位置指示器100的交流信號發(fā)送控制用的模式切換的設(shè)定動作。
[0080]〈位置指示器100的處理動作例〉
[0081]該第I實施方式的位置指示器100的控制器11在電源開關(guān)25被接通、控制器11接通電源的狀態(tài)下，根據(jù)與位置檢測裝置201之間的無線通信進(jìn)行位置指示器100的模式切換設(shè)定動作，由此進(jìn)行交流信號的發(fā)送控制。
[0082]圖4是用于說明該第I實施方式的位置指示器100的控制器11進(jìn)行的交流信號發(fā)送的切換設(shè)定動作的流程例的流程圖。另外，圖5、圖6是用于說明位置指示器100的動作的時序圖。
[0083]在該實施方式中，在位置指示器100的電源開關(guān)25被接通時，無線通信模塊22被供給電源電壓，通過該無線通信模塊22與位置檢測裝置201之間開始無線通信的動作(步驟S101)。然后，控制器11判別是否能夠與位置檢測裝置201之間進(jìn)行無線通信(步驟S102)，在判別為不能與位置檢測裝置201之間進(jìn)行無線通信時，控制器11使構(gòu)成信號生成電路12的振蕩電路的振蕩動作停止，因而不發(fā)送信號Sc(步驟S103)。并且，控制器11使處理返回到步驟SlOl，反復(fù)進(jìn)行該步驟SlOl以后的處理。
[0084]另外，在步驟S102，在判別為能夠與位置檢測裝置201之間進(jìn)行無線通信時，控制器11將位置指示器100設(shè)定為懸停模式的信號發(fā)送狀態(tài)(步驟S104)。
[0085]在該懸停模式時，控制器11通過無線通信模塊22向位置檢測裝置201無線發(fā)送位置指示器100的識別信息和旁側(cè)開關(guān)23的接通/斷開信息，并且進(jìn)行信號發(fā)送控制使得從中心電極5和周邊電極6雙方向?qū)ξ恢脵z測裝置201的傳感器發(fā)送由信號生成電路12生成的交流信號(參照圖5(A))。
[0086]在該懸停模式時，控制器11進(jìn)行如下控制:根據(jù)切換控制信號SWl將開關(guān)電路13設(shè)為接通，根據(jù)切換控制信號SW2將開關(guān)電路14設(shè)為斷開。并且，控制器11根據(jù)控制信號CT間歇地驅(qū)動構(gòu)成信號生成電路12的振蕩電路，使從中心電極5和周邊電極6按照圖6(A)、(B)所示以周期TH間歇地發(fā)送脈沖串狀的信號Sc。
[0087]該懸停模式的處理和位置指示器100與位置檢測裝置201的傳感器面抵接并指示特定的位置的位置指示模式的處理不同，是用于在位置檢測裝置201高靈敏度地檢測位置指示器在位置檢測裝置201的傳感器上接近的狀態(tài)(所謂懸停狀態(tài))的處理。在該懸停模式的處理中，通過將來自位置指示器100的交流信號切換為僅從中心電極5發(fā)送、從中心電極5和周邊電極6雙方同時發(fā)送交流信號，增大交流信號的發(fā)送能量，使在位置檢測裝置201的傳感器容易進(jìn)行來自位置指示器100的交流信號的檢測。
[0088]并且，在懸停模式時，控制器11控軸)C/DC變換器15將電壓VP設(shè)為高電壓電平例如30V，由此將從信號生成電路12輸出的信號Sc的信號電平設(shè)為比第2信號電平GN2(參照圖5(E))大的第I信號電平GN1(參照圖6(A)、(B))。另外，通過控制從信號生成電路12在懸停模式時輸出的信號Sc的周期TH中的信號Sc的信號發(fā)送期間的占空比使信號Sc間歇地發(fā)送，從而在該例中能夠使時間平均時的功耗與在后述的位置指示模式時發(fā)送被設(shè)定為信號電平比第I信號電平低的第2信號電平的信號Sc時相同。即，在發(fā)送較大的信號電平的信號Sc時，通過在較短的時間間歇地發(fā)送信號，防止功耗的增大。
[0089]這樣，通過從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送交流信號來增大信號Sc的信號電平，從而即使是位置指示器100位于從位置檢測裝置201的傳感器面離開的、傳感器面的上空位置(懸停狀態(tài))時，也能夠高精度地檢測從位置指示器100發(fā)送的信號Sc，并且通過與將信號電平設(shè)定為較大值的情況對應(yīng)地將周期TH中的信號Sc的信號發(fā)送期間的占空比設(shè)定為較小的值，能夠抑制功耗。
[0090]另外，在上述的說明中，在懸停模式時，在各個周期TH從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送信號Sc。但是，也可以不向中心電極5供給交流信號，而僅向周邊電極6按照圖6(B)所示供給交流信號。另外，在電池等的驅(qū)動電源的殘留電力容量產(chǎn)生限制時等，也可以考慮僅向中心電極5供給交流信號。
[0091]位置檢測裝置201在接收到來自被設(shè)定為該懸停模式的位置指示器100的信號Sc時，如后面所述，檢測作為位置指示器100的芯體的中心電極5的頂端5a是否處于相對于位置檢測裝置201的傳感器面為預(yù)先設(shè)定的接近距離例如Icm以下的接近狀態(tài)。并且，位置檢測裝置201在判別位置指示器100不處于接近狀態(tài)時，向位置指示器100無線發(fā)送懸停模式的設(shè)定指示。位置檢測裝置201在判別位置指示器100處于接近狀態(tài)時，向位置指示器100無線發(fā)送位置指示模式的設(shè)定指示(向位置指示模式的變更指示)。
[0092]另外，如后面所述，在該實施方式中，即使在位置檢測裝置201對位置指示器100進(jìn)行了模式的設(shè)定指示后，位置指示器100在規(guī)定時間(例如5秒)以下的短時間內(nèi)以脫離接近狀態(tài)的方式離開位置檢測裝置201的傳感器時，也不馬上向位置指示器100發(fā)送向懸停模式的模式變更指示。這是因為如果是例如5秒以下的短時間，則認(rèn)為使用者具有接著進(jìn)行位置指示器100的位置指示的輸入操作的意思。即，馬上進(jìn)行從懸停模式向位置指示模式的模式切換，并且對從位置指示模式向懸停模式的模式切換設(shè)計規(guī)定時間的切換時滯。
[0093]在步驟S104，處于懸停模式的交流信號發(fā)送狀態(tài)的位置指示器100的控制器11監(jiān)視通過無線通信模塊22接收的來自位置檢測裝置201的信號，判別是否從位置檢測裝置201接收到位置指示模式的指示(步驟S105)。
[0094]在該步驟S105，在未接收到位置指示模式的指示的情況下，控制器11使處理返回到步驟S102，判別是否能夠通過無線通信模塊22進(jìn)行無線通信，如果能夠進(jìn)行無線通信，則維持懸停模式的信號發(fā)送狀態(tài)。
[0095]并且，在步驟S105，在接收到位置指示模式的指示時，控制器11馬上將位置指示器100切換為位置指示模式的信號發(fā)送狀態(tài)(步驟S106)。
[0096]在該位置指示模式時，控制器11進(jìn)行控制使通過無線通信模塊22向位置檢測裝置201無線發(fā)送位置指示器100的識別信息和旁側(cè)開關(guān)23的接通/斷開信息。并且，在該位置指示模式時，控制器11始終從中心電極5發(fā)送由信號生成電路12生成的交流信號，并且通過開關(guān)電路13向周邊電極6斷續(xù)地發(fā)送信號Sc，以便使在位置檢測裝置201檢測位置指示器100的指示位置，并且檢測位置指示器100相對于位置檢測裝置201的傳感器的傳感器面的傾斜角(參照圖5(B)?(E))。
[0097]另外，在位置指示模式時，控制器11控制DC/DC變換器15將電壓VP設(shè)為例如9V，以便使來自信號生成電路12的信號Sc成為信號電平比第I信號電平GNl低的第2信號電平GN2。即使是信號Sc的信號電平成為這樣的低信號電平GN2時，處于位置指示模式的位置指示器100也與位置檢測裝置201的傳感器面抵接或者足夠接近，因而能夠在位置檢測裝置201高靈敏度且高效率地接收來自位置指示器100的發(fā)送信號。
[0098]在該實施方式中，在位置指示模式時，控制器11按照圖5(B)及圖6(C)所示依次切換僅從中心電極5發(fā)送信號的期間TA、和從中心電極5及周邊電極6發(fā)送信號Sc的期間TB。并且，控制器11將期間TA和期間TB之總和的時間長度的期間T(參照圖6(C))設(shè)為I周期，并以反復(fù)該期間T的方式控制開關(guān)電路13和開關(guān)電路14。
[0099]S卩，控制器11按照圖6(C)所示在期間TA根據(jù)切換控制信號SWl進(jìn)行控制，使開關(guān)電路13斷開(參照圖6(D))、開關(guān)電路14接通(參照圖6(E))，以便僅從中心電極5發(fā)送信號Sc。
[0100]另外，控制器11按照圖6(D)和(E)所示在期間TB根據(jù)切換控制信號SWl和SW2分別進(jìn)行控制，使開關(guān)電路13接通、使開關(guān)電路14斷開。
