本發(fā)明涉及與靜電方式的手寫筆一同使用的位置檢測(cè)裝置以及位置檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，例如專利文獻(xiàn)1(特開(kāi)2014-063249號(hào)公報(bào))所公開(kāi)，提出了與靜電方式的手寫筆一同使用的位置檢測(cè)裝置。在該專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的位置檢測(cè)裝置包括透明傳感器，且將該透明傳感器與顯示裝置的顯示畫面重疊而配置，從而通過(guò)手寫筆的輸入，能夠容易進(jìn)行手指難以進(jìn)行的手寫字符輸入或繪圖或插圖等的描畫。

在該專利文獻(xiàn)1中，靜電方式的手寫筆通過(guò)電場(chǎng)耦合對(duì)在位置檢測(cè)裝置的傳感器中設(shè)置的電極發(fā)送交流信號(hào)。另一方面，在位置檢測(cè)裝置中，檢測(cè)通過(guò)電場(chǎng)耦合而接收到來(lái)自手寫筆的交流信號(hào)的電極的位置，從而檢測(cè)手寫筆在傳感器上的指示位置。

并且，在該專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的位置檢測(cè)裝置中，設(shè)置從在傳感器中設(shè)置的多個(gè)電極中選擇兩個(gè)電極的多路復(fù)用器，并通過(guò)差動(dòng)放大器對(duì)來(lái)自這樣選擇出的、隔著恒定距離的兩個(gè)電極的信號(hào)進(jìn)行放大，從而排除外來(lái)噪聲的影響。

此外，在專利文獻(xiàn)2(特開(kāi)平8-95701號(hào)公報(bào))中，公開(kāi)了一種觸摸面板兼用透明數(shù)字化儀器，其通過(guò)差動(dòng)放大電路對(duì)來(lái)自相互相鄰的兩個(gè)電極的信號(hào)進(jìn)行放大，從而抵消共模的噪聲。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特開(kāi)2014-063249號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：特開(kāi)平8-95701號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

由于對(duì)于相互相鄰的兩個(gè)電極，外來(lái)噪聲對(duì)各個(gè)電極產(chǎn)生相同的影響，所以如專利文獻(xiàn)2的數(shù)字化儀器那樣，若通過(guò)差動(dòng)放大電路對(duì)來(lái)自該相鄰的兩個(gè)電極的信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大，則能夠良好地抵消外來(lái)噪聲的影響。

但是，在手寫筆為從傳感器面沿著高度方向離預(yù)定的距離的、所謂的盤旋(Hover)狀態(tài)時(shí)，相對(duì)于處于該盤旋狀態(tài)的手寫筆位于最近的、相互相鄰的兩個(gè)電極的各個(gè)與手寫筆之間的電場(chǎng)耦合的程度相互類似，若對(duì)在該相鄰的兩個(gè)電極中產(chǎn)生的各個(gè)信號(hào)進(jìn)行差動(dòng)放大，則除了外來(lái)噪聲之外，還會(huì)抵消掉來(lái)自手寫筆的信號(hào)。因此，如專利文獻(xiàn)2的數(shù)字化儀器那樣，在選擇相互相鄰的電極的情況下，存在不能良好地檢測(cè)處于盤旋狀態(tài)的手寫筆的顧慮。

相對(duì)于此，在上述的專利文獻(xiàn)1的位置檢測(cè)裝置中，由于與差動(dòng)放大器的+側(cè)輸入端子(同相輸入端子)以及-側(cè)輸入端子(反相輸入端子)連接的兩個(gè)電極以在傳感器上始終離恒定距離的方式被選擇，所以在成為差動(dòng)放大處理的對(duì)象的兩個(gè)電極的各個(gè)與處于盤旋狀態(tài)的手寫筆之間的電場(chǎng)耦合中產(chǎn)生差。因此，在專利文獻(xiàn)1的位置檢測(cè)裝置中，雖然通過(guò)差動(dòng)放大處理能夠抵消外來(lái)噪聲且檢測(cè)來(lái)自手寫筆的信號(hào)，但由于被選擇的兩個(gè)電極之間的距離始終恒定，所以存在根據(jù)手寫筆的盤旋狀態(tài)的程度、即手寫筆距傳感器的高度，不一定能夠良好地檢測(cè)手寫筆的顧慮。

除此之外，在位置檢測(cè)裝置的操作中，存在在手指或手接觸到位 置檢測(cè)裝置的傳感器的狀態(tài)下，通過(guò)在手中握持的手寫筆來(lái)在傳感器上進(jìn)行位置指示的情況。這樣，在手或手指接觸到位置檢測(cè)裝置的傳感器的情況下，有時(shí)與差動(dòng)放大器的輸入端子連接的各個(gè)電極中從手或手指混入外來(lái)噪聲。

如專利文獻(xiàn)1的位置檢測(cè)裝置那樣，在與差動(dòng)放大器的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子連接的各個(gè)電極為始終隔著固定的距離而被選擇的電極的情況下，手或手指的接觸所引起的外來(lái)噪聲的混入的影響，一般而言，不會(huì)對(duì)差動(dòng)放大器的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子的雙方均等地產(chǎn)生作用，所以在專利文獻(xiàn)1的位置檢測(cè)裝置中，有時(shí)不能通過(guò)差動(dòng)放大處理來(lái)排除對(duì)于手或手指對(duì)傳感器的接觸所引起的外來(lái)噪聲的混入的影響。因此，噪聲信號(hào)重疊到來(lái)自手寫筆的信號(hào)，不能良好地檢測(cè)手寫筆的信號(hào)，因此，存在手寫筆指示的位置的檢測(cè)精度顯著劣化的顧慮。

本發(fā)明鑒于以上的問(wèn)題點(diǎn)，其目的在于，提供一種位置檢測(cè)裝置以及位置檢測(cè)方法，其除了手寫筆接觸到傳感器而進(jìn)行位置指示的情況之外，在處于盤旋狀態(tài)時(shí)，也能夠良好地檢測(cè)該手寫筆在傳感器上的位置，且即使手或手指接觸到傳感器，也能夠排除從手或手指混入的外來(lái)噪聲的影響，良好地檢測(cè)手寫筆的指示位置。

用于解決課題的手段

為了解決上述的課題，本發(fā)明提供一種位置檢測(cè)裝置，具有設(shè)置有多個(gè)電極的傳感器，該多個(gè)電極通過(guò)電場(chǎng)耦合而接收來(lái)自從前端發(fā)送交流信號(hào)的靜電方式的手寫筆的所述交流信號(hào)，所述位置檢測(cè)裝置檢測(cè)通過(guò)所述手寫筆而被指示的所述傳感器上的位置，其特征在于，包括：

電極選擇電路，從在所述傳感器中設(shè)置的多個(gè)電極中，至少選擇各一個(gè)作為+端以及-端；

差動(dòng)放大器，將在由所述電極選擇電路所選擇的所述+端和所述- 端中產(chǎn)生的信號(hào)的差分進(jìn)行放大并輸出；

高度檢測(cè)單元，求出所述手寫筆距傳感器面的高度；以及

控制單元，進(jìn)行控制，使得根據(jù)在所述高度檢測(cè)單元中檢測(cè)出的所述高度，改變所述電極選擇電路分別選擇作為所述+端以及-端的電極的選擇模式。

此外，本發(fā)明提供一種位置檢測(cè)裝置，包括至少沿著第一方向配置有多個(gè)電極的傳感器、具有第一輸入端子和第二輸入端子且輸出與對(duì)所述第一輸入端子以及所述第二輸入端子的各個(gè)輸入端子供應(yīng)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的差動(dòng)信號(hào)的差動(dòng)放大電路、以及從在所述傳感器中配置的多個(gè)電極中選擇與所述差動(dòng)放大電路的所述第一輸入端子以及所述第二輸入端子的各個(gè)輸入端子連接的電極的電極選擇電路，所述位置檢測(cè)裝置基于從所述差動(dòng)放大電路輸出的所述差動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行基于生成電場(chǎng)的手寫筆和所述傳感器的電場(chǎng)耦合而所述手寫筆指示的位置的檢測(cè)，其特征在于，

在與通過(guò)所述電極選擇電路而被設(shè)定的第一電極選擇模式對(duì)應(yīng)地從所述差動(dòng)放大電路輸出的差動(dòng)信號(hào)滿足設(shè)定的預(yù)定的條件的情況下，通過(guò)所述電極選擇電路而設(shè)定與所述第一電極選擇模式不同的第二電極選擇模式，從而檢測(cè)所述手寫筆指示的位置。

進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種位置檢測(cè)方法，包括至少沿著第一方向配置有多個(gè)電極的傳感器、具有第一輸入端子和第二輸入端子且輸出與對(duì)所述第一輸入端子以及所述第二輸入端子的各個(gè)輸入端子供應(yīng)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的差動(dòng)信號(hào)的差動(dòng)放大電路、以及從在所述傳感器中配置的多個(gè)電極中選擇與所述差動(dòng)放大電路的所述第一輸入端子以及所述第二輸入端子的各個(gè)輸入端子連接的電極的電極選擇電路，所述位置檢測(cè)方法基于從所述差動(dòng)放大電路輸出的所述差動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行基于生成電場(chǎng)的手寫筆和所述傳感器的電場(chǎng)耦合而所述手寫筆指示的位置的檢測(cè)，其特征在于，

以第一電極與所述差動(dòng)放大電路的所述第一輸入端子連接的方式 選擇、且以不同于所述第一電極的第二電極與所述差動(dòng)放大電路的所述第二輸入端子連接的方式選擇，所述第一電極和所述第二電極之間的距離基于從所述差動(dòng)放大電路輸出的差動(dòng)信號(hào)而變更。

在上述的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中，根據(jù)手寫筆距傳感器面的高度，與差動(dòng)放大電路的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子連接的電極的選擇模式通過(guò)電極選擇電路而變更。由此，能夠根據(jù)手寫筆和傳感器之間的距離來(lái)進(jìn)行最佳的電極選擇，能夠進(jìn)行難以接受外來(lái)噪聲的影響的位置輸入，且即使手寫筆位于離傳感器面高的位置，也能夠良好地接收來(lái)自手寫筆的信號(hào)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，由于與手寫筆相對(duì)于傳感器面的高度對(duì)應(yīng)地，動(dòng)態(tài)地控制與差動(dòng)放大器的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極的選擇，所以能夠排除來(lái)自手或手指等的外來(lái)噪聲的混入所產(chǎn)生的影響，即使手寫筆距傳感器面沿著高度方向移動(dòng)，也能夠良好地接收來(lái)自手寫筆的信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的平板裝置的結(jié)構(gòu)例的分解立體圖。

