CN107077265B - 检测装置、输入装置以及检测方法 - Google Patents

检测装置、输入装置以及检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107077265B
CN107077265B CN201580053048.1A CN201580053048A CN107077265B CN 107077265 B CN107077265 B CN 107077265B CN 201580053048 A CN201580053048 A CN 201580053048A CN 107077265 B CN107077265 B CN 107077265B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
circuit
electrode
loop coil
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580053048.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107077265A (zh
Inventor
小堀武
杉山义久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacom Co Ltd filed Critical Wacom Co Ltd
Publication of CN107077265A publication Critical patent/CN107077265A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107077265B publication Critical patent/CN107077265B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04162—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for exchanging data with external devices, e.g. smart pens, via the digitiser sensing hardware
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G06F3/041661—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving using detection at multiple resolutions, e.g. coarse and fine scanning; using detection within a limited area, e.g. object tracking window

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

在电磁感应方式的输入装置中，能够将适当的信号电平的发送信号提供给位置指示器。处理控制部(130)对选择电路(101)进行控制，使得基于在接收信号处理电路(120)中检测到的多个电极各自的接收信号的接收状态，对接收信号的信号电平成为最大的第一电极提供用于发送发送信号的第一信号。此外，处理控制部(130)对选择电路(101)进行控制，使得对接收信号的信号电平低于预定的信号电平的第二电极提供第二信号。由此，能够通过最好地接收到来自位置指示器(20)的信号的第一电极和与该第一电极分离的第二电极，对位置指示器(20)发送信号。