[0101 ]并且，在該實施方式中，控制器11在期間TA、期間TB分別進(jìn)行如下控制:使信號生成電路12在來自振蕩電路的交流信號中附加識別信息，該識別信息用于相互識別僅來自中心電極5的信號Sc的發(fā)送期間、和基于中心電極5及周邊電極6的發(fā)送期間。另外，在該實施方式中，在期間TA控制信號生成電路12，使得根據(jù)構(gòu)成筆壓檢測模塊4的可變?nèi)萘侩娙萜?C的靜電容量、檢測施加給構(gòu)成芯體的中心電極5的筆壓，將該檢測出的筆壓的信息(筆壓數(shù)據(jù))附加在來自振蕩電路的交流信號中。因此，在該第I實施方式中，將期間TA的期間長度設(shè)為比另一期間TB長。
[0102]參照圖5及圖6的時序圖說明此時的期間TA、TB中的控制器11的處理動作。
[0103]S卩，在期間TA中，如圖5(D)和(E)所示，控制器11首先將開關(guān)電路13斷開、將開關(guān)電路14接通，使處于僅選擇中心電極5的狀態(tài)。并且，在該選擇狀態(tài)下，控制器11按照圖5(C)所示進(jìn)行如下控制:將控制信號CT設(shè)為在固定期間維持高電平的狀態(tài)，并在固定期間連續(xù)輸出來自構(gòu)成信號生成電路12的振蕩電路的交流信號。因此，在該期間TA中，中心電極5處于發(fā)送由頻率fl的交流信號在固定期間連續(xù)而成的脈沖串信號的狀態(tài)(參照圖5(E)的脈沖串信號發(fā)送期間(A))。
[0104]在該期間TA的脈沖串信號發(fā)送期間(A)中，控制器11控制圖3所示的可變?nèi)萘侩娙萜?C所連接的端子Pc，求出對構(gòu)成筆壓檢測模塊4的該可變?nèi)萘侩娙萜?C施加的筆壓。即，控制器11通過將端子Pc設(shè)為高電平對可變?nèi)萘侩娙萜?C充電。然后，控制器11將端子Pc切換為輸入狀態(tài)。此時，在可變?nèi)萘侩娙萜?C蓄積的電荷通過與其并聯(lián)連接的電阻R被放電，可變?nèi)萘侩娙萜?C的電壓Ec(參照圖5(D))緩慢下降?？刂破?1求出從將端子Pc切換為輸入狀態(tài)起、到可變?nèi)萘侩娙萜?C的電壓Ec下降至預(yù)先設(shè)定的閾值電壓以下的時間Tp。該時間Tp是與所求出的筆壓相當(dāng)?shù)臅r間，控制器11根據(jù)該時間Tp求出筆壓作為多個比特例如10比特的值。
[0105]并且，控制器11當(dāng)在期間TA結(jié)束脈沖串信號發(fā)送期間(A)時，將控制信號CT(參照圖5(C))以規(guī)定的周期Td設(shè)為高電平或者低電平，并控制信號生成電路12，由此對來自振蕩電路的交流信號進(jìn)行ASK調(diào)制。此時，控制器11第一次將控制信號CT設(shè)為高電平，并發(fā)送信號達(dá)規(guī)定的時間(參照圖5(E)的起始信號)。該起始信號發(fā)揮用于能夠在位置檢測裝置201側(cè)正確判定以后的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的同步信號的作用。即，是為了使在位置檢測裝置201的ASK解調(diào)等的信號處理與位置檢測裝置201接收到的來自位置指示器100的起始信號的信號發(fā)送定時同步而設(shè)計的。在位置檢測裝置201中能夠利用該起始信號使從位置指示器100接收到的信號的ASK解調(diào)等的信號處理同步。
[0106]另外，也能夠?qū)⒚}沖串信號發(fā)送期間(A)及后述的脈沖串信號發(fā)送期間(B)中的脈沖串信號用作從位置指示器100發(fā)送的信號的發(fā)送定時即同步信號，使在位置檢測裝置201的信號處理同步。
[0107]在該起始信號之后的2Td的期間是用于識別從位置指示器100發(fā)送信號Sc的電極的識別信息的發(fā)送區(qū)間。即，該期間TA是僅從中心電極5發(fā)送信號Sc的發(fā)送區(qū)間，因而控制器11對控制信號CT進(jìn)行如下控制:在該期間TA中的識別信息的發(fā)送區(qū)間中，在該例中如圖5(E)所示對中心電極5賦予代碼“00”作為2比特的識別信息。
[0108]在中心電極5的識別信息之后，控制器11依次發(fā)送通過前述的動作而求出的例如10比特的筆壓數(shù)據(jù)。即，控制器11通過進(jìn)行如下控制來進(jìn)行ASK調(diào)制，即在發(fā)送數(shù)據(jù)為“O”時，將控制信號CT(參照圖5(C))設(shè)為低電平，來停止從構(gòu)成信號生成電路12的振蕩電路產(chǎn)生交流信號，在發(fā)送數(shù)據(jù)為“I”時，將控制信號CT(參照圖5(C))設(shè)為高電平，使從信號生成電路12的振蕩電路產(chǎn)生交流信號(參照圖5(E)的筆壓數(shù)據(jù)發(fā)送期間)。在圖5(C)中示例了發(fā)送的筆壓為“0101110101”。
[0109]在結(jié)束10比特的筆壓數(shù)據(jù)的發(fā)送時，控制器11根據(jù)切換控制信號SWl、SW2進(jìn)行切換控制，將開關(guān)電路13接通、將開關(guān)電路14斷開，以便結(jié)束僅向中心電極5發(fā)送信號Sc的期間TA，并切換為向中心電極5和周邊電極6雙方供給信號Sc的期間TB(參照圖6(D)、(E))。
[0110]并且，在到達(dá)向中心電極5和周邊電極6雙方供給信號Sc的該期間TB時，控制器11與期間TA—樣地進(jìn)行控制，如圖5(C)所示使控制信號CT在固定期間內(nèi)維持高電平，使來自信號生成電路12的振蕩電路的交流信號在固定期間連續(xù)，并作為信號Sc進(jìn)行輸出。由此，中心電極5和周邊電極6處于在固定期間連續(xù)來發(fā)送脈沖串信號的狀態(tài)(參照圖5(E)的脈沖串信號發(fā)送期間(B))。
[0111]期間TB是不僅從中心電極5也從周邊電極6發(fā)送信號Sc的發(fā)送區(qū)間，因而在結(jié)束該脈沖串信號發(fā)送期間(B)時，控制器11在將控制信號CT(參照圖5(C))設(shè)為高電平并發(fā)送起始信號后，賦予表示從中心電極5和周邊電極6發(fā)送信號Sc的2比特的識別信息。在該例中以賦予“10”的方式控制控制信號CT。如前面所述，在期間TB不進(jìn)行筆壓檢測動作，也不進(jìn)行筆壓數(shù)據(jù)的發(fā)送。另外，當(dāng)然也可以在向中心電極5和周邊電極6雙方供給信號Sc的期間TB進(jìn)行筆壓檢測動作，并進(jìn)行筆壓數(shù)據(jù)的發(fā)送。
[0112]當(dāng)在期間TB結(jié)束識別信息的發(fā)送時，控制器11根據(jù)切換控制信號SWl、SW2將開關(guān)電路13斷開、將開關(guān)電路14接通，以便進(jìn)行結(jié)束期間TB并返回到發(fā)送區(qū)間TA的切換控制。
[0113]以后也一樣，在步驟S106的位置指示模式時，控制器11進(jìn)行依次巡回地切換期間TA、期間TB的控制。
[0114]在該步驟S106以后，控制器11判別是否能夠通過無線通信模塊22進(jìn)行無線通信(步驟S107)，如果能夠進(jìn)行無線通信，則監(jiān)視通過無線通信模塊22接收的來自位置檢測裝置201的信號，并判別是否從位置檢測裝置201接收到懸停模式的設(shè)定指示(向懸停模式的變更指示)的信號(步驟S108)。在該步驟S108，在判別為未接收到懸停模式的指示時，控制器11使處理返回到步驟S106，并反復(fù)該步驟S106的處理。
[0115]并且，當(dāng)在步驟S108判別為接收到懸停模式的指示時，控制器11使處理返回到步驟S104，并執(zhí)行懸停模式的處理，然后反復(fù)從上述的步驟S104以后的處理。
[0116]并且，當(dāng)在步驟S107判別為不能通過無線通信模塊22進(jìn)行無線通信時，控制器11使處理進(jìn)入步驟S103，并執(zhí)行該步驟S103以后的處理。
[0117]〈位置檢測裝置201的結(jié)構(gòu)例〉
[0118]下面，說明與以上說明的位置指示器100—起使用的、該第I實施方式的位置檢測裝置201的結(jié)構(gòu)例。
[0119]圖7是用于說明該實施方式的位置檢測裝置201的概要結(jié)構(gòu)例的圖。該例的位置檢測裝置201采用靜電容量方式的位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)，并且構(gòu)成為具有所謂交叉點(互電容)結(jié)構(gòu)的傳感器，在檢測手指等的靜電觸摸尤其是多次觸摸的情況下，向在第I方向上配置的導(dǎo)體供給發(fā)送信號，并且從在與第I方向不同的第2方向上配置的導(dǎo)體接收信號。另外，在指示體是如上述的位置指示器100那樣具有用于發(fā)送位置指示信號的電氣電路和驅(qū)動該電氣電路的驅(qū)動電源的有源靜電筆的情況下，采用從在第I方向和第2方向上配置的各個導(dǎo)體接收信號的結(jié)構(gòu)。另外，關(guān)于交叉點型靜電容量方式的位置檢測裝置的原理等，已在本申請的