圖2是表示本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖3是用于說(shuō)明圖2的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的定時(shí)圖。

圖4是表示與本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式一同使用的手寫筆的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖5是表示圖4的手寫筆的內(nèi)部電路例的圖。

圖6是用于說(shuō)明圖5的手寫筆的處理動(dòng)作的圖。

圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的主要部分的圖。

圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式中的與手寫筆 的高度方向的位置對(duì)應(yīng)的電極的選擇控制的圖。

圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式中的與手寫筆的高度方向的位置對(duì)應(yīng)的電極的選擇控制的圖

圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式中的與手寫筆的高度方向的位置對(duì)應(yīng)的電極的選擇控制的圖。

圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式中的手寫筆的指示位置的檢測(cè)方法的圖。

圖12是表示用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的主要部分的處理動(dòng)作的流程圖的一部分的圖。

圖13是表示用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的主要部分的處理動(dòng)作的流程圖的一部分的圖。

圖14是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的主要部分的處理動(dòng)作的圖。

圖15是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的主要部分的處理動(dòng)作的圖。

圖16是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的主要部分的處理動(dòng)作的圖。

圖17是用于說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式中的與手寫筆的高度方向的位置對(duì)應(yīng)的電極的選擇控制的其他例的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式。

[第一實(shí)施方式]

圖1表示作為本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的平板裝置的分解結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，該例的平板裝置1由位置檢測(cè)傳感器10、作為顯示裝置的LCD20、印刷電路板30、構(gòu)成平板裝置1的框體的上殼41、下殼42構(gòu)成。位置檢測(cè)傳感器10在該LCD20的顯示面21上重疊而配 置。

位置檢測(cè)傳感器10是在透明基板11上配置有由具有透光性的多個(gè)電極構(gòu)成的透明電極群12的透明傳感器。透明電極群12由沿著作為第一方向的Y軸方向配置的多條例如30條第一透明電極群13和沿著作為第二方向的X軸方向配置的多條例如40條第二透明電極群14構(gòu)成。此外，沿著Y軸方向配置的電極和沿著X軸方向配置的電極配置成相互正交。

在該例中，透明基板11將兩張玻璃貼合而構(gòu)成，其中，在手寫筆的指示輸入面的相反側(cè)(與LCD20的顯示面21相對(duì)的面?zhèn)?的玻璃上形成有第一透明電極群13，在指示輸入面?zhèn)?與LCD20的顯示面21相對(duì)的面的相反側(cè))形成有第二透明電極群14。

第一透明電極群13由沿著Y軸方向等間隔地配置的細(xì)長(zhǎng)的線狀的30條第一透明電極Y1～Y30構(gòu)成，第二透明電極群14由沿著X軸方向等間隔地配置的細(xì)長(zhǎng)的線狀的40條第二透明電極X1～X40構(gòu)成。這些第一透明電極Y1～Y30以及第二透明電極X1～X40由以透光性的導(dǎo)電材料例如ITO(銦錫氧化物(Indium Tin Oxide))膜而成的導(dǎo)體構(gòu)成。

因此，透明電極群12成為以30條第一透明電極(以下，稱為Y電極)Y1～Y30和40條第二透明電極(以下，稱為X電極)X1～X40相互正交的方式成為格子狀的電極配置。另外，在該例中，構(gòu)成透明基板11的兩張玻璃以ITO膜的面相互相向的方式配置，且?jiàn)A著透明的絕緣片材而相互粘結(jié)。

在印刷電路板30上，搭載有用于對(duì)來(lái)自位置檢測(cè)傳感器10的信號(hào)進(jìn)行處理的電子電路、以及構(gòu)成用于對(duì)LCD面板20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器電路等的電子部件。

構(gòu)成平板裝置1的框體的上殼41和下殼42分別例如由合成樹(shù)脂構(gòu)成。在該框體的下殼42上，形成有用于容納配設(shè)有位置檢測(cè)傳感器10的透明基板11、LCD面板20以及印刷電路板30的凹部43。在該凹部43內(nèi)，容納了配設(shè)有位置檢測(cè)傳感器10的透明基板11、LCD面板20以及印刷電路板30之后，上殼41通過(guò)粘結(jié)材料而粘結(jié)到下殼42，從而凹部43封閉，組成平板裝置1。

配置有第一透明電極群13以及第二透明電極群14的透明基板11以及印刷電路板30為了對(duì)來(lái)自位置檢測(cè)傳感器10的信號(hào)進(jìn)行處理，具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)的處理電路。

圖2是本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置包括位置檢測(cè)傳感器10，且包括X選擇電路101、Y選擇電路102、切換電路103、差動(dòng)放大器104、開(kāi)關(guān)105、帶通濾波器電路106、檢波電路107、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(以下，簡(jiǎn)稱為AD轉(zhuǎn)換電路)108、控制電路109、微處理器(MCU)110。

微處理器110在內(nèi)部具有ROM(只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory))以及RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory))，且通過(guò)在ROM中存儲(chǔ)的程序而動(dòng)作。此外，微處理器110基于在ROM中存儲(chǔ)的程序，將控制信號(hào)g輸出到控制電路109，從而控制電路109在預(yù)定的定時(shí)輸出控制信號(hào)a～f。

位置檢測(cè)傳感器10接收來(lái)自手寫筆50的信號(hào)。手寫筆50通過(guò)預(yù)定的頻率的信號(hào)在筆前端部的電極以及將其包圍的外圍電極之間供應(yīng)而生成電場(chǎng)。

X選擇電路101連接到位置檢測(cè)傳感器10的X電極群14，從該X電極群14中選擇1組X電極，以便為了連接到差動(dòng)放大器104的+ 側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子。Y選擇電路102連接到位置檢測(cè)傳感器的Y電極群13，從該Y電極群13中選擇1組Y電極，以便為了連接到差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子。

通過(guò)X選擇電路101而被選擇的1組X電極和通過(guò)Y選擇電路102而被選擇的1組Y電極的每個(gè)連接到切換電路103。切換電路103將通過(guò)X選擇電路101而被選擇的1組X電極以及通過(guò)Y選擇電路102而被選擇的1組Y電極選擇性地連接到差動(dòng)放大器104。即，在求出手寫筆50指示的位置的X坐標(biāo)時(shí)，將來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)a設(shè)為低電平“0”，選擇X選擇電路101。此外，在求出手寫筆50指示的位置的Y坐標(biāo)時(shí)，將控制信號(hào)a設(shè)為高電平“1”，選擇Y選擇電路102。在該情況下，通過(guò)X選擇電路101以及Y選擇電路102的每個(gè)而被選擇的1組電極中的一個(gè)電極連接到差動(dòng)放大器104的同相輸入端子(+側(cè)輸入端子)。另一方面，通過(guò)X選擇電路101以及Y選擇電路102的每個(gè)而被選擇的1組電極中的另一個(gè)電極連接到差動(dòng)放大器104的反相輸入端子(-側(cè)輸入端子)。

帶通濾波器電路106具有以手寫筆50輸出的信號(hào)具有的頻率為中心的預(yù)定的帶寬。在該帶通濾波器電路106中，經(jīng)由開(kāi)關(guān)105而被供應(yīng)來(lái)自差動(dòng)放大器104的輸出信號(hào)j。

開(kāi)關(guān)105通過(guò)來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)b而被控制為接通狀態(tài)或者斷開(kāi)狀態(tài)。即，在控制信號(hào)b為高電平“1”時(shí)，開(kāi)關(guān)105成為接通狀態(tài)，來(lái)自差動(dòng)放大器104的輸出信號(hào)j供應(yīng)給帶通濾波器電路106。在控制信號(hào)b為低電平“0”時(shí)，開(kāi)關(guān)105成為斷開(kāi)狀態(tài)，從而來(lái)自差動(dòng)放大器104的輸出信號(hào)j不會(huì)供應(yīng)給帶通濾波器電路106。

帶通濾波器電路106的輸出信號(hào)通過(guò)檢波電路107而被檢波，生成檢波信號(hào)k。檢波信號(hào)k基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)c，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換電路108而轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。來(lái)自該AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信 號(hào)d供應(yīng)給微處理器110進(jìn)行處理。這里，在開(kāi)關(guān)105為接通狀態(tài)的期間是在AD轉(zhuǎn)換電路108中進(jìn)行采樣而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)d的接收期間，在開(kāi)關(guān)105為斷開(kāi)狀態(tài)的期間成為在AD轉(zhuǎn)換電路108中不進(jìn)行采樣的接收停止期間，對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)105的接通狀態(tài)和斷開(kāi)狀態(tài)，交替地設(shè)置接收期間和接收停止期間。

通過(guò)控制電路109將控制信號(hào)e供應(yīng)給X選擇電路101，X選擇電路101選擇1組X電極。此外，通過(guò)控制電路109將控制信號(hào)f供應(yīng)給Y選擇電路102，Y選擇電路102選擇1組Y電極。

在本實(shí)施方式中，與顯示的更新的定時(shí)同步的水平同步脈沖h從LCD面板20供應(yīng)給控制電路109以及微處理器110，位置檢測(cè)裝置的整體的動(dòng)作與水平同步脈沖h的周期Ph(參照?qǐng)D3)同步地進(jìn)行。

圖3表示在X選擇電路101以及Y選擇電路102選擇了接近手寫筆50的電極的狀態(tài)下，位置檢測(cè)裝置從手寫筆50接收到的信號(hào)的波形和AD轉(zhuǎn)換動(dòng)作的定時(shí)。在圖3中，h、b、j、k、c、d是圖2中由相同標(biāo)號(hào)來(lái)表示的部位的信號(hào)波形。

在來(lái)自差動(dòng)放大器104的輸出信號(hào)j中呈現(xiàn)從手寫筆50發(fā)送的信號(hào)，但在水平同步脈沖h的定時(shí)，重疊來(lái)自LCD面板20的強(qiáng)噪聲。在本實(shí)施方式中，除了差動(dòng)放大器104中的差動(dòng)放大處理之外，還通過(guò)開(kāi)關(guān)105的切換控制，避開(kāi)從該LCD面板20產(chǎn)生噪聲的定時(shí)而進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)(AD轉(zhuǎn)換)。