【申請人】申請的公開公報即日本特開2011-3035號公報、日本特開2011-3036號公報、日本特開2012-123599號公報等中詳細(xì)說明。
[0120]該實施方式的位置檢測裝置201如圖7所示由構(gòu)成觸摸屏(位置檢測傳感器)的傳感器300、和控制裝置部400構(gòu)成。
[0121]在該例中，傳感器300是從下層側(cè)起依次層壓Y導(dǎo)體組302、絕緣層、X導(dǎo)體組301而形成的，具有X導(dǎo)體組301和Y導(dǎo)體組302在相互垂直的方向上相交而成的柵格結(jié)構(gòu)。Y導(dǎo)體組302如圖7及后述的圖9所示，例如是將橫向(X軸方向)延伸的多個Y導(dǎo)體
為 I 以上的整數(shù)) 相互隔開規(guī)定間隔排列配置形成的 。另外， X 導(dǎo)體組 301 是將與 Y 導(dǎo)體302Y1、302Y2、相交在該例中是垂直的、沿縱向(Y軸方向)延伸的多個X導(dǎo)體301Xl、301X2、"_301Xm(m為I以上的整數(shù))相互隔開規(guī)定間隔排列配置形成的。
[0122]在該實施方式的傳感器300中，構(gòu)成X導(dǎo)體組301的多個X導(dǎo)體301Χ1、301Χ2ν.301乂111是第1導(dǎo)體，構(gòu)成￥導(dǎo)體組302的多個￥導(dǎo)體302￥1、302￥2、."302￥11是第2導(dǎo)體。這樣，在位置檢測裝置201中具有如下的結(jié)構(gòu):使用使X導(dǎo)體和Y導(dǎo)體交叉形成的傳感器圖案，檢測手指fg和構(gòu)成有源靜電筆的位置指示器100等指示體指示的位置。
[0123]并且，該實施方式的位置檢測裝置201被搭載于例如被稱為智能電話的便攜式設(shè)備等電子設(shè)備中使用。因此，傳感器300具有與電子設(shè)備具有的顯示畫面的大小對應(yīng)的尺寸。畫面尺寸為例如4英寸左右的大小的指示輸入面(傳感器面)300S，由具有透光性的X導(dǎo)體組301和Y導(dǎo)體組302形成。
[0124]另外，X導(dǎo)體組301和Y導(dǎo)體組302也可以是分別配置在傳感器基板的同一面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)，還可以是在傳感器基板的一面?zhèn)扰渲肵導(dǎo)體組301、在另一面?zhèn)扰渲肶導(dǎo)體組302的結(jié)構(gòu)。
[0125]控制裝置部400由成為與傳感器300的輸入輸出接口的多路調(diào)制器401、手指觸摸/筆檢測電路402和控制電路403構(gòu)成。
[0126]控制電路4 O 3用于控制位置檢測裝置2 O I整體的動作，在該例中由MP U(microprocessor unit:微處理器)構(gòu)成。該實施方式的位置檢測裝置201進(jìn)行如下控制:即以時分方式進(jìn)行手指觸摸的檢測和基于位置指示器100等的筆觸摸的檢測。即，在該實施方式的位置檢測裝置201中，如圖8所示，交替地以時分方式執(zhí)行用于執(zhí)行筆觸摸的檢測的筆檢測期間PP、和執(zhí)行手指觸摸的檢測的手指觸摸檢測期間PF。
[0127]控制電路403按照手指觸摸檢測期間PF和筆檢測期間PP切換控制多路調(diào)制器401和手指觸摸/筆檢測電路402。
[0128]控制裝置部400在手指觸摸檢測期間，使將X導(dǎo)體和Y導(dǎo)體交叉形成的柵格結(jié)構(gòu)的傳感器300的傳感器圖案的各個交點處的靜電容量在手指觸摸的位置變化，因而通過檢測該靜電容量的變化，能夠檢測手指觸摸的位置。
[0129]另外，控制裝置部400在筆檢測期間PP，通過傳感器300檢測從位置指示器100發(fā)送的信號Sc。并且，控制裝置部400根據(jù)來自該位置指示器100的信號Sc的接收信息，判定位置指示器100處于從傳感器300的傳感器面300S離開某種程度以上的距離、例如離開Icm以上的距離的懸停狀態(tài)，還是處于接近傳感器300的傳感器面300S達(dá)Icm以內(nèi)的距離的狀態(tài)，根據(jù)其判定結(jié)果生成針對位置指示器100的模式指示信號，并通過無線通信電路發(fā)送給位置指示器100。
[0130]并且，在位置指示器100處于接近傳感器300的傳感器面300S達(dá)例如Icm以內(nèi)的距離的狀態(tài)時，在位置檢測裝置201中，不僅在傳感器300的X導(dǎo)體組301(第I導(dǎo)體:X導(dǎo)體)，而且也在Y導(dǎo)體組302(第2導(dǎo)體:Y導(dǎo)體)接收來自該位置指示器100的信號Sc。并且，控制裝置部400對于構(gòu)成第I導(dǎo)體和第2導(dǎo)體的各個導(dǎo)體，測定從位置指示器100發(fā)送的信號Sc的電平，并確定接收信號成為高電平的各個第I導(dǎo)體和第2導(dǎo)體，由此檢測位置指示器100在傳感器300上的指示。
[0131]另外，在處于與傳感器300的傳感器面300S抵接的狀態(tài)時，在位置檢測裝置201中檢測位置指示器100在傳感器300上的指示位置，接收與施加給位置指示器100的中心電極5的筆壓對應(yīng)的數(shù)據(jù)并檢測該筆壓，并且檢測位置指示器100相對于傳感器300的傳感器面300S的傾斜角。
[0132]〈位置檢測裝置201的控制裝置部400的結(jié)構(gòu)例〉
[0133]圖9是表示位置檢測裝置201的控制裝置部400的結(jié)構(gòu)圖的一例的圖，主要示出了以筆檢測電路402P的部分為中心而提取的結(jié)構(gòu)例。因此，該圖9的結(jié)構(gòu)例的電路是在筆檢測期間PP進(jìn)行動作的電路。該筆檢測電路402P構(gòu)成信號處理裝置的第I實施方式。
[0134]該例的筆檢測電路402P如圖9所示具有針對傳感器300設(shè)置的導(dǎo)體選擇電路411、放大電路412、帶通濾波器電路413、檢波電路414、采樣保持電路415、模擬-數(shù)字變換電路(以下稱為AD變換電路)416，并且具有如述的控制電路403。
[0135]另外，在筆檢測電路402P中，構(gòu)成無線通信電路的無線通信模塊417與控制電路403連接。該無線通信模塊417用于與位置指示器100的無線通信模塊22進(jìn)行無線通信，在該實施方式中采用藍(lán)牙(注冊商標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)的近距離無線通信。
[0136]導(dǎo)體選擇電路411構(gòu)成前述的多路調(diào)制器401的一部分。由放大電路412、帶通濾波器電路413、檢波電路414、采樣保持電路415和AD變換電路416構(gòu)成前述的手指觸摸/筆檢測電路402中的筆檢測電路的部分。
[0137]導(dǎo)體選擇電路411根據(jù)來自控制電路403的控制信號CM，從第I導(dǎo)體301XI?301Xm及第2導(dǎo)體302Y1?302Yn中分別選擇一條導(dǎo)體。將由導(dǎo)體選擇電路411選擇的導(dǎo)體有選擇地與放大電路412連接，來自位置指示器100的信號通過放大電路412被放大。將該放大電路412的輸出供給帶通濾波器電路413，使僅提取從位置指示器100發(fā)送的信號的頻率的成分。
[0138]檢波電路414對帶通濾波器電路413的輸出信號進(jìn)行檢波。將該檢波電路414的輸出信號供給采樣保持電路415，根據(jù)來自控制電路403的采樣信號在規(guī)定的定時進(jìn)行采樣保持，然后通過AD變換電路416被變換為數(shù)字值。來自AD變換電路416的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被控制電路403讀取，并按照在控制電路403內(nèi)部的ROM中存儲的程序進(jìn)行處理。
[0139]S卩，控制電路403進(jìn)行動作分別向采樣保持電路415、AD變換電路416及導(dǎo)體選擇電路411發(fā)送控制信號。并且，控制電路403進(jìn)行如下的信號處理，即用于根據(jù)來自AD變換電路416的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行位置指示器100的懸停狀態(tài)的檢測、位置指示器100在傳感器300上指示的位置坐標(biāo)的檢測、位置指示器100相對于傳感器300的傳感器面300S的傾斜角的檢測。
[0140]下面，說明控制電路403的對位置指示器100的懸停狀態(tài)的檢測處理。