即，控制電路109基于來(lái)自LCD面板20的水平同步脈沖h，生成與該水平同步脈沖h同步且在包括該水平同步脈沖h的脈沖寬度期間的期間成為低電平的控制信號(hào)b。并且，控制電路109通過(guò)該控制信號(hào)b，在與水平同步脈沖h同步的定時(shí)且包括水平同步脈沖h的脈沖寬度期間的期間，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)105。由此，在差動(dòng)放大器104的輸出中呈現(xiàn) 的噪聲不會(huì)被輸入到帶通濾波器電路106，所以AD轉(zhuǎn)換電路108的轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字信號(hào)d不會(huì)受到噪聲的影響。

從LCD面板20產(chǎn)生的噪聲一般是脈沖性的，但若將這樣的脈沖性噪聲輸入到帶通濾波器電路106，則即使在脈沖結(jié)束之后也在很長(zhǎng)的時(shí)間殘留影響。因此，在本實(shí)施方式中，在從LCD面板20產(chǎn)生的噪聲呈現(xiàn)的期間，來(lái)自差動(dòng)放大器104的輸出信號(hào)j以不會(huì)被輸入到帶通濾波器電路106的方式通過(guò)開(kāi)關(guān)105而被控制。因此，從檢波電路107輸出的檢波信號(hào)k的信號(hào)波形被排除了從LCD面板20產(chǎn)生的噪聲的影響。從控制電路109輸出的、與水平同步脈沖h同步的控制信號(hào)c被供應(yīng)給AD轉(zhuǎn)換電路108，從檢波電路107輸出的檢波信號(hào)k轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)d。數(shù)字信號(hào)d被供應(yīng)給微處理器110，進(jìn)行用于檢測(cè)手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10上指示的位置的預(yù)定的信號(hào)處理。

圖4表示在本實(shí)施方式中使用的手寫筆50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例。在圖4中，在手寫筆50的筆前端部設(shè)置有芯體51，在芯體51的內(nèi)部埋入電極52。在除了芯體51的前端部的外周，以包圍芯體51的方式設(shè)置有屏蔽電極53。屏蔽電極53連接到在電路中電位最穩(wěn)定的部分(GND；接地電極)。該屏蔽電極53具有即使手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10的面上傾斜而放置，也不會(huì)使檢測(cè)坐標(biāo)值產(chǎn)生偏差的效果。

該例的手寫筆50具有檢測(cè)對(duì)芯體51施加的壓力(筆壓)的筆壓檢測(cè)單元。在該例中，筆壓檢測(cè)單元由可變電容電容器54構(gòu)成，該可變電容電容器54與芯體51以物理方式耦合，電容根據(jù)經(jīng)由芯體51而被施加的筆壓而變化。該可變電容電容器54的各個(gè)端子連接到印刷電路板55。在該印刷電路板55中，設(shè)置有以預(yù)定的頻率振蕩的振蕩電路58，其振蕩輸出供應(yīng)給電極52。在印刷電路板55上形成的電路部中，從電池56等的電源供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。

在印刷電路板55上形成的電路部中，對(duì)可變電容電容器54施加 的筆壓通過(guò)后述的動(dòng)作而成為二進(jìn)制碼，并通過(guò)控制所述振蕩電路58，輸出進(jìn)行了ASK調(diào)制的信號(hào)。在印刷電路板55中，還設(shè)置有用于此的ASK調(diào)制電路。

圖5表示手寫筆50的電路的一例。在圖5中，與圖4相同的部分由相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。在圖5中，線圈L1和電容器C1以及電容器C2構(gòu)成振蕩電路58的一部分，其振蕩輸出被與線圈L1耦合的線圈L2所感應(yīng)，供應(yīng)給芯體51的電極52。

在圖5中，CPU(中央處理器(Central Processing Unit))57根據(jù)預(yù)定的程序而動(dòng)作。來(lái)自CPU57的端子P1的控制信號(hào)p連接到所述的振蕩電路58，以成為啟動(dòng)或者停止?fàn)顟B(tài)的方式控制振蕩。例如，振蕩電路58在控制信號(hào)p為低電平“0”時(shí)停止振蕩，在控制信號(hào)p為高電平“1”時(shí)進(jìn)行振蕩?？勺冸娙蓦娙萜?4與電阻并聯(lián)連接后連接到CPU57的端子P2。將該端子P2的信號(hào)設(shè)為q，將供應(yīng)給芯體51的電極52的信號(hào)設(shè)為r，將端子P1的信號(hào)(控制信號(hào))設(shè)為p，說(shuō)明手寫筆50的動(dòng)作。

圖6表示圖5中的信號(hào)p、q、r的各波形。CPU57在預(yù)定的期間作為控制信號(hào)p而輸出高電平“1”，從而繼續(xù)振蕩電路的動(dòng)作。在位置檢測(cè)裝置中，在該期間進(jìn)行后述的手寫筆50指示的位置的檢測(cè)動(dòng)作。此外，CPU57在該控制信號(hào)p成為高電平“1”的、振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間，進(jìn)行基于可變電容電容器54的筆壓檢測(cè)。為了進(jìn)行該筆壓檢測(cè)，CPU57在開(kāi)始了所述的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送之后，將端子P2設(shè)定為高電平“1”。由此，信號(hào)q成為高電平“1”，可變電容電容器54以預(yù)定的電壓、例如電池56的電壓而被充電。

若該充電完成，則CPU57將端子P2設(shè)定為高阻抗。由此，在可變電容電容器54中被充電的電荷通過(guò)與其并聯(lián)連接的電阻而被放電，所以信號(hào)q、即端子P2的電壓緩慢地下降。若在CPU57中端子P2的 電壓成為預(yù)定的閾值電壓以下，則內(nèi)部邏輯成為低電平。CPU57測(cè)量將端子P2切換為高阻抗之后端子P2的電壓達(dá)到所述閾值以下為止的時(shí)間，作為Tp(參照?qǐng)D6)。由于該時(shí)間Tp根據(jù)可變電容電容器54的電容、即筆壓的大小而變化，所以CPU57作為例如10位的數(shù)字值來(lái)求出在筆壓為零至最大為止的范圍內(nèi)測(cè)量出的時(shí)間Tp。

在所述的、振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間結(jié)束后不久，CPU57根據(jù)該10位的筆壓數(shù)據(jù)來(lái)控制端子P1，從而進(jìn)行ASK調(diào)制。即，在數(shù)據(jù)為“0”時(shí)，將端子P1設(shè)為低電平，在數(shù)據(jù)為“1”時(shí)，設(shè)為高電平。在圖6中，作為最初的數(shù)據(jù)的開(kāi)始信號(hào)(Start signal)，必須作為“1”來(lái)送出。這是為了微處理器110能夠準(zhǔn)確地把握后續(xù)數(shù)據(jù)的定時(shí)。此外，在圖6中，周期Td是送出1位的數(shù)據(jù)的周期。該周期Td優(yōu)選與LCD面板20的水平同步脈沖h的周期Ph相比而言充分長(zhǎng)。

來(lái)自位置檢測(cè)傳感器10的輸出信號(hào)基于同步于與周期Td相比而言充分短的周期的水平同步脈沖h的控制信號(hào)c，在AD轉(zhuǎn)換電路108中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)d。并且，如圖3所示，通過(guò)與水平同步脈沖h同步地生成的控制信號(hào)b，包括與水平同步脈沖h同步地產(chǎn)生的噪聲的期間，開(kāi)關(guān)105成為斷開(kāi)狀態(tài)而被設(shè)定接收停止期間。在開(kāi)關(guān)105成為接通狀態(tài)的接收期間，基于控制信號(hào)c，在AD轉(zhuǎn)換電路108中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)d。因此，如前所述，由于與水平同步脈沖h同步地產(chǎn)生的噪聲不會(huì)被供應(yīng)給AD轉(zhuǎn)換電路108，所以排除了噪聲的影響。

以下，說(shuō)明如以上所述那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置如何檢測(cè)手寫筆50的盤旋狀態(tài)下的位置、以及手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10上指示的位置。

在手寫筆50位于位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面的上方的情況下(盤旋狀態(tài))，通過(guò)進(jìn)行與手寫筆50相對(duì)于后述的位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面的高度方向的位置、即距位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面的 距離(以下，稱為“高度”)對(duì)應(yīng)的電極的選擇控制，從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平表示與手寫筆50距位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面的高度對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度。在該實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置中，與手寫筆50距位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面的高度對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)、即應(yīng)與來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)，預(yù)先存儲(chǔ)在微處理器110的ROM中。

圖7表示在微處理器110的ROM中存儲(chǔ)的信號(hào)強(qiáng)度、和手寫筆50距位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的高度的關(guān)系的一例。另外，在圖7中，將手寫筆50的位置檢測(cè)傳感器10的指示輸入面設(shè)為傳感器面10S，但在位置檢測(cè)傳感器10的透明基板11中除了指示輸入面?zhèn)戎?，其相反?cè)的面上也形成有電極的情況下，位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S基于指示輸入面和其相反側(cè)的面的雙方而規(guī)定。

在圖7的例中，距位置檢測(cè)傳感器的傳感器面10S的高度為例如5mm以下那樣在離傳感器面10S較近的高度H1上有手寫筆50時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)E1、距位置檢測(cè)傳感器的傳感器面10S的高度為例如20mm以上那樣在離傳感器面10S較遠(yuǎn)的高度H2上有手寫筆50時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)E2，對(duì)應(yīng)于各個(gè)高度H1、H2而存儲(chǔ)在微處理器110的ROM中。

另外，在該實(shí)施方式中，如后所述，通過(guò)檢測(cè)手寫筆50的存在是否在位置檢測(cè)傳感器10的上方、即手寫筆50處于盤旋的狀態(tài)下檢測(cè)出，從而檢測(cè)手寫筆50是否在比高度H2高的位置。因此，在ROM中存儲(chǔ)的與高度H2對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)成為用于判定在后述的圖8以及圖9所示的電極選擇狀態(tài)下差動(dòng)放大器104的差動(dòng)放大輸出是否有意義的閾值。

此外，關(guān)于高度H1，在后述的圖10(A)、圖10(B)所示的電極的選擇狀態(tài)下，使用通過(guò)使用于差動(dòng)放大處理的1組電極順次移動(dòng) 而獲得的差動(dòng)放大輸出的積分值或最大值等來(lái)判定。因此，在微處理器110的ROM中，關(guān)于所述差動(dòng)放大輸出的積分值或最大值，存儲(chǔ)有在高度H1時(shí)的閾值。