[0141]如前面所述，位置指示器100在懸停狀態(tài)下從中心電極5和周邊電極6雙方間歇地發(fā)送相對較大的信號電平的信號Sc。并且，在位置檢測裝置201中，在該懸停狀態(tài)的檢測處理中在傳感器300接收從位置指示器100發(fā)送的信號，控制電路403判定在該傳感器面300S中來自位置指示器100的中心電極5和周邊電極6的信號的接收狀態(tài)，由此判定位置指示器100是否位于接近傳感器面300S的規(guī)定的距離(高度)以內(nèi)的懸停位置。在該例中，如前面所述，接近的規(guī)定的距離以內(nèi)是指傳感器面300S和位置指示器100的中心電極5的頂端5a的距離在例如Icm以內(nèi)。
[0142]在該實施方式中，控制電路403為了懸停狀態(tài)的檢測處理具有作為基于軟件程序的軟件處理功能的、如圖9所示的對象區(qū)域檢測電路4031、對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032、和判定結(jié)果指示電路4033。
[0143]其中，對象區(qū)域是指根據(jù)從中心電極5和周邊電極6分別發(fā)送的信號而在傳感器300上形成的感應(yīng)區(qū)域。在以下的說明中為了簡化說明，將根據(jù)從中心電極5和周邊電極6分別發(fā)送的信號而在傳感器300上形成的對象區(qū)域分別稱為中心電極5的對象區(qū)域和周邊電極6的對象區(qū)域。
[0144]圖10是用于說明與構(gòu)成位置指示器100的芯體的中心電極5的頂端5a距傳感器面300S的不同距離對應(yīng)的、傳感器上的對象區(qū)域的出現(xiàn)狀態(tài)的變化的圖，為了方便起見假設(shè)是位置指示器100直立在傳感器面300S上的狀態(tài)的情形。在該圖10的左側(cè)示出了位置指示器100的中心電極5的頂端5a距傳感器面300S的距離(高度)，在中央示出了在此時的傳感器面300S上形成的對象區(qū)域的出現(xiàn)狀態(tài)，在右側(cè)示出了此時由控制電路403檢測出的來自傳感器300的導(dǎo)體的信號電平。另外，在圖10中，信號電平表示傳感器面300S的特定的Y坐標(biāo)位置Y i處的X坐標(biāo)方向的變化。
[0145]圖10(A)表示位置指示器100的中心電極5的頂端5a位于距離傳感器面300S比較遠(yuǎn)的高度hi的位置的狀態(tài)(第3懸停狀態(tài))、例如離開5cm以上的狀態(tài)，在傳感器面300S上形成有諸如使中心電極5和周邊電極6各自的對象區(qū)域彼此不分離而作為整體成為一塊的對象區(qū)域OBl。并且，此時由控制電路403檢測出的來自傳感器300的導(dǎo)體的信號電平為整體較低的狀態(tài)。
[0146]圖10(B)表示位置指示器100的中心電極5的頂端5a距傳感器面300S的高度雖然小于所述高度h1、但是比接近狀態(tài)的高度h3(例如2cm)大的高度h2的位置的狀態(tài)(第2懸停狀態(tài))。此時，在傳感器面300S上形成有諸如使中心電極5的對象區(qū)域和周邊電極6的對象區(qū)域彼此不明確分離而作為整體成為一塊的對象區(qū)域0B2。但是，此時也存在能夠根據(jù)由控制電路403檢測出的來自傳感器300的導(dǎo)體的信號電平相互識別中心電極5和周邊電極6的情況。
[0147]圖10(C)表示位置指示器100的中心電極5的頂端5a距傳感器面300S的高度在比所述高度h2小的接近狀態(tài)的高度h3 (例如I cm)以內(nèi)的位置的狀態(tài)(第I懸停狀態(tài))。此時，在傳感器面300S上得到相互分開的中心電極5的對象區(qū)域OBa和周邊電極6的對象區(qū)域OBb。并且，此時由控制電路403檢測出的來自傳感器300的導(dǎo)體的信號電平是與各個對象區(qū)域OBa、OBb分別對應(yīng)的信號電平。
[0148]另外，在位置指示器100未直立在傳感器面300S上、而是以規(guī)定的角度傾斜時，存在與周邊電極6對應(yīng)形成的對象區(qū)域OBb的一部分和中心電極5的對象區(qū)域OBa重疊的情況，但是至少在傾斜的方向上，周邊電極6的對象區(qū)域OBb不與中心電極5的對象區(qū)域OBa重疊，而是彼此分離的狀態(tài)(參照圖11(D))。
[0149]在該實施方式中，如該圖1O(C)所示，在與中心電極5對應(yīng)的對象區(qū)域OBa不與周邊電極6的對象區(qū)域OBb的至少一部分重疊、而是處于彼此分離的狀態(tài)時，控制電路403判定為位置指示器100處于接近傳感器面300S的狀態(tài)。
[0150]另外，也可以是，控制電路403不是僅根據(jù)中心電極5的對象區(qū)域OBa不與周邊電極6的對象區(qū)域OBb的至少一部分重疊、而是處于彼此分離的狀態(tài)，判定位置指示器100處于接近傳感器面300S的狀態(tài)，而是當(dāng)一并檢測出在中心電極的對象區(qū)域OBa得到的信號電平達(dá)到規(guī)定的閾值電平Lth以上時，判定位置指示器100處于接近傳感器面300S的狀態(tài)。在這種情況下，通過改變閾值電平Lth，能夠改變對檢測為接近狀態(tài)的位置指示器100的中心電極5的頂端5a的高度h3的設(shè)定。
[0151]在控制電路403中，在對象區(qū)域檢測電路4031進(jìn)行根據(jù)從位置指示器100發(fā)送的信號而形成的對象區(qū)域的檢測。并且，在對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032中，確認(rèn)所檢測出的對象區(qū)域的出現(xiàn)狀態(tài)是圖10(A)、(B)、(C)中的哪種狀態(tài)，并判定所檢測出的對象區(qū)域是否處于圖10(C)的出現(xiàn)狀態(tài)。并且，對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032將其判定結(jié)果發(fā)送給判定結(jié)果指示電路4033。判定結(jié)果指示電路4033按照從對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032接收到的判定結(jié)果，將懸停模式或者位置指示模式中任意一種模式的指示信息通過無線通信模塊417發(fā)送給位置指示器100。
[0152]另外，如前面所述，即使是判定結(jié)果指示電路4033判定為從對位置指示器100進(jìn)行位置指示模式的指示的狀態(tài)、變?yōu)閷ξ恢弥甘酒?00發(fā)送懸停模式的指示的狀態(tài)時，也不馬上向位置指示器100發(fā)送懸停模式的指示，而是在判別為被判定從進(jìn)行位置指示模式的指示的狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)送懸停模式的指示的狀態(tài)的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間以上例如5秒以上時，向位置指示器100發(fā)送懸停模式的指示。
[0153]下面，說明位置檢測裝置201的筆檢測電路402P檢測位置指示器100的指示位置及傾斜角時的動作。
[0154]在該實施方式中，控制電路403具有作為基于軟件程序的軟件處理功能的如圖9所示的指示位置檢測電路4034和傾斜角檢測電路4035。指示位置檢測電路4034和傾斜角檢測電路4035被控制成在檢測出對位置指示器100指示了位置指示模式的狀態(tài)、即檢測出位置指示器100接近傳感器面300S在高度h3以內(nèi)的第I懸停狀態(tài)的情況下進(jìn)行動作。
[0155]此時，如前面所述，位置指示器100按照來自位置檢測裝置201的位置指示模式的設(shè)定指示，在期間TA僅從中心電極5發(fā)送信號Sc，在期間TB從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送信號Sc。并且，在位置檢測裝置201的傳感器面300s中，如圖10(C)所示，處于由中心電極5和周邊電極6形成的對象區(qū)域OBa和OBb彼此分離且能夠檢測的狀態(tài)。
[0156]并且，在位置指示模式時，在來自位置指示器100的信號Sc中包含用于識別供給該信號Sc的電極的識別信息，因而通過在筆檢測電路402P的控制電路403中檢測該識別信息，能夠分別識別并取得來自各個對象區(qū)域0Ba、0Bb的接收信號。即，從位置指示器100在圖5所示的期間TA中僅從中心電極5發(fā)送如圖5(E)所示的信號Sc(識別信息“00”)，在傳感器300僅檢測到對象區(qū)域OBa。另外，在期間TB中，從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送如圖5(E)所示的信號Sc(識別信息“10”)，在傳感器300檢測到對象區(qū)域OBa和對象區(qū)域OBb。