微處理器110包括高度檢測(cè)單元，該高度檢測(cè)單元通過(guò)監(jiān)視來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d，檢測(cè)手寫筆50距傳感器面10S的高度。并且，在該實(shí)施方式中，微處理器110對(duì)控制電路109進(jìn)行控制，使得根據(jù)手寫筆50距位置檢測(cè)傳感器的傳感器面10S的高度，改變與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的位置檢測(cè)傳感器10的電極和與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的位置檢測(cè)傳感器10的電極的間隔?？刂齐娐?09基于來(lái)自該微處理器110的控制信號(hào)g，對(duì)X選擇電路101供應(yīng)控制信號(hào)e，從而能夠選擇1組X電極，以及對(duì)Y選擇電路102供應(yīng)控制信號(hào)f，從而能夠選擇1組Y電極。

圖8～圖10表示通過(guò)X選擇電路101，對(duì)應(yīng)于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，動(dòng)態(tài)地控制與手寫筆50距傳感器面10S的高度對(duì)應(yīng)地設(shè)定的電極選擇模式的例。另外，雖然在X選擇電路101以及Y選擇電路102的每個(gè)與差動(dòng)放大器104之間介入切換電路103，但在圖8～圖10中，為了簡(jiǎn)化，省略切換電路103而說(shuō)明。

圖8是表示在手寫筆50距傳感器面10S的高度H為H＞H2的盤旋狀態(tài)的情況下的X選擇電路101的電極選擇狀態(tài)的圖。另外，在手寫筆50距傳感器面10S的高度H為H＞H2的情況下，也包括手寫筆50不存在于位置檢測(cè)傳感器10的指示輸入面的上方的情況。

此時(shí)，如圖8所示，基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，X選擇電路101將配置在位置檢測(cè)傳感器10的左半部分區(qū)域10A(在圖8中賦予斜線而表示的區(qū)域)的全部X電極(X1～X20)連結(jié)且與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接。另一方面，將配置在位置檢測(cè)傳感器10的右半部分區(qū)域10B的全部X電極(X21～X40)連結(jié)且與差動(dòng)放大器 104的-側(cè)輸入端子連接。因此，在差動(dòng)放大器104中，被供應(yīng)來(lái)自配置在位置檢測(cè)傳感器10的左半部分區(qū)域10A的全部X電極的信號(hào)和來(lái)自配置在右半部分區(qū)域10B的全部X電極的信號(hào)，在各個(gè)信號(hào)之間進(jìn)行差動(dòng)放大處理。

在該情況下，在手寫筆50不存在于位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的上方時(shí)，差動(dòng)放大器104的差動(dòng)放大輸出不會(huì)成為有意義的信號(hào)電平。即，不滿足所設(shè)定的預(yù)定的條件。另一方面，在手寫筆50存在于位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的上方的預(yù)定的高度時(shí)，差動(dòng)放大器104的差動(dòng)放大輸出成為有意義的信號(hào)電平。即，在該情況下，滿足所設(shè)定的預(yù)定的條件。由此，能夠檢測(cè)手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10的上方的情況。

此外，在該實(shí)施方式中，在手寫筆50距傳感器面10S的高度H為H＞H2的情況下，微處理器110除了圖8所示的基于X選擇電路101的電極選擇控制之外，還基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，進(jìn)行圖9所示的基于X選擇電路101的電極選擇控制。

即，在圖9中，基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，X選擇電路101將位置檢測(cè)傳感器10的左半部分區(qū)域10A以及右半部分區(qū)域10B的每個(gè)進(jìn)一步再分割為例如1/2，從而生成再分割區(qū)域，并將在圖9中賦予斜線而表示的左半部分區(qū)域10A的左側(cè)的分割區(qū)域10Aa(X電極：X1～X10)以及右半部分區(qū)域10B的右側(cè)的分割區(qū)域10Bb(X電極：X31～X40)中包含的全部X電極連結(jié)且與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接。另一方面，將在左半部分區(qū)域10A的右側(cè)的分割區(qū)域10Ab(X電極：X11～X20)和右半部分區(qū)域10B的左側(cè)的分割區(qū)域10Ba(X電極：X21～X30)中包含的全部X電極連結(jié)且與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。

如圖9所示，在手寫筆50存在于位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面 10S的上方的預(yù)定的高度時(shí)，通過(guò)X選擇電路101對(duì)X電極進(jìn)行選擇控制，從而來(lái)自差動(dòng)放大器104的差動(dòng)放大輸出成為有意義的信號(hào)電平。即，滿足所設(shè)定的預(yù)定的條件。由此，能夠檢測(cè)手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10的上方的情況。

此外，通過(guò)圖8所示的基于X選擇電路101的電極選擇狀態(tài)下的手寫筆50的檢測(cè)，能夠檢測(cè)手寫筆50是否存在于傳感器面10S的左側(cè)或者右側(cè)的任一個(gè)區(qū)域。在以下的說(shuō)明中，將這個(gè)檢測(cè)稱為檢測(cè)步驟A。通過(guò)圖9所示的基于X選擇電路101的電極選擇狀態(tài)下的手寫筆50的檢測(cè)，能夠檢測(cè)手寫筆50是否存在于傳感器面10S上的中央或者兩端的任一個(gè)區(qū)域。在以下的說(shuō)明中，將這個(gè)檢測(cè)稱為檢測(cè)步驟B。

在該實(shí)施方式中，直到在檢測(cè)步驟A以及檢測(cè)步驟B中的任一個(gè)步驟中檢測(cè)出差動(dòng)放大器104的差動(dòng)放大輸出成為有意義為止，交替地重復(fù)檢測(cè)步驟A以及檢測(cè)步驟B，從而即使在手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的哪一個(gè)位置，都能夠檢測(cè)其存在狀態(tài)。另外，也可以不交替地重復(fù)檢測(cè)步驟A以及檢測(cè)步驟B，而是僅執(zhí)行檢測(cè)步驟A或者檢測(cè)步驟B中的一個(gè)步驟。

另外，以上說(shuō)明了通過(guò)X選擇電路101來(lái)進(jìn)行電極選擇控制的情況，但在通過(guò)Y選擇電路102來(lái)進(jìn)行電極選擇控制的情況下，將傳感器面10S沿著上下方向分割，且與上述相同地進(jìn)行檢測(cè)步驟A和檢測(cè)步驟B。

接著，圖10(A)是表示在手寫筆50距傳感器面10S的高度H為H2≥H＞H1的盤旋狀態(tài)的情況下的、基于X選擇電路101的電極選擇狀態(tài)的圖。

即，在該情況下，基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，X選擇電路101進(jìn)行選擇，使得將隔著預(yù)定的個(gè)數(shù)n(n＝1、2、……)的電極 的兩個(gè)X電極中的一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，將另一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。在圖10(A)的例中，X選擇電路101選擇隔著4條電極(n＝4)的X電極Xi和X電極X(i+5)，將X電極Xi(i是自然數(shù))與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，此外，將X電極X(i+5)與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。

另外，該圖10(A)的基于X選擇電路101的電極選擇處理，對(duì)通過(guò)后述的概略位置檢測(cè)動(dòng)作(圖14以及圖15)而獲得的手寫筆50的大致的位置(概略位置)的附近的X電極進(jìn)行。在該情況下，X選擇電路101基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，將用于差動(dòng)放大處理的1組X電極Xi以及X(i+5)，在所述概略位置附近，沿著X方向，順次、在該例中每次錯(cuò)開(kāi)一個(gè)(將i每次增加或者減少1)而順次選擇。另外，也可以是每次錯(cuò)開(kāi)多條。

以上，在手寫筆50距傳感器面10S的高度H為H2≥H＞H1的盤旋狀態(tài)下，由于在差動(dòng)放大器104中，隔著n條電極的1組X電極Xi和X電極X(i+5)的信號(hào)之間進(jìn)行差動(dòng)放大處理，所以位置檢測(cè)裝置雖然對(duì)于通過(guò)手或手指接觸到位置檢測(cè)傳感器10而混入的外來(lái)噪聲的抵消效果降低，但能夠良好地檢測(cè)在位置檢測(cè)傳感器10上的手寫筆50的盤旋位置。在以下的說(shuō)明中，將使用該圖10(A)而說(shuō)明的動(dòng)作稱為詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A。關(guān)于基于該詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的手寫筆50的位置檢測(cè)方法，在后面敘述。

接著，圖10(B)表示在手寫筆50距傳感器面10S的高度H接近傳感器面10S而成為了H1≥H的狀態(tài)(包括手寫筆50接觸到位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的狀態(tài))的情況下的基于X選擇電路101的電極選擇狀態(tài)。在該情況下，基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，X選擇電路101選擇電極，使得將相鄰的兩個(gè)X電極Xi、X(i+1)中的一個(gè)(在圖10(B)的例中，X電極Xi)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸 入端子連接，將另一個(gè)(在圖10(B)的例中，X電極X(i+1))與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。

在手寫筆50的高度H為接近了傳感器面10S的高度(H1≥H)的情況下，通過(guò)在相鄰的兩個(gè)X電極Xi、X(i+1)的信號(hào)之間進(jìn)行差動(dòng)放大處理，能夠有效地抵消通過(guò)手或手指接觸到位置檢測(cè)傳感器10而混入的外來(lái)噪聲。因此，位置檢測(cè)裝置即使手或手指接觸到傳感器面10S，用于差動(dòng)放大處理而選擇的1組電極是相互相鄰的電極，所以能夠排除外來(lái)噪聲的影響，能夠良好地檢測(cè)手寫筆50的指示位置。

另外，與圖10(A)中的電極選擇控制相同地，該圖10(B)的基于X選擇電路101的電極選擇處理，對(duì)通過(guò)概略位置的檢測(cè)動(dòng)作而檢測(cè)出的手寫筆50的概略位置附近的X電極進(jìn)行。在該情況下，X選擇電路101基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e，將用于差動(dòng)放大處理的X電極Xi以及X(i+1)，在推測(cè)為所述手寫筆50可能存在的區(qū)域范圍內(nèi)，沿著X方向，順次、在該例中每次錯(cuò)開(kāi)一個(gè)(將i每次增加或者減少1)而順次選擇。另外，也可以是每次錯(cuò)開(kāi)多條。

并且，在位置檢測(cè)裝置中，基于將相鄰的兩個(gè)X電極Xi、X(i+1)的i每次增加1而進(jìn)行了電極選擇時(shí)從差動(dòng)放大器104輸出的差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平的變化，檢測(cè)位置檢測(cè)傳感器10中的手寫筆50的位置。在以下的說(shuō)明中，將使用該圖10(B)而說(shuō)明的動(dòng)作稱為詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B。關(guān)于基于該詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B的手寫筆50的位置檢測(cè)方法，在后面敘述。