[0157]在控制電路403的指示位置檢測電路4034中，檢測中心電極5的對象區(qū)域OBa的重心位置作為位置指示器100在傳感器300上的指示位置。其中，對象區(qū)域OBa的重心位置是使用在對象區(qū)域OBa內(nèi)的傳感器300上的多個導(dǎo)體得到的信號電平計算出的位置。
[0158]S卩，如圖1l(A)所示，在位置指示器100與傳感器面300S垂直時，如圖1l(B)所示，對象區(qū)域OBa成為正圓形狀，基于構(gòu)成位置指示器100的芯體的中心電極5的指示位置Pt與對象區(qū)域OBa的中心位置一致。與此相對，如圖1l(C)所示，在位置指示器100傾斜的情況下，傳感器面300S上的對象區(qū)域OBa成為如圖1l(D)所示的橢圓，而且基于位置指示器100的指示位置Pt成為偏離對象區(qū)域OBa的中心位置的狀態(tài)。
[0159]但是，在包含于對象區(qū)域OBa內(nèi)的傳感器300上的導(dǎo)體得到的信號的電平成為與中心電極5的頂端5a的指示位置對應(yīng)的信號電平，能夠基本正確地得到由位置指示器100指示的位置。
[0160]接著，在該實施方式中，控制電路403的傾斜角檢測電路4035在該例中根據(jù)與位置指示器100的中心電極5對應(yīng)的對象區(qū)域OBa、和與周邊電極6對應(yīng)的對象區(qū)域OBb的形狀及兩者的關(guān)系，求出位置指示器100的傾斜角。即，在位置指示器100與傳感器面300S垂直時，對象區(qū)域OBa成為正圓形狀，并且對象區(qū)域OBb成為中心位置和對象OBa—致的圓環(huán)形狀。
[0161]另一方面，在位置指示器100按照圖1l(C)所示傾斜時，如圖1l(D)所示，對象區(qū)域OBa成為以傾斜的方向為長軸、且達(dá)到與其傾斜對應(yīng)的長徑的長度的橢圓形狀，對象區(qū)域OBb也成為在傾斜的方向上延伸的圓環(huán)形狀。因此，能夠根據(jù)這些對象區(qū)域Oba和對象區(qū)域OBb的形狀及兩者的關(guān)系檢測位置指示器100的傾斜。
[0162]下面，參照圖12的流程圖說明如上所述構(gòu)成的控制電路403檢測位置指示器100的傾斜的處理的流程的一例。
[0163]控制電路403通過傳感器300的導(dǎo)體組接收來自位置指示器100的信號Sc，根據(jù)對象區(qū)域檢測電路4031的功能執(zhí)行對象區(qū)域的檢測處理(步驟S201)。
[0164]當(dāng)在步驟S201結(jié)束對象區(qū)域的檢測處理后，控制電路403根據(jù)對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032的功能確認(rèn)對象區(qū)域的傳感器面300S上的出現(xiàn)狀態(tài)，并判定是否是對象區(qū)域相互分離且能夠檢測的狀態(tài)。如果是對象區(qū)域相互分離且能夠檢測的狀態(tài)，則對各個對象區(qū)域判定是中心電極5、周邊電極6的哪個對象區(qū)域的區(qū)域?qū)傩?步驟S202)。
[0165]并且，控制電路403根據(jù)對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032的功能，判別中心電極5的對象區(qū)域是否與周邊電極6的對象區(qū)域分離且能夠識別(步驟S203)。
[0166]在步驟S203，在判別為由中心電極5形成的對象區(qū)域不能與由周邊電極6的對象區(qū)域分離并進(jìn)行識別時，控制電路403根據(jù)對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032的功能，判別從前一次向位置指示器100發(fā)送位置指示模式的指示的狀態(tài)起是否經(jīng)過了規(guī)定時間例如5秒鐘(步驟 S204)。
[0167]在該步驟S204，在判別為從前一次發(fā)送位置指示模式的指示的狀態(tài)起經(jīng)過了規(guī)定時間以上的時間時，控制電路403根據(jù)判定結(jié)果指示電路4033的功能，通過無線通信模塊417利用無線信號向位置指示器100發(fā)送懸停模式的設(shè)定指示(步驟S205)。在該步驟S205之后，控制電路403使處理返回到步驟S201，并反復(fù)該步驟S201以后的處理。
[0168]另外，在步驟S203，在判別為由中心電極5形成的對象區(qū)域能夠與由周邊電極6的對象區(qū)域分離并進(jìn)行識別時，控制電路403根據(jù)判定結(jié)果指示電路4033的功能，通過無線通信模塊417利用無線信號向位置指示器100發(fā)送位置指示模式的設(shè)定指示(步驟S206)。在步驟S204，在判別為從前一次發(fā)送位置指示模式的指示的狀態(tài)起尚未經(jīng)過規(guī)定時間以上的時間時，控制電路403也使處理進(jìn)入該步驟S206，并通過無線通信模塊417利用無線信號向位置指示器100發(fā)送位置指示模式的設(shè)定指示。
[0169]在通過步驟S206向位置指示器100發(fā)送了位置指示模式的設(shè)定指示后，控制電路403根據(jù)指示位置檢測電路4034的功能，按照前面所述檢測由位置指示器指示的傳感器300上的位置(步驟S207)。
[0170]接著，控制電路403判別位置檢測裝置201或者位置檢測裝置201所連接的電子設(shè)備是否請求了位置指示器100的傾斜角的檢測(步驟S208)，在未請求傾斜角的檢測時，使處理返回到步驟S201，并反復(fù)該步驟S201以后的處理。并且，當(dāng)在步驟S208判別為請求了位置指示器100的傾斜角的檢測時，控制電路403根據(jù)傾斜角檢測電路4035的功能，檢測位置指示器100的傾斜角(步驟S209)。然后，控制電路403使處理返回到步驟S201，并反復(fù)該步驟S201以后的處理。
[0171]另外，位置指示器100在從圖9所示的位置檢測裝置201的筆檢測電路402P通過無線通信模塊417都未接收到位置指示模式和懸停模式的設(shè)定指示時，將自身設(shè)定為懸停模式的狀態(tài)。
[0172][第I實施方式的效果]
[0173]在上述的第I實施方式的位置指示器100中，在懸停模式時，將對中心電極5和周邊電極6供給的交流信號的信號電平設(shè)定成比位置指示模式時大的信號電平，因而能夠在位置檢測裝置201高靈敏度地檢測位置指示器100的懸停狀態(tài)。并且，即使是增大交流信號的信號電平時，由于交流信號是從位置指示器100間歇地發(fā)送的，因而能夠抑制功耗。
[0174]另外，通過從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送交流信號，能夠有效地向位置檢測裝置201的傳感器300發(fā)送信號，位置檢測裝置201對位置指示器100的懸停狀態(tài)的檢測靈敏度提高。
[0175]并且，在位置檢測裝置201中，根據(jù)從位置指示器100接收到的信號，識別在位置檢測裝置201的傳感器300的傳感器面300S上位置指示器100是否處于規(guī)定的懸停狀態(tài)，在位置指示器100處于足夠接近位置檢測裝置201的傳感器300的傳感器面300S的懸停狀態(tài)時，向位置指示器100發(fā)送位置指示模式的設(shè)定指示，因而在位置檢測裝置201中能夠從位置指示器100不與傳感器面300S抵接的懸停狀態(tài)時起進(jìn)行指示位置的檢測，并且能夠根據(jù)需要檢測位置指示器100的傾斜角。
[0176][第I實施方式的變形例]
[0177]另外，在上述的實施方式中，在懸停模式時，位置指示器100從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送信號Sc，但也可以構(gòu)成為僅從周邊電極6發(fā)送信號Sc。
[0178]另外，在上述的第I實施方式中，從位置檢測裝置201的筆檢測電路402P通過無線通信模塊417向位置指示器100發(fā)送懸停模式的設(shè)定指示和位置指示模式的設(shè)定指示雙方，但也可以構(gòu)成為不發(fā)送懸停模式的設(shè)定指示，而與檢測到位置指示器100接近傳感器面300S達(dá)規(guī)定的距離(高度)的情況對應(yīng)，通過傳感器300反復(fù)對位置指示器100指示將位置指示器100設(shè)定為位置指示模式的信號，在位置指示器100持續(xù)規(guī)定時間例如5秒鐘未能通過傳感器300接收到設(shè)定位置指示模式的信號時，由位置指示器100自身將位置指示模式解除。另外也可以是，與在規(guī)定時間內(nèi)未檢測到位置指示器100接近傳感器面300S達(dá)規(guī)定的距離(高度)的情況對應(yīng)，通過無線通信模塊417從位置檢測裝置201的筆檢測電路402P向位置指示器100發(fā)送將位置指示器100設(shè)定為懸停模式的指示。如果這樣構(gòu)成，通過進(jìn)行僅設(shè)定懸停模式和位置指示模式中的一種模式的指示，能夠進(jìn)行模式的切換控制。
[0179]另外，在上述的實施方式中，在位置指示模式時，將識別信息包含在信號Sc中從位置指示器100進(jìn)行發(fā)送，以便識別將由信號生成電路12生成的信號Sc供給中心電極5的時候、和供給中心電極5及周邊電極6的時候。但是，識別兩者的方法不限于將識別信息包含在信號Sc中的方法。
[0180]例如，在上述的實施方式中，在僅供給中心電極5的信號Sc中包含筆壓數(shù)據(jù)，在供給中心電極5及周邊電極6的信號Sc中不包含筆壓數(shù)據(jù)。因此，位置檢測裝置201在接收到包含筆壓數(shù)據(jù)的信號Sc時，能夠識別出在位置指示器100僅從中心電極5發(fā)送信號，并能夠識別出在下一個期間從中心電極5及周邊電極6發(fā)送信號Sc。
[0181]另外，基于同樣的考慮，也能夠根據(jù)僅在中心電極5發(fā)送信號Sc的期間TA的期間長度、和在中心電極5及周邊電極6發(fā)送信號Sc的期間TB的期間長度的不同，識別出在位置指示器100僅選擇中心電極5、以及中心電極5和周邊電極6都被選擇。
[0182]另外，也可以是，例如僅在從中心電極5發(fā)送信號Sc的期間TA之后設(shè)計規(guī)定長度的信號停止期間，或插入能夠與其它信號區(qū)分的規(guī)定的信號來取代停止期間，使能夠識別從中心電極5發(fā)送信號Sc的期間TA、和從中心電極5及周邊電極6發(fā)送信號Sc的期間。
[0183]另外，也可以是，以能夠生成多個頻率的信號的方式構(gòu)成在信號生成電路12設(shè)置的振蕩電路，在懸停模式時，將其中一個頻率的信號供給中心電極5和周邊電極6，在位置指示模式時，向中心電極5和周邊電極6供給彼此不同的頻率的信號，由此能夠在位置檢測裝置識別中心電極5和周邊電極6。
[0184]另外，在上述各個實施方式的懸停狀態(tài)的檢測處理中，對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路4032根據(jù)是否能夠識別中心電極5和周邊電極6，判定位置指示器100的中心電極5的頂端5a接近位置檢測裝置201的傳感器面的狀態(tài)。但是，不限于該方法，也可以是，對象區(qū)域出現(xiàn)狀態(tài)判定電路403 2根據(jù)中心電極5的對象區(qū)域的大小及/或周邊電極6的對象區(qū)域的大小是否是規(guī)定的大小，判定位置指示器100的中心電極5的頂端5a針對位置檢測裝置201的傳感器面的接近狀態(tài)。
[0185]另外，在上述實施方式中，在位置指示模式時設(shè)計期間TB，以便求出位置指示器100的傾斜角，但也可以是，在不需要檢測傾斜角的情況下僅執(zhí)行期間TA。
[0186]另外，在第I實施方式中，位置指示器100根據(jù)從位置檢測裝置通過無線通信模塊接收到的信號，進(jìn)行懸停模式和位置指示模式的切換。但是，也能夠構(gòu)成為，位置指示器的懸停模式和位置指示模式的模式切換不是根據(jù)從位置檢測裝置通過無線通信模塊接收到的信號進(jìn)行，而是僅在位置指示器自身進(jìn)行。
[0187]即，在上述的第I實施方式中，根據(jù)由從位置指示器100發(fā)送的信號而形成的對象區(qū)域的出現(xiàn)狀態(tài)的檢測，進(jìn)行位置指示器100是否接近傳感器面300S達(dá)規(guī)定的距離(高度)的判別，并根據(jù)其檢測結(jié)果進(jìn)行懸停模式和位置指示模式之間的模式切換。與此相對，通過使用位置指示器100具有的作為壓力檢測單元的筆壓檢測模塊4的筆壓檢測結(jié)果，不需根據(jù)來自位置檢測裝置的信號，在位置指示器自身即可進(jìn)行懸停模式和位置指示模式的切換。具體而言，與作為位置指示器100的芯體的中心電極5與位置檢測裝置201的傳感器面接觸，并且在筆壓檢測模塊4檢測出中心電極5被施加了規(guī)定的壓力(零以上)的情況對應(yīng)，被設(shè)定為懸停模式的位置指示器100從懸停模式切換為位置指示模式并發(fā)送信號。除此以外的動作與前面說明的一樣。
[0188]在這樣構(gòu)成的情況下，根據(jù)在筆壓檢測模塊4檢測出的筆壓值，檢測作為位置指示器100的芯體的中心電極5與位置檢測裝置201的傳感器抵接，并從懸停模式切換為位置指示模式，因而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確反映了使用者使用位置指示器100的位置指示的意思的模式的切換控制。
[0189][第2實施方式]
[0190]在上述的第I實施方式中，通過無線通信模塊417及無線通信模塊22向位置指示器100發(fā)送來自位置檢測裝置201的筆檢測電路402P的判定結(jié)果指示電路4033的判定結(jié)果即懸停模式的設(shè)定指示和位置指示模式的設(shè)定指示。但是，來自位置檢測裝置201的筆檢測電路402P的懸停模式的設(shè)定指示和位置指示模式的設(shè)定指示，也能夠從位置檢測裝置201的傳感器300通過位置指示器100的中心電極5進(jìn)行傳送。該第2實施方式是這種情況的一例。該第2實施方式的位置指示器100A的功能性結(jié)構(gòu)與圖2及圖3所示的第I實施方式的位置指不器100相同。
[0191]圖13表示該第2實施方式的位置指示器100A的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例。在該圖13中，對與圖3所示的上述第I實施方式的位置指示器100的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例相同的部分，標(biāo)注相同的參照標(biāo)號并省略其詳細(xì)說明。
[0192]在該第2實施方式中，如圖13所示設(shè)置切換開關(guān)電路16，將其共同接點端子與中心電極5連接。并且，將該切換開關(guān)電路16的一個固定接點端子Tc與信號生成電路12的輸出端連接，將另一個固定接點端子Re通過接收放大器17與控制器11的信號接收端子Rv連接。并且，控制器11對該切換開關(guān)電路16供給切換控制信號SW3。其它是與圖3所示的第I實施方式的位置指示器100—樣構(gòu)成的。另外，在該第2實施方式中，控制器11通過無線通信模塊22向位置檢測裝置201發(fā)送位置指示器100A的識別信息和旁側(cè)開關(guān)的信息。
[0193]在該第2實施方式的位置指示器100A中，控制器11在懸停模式時使用切換控制信號SW3以如下方式切換控制切換開關(guān)電路16，即在圖6所示的間歇性的脈沖串信號的發(fā)送期間中與固定接點端子Tc連接，在剛剛發(fā)送該間歇性的脈沖串信號之后，僅在足以接收來自傳感器300的信號的期間與固定接點端子Re連接。
[0194]另外，控制器11在位置指示模式時使用切換控制信號SW3以如下方式切換控制切換開關(guān)電路16，即在適當(dāng)?shù)拈g歇性定時例如緊接著圖5(E)所示的脈沖串信號發(fā)送期間之后，僅在足以接收來自傳感器300的信號的期間與固定接點端子Re連接，在其它期間與固定接點端子Tc連接。
[0195]另一方面，位置檢測裝置201的筆檢測電路402P根據(jù)從位置指示器100A接收到的脈沖串信號，將該脈沖串信號的接收中斷的時刻作為起始時刻，從判定結(jié)果指示電路4033通過傳感器300向位置指示器100A發(fā)送懸停模式的設(shè)定指示或者位置指示模式的設(shè)定指示的信息。
[0196]位置指示器100A的控制器11在從位置檢測裝置201接收到懸停模式的指示時和從位置檢測裝置201不能接收任何信號時，將位置指示器100A設(shè)為懸停模式的狀態(tài)。并且，在從位置檢測裝置201接收到位置指示模式的指示時，將位置指示器100A切換為位置指示模式。
[0197]另外，在該第2實施方式中，位置檢測裝置201的筆檢測電路402P在檢測到不發(fā)送懸停模式的設(shè)定指示、并且位置指示器100A接近傳感器面300S達(dá)規(guī)定的距離時，通過傳感器300對位置指示器100A指示位置指示模式的設(shè)定，在檢測到未檢測出位置指示器100A接近傳感器面300S達(dá)規(guī)定的距離的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間例如5秒鐘以上時，對位置指示器100A指示位置指示模式解除指示。