圖11是用于說(shuō)明通過(guò)詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B，基于關(guān)于相鄰的兩個(gè)X電極Xi、X(i+1)從差動(dòng)放大器104輸出的差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平，檢測(cè)位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S上的手寫筆50指示的位置的處理的圖。

在圖11的例中，構(gòu)成為手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S上的位置成為還參考了相互相鄰的多個(gè)X電極的各個(gè)位置的坐標(biāo)精度。即，圖11的例中的手寫筆50的位置能夠檢測(cè)X電極Xi的正上方即位置A(X軸方向的位置。以下相同)、其旁邊的X電極X(i+1)的正上方即位置E、這些位置A和E之間的、該例中作為3個(gè)位置B、C、D來(lái)表示的多個(gè)位置。即，即使手寫筆50位于相鄰的2個(gè)X電極之間，也能夠高精度地檢測(cè)其位置。

并且，如前所述，X選擇電路101將由相鄰的兩個(gè)X電極構(gòu)成的1組電極，將X電極每次順次錯(cuò)開(kāi)一個(gè)而選擇。即，在圖11的例中，如X電極X(i-3)和X(i-2)的組S1、X電極X(i-2)和X(i-1)的組S2、X電極X(i-1)和Xi的組S3、X電極Xi和X(i+1)的組S4、X電極X(i+1)和X(i+2)的組S5、X電極X(i+2)和X(i+3)的組S6、X電極X(i+3)和X(i+4)的組S7這樣，X選擇電路101通過(guò)順次錯(cuò)開(kāi)應(yīng)選擇的電極，從而順次切換構(gòu)成1組的電極。這里，如圖11所示，與上述位置A～E對(duì)應(yīng)的兩個(gè)X電極Xi、X(i+1)是組S4，上述的7組S1～S7表示以該組S4為中心的、其前后的多個(gè)電極的組。

并且，在該情況下，通過(guò)手寫筆50而被指示了上述位置A～E的各個(gè)位置時(shí)，在選擇了各電極的組S1～S7時(shí)從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平如圖11所示，呈現(xiàn)與上述位置A～E的各個(gè)位置對(duì)應(yīng)的變化。因此，微處理器110基于來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d，判別從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)電平作為關(guān)于各電極的組S1～S7的分布模式而呈現(xiàn)圖11所示的哪一個(gè)分布模式，從而能夠檢測(cè)手寫筆50的X方向的位置位于位置A～E的哪一個(gè)位置。

另外，微處理器110能夠根據(jù)在上述的7組S1～S7的各個(gè)組的情況下從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平之比，檢測(cè)手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10中的位置。

另外，以上的說(shuō)明表示用于與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的、通過(guò)X選擇電路101而被選擇的1組電極的選擇例，但對(duì)通過(guò)Y選擇電路102而被選擇的1組Y電極，也能夠同樣應(yīng)用。即，通過(guò)Y選擇電路102而被選擇的Y電極能夠?qū)?yīng)于手寫筆50距傳感器面10S的高度而來(lái)進(jìn)行選擇控制。

[微處理器110的經(jīng)由控制電路109的電極選擇處理]

以上，微處理器110根據(jù)來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d，檢測(cè)從手寫筆50接收到的信號(hào)的強(qiáng)度，并基于該檢測(cè)出的信號(hào)強(qiáng)度，參照在ROM中存儲(chǔ)的信號(hào)強(qiáng)度的信息、即表示與手寫筆50相對(duì)于位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的高度的關(guān)系性的信息，檢測(cè)手寫筆50的高度在哪個(gè)范圍內(nèi)。并且，微處理器110基于該檢測(cè)出的手寫筆50的高度，經(jīng)由控制電路109，如所述那樣控制X選擇電路101以及Y選擇電路102，檢測(cè)手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S中指示的位置。

圖12以及圖13表示微處理器110的與手寫筆50相對(duì)于位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面10S的高度對(duì)應(yīng)的、基于X選擇電路101以及Y選擇電路102的電極的選擇控制的處理例程的例。另外，在該圖12及圖13的例中，微處理器110在手寫筆50位于比高度H2高的位置的盤旋狀態(tài)下，進(jìn)行基于X選擇電路101和Y選擇電路102中的一個(gè)、以下的例中為X選擇電路101的電極選擇控制。并且，在手寫筆50的高度成為了H2以下時(shí)，微處理器110通過(guò)對(duì)X選擇電路101和Y選擇電路102的每個(gè)進(jìn)行電極選擇控制，檢測(cè)傳感器面10S上(包括盤旋狀態(tài))手寫筆50指示的位置(X坐標(biāo)、Y坐標(biāo))。另外，如前所述，在不能檢測(cè)手寫筆50的存在時(shí)，判定為手寫筆50在比H2高的位置或者不存在于傳感器面10S的上方。

微處理器110通過(guò)對(duì)位置檢測(cè)裝置接通電源，從圖12的開(kāi)始起開(kāi) 始處理。首先，如圖8所示，微處理器110執(zhí)行控制X選擇電路101的檢測(cè)步驟A，使得配置在位置檢測(cè)傳感器10的左半部分區(qū)域10A的全部X電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，配置在位置檢測(cè)傳感器10的右半部分區(qū)域10B的全部X電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接(步驟S101)。

并且，微處理器110獲取來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d，判別從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平是否成為如與手寫筆50存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方的情況對(duì)應(yīng)的具有有意義性的信號(hào)電平(步驟S102)。

在步驟S102中，判別為從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平?jīng)]有成為有意義的信號(hào)電平時(shí)、即不滿足所設(shè)定的條件時(shí)，微處理器110控制X選擇電路101，執(zhí)行檢測(cè)步驟B，使得控制為將在圖9中賦予斜線來(lái)表示的位置檢測(cè)傳感器10的左半部分區(qū)域10A中的左側(cè)的分割區(qū)域10Aa以及位置檢測(cè)傳感器10的右半部分區(qū)域10B中的右側(cè)的分割區(qū)域10Bb的每個(gè)中包含的全部X電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，將在其他的分割區(qū)域10Ab以及分割區(qū)域10Ba的每個(gè)中包含的全部X電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接(步驟S103)。

接著，微處理器110在步驟S103中的電極選擇狀態(tài)下，判別從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平是否成為如與手寫筆50存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方的情況對(duì)應(yīng)的具有有意義性的信號(hào)電平(步驟S104)。在步驟S104中，判別為從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平?jīng)]有成為有意義的信號(hào)電平時(shí)、即不滿足所設(shè)定的條件時(shí)，微處理器110將處理返回到步驟S101，重復(fù)該步驟S101的處理。

在步驟S102或者步驟S104中，判別為從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平為有意義的信號(hào)電平時(shí)、即滿足所設(shè)定的條件時(shí)，微處理器110將手寫筆50存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方的情況通知 給位置檢測(cè)裝置所連接的外部的裝置、例如主機(jī)(步驟S105)。

接著，微處理器110進(jìn)行檢測(cè)手寫筆50在傳感器面10S上的概略位置的動(dòng)作，在該例中，進(jìn)行X軸方向上的全面掃描動(dòng)作以及向詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的轉(zhuǎn)移動(dòng)作(步驟S106)。圖14是表示X軸方向上的全面掃描動(dòng)作的圖。具體而言，表示X選擇電路101關(guān)于全部X電極，選擇具有預(yù)定的電極配置關(guān)系的1組電極，且維持該電極配置關(guān)系而順次選擇電極來(lái)接收信號(hào)，從而求出手寫筆50被放置的大致的位置的X軸方向全面掃描動(dòng)作。

如圖2所示，首先，對(duì)應(yīng)于從微處理器110對(duì)控制電路109供應(yīng)的控制信號(hào)g，控制電路109將控制信號(hào)a供應(yīng)給切換電路103。切換電路103通過(guò)控制信號(hào)a進(jìn)行控制，使得X選擇電路101連接到差動(dòng)放大器104。返回到圖14，通過(guò)基于來(lái)自控制電路109的控制信號(hào)e來(lái)X選擇電路101受到控制，首先，被選擇X電極X1和X電極X6，對(duì)差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)供應(yīng)信號(hào)。因此，通過(guò)從差動(dòng)放大器104輸出X電極X1和X6之間的差動(dòng)信號(hào)，所以能夠求出差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平。

接著，從微處理器110對(duì)控制電路109供應(yīng)控制信號(hào)g，使得將通過(guò)X選擇電路101而被選擇的電極的序號(hào)在該例中每次提前1個(gè)而分別被選擇X電極X2和X電極X7。通過(guò)該控制，X電極X2和X電極X7與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子分別連接，與所述相同地，求出差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平。同樣地，微處理器110以X選擇電路101選擇的X電極的序號(hào)順次提前的方式進(jìn)行控制，從而求出差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平。該處理直到與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的X電極成為X35、與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的X電極成為X40為止進(jìn)行。

在圖14中，表示手寫筆50位于位置檢測(cè)傳感器10的X電極X11 附近的情況。在該情況下，在概略位置檢測(cè)動(dòng)作中，如圖14所示，在X選擇電路101中，以X電極X11與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子或者-側(cè)輸入端子中的任一個(gè)連接的方式進(jìn)行了選擇時(shí)，差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平成為峰值。通過(guò)在這樣更新了X電極選擇時(shí)的差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)電平的分布，能夠求出手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10上的大致的位置。若通過(guò)圖14的信號(hào)電平分布而得知手寫筆50位于X電極X11附近，則如下進(jìn)行向詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作的轉(zhuǎn)移動(dòng)作。

圖15表示向詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的轉(zhuǎn)移動(dòng)作，檢測(cè)手寫筆50成為圖6中的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間的定時(shí)，且求出手寫筆50在位置檢測(cè)傳感器10中的Y方向的大致的位置。

首先，通過(guò)對(duì)應(yīng)于從微處理器110輸出的控制信號(hào)g，控制電路109將控制信號(hào)a供應(yīng)給切換電路103，從而X選擇電路101連接到差動(dòng)放大器104。此外，通過(guò)控制信號(hào)e從控制電路109供應(yīng)給X選擇電路101，從而在該例中分別被選擇X電極X11和X電極X16。通過(guò)X電極X11和X電極X16與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的各個(gè)端子連接，輸出X電極X11和X電極X16之間的差動(dòng)信號(hào)，將該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于1組X電極的選擇處理而順次求出。