[0198]在上述的第2實施方式中，位置指示器100A與第I實施方式一樣地根據(jù)來自位置檢測裝置201的指示信息進(jìn)行懸停模式和位置指示模式的切換，但當(dāng)然也可以如前面所述，根據(jù)筆壓檢測模塊4的筆壓值進(jìn)行懸停模式和位置指示模式之間的模式切換。
[0199][第3實施方式]
[0200]在上述的實施方式中，在位置指示模式時，通過中心電極5、周邊電極6發(fā)送由信號生成電路12生成的信號Sc。在第3實施方式的位置指示器100B中，在位置指示模式時，通過靜電耦合來接收來自位置檢測裝置201的信號，對該接收到的信號進(jìn)行信號增強等，并反饋給位置檢測裝置201。
[0201]該第3實施方式的位置指示器100B的功能性結(jié)構(gòu)與圖2及圖3所示的第I實施方式的位置指示器100相同。第3實施方式的位置指示器100B的信號處理電路的結(jié)構(gòu)與上述的第I?第2實施方式不同。圖14表示該第3實施方式的位置指示器100B的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例。在該圖14中，對與圖3所示的信號處理電路的結(jié)構(gòu)例相同的部分標(biāo)注相同的參照標(biāo)號。
[0202]在該第3實施方式中，信號生成電路12在懸停模式時將圖6(A)(B)所示的第I信號電平GNl的間歇性信號(脈沖串信號)作為信號Sc進(jìn)行發(fā)送，并從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送。
[0203]并且，在該第3實施方式中，信號生成電路12在位置指示模式的期間TA停止振蕩器的振蕩。并且，在該期間TA中，在周邊電極6接收來自位置檢測裝置201的傳感器的信號，將對該接收信號實施了規(guī)定的信號處理后的信號通過中心電極5反饋給位置檢測裝置201的傳感器。其中，規(guī)定的信號處理在該例中指信號增強處理，除將從傳感器接收到的信號的信號電平放大為規(guī)定的信號電平的處理以外，也包括將從傳感器接收到的信號的變形的處理、或者控制輸入信號的相位的處理。
[0204]另外，在該第3實施方式中，將筆壓檢測模塊4檢測出的筆壓值的信息、與旁側(cè)開關(guān)的信息和位置指示器100B的識別信息一起，通過無線通信模塊22無線發(fā)送給位置檢測裝置201。
[0205]另外，在該第3實施方式中，信號生成電路12在位置指示模式的期間TB中將第2信號電平GN2的信號作為信號Sc進(jìn)行發(fā)送，并從中心電極5和周邊電極6雙方發(fā)送。另外，在該期間TB中發(fā)送的信號Sc與前述的實施方式一樣包括識別信息。
[0206]如上所述，在該第3實施方式中，如圖14所示，在信號處理電路中設(shè)有開關(guān)電路171、172、173、174和發(fā)送信號處理電路175。
[0207]并且，開關(guān)電路171的可動接點端子與中心電極5連接，一個固定接點端子H與信號生成電路12的輸出端連接，另一個固定接點端子D與開關(guān)電路173的可動接點端子連接。并且，開關(guān)電路172的可動接點端子與周邊電極6連接，一個固定接點端子H與信號生成電路12的輸出端連接，另一個固定接點端子D與開關(guān)電路174的可動接點端子連接。
[0208]并且，開關(guān)電路173及174的一個固定接點端子SL與信號生成電路12的輸出端連接。此外，開關(guān)電路174的另一個固定接點端子P與發(fā)送信號處理電路175的輸入端連接，開關(guān)電路173的另一個固定接點端子P與發(fā)送信號處理電路175的輸出端連接。
[0209]并且，根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW4，開關(guān)電路171及172在懸停模式時分別被切換至一個固定接點端子H側(cè)，在位置指示模式時分別被切換至另一個固定接點端子D偵U。并且，根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW5，開關(guān)電路173及174在位置指示模式的期間TA分別被切換至另一個固定接點端子P側(cè)，在期間TB分別被切換至一個固定接點端子SL側(cè)。
[0210]由于是如上所述構(gòu)成的，因而在該第3實施方式的位置指示器100B中，在懸停模式時，根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW4，開關(guān)電路171及172連接至固定接點端子H側(cè)，因而與上述的實施方式一樣，從中心電極5及周邊電極6雙方間歇地發(fā)送第I信號電平GNl的信號。
[0211 ]并且，在根據(jù)來自位置檢測裝置201的指示信息而成為位置指示模式時，在位置指示器10B中，根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW4，開關(guān)電路171及172連接至固定接點端子D側(cè)。并且，在該位置指示模式時，根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW5，在期間TA，開關(guān)電路173及174連接至固定接點端子P，因而在周邊電極6接收到的來自位置檢測裝置201的傳感器的信號被輸入至發(fā)送信號處理電路175，并進(jìn)行前述的規(guī)定的信號處理。并且，發(fā)送信號處理電路175的處理結(jié)果的信號通過中心電極5被發(fā)送(反饋)給位置檢測裝置201的傳感器。
[0212]另外，在位置指示模式的期間TB，根據(jù)來自控制器11的切換控制信號SW5，開關(guān)電路173及174連接至固定接點端子SL，因而來自信號生成電路12的第2信號電平GN2的信號通過中心電極5及周邊電極6進(jìn)行發(fā)送。在位置檢測裝置201中，與前述的情況一樣，能夠根據(jù)在該期間TB的接收信號檢測位置指示器100B相對于傳感器面的傾斜角。
[0213]另外，在以上的第3實施方式的說明中，在位置指示模式的期間TA，在周邊電極6接收來自位置檢測裝置201的傳感器的信號，在發(fā)送信號處理電路175對該接收信號進(jìn)行處理，然后通過中心電極5進(jìn)行發(fā)送，由此反饋給傳感器，但也可以是，在中心電極5接收來自位置檢測裝置201的傳感器的信號，在發(fā)送信號處理電路175對該接收信號進(jìn)行處理，然后通過周邊電極6進(jìn)行發(fā)送，由此反饋給傳感器。
[0214]另外，在上述的第3實施方式中，位置指示器100B與第I實施方式一樣根據(jù)來自位置檢測裝置201的指示信息進(jìn)行懸停模式和位置指示模式的切換，但當(dāng)然也可以如前面所述，根據(jù)筆壓檢測模塊4的筆壓值進(jìn)行懸停模式和位置指示模式的切換。
[0215][其它實施方式或者變形例]
[0216]在上述的實施方式中，在懸停模式時從中心電極和周邊電極雙方進(jìn)行發(fā)送，但也可以僅從周邊電極進(jìn)行發(fā)送。
[0217]另外，在上述的實施方式中，在懸停模式和位置指示模式時發(fā)送相同頻率的信號，但也可以構(gòu)成為發(fā)送頻率不同的信號。并且，也可以構(gòu)成為，在位置指示模式的期間TA和期間TB都發(fā)送不同頻率的信號。在這種情況下，能夠省略在期間TA和期間TB中分別包含的2比特的識別信息。
[0218]標(biāo)號說明
[0219]I外殼;2印制布線基板;3電池;4筆壓檢測模塊;5中心電極(芯體)；6周邊電極；11控制器；12信號生成電路；10、100A、100B位置指示器;201位置檢測裝置;400控制裝置部；402P筆檢測電路;403控制電路。
【主權(quán)項】