另外，在圖6所示的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間，從AD轉(zhuǎn)換電路108輸出的數(shù)字信號(hào)d的值重復(fù)成為預(yù)定值以上。若檢測(cè)出數(shù)字信號(hào)d的值在預(yù)定時(shí)間Ts(參照?qǐng)D15)以上重復(fù)超過(guò)預(yù)定值，則微處理器110判斷為是振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間，轉(zhuǎn)移到Y(jié)軸方向全面掃描動(dòng)作。該預(yù)定時(shí)間Ts設(shè)為比手寫筆50在數(shù)據(jù)發(fā)送期間發(fā)送的周期Td充分長(zhǎng)的時(shí)間。

為了進(jìn)行Y軸方向全面掃描動(dòng)作，控制電路109基于從微處理器110供應(yīng)的控制信號(hào)g，將控制信號(hào)a供應(yīng)給切換電路103，從而Y選擇電路102連接到差動(dòng)放大器104。此外，控制電路109通過(guò)將控制信 號(hào)f供應(yīng)給Y選擇電路102，在該例中最初被選擇1組Y電極Y1和Y電極Y6，且各個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子連接。

接著，與X軸方向全面掃描時(shí)相同地，微處理器110一邊將Y選擇電路102選擇的電極的序號(hào)在該例中每次提前1個(gè)，一邊求出從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平。該處理直到與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的Y電極成為Y25、與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的Y電極成為Y30為止進(jìn)行。另外，Y選擇電路102中的電極選擇根據(jù)與水平同步脈沖h同步地從控制電路109輸出的控制信號(hào)f來(lái)進(jìn)行。此時(shí)也與X軸方向全面掃描時(shí)相同地，獲得在通過(guò)Y選擇電路102而被選擇的1組電極中的一個(gè)或者另一個(gè)電極被選擇為接近手寫筆50的電極時(shí)成為峰值的信號(hào)分布。另外，圖15的例是手寫筆50位于Y電極Y20附近的情況。

通過(guò)以上說(shuō)明的圖14的X軸方向全面掃描以及向圖15的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的轉(zhuǎn)移動(dòng)作，能夠檢測(cè)手寫筆50位于X電極X11以及Y電極Y20的交點(diǎn)附近。

另外，在圖15所示的Y軸方向全面掃描動(dòng)作中，以通過(guò)Y選擇電路102而被選擇的1組電極的每個(gè)之間介入4條電極的方式使相互的電極間隔，但也可以以介入4條以外的個(gè)數(shù)的電極的方式進(jìn)行電極選擇控制。

并且，返回到圖12，微處理器110判別在步驟S106中的概略位置檢測(cè)動(dòng)作中在來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d中是否有過(guò)超過(guò)預(yù)定的信號(hào)電平的值(步驟S107)，在判別為來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d的值在所述的全部位置檢測(cè)動(dòng)作中都沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的信號(hào)電平時(shí)，判斷為手寫筆50不存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方，并將其意旨通知給主機(jī)(步驟S108)。并且，微處理器110將處理從該步 驟S108返回到步驟S101，重復(fù)步驟S101以后的處理。

此外，在步驟S107中，判別為在來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d中有過(guò)超過(guò)預(yù)定的信號(hào)電平的值時(shí)，微處理器110進(jìn)行上述的X軸方向全面掃描動(dòng)作以及向詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的轉(zhuǎn)移動(dòng)作，如上述那樣檢測(cè)了X軸方向以及Y軸方向的概略位置之后，在其概略位置附近，執(zhí)行使用圖10(A)來(lái)說(shuō)明的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A(步驟S109)。

并且，如圖13所示，微處理器110判別在該詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A中在來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d中是否有過(guò)超過(guò)預(yù)定的信號(hào)電平的值(步驟S111)，在判別為來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d的值在所述的全部情況下都沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的信號(hào)電平時(shí)，判斷為手寫筆50不存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方，并將其意旨通知給主機(jī)(步驟S108)。并且，微處理器110將處理從該步驟S108返回到步驟S101，重復(fù)步驟S101以后的處理。

此外，在步驟S111中，判別為在來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d中有過(guò)超過(guò)預(yù)定的信號(hào)電平的值時(shí)，微處理器110如以下求出手寫筆50在傳感器面10S的上方的位置，并將求出的位置通知給主機(jī)(步驟S112)。

圖16是表示了該詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的圖。若參照?qǐng)D2說(shuō)明，則通過(guò)X選擇電路101，在該例中選擇了X電極X11以及X電極X16作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極的狀態(tài)下，從AD轉(zhuǎn)換電路108輸出的信號(hào)的信號(hào)電平繼續(xù)預(yù)定時(shí)間Ts為預(yù)定值以上時(shí)，判斷為開(kāi)始了從手寫筆50的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間，轉(zhuǎn)移到手寫筆50的位置檢測(cè)動(dòng)作(圖16的步驟1)。與圖15中的說(shuō)明相同地，該時(shí)間Ts設(shè)為比手寫筆50在數(shù)據(jù)發(fā)送期間發(fā)送的數(shù)字信號(hào)的周期Td充分長(zhǎng)的時(shí)間。

微處理器110為了求出手寫筆50指示的位置的X坐標(biāo)，在切換電路103選擇了X選擇電路101的狀態(tài)下，通過(guò)X選擇電路101順次選擇以X電極X11為中心的5條X電極(X9～X13)作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極，并讀取信號(hào)電平(圖16的步驟1)。此時(shí)，X選擇電路101作為離被選擇為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極的X電極(X9～X13)充分遠(yuǎn)的X電極，例如選擇X電極X14～X18作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的電極。

此時(shí)的動(dòng)作中，如圖3所示，信號(hào)接收和AD轉(zhuǎn)換分別與水平同步脈沖h同步地進(jìn)行，且在本實(shí)施方式中，對(duì)同一電極進(jìn)行多次、例如4次信號(hào)檢測(cè)，并保存其平均信號(hào)電平作為接收信號(hào)電平。

在圖16中，在檢測(cè)出最高的信號(hào)電平時(shí)，保存被選擇為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極的X電極的序號(hào)(這里是，X11)以及其信號(hào)電平VPX，此外，將通過(guò)其兩側(cè)相鄰的X電極而被檢測(cè)出的信號(hào)電平保存為VAX、VBX(圖16的步驟1)。

接著，微處理器110為了求出手寫筆50指示的位置的Y坐標(biāo)，進(jìn)行控制，使得切換電路103選擇Y選擇電路102，順次選擇以Y電極Y20為中心的5條Y電極(Y18～Y22)作為Y選擇電路102的、應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極，并讀取信號(hào)電平(圖16的步驟1)。此時(shí)，Y選擇電路102作為離被選擇為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極的Y電極(Y18～Y22)充分遠(yuǎn)的Y電極，例如選擇Y電極Y23～Y27作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的電極。此時(shí)，也如圖3所示，信號(hào)接收和AD轉(zhuǎn)換分別與水平同步脈沖h同步地進(jìn)行，且對(duì)同一電極進(jìn)行多次、例如4次信號(hào)檢測(cè)，并保存其平均信號(hào)電平作為接收信號(hào)電平。

并且，在檢測(cè)出最高的信號(hào)電平時(shí)，保存被選擇為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極的Y電極的序號(hào)(這里是，Y20)以 及其信號(hào)電平VPY，此外，將通過(guò)其兩側(cè)相鄰的電極而被檢測(cè)出的信號(hào)電平保存為VAY、VBY(圖16的步驟1)。

這里求出的信號(hào)電平VPX、VAX、VBX、VPY、VAY、VBY使用于基于后述的計(jì)算式的坐標(biāo)值的計(jì)算。

接著，微處理器110進(jìn)行用于等待從手寫筆50的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間的結(jié)束的動(dòng)作。微處理器110控制切換電路103，使得被選擇X選擇電路101，且對(duì)X選擇電路101進(jìn)行控制，使得被選擇在所述的坐標(biāo)檢測(cè)動(dòng)作中檢測(cè)出峰值的X電極X11作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極、以及被選擇X電極X16作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的電極。在該狀態(tài)下接收到的信號(hào)電平?jīng)]有達(dá)到預(yù)定值的時(shí)刻成為從手寫筆50的連續(xù)發(fā)送期間的結(jié)束時(shí)刻(圖16的步驟1)。

微處理器110若檢測(cè)從手寫筆50的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間的結(jié)束，則進(jìn)入檢測(cè)在筆壓數(shù)據(jù)的發(fā)送之前被發(fā)送的開(kāi)始信號(hào)(Start signal)的定時(shí)的動(dòng)作(圖16的步驟2)。微處理器110在X選擇電路101選擇了X電極X11作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極、以及選擇了X電極X16作為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的電極的狀態(tài)下，如圖3所示，與水平同步脈沖h同步地重復(fù)進(jìn)行信號(hào)接收和AD轉(zhuǎn)換動(dòng)作。

此時(shí)，存儲(chǔ)從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平成為所述的預(yù)定值以上的時(shí)刻作為t1。微處理器110在從時(shí)刻t1等待了恒定時(shí)間Tw的時(shí)刻，開(kāi)始來(lái)自手寫筆50的數(shù)據(jù)的接收動(dòng)作(圖16的步驟2)。該時(shí)間Tw成為根據(jù)在開(kāi)始了從手寫筆50的開(kāi)始信號(hào)的發(fā)送之后接收到的信號(hào)電平幾乎變無(wú)為止的時(shí)間來(lái)設(shè)定的預(yù)定的時(shí)間。

微處理器110在所述的等待時(shí)間達(dá)到時(shí)間Tw的同時(shí)，啟動(dòng)未圖 示的計(jì)時(shí)器。該計(jì)時(shí)器從零至與所述的時(shí)間Td(從手寫筆50的數(shù)據(jù)的發(fā)送周期)一致的值為止重復(fù)計(jì)數(shù)(圖16的步驟2)。在計(jì)時(shí)器的1個(gè)周期的動(dòng)作期間，微處理器110重復(fù)進(jìn)行信號(hào)接收以及AD轉(zhuǎn)換，讀取信號(hào)電平。若這期間的信號(hào)電平一次也沒(méi)有達(dá)到所述的預(yù)定值，則判斷為沒(méi)有來(lái)自手寫筆50的發(fā)送，保存在其動(dòng)作期間的數(shù)據(jù)為“0”，另一方面，在檢測(cè)出預(yù)定值以上的信號(hào)電平的情況下，判斷為有來(lái)自手寫筆50的發(fā)送，保存在其動(dòng)作期間的數(shù)據(jù)為“1”(圖16的步驟2)。