1.一種位置指示器，具有:第I電極，以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置;第2電極，以在所述第I電極的附近包圍所述筆形狀的外殼的中心軸的方式配置；以及生成規(guī)定的信號的信號生成電路，該位置指示器將通過所述信號生成電路生成的信號發(fā)送給位置檢測裝置具有的傳感器，其特征在于， 所述信號生成電路能夠分別生成第I信號電平的信號、和比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號， 所述位置指示器具有信號供給控制電路，將通過所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述位置指示器構(gòu)成為具有檢測施加給所述第I電極的壓力的壓力檢測電路，根據(jù)來自所述壓力檢測電路的輸出信號控制所述信號供給控制電路，由此將所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置指示器，其特征在于， 所述位置指示器構(gòu)成為在所述壓力檢測電路未檢測出規(guī)定的壓力時，至少將所述第I信號電平的信號供給所述第2電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述位置指示器構(gòu)成為具有接收從所述位置檢測裝置發(fā)送的指示信號的接收電路，根據(jù)在所述接收電路接收到的指示信號控制所述信號供給控制電路，由此將所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置指示器，其特征在于， 所述接收電路通過與所述位置檢測裝置具有的所述傳感器之間的靜電耦合來接收所述指示信號。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置指示器，其特征在于， 所述接收電路通過從所述位置檢測裝置發(fā)送的無線信號來接收所述指示信號。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置指示器，其特征在于， 所述位置指示器構(gòu)成為在通過所述接收電路未接收到所述指示信號時，通過所述信號供給控制電路向所述第2電極供給所述第I信號電平的信號。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 通過所述信號供給控制電路向所述第2電極供給的所述第I信號電平的信號是間歇性的信號。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述信號供給控制電路具有與所述第I電極連接的切換電路，通過所述切換電路有選擇地進(jìn)行由所述信號生成電路生成的信號的供給、和通過與所述位置檢測裝置的所述傳感器靜電耦合來接收從所述傳感器供給的信號。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的位置指示器，其特征在于， 所述位置指示器構(gòu)成為具有通過所述切換電路與所述第I電極連接的傳感器信號接收電路，所述信號生成電路生成與通過所述傳感器信號接收電路接收到的信號對應(yīng)的具有規(guī)定的相關(guān)性的信號，并供給所述第2電極。11.一種信號處理電路，在傳感器上靜電檢測與所述傳感器連接的位置指示器，所述傳感器由沿第I方向配置的多個第I導(dǎo)體、和沿與所述第I方向不同的第2方向配置的多個第2導(dǎo)體構(gòu)成，所述位置指示器具有以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置的第I電極、和以在所述第I電極的附近包圍所述外殼的中心軸的方式配置的第2電極，其特征在于， 在所述位置指示器設(shè)有:信號生成電路，能夠分別生成第I信號電平的信號、和比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號；信號供給控制電路，將通過所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極；以及接收電路，接收由所述信號處理電路生成的信號， 在所述信號處理電路中具有發(fā)送電路，通過在所述位置指示器設(shè)置的所述接收電路，供給用于控制在所述位置指示器設(shè)置的所述信號供給控制電路的信號，由此將通過在所述位置指示器設(shè)置的所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號，通過所述信號供給控制電路有選擇地供給所述第2電極。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號處理電路，其特征在于， 通過所述發(fā)送電路向所述位置指示器發(fā)送信號，該信號是根據(jù)通過在所述位置指示器配置的所述第I電極和所述第2電極分別與所述傳感器之間靜電耦合而經(jīng)由所述傳感器檢測出的信號生成的、用于控制在所述位置指示器設(shè)置的所述信號供給控制電路的信號。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號處理電路，其特征在于， 所述位置指示器具有檢測施加給所述第I電極的壓力的壓力檢測電路，在所述信號處理電路中能夠檢測由所述壓力檢測電路檢測出的壓力的信息，根據(jù)由所述信號處理電路檢測出的所述壓力的信息而生成的、用于控制在所述位置指示器設(shè)置的所述信號供給控制電路的信號，通過所述發(fā)送電路被發(fā)送給所述位置指示器。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號處理電路，其特征在于， 根據(jù)通過在所述位置指示器配置的所述第I電極和所述第2電極分別與所述傳感器之間靜電耦合而經(jīng)由所述傳感器檢測出的信號，檢測所述位置指示器相對于所述傳感器的傳感器面的傾斜。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號處理電路，其特征在于， 在所述信號處理電路中設(shè)置的所述發(fā)送電路和在所述位置指示器設(shè)置的所述接收電路進(jìn)行靜電耦合。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號處理電路，其特征在于， 在所述信號處理電路中設(shè)置的所述發(fā)送電路和在所述位置指示器設(shè)置的所述接收電路通過無線信號進(jìn)行耦合。17.—種信號供給控制方法，將通過位置指示器中的信號生成電路而生成的信號供給第I電極和第2電極，所述位置指示器具有以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置的所述第I電極、以在所述第I電極的附近包圍所述筆形狀的外殼的中心軸的方式配置的第2電極、和生成規(guī)定的信號的所述信號生成電路，將由所述信號生成電路生成的信號發(fā)送給位置檢測裝置具有的傳感器，所述信號供給控制方法的特征在于， 所述信號生成電路能夠分別生成第I信號電平的信號、和比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號， 將通過所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極， 根據(jù)所述位置指示器相對于所述位置檢測裝置具有的所述傳感器的傳感器面的高度方向的距離的信息，將所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號供給控制方法，其特征在于， 所述位置指示器具有檢測施加給所述第I電極的壓力的壓力檢測傳感器，所述位置指示器相對于所述傳感器面的高度方向的距離的信息、是從與所述位置指示器是否與所述傳感器的傳感器面抵接對應(yīng)地檢測出的壓力信息中取得的。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號供給控制方法，其特征在于， 所述位置指示器相對于所述傳感器面的高度方向的距離的信息、是從通過在所述位置指示器配置的所述第I電極和所述第2電極分別與所述傳感器之間靜電耦合而經(jīng)由所述傳感器檢測出的信號中取得的。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信號供給控制方法，其特征在于， 在所述位置指示器相對于所述傳感器面的高度方向的距離在規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，將比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號供給所述第2電極。21.—種信號處理方法，在傳感器上靜電檢測與所述傳感器連接的位置指示器，所述傳感器由沿第I方向配置的多個第I導(dǎo)體、和沿與所述第I方向不同的第2方向配置的多個第2導(dǎo)體構(gòu)成，所述位置指示器具有以從筆形狀的外殼的軸心方向的一側(cè)的端部突出的方式配置的第I電極、和以在所述第I電極的附近包圍所述外殼的中心軸的方式配置的第2電極，所述信號處理方法的特征在于， 在所述位置指示器設(shè)有:信號生成電路，能夠分別生成第I信號電平的信號、和比所述第I信號電平低的第2信號電平的信號；信號供給控制電路，將通過所述信號生成電路生成的所述第I信號電平的信號和所述第2信號電平的信號有選擇地供給所述第2電極；以及接收電路，接收用于控制所述信號供給控制電路的信號， 根據(jù)通過所述位置指示器具有的所述第I電極和所述第2電極中至少一個電極與所述傳感器進(jìn)行靜電耦合而得到的信號，生成用于控制在所述位置指示器設(shè)置的所述信號供給控制電路的信號，并發(fā)送給所述位置指示器具有的所述接收電路。
【文檔編號】G06F3/044GK105912175SQ201610065716
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】宗像博史, 杉山義久
【申請人】株式會社和冠