通過(guò)將所述的計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)進(jìn)行10次，被保存10位的數(shù)據(jù)。該10位的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于圖6中所示的10位的筆壓數(shù)據(jù)。在圖16中，表示筆壓數(shù)據(jù)為“0101110101”的情況。

另外，在圖16的步驟2中，例示性地，從X電極中選擇檢測(cè)出最大信號(hào)電平的X電極X11來(lái)進(jìn)行了數(shù)據(jù)的接收，但也可以從Y電極中選擇檢測(cè)出最大信號(hào)電平的Y電極Y20來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。

若在圖16的步驟2中結(jié)束10位的筆壓數(shù)據(jù)的接收，則轉(zhuǎn)移到檢測(cè)從手寫筆50的振蕩信號(hào)的連續(xù)發(fā)送期間的開(kāi)始的動(dòng)作(步驟1)，微處理器110重復(fù)進(jìn)行圖16的動(dòng)作。

接著，說(shuō)明根據(jù)在圖16的步驟1中求出的信號(hào)電平來(lái)求出手寫筆50指示的位置的方法的一例。

根據(jù)在圖16的步驟1中求出的信號(hào)電平VPX、VAX、VBX、VPY、VAY、VBY，通過(guò)下式分別計(jì)算出手寫筆50的坐標(biāo)值(X、Y)。

X＝Px+(Dx/2)×((VBX-VAX)/(2×VPX-VAX-VBX))……(式1)

其中，Px設(shè)為在X軸中檢測(cè)出最大信號(hào)電平的X電極(這里是X11)的坐標(biāo)位置，Dx設(shè)為X電極間的排列間距。

Y＝Py+(Dy/2)×((VBY-VAY)/(2×VPY-VAY-VBY))……(式2)

其中，Py設(shè)為在Y軸中檢測(cè)出最大信號(hào)電平的Y電極(這里是Y20)的坐標(biāo)位置，Dy設(shè)為Y電極間的排列間距。

在上述的實(shí)施方式中，作為X選擇電路101以及Y選擇電路102選擇的電極，設(shè)為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接的電極成為手寫筆50的附近，但也可以將應(yīng)與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接的電極選擇成為手寫筆50的附近。此外，以被選擇為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子連接的電極的各個(gè)電極之間介入4條電極的方式進(jìn)行了電極選擇，但個(gè)數(shù)并不限定于4條。另外，優(yōu)選在X選擇電路101以及Y選擇電路102的、被選擇為應(yīng)與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子連接的電極的1組電極之間，配置比從配置在手寫筆50的芯體51的電極52放射的電場(chǎng)的放射區(qū)域成為稍微寬的間隔的個(gè)數(shù)的電極。

接著，在圖13中，微處理器110基于來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d，檢測(cè)來(lái)自手寫筆50的信號(hào)的強(qiáng)度，判別手寫筆50相對(duì)于傳感器面10S的高度是否成為被設(shè)定為判別接近傳感器面10S的狀態(tài)的閾值的H1以下(步驟S113)。

在該步驟S113中，判別為手寫筆50的高度沒(méi)有成為H1以下時(shí)，微處理器110將處理返回到步驟S109，重復(fù)該步驟S109的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的處理以及其以后的處理。

并且，在步驟S113中，判別為手寫筆50的高度為H1以下時(shí)，微處理器110在步驟S109的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A中檢測(cè)出的位置的附近，如圖10(B)所示，將相鄰的兩個(gè)X電極Xi以及X(i+1)中的一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，將另一個(gè)電極與-側(cè)輸入端子連接，并且，進(jìn)行控制，使得以順次變更該兩個(gè)X電極Xi以及X (i+1)的組的方式改變i來(lái)執(zhí)行詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B(步驟S114)。

并且，微處理器110判別在該詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B中在來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d中是否有過(guò)超過(guò)預(yù)定的信號(hào)電平的值(步驟S115)，在判別為來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d的值在所述的全部情況下都沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的信號(hào)電平時(shí)，判斷為手寫筆50不存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方，并將該意旨通知給主機(jī)(步驟S108)。并且，微處理器110將處理從該步驟S108返回到步驟S101，重復(fù)步驟S101以后的處理。

此外，在步驟S115中，判別為在來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d中有過(guò)超過(guò)預(yù)定的信號(hào)電平的值時(shí)，微處理器110如以下那樣求出手寫筆50在傳感器面10S的上方的位置，并將求出的位置通知給主機(jī)(步驟S116)。

在使用圖16來(lái)說(shuō)明的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A中，由差動(dòng)放大器104進(jìn)行了隔著恒定的個(gè)數(shù)的兩個(gè)電極之間的差動(dòng)放大處理，但在該步驟S114中的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B中，除了進(jìn)行相鄰的兩個(gè)電極之間的差動(dòng)放大處理的情況之外，進(jìn)行與詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A相同的處理動(dòng)作，從而檢測(cè)手寫筆50在傳感器面10S上的位置。

在該情況下，在該詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B中，省略詳細(xì)的計(jì)算式，但如圖11所示，根據(jù)在7組(S1～S7)的各個(gè)組的情況下從差動(dòng)放大器104輸出的信號(hào)的信號(hào)電平之比來(lái)檢測(cè)手寫筆50的位置。

接著，微處理器110基于來(lái)自AD轉(zhuǎn)換電路108的數(shù)字信號(hào)d，檢測(cè)來(lái)自手寫筆50的信號(hào)的強(qiáng)度，判別手寫筆50的高度是否成為被設(shè)定為判別接近傳感器面10S的狀態(tài)的閾值的高度H1以下(步驟S113)。

在該步驟S117中，判別為手寫筆50的高度不是H1以下時(shí)，微 處理器110將處理返回到步驟S109，重復(fù)該步驟S109的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A的處理以及其以后的處理。

并且，在步驟S117中，判別為手寫筆50的高度為H1以下時(shí)，微處理器110將處理返回到步驟S114，重復(fù)該步驟S114的詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B的處理以及其以后的處理。

[第二實(shí)施方式]

在上述的第一實(shí)施方式中，在手寫筆50的高度成為了接近傳感器面10S的高度H1以下時(shí)，不判斷是否為手寫筆50接觸到傳感器面10S的狀態(tài)，而在X選擇電路101以及Y選擇電路102中，將相互相鄰的兩個(gè)電極中的一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，將另一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。但是，位置檢測(cè)裝置也可以進(jìn)行控制，使得在檢測(cè)出手寫筆50向傳感器面10S的接觸，手寫筆50成為了接觸到傳感器面10S的狀態(tài)時(shí)，在X選擇電路101以及Y選擇電路102中，將相鄰的兩個(gè)電極中的一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，將另一個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。

如前所述，手寫筆50包括檢測(cè)對(duì)芯體51施加的筆壓的筆壓檢測(cè)單元，在與位置檢測(cè)傳感器10的傳感器面之間，始終在向位置檢測(cè)裝置的發(fā)送信號(hào)中包括通過(guò)筆壓檢測(cè)單元而檢測(cè)出的筆壓信息。筆壓信息直到手寫筆50從傳感器面10S接受壓力為止沒(méi)有變化，若手寫筆50接觸到傳感器面10S而接受筆壓則發(fā)生變化。因此，位置檢測(cè)裝置的微處理器110根據(jù)從手寫筆50獲取到的筆壓信息，能夠容易且可靠地檢測(cè)手寫筆50接觸到傳感器面10S的情況。

因此，在該第二實(shí)施方式中，位置檢測(cè)裝置的微處理器110在手寫筆50的高度H為0＜H時(shí)、即處于沒(méi)有接觸到傳感器面10S的盤旋狀態(tài)時(shí)，如圖10(A)所示那樣進(jìn)行控制，使得X選擇電路101或者 Y選擇電路102選擇隔著n條電極的兩個(gè)電極，從而執(zhí)行詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A。并且，在檢測(cè)到手寫筆50的高度H為H＝0、即手寫筆50接觸到傳感器面10S時(shí)，如圖10(B)所示，微處理器110進(jìn)行控制，使得X選擇電路101或者Y選擇電路102選擇相互相鄰的兩個(gè)電極，從而執(zhí)行詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B。

另外，在該第二實(shí)施方式中，也與上述的第一實(shí)施方式相同地，在手寫筆50的高度H為H＞H2時(shí)，能夠進(jìn)行手寫筆50的存在有無(wú)檢測(cè)動(dòng)作。此時(shí)，在手寫筆50的高度H為0＜H≤H2時(shí)，如圖10(A)所示那樣進(jìn)行控制，使得X選擇電路101或者Y選擇電路102選擇隔著n條電極的兩個(gè)電極，從而執(zhí)行詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A，在H＞H2時(shí)，與所述的實(shí)施方式相同地，微處理器110進(jìn)行如圖8以及圖9所示的電極選擇控制，進(jìn)行手寫筆50的存在有無(wú)檢測(cè)動(dòng)作。

[實(shí)施方式的效果]

關(guān)于上述的實(shí)施方式，圖8以及圖9應(yīng)用將傳感器面的傳感器區(qū)域分割為多個(gè)而形成的各個(gè)分割區(qū)域設(shè)為電極選擇單位的預(yù)定的電極選擇模式。圖10(A)以及圖10(B)應(yīng)用將在傳感器面的傳感器區(qū)域中配置的電極設(shè)為電極選擇單位的預(yù)定的電極選擇模式。

即，在圖8中，在手寫筆離傳感器面10S比較遠(yuǎn)的盤旋狀態(tài)時(shí)，由于在將傳感器面的全部區(qū)域分割為多個(gè)而形成的各個(gè)分割區(qū)域中配置的多個(gè)電極的全部連結(jié)，且在一個(gè)分割區(qū)域中配置的多個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，在另一個(gè)分割區(qū)域中配置的多個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接，所以能夠容易檢測(cè)出在傳感器面的上方成為盤旋狀態(tài)的手寫筆的存在以及在哪個(gè)分割區(qū)域中存在。

在圖9中，在手寫筆離傳感器面10S比較遠(yuǎn)的盤旋狀態(tài)時(shí)，具有如下結(jié)構(gòu)：在將傳感器面的全部區(qū)域分割為多個(gè)而形成的各個(gè)分割區(qū) 域中配置的多個(gè)電極的全部連結(jié)，且與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子或者-側(cè)輸入端子選擇性地連接。在圖9中，在將10Aa(X電極：X1～X10)設(shè)為第一分割區(qū)域，將10Ab(X電極：X11～X20)設(shè)為第二分割區(qū)域，將10Ba(X電極：X21～X30)設(shè)為第三分割區(qū)域，將10Bb(X電極：X31～X40)設(shè)為第四分割區(qū)域的情況下，構(gòu)成為在分割為4個(gè)的區(qū)域中的兩端的分割區(qū)域(10Aa、10Bb)中配置的各個(gè)電極與差動(dòng)放大器104中的一個(gè)輸入端子連接，在分割為4個(gè)的區(qū)域中的中央部的分割區(qū)域(10Ab、10Ba)中配置的各個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的另一個(gè)輸入端子連接。

在圖8所示的電極選擇模式中，若手寫筆存在于作為分割區(qū)域的邊界部的X電極X20和X21之間，則因在差動(dòng)放大器104的各個(gè)輸入端子中被輸入具有相同的信號(hào)電平的信號(hào)，所以不能檢測(cè)手寫筆的存在。相對(duì)于此，在圖9所示的電極選擇模式中，由于X電極X20和X21包含在同一個(gè)分割區(qū)域中，所以不會(huì)產(chǎn)生如圖8所示的不適。但是，在圖9中，在手寫筆位于相互相鄰的分割區(qū)域的邊界部的情況下，也存在在檢測(cè)手寫筆時(shí)產(chǎn)生同樣的不適的顧慮。但是，通過(guò)將圖8所示的電極選擇模式和圖9所示的電極選擇模式交替地執(zhí)行等、即應(yīng)用多個(gè)電極選擇模式，能夠避免這樣的狀況。

另外，在圖9中，也可以將在第一分割區(qū)域中配置的各個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的一個(gè)輸入端子連接，將在與第一分割區(qū)域相鄰的第二分割區(qū)域中配置的各個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的另一個(gè)輸入端子連接，從而進(jìn)行差動(dòng)放大處理，接著，將應(yīng)選擇的分割區(qū)域移動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)，即，選擇第二分割區(qū)域和與第二分割區(qū)域相鄰的第三分割區(qū)域、或者選擇第三分割區(qū)域和與該第三分割區(qū)域相鄰的第四分割區(qū)域，重復(fù)進(jìn)行要進(jìn)行差動(dòng)放大處理的電極選擇模式控制。

即，在將傳感器面的全部區(qū)域進(jìn)行n分割(其中，n≥2的整數(shù))而形成的各個(gè)分割區(qū)域中配置的多個(gè)電極的全部連結(jié)，且將在相互相 鄰的分割區(qū)域的各個(gè)中配置的電極與差動(dòng)放大器104的1組輸入端子連接，從而進(jìn)行差動(dòng)放大處理。用于差動(dòng)放大處理而順次選擇的1組分割區(qū)域在被選擇相互相鄰的多個(gè)分割區(qū)域(n)中的相互配置在附近的1組分割區(qū)域而進(jìn)行了差動(dòng)放大處理之后，將由所述1組分割區(qū)域中的一個(gè)分割區(qū)域和與該一個(gè)分割區(qū)域相鄰的新選擇的分割區(qū)域構(gòu)成的1組分割區(qū)域作為對(duì)象而進(jìn)行差動(dòng)放大處理。順次進(jìn)行這樣選擇分割區(qū)域的電極選擇控制。或者，用于差動(dòng)放大處理而順次選擇的1組分割區(qū)域在被選擇相互相鄰的多個(gè)分割區(qū)域(n)中的相互配置在附近的1組分割區(qū)域而進(jìn)行了差動(dòng)放大處理之后，將與所述1組分割區(qū)域相鄰的新選擇的1組分割區(qū)域作為對(duì)象而進(jìn)行差動(dòng)放大處理。也可以順次進(jìn)行這樣選擇分割區(qū)域的電極選擇控制。

此外，對(duì)應(yīng)于手寫筆距傳感器面10S的高度H，與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極之間的距離受到控制，從而生成圖10(A)以及圖10(B)所示的電極選擇模式。即，如圖10(B)所示，例如在手寫筆接近或者接觸到傳感器面10S的情況下(H≤H1)，進(jìn)行電極選擇控制，使得相互相鄰的1組電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子每個(gè)連接。

另一方面，如圖10(A)所示，例如在手寫筆距傳感器面10S的高度H離傳感器面10S為預(yù)定的高度的情況下(H1＜H≤H2)，所述1組電極被選擇控制，使得為了確保與手寫筆距傳感器面10S的高度H對(duì)應(yīng)的預(yù)定的距離，在與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的1組電極之間配置至少1個(gè)電極。即，在手寫筆為沒(méi)有接觸到傳感器面10S的盤旋狀態(tài)下，作為與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極，應(yīng)用由至少被一個(gè)電極所隔開(kāi)的1組電極構(gòu)成的電極選擇模式，從而能夠在差動(dòng)放大器的+側(cè)輸入端子或者-側(cè)輸入端子中的一個(gè)端子中接收來(lái)自手寫筆的信號(hào)，即使受到手或手指的接觸所引起的外來(lái)噪聲的影響，也會(huì)從差動(dòng)放大器104輸出有意義的差動(dòng)信號(hào)，所以能夠良好地檢測(cè)手寫筆50指示的位置。

進(jìn)一步，在手寫筆50接近或者接觸到傳感器面10S時(shí)，由于與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極是相互相鄰的電極，所以通過(guò)進(jìn)行差動(dòng)放大處理，能夠可靠地抵消從手或手指混入的外來(lái)噪聲。因此，位置檢測(cè)裝置即使手或手指接觸到傳感器面10S，也能夠排除從手或手指混入的噪聲的影響，良好地檢測(cè)通過(guò)手寫筆50而被指示的位置。

[其他的實(shí)施方式或者變形例]

在上述的第一實(shí)施方式中，作為手寫筆50是否存在于傳感器面10S上的檢測(cè)動(dòng)作，將傳感器面10S分割為多個(gè)區(qū)域，從而執(zhí)行檢測(cè)步驟A以及檢測(cè)步驟B。但是，手寫筆50的存在有無(wú)檢測(cè)動(dòng)作并不限定于這樣的處理動(dòng)作。

圖17表示手寫筆50的存在有無(wú)檢測(cè)動(dòng)作的其他例。該圖17的例表示基于X選擇電路101的X電極選擇控制的情況。在該例中，進(jìn)行控制，使得將包括比詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A、B時(shí)充分多的預(yù)定個(gè)數(shù)(這里是20條)的選擇區(qū)域的左側(cè)半部分的電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子連接，將所述選擇區(qū)域的右側(cè)半部分的電極與差動(dòng)放大器104的-側(cè)輸入端子連接。并且，一邊控制為將所述選擇區(qū)域每次錯(cuò)開(kāi)一個(gè)，一邊求出來(lái)自差動(dòng)放大器104的輸出電平。若此時(shí)的輸出電平至少一次成為有意義的電平，則微處理器110能夠檢測(cè)手寫筆50存在于位置檢測(cè)傳感器10的上方。

在圖17中，也可以處理為將X電極預(yù)先分割為多個(gè)區(qū)域，以分割區(qū)域?yàn)閱挝欢屡c差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子以及-側(cè)輸入端子連接的電極的選擇。

另外，在上述的實(shí)施方式中，在高度H2和傳感器面10S之間設(shè)定了高度H1(包括H1＝0)，但也可以將高度設(shè)定為多個(gè)階段，根據(jù) 其高度，將與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子連接的兩個(gè)電極的間隔變更為隨著接近傳感器面10S變得更窄。即，也可以將隔著n條電極的兩個(gè)電極中的所述n的值設(shè)為隨著高度降低以非線性地減小。

在上述的實(shí)施方式中，位置檢測(cè)傳感器10檢測(cè)手寫筆50的指示位置，但也可以還檢測(cè)手指的指示位置。此時(shí)，位置檢測(cè)裝置能夠如所述的專利文獻(xiàn)1的圖3所示那樣構(gòu)成，以時(shí)分方式進(jìn)行手寫筆50的指示位置的檢測(cè)和手指的指示位置的檢測(cè)。

此外，上述的實(shí)施方式的位置檢測(cè)傳感器10以沿著X方向和Y方向的兩個(gè)方向相互交叉的方式配置了X電極和Y電極，但在本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置中使用的位置檢測(cè)傳感器也可以只沿著X方向或者Y方向中的一個(gè)方向配置多個(gè)電極。

此外，在上述的實(shí)施方式中，手寫筆50關(guān)于檢測(cè)出的筆壓信息，將從振蕩電路58輸出的交流信號(hào)進(jìn)行ASK調(diào)制而發(fā)送到位置檢測(cè)裝置，但筆壓信息例如也可以通過(guò)藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))等的近距離無(wú)線發(fā)送電路而單獨(dú)發(fā)送到位置檢測(cè)裝置。

此外，手寫筆50對(duì)于傳感器面10S的接觸的檢測(cè)電路并不限定于使用在手寫筆50中設(shè)置的筆壓檢測(cè)單元中獲得的筆壓信息的電路，除此之外，還能夠使用各種接觸檢測(cè)單元。并且，該接觸檢測(cè)單元除了設(shè)置在手寫筆側(cè)之外，還可以設(shè)置在位置檢測(cè)裝置側(cè)。

此外，在詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作A以及B中，將與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極的個(gè)數(shù)設(shè)為一個(gè)，但也可以在X選擇電路101或者Y選擇電路102中進(jìn)行電極選擇控制，使得與動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的電極的個(gè)數(shù)成為由相同條構(gòu)成的多條。

另外，在第一以及第二實(shí)施方式中，作為詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B，通過(guò)以相互相鄰的兩個(gè)電極與差動(dòng)放大器104的+側(cè)輸入端子和-側(cè)輸入端子的每個(gè)連接的方式選擇，且將選擇電極順次錯(cuò)開(kāi)時(shí)的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)電平分布成為圖11所示，從而求出詳細(xì)的指示位置，但被選擇為詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B的電極并不限定于相互相鄰的兩個(gè)。例如，在詳細(xì)位置檢測(cè)動(dòng)作B中，還能夠進(jìn)行電極選擇控制，使得在被選擇的電極之間介入一個(gè)或者多條電極。此時(shí)，如圖11所示，通過(guò)預(yù)先求出手寫筆的位置和信號(hào)分布的關(guān)系，也能夠進(jìn)行同樣的位置檢測(cè)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1…平板(位置檢測(cè)裝置)、10…位置檢測(cè)傳感器、13…Y電極、14…X電極、20…LCD面板、50…手寫筆、101…X選擇電路、102…Y選擇電路、103…差動(dòng)放大電路、109…控制電路、110…微處理器。