Description

检测装置、输入装置以及检测方法
技术领域
本发明涉及电磁感应方式的检测装置、由该检测装置和指示体构成的输入装置、在该检测装置中使用的检测方法。
背景技术
作为被称为平板型终端或智能手机等的高功能便携电话终端等电子设备的输入设备，使用电磁感应方式的输入装置。该输入装置由形成为笔型的位置指示器和具有输入面的位置检测装置构成，该输入面使用该位置指示器进行指示操作或字符以及图等的输入。位置指示器具备由线圈和电容器构成的谐振电路。另一方面，位置检测装置具备使沿着横向(X轴方向)配设了多个环形线圈的环形线圈组和沿着纵向(Y轴方向)配设了多个环形线圈的环形线圈组层叠的传感器部。
在位置检测装置中，简单来说，通过如下的动作来进行指示位置的检测。首先，在位置检测装置中，从在传感器部中配设的多个环形线圈中按照预定的顺序选择一个环形线圈，并从该选择的环形线圈对位置指示器发送发送信号。由此，位置指示器的电容器被充电。接着，将在发送中使用的环形线圈连接到接收电路而接收从位置指示器的谐振电路发送的信号，并基于接收信号来进行指示位置的检测。通过顺次切换环形线圈而进行这样的信号的发送接收，传感器部上的位置指示器的指示位置被检测。
另外，在后面记载的专利文献1中，公开了与电磁感应方式的输入装置有关的发明。关于电磁感应方式的输入装置，进行了各种改良，例如，在后面记载的专利文献2、3中，公开了构成传感器部的线圈的操作方法(扫描方法)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平07-044304号公报
专利文献2:日本特开平08-286814号公报
专利文献3:日本特开2000-231443号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的电磁感应方式的输入装置中，使用位于位置指示器的正下方的例如X轴方向的环形线圈组的一个环形线圈，从位置检测装置对位置指示器发送发送信号。当从位置指示器的正下方的环形线圈发送发送信号时，由于在位置指示器中能够接收信号电平大的信号，所以能够有效率地对谐振电路的电容器进行充电。
但是，当想要在一个环形线圈中发送信号电平大的发送信号时，需要使用高电压、大电流来驱动发送电路、或者长时间持续发送发送信号，有时会导致发送电路的大型化或消耗电流的增加。此外，在使用位置指示器的正下方的一个环形线圈而将发送信号发送给位置指示器的情况下，若环形线圈的大小小则不能对位置指示器发送信号电平充分高的发送信号。
因此，考虑使用如下方法：使用分别属于位于位置指示器的正下方的X轴方向的环形线圈组和Y轴方向的环形线圈组的2个环形线圈，对位置指示器同时发送同相位的发送信号。但是，有时在位置检测装置的例如前面板的金属制的挡板(框)的附近，该金属制的挡板会遮蔽从附近的环形线圈发送的发送信号的一部分。此时，尽管使用位置指示器的正下方的环形线圈，也不能对位置指示器提供信号电平充分的发送信号。
此外，近年来，在电磁感应方式的输入装置中，还考虑提供如下输入装置，该输入装置不仅具备主传感器部，还具备例如实现作为模式的切换按钮的功能的小区域的副传感器部。该小区域的副传感器部因区域窄所以不能配设大的环形线圈，也难以配设多个环形线圈。因此，在通过位置指示器来指示该小区域的副传感器部分的情况下，存在仅从正下方的环形线圈不能对该位置指示器发送充分的信号电平的发送信号的情况，或提供充分的发送信号需要长时间的情况。
鉴于以上的情况，本发明的目的在于，在电磁感应方式的输入装置中，即使是在环形线圈的附近存在遮蔽发送信号的金属构件或者环形线圈小的情况下，也能够使得对位置指示器提供适当的信号电平的信号。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本申请的发明的检测装置是对具有谐振电路的指示体发送信号而使所述谐振电路进行谐振、且接收从所述指示体的所述谐振电路发送的信号而检测所述指示体的指示体检测装置，其特征在于，所述检测装置具备：
传感器部，由用于进行向所述指示体的所述信号的发送和来自所述指示体的信号的接收的多个电极构成，
信号提供电路，通过对所述传感器部提供第一信号而从所述电极产生磁场，并对所述指示体发送信号而使所述指示体的所述谐振电路进行谐振；以及
检测电路，对由构成所述传感器部的所述多个电极接收到的、来自所述指示体的所述谐振电路的信号进行检测，
所述信号提供电路在对所述传感器部的接收到来自所述指示体的信号的电极中的、来自所述指示体的信号的信号电平为最大的第一电极提供所述第一信号时，对所述接收到的信号的信号电平为最小的第二电极以在该第二电极中产生的磁场的朝向成为强化在所述第一电极中产生的磁场的朝向的方式提供信号。
根据本申请的发明的检测装置，传感器部具备多个电极，信号提供电路通过对该传感器部提供第一信号而从该传感器部的电极产生磁场，从而对指示体发送信号。由此，能够使指示体的谐振电路进行谐振，从该指示体的谐振电路对该检测装置的传感器部发送信号。检测电路对从指示体的谐振电路发送且由构成本机的传感器部的多个电极接收到的信号进行检测。
并且，基于来自检测电路的检测输出，信号提供电路发挥作用。信号提供电路在对接收到从指示体的谐振电路发送的信号的传感器部的多个电极中的、接收到的信号的信号电平为最大的第一电极提供第一信号时，还对第二电极提供预定的信号。此时，第二电极是在接收到从指示体的谐振电路发送的信号的传感器部的电极中的、接收到的信号的信号电平为最小的电极。此外，对该第二电极提供的信号是在第二电极中产生的磁场的朝向成为强化在第一电极中产生的磁场的朝向的信号。
由此，能够从最强地接收到来自指示体的信号的传感器部的第一电极对指示体发送与第一信号相应的信号，进一步，能够从第二电极对指示体发送与第二信号相应的信号。这样，由于能够从第一电极和第二电极对指示体发送信号，所以能够对指示体提供适当的信号电平的信号。
发明效果
根据本发明，在电磁感应方式的输入装置中，即使是在环形线圈的附近存在遮蔽发送信号的金属构件或者环形线圈小的情况下，也能够对指示体提供适当的信号电平的信号。
附图说明
图1是用于说明第一实施方式的电子设备10的外观以及传感器部的构成例的图。
图2是用于说明电子设备10的构成例的分解立体图。
图3是用于说明位置检测装置10N的构成例的框图。
图4是用于说明对位置指示器20发送信号的环形线圈的选择和通过被选择的环形线圈而发送的信号的图。
图5是用于说明位置检测装置10N的选择电路101的构成例的框图。
图6是用于说明在位置检测装置10N中执行的指示位置的检测处理的流程图。
图7是用于表示第二实施方式的电子设备10A的外观等的例的图。
图8是用于说明位置检测装置10X的构成例的框图。
图9是用于说明从环形线圈16A、16B发送信号的情况下的处理的图。
图10是用于说明从环形线圈16A、16B发送信号的情况下的处理的图。
图11是用于说明在位置检测装置10X中执行的指示位置的检测处理的流程图。
图12是接着图11的流程图。
图13是用于说明使用反绕线圈的情况下的具体例的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的装置、方法的实施方式。另外，在以下说明的实施方式中，位置指示器20对应于权利要求中的指示体，位置检测装置10N、10X对应于权利要求中的检测装置。
[第一实施方式图1～图6]
[电子设备10的构成]
参照图1、图2说明第一实施方式的电子设备10的构成。
该例的电子设备10是所谓被称为智能手机的高功能便携电话终端，如图1(A)所示，在薄型扁平的大致长方体形状的框体11的一面侧，例如由LCD(Liquid CrystalDisplay；液晶显示器)构成的显示设备的显示画面12以成为能够视觉辨认的状态进行设置。在该显示画面12上，重叠配设了具有透光性的传感器部13。在显示画面12中显示的显示图像能够通过传感器部13的指示输入面13A进行观看。
如图2所示，电子设备10由下侧框体11B、主机板MB、具有显示画面12的LCD、传感器部13以及上侧框体11A构成。在下侧框体11B的内部，从下侧框体11B侧依次重叠配置了主机板MB、具有显示画面12的LCD以及传感器部13，上侧框体11A对下侧框体11B进行密封。在主机板MB中，搭载了用于对传感器部13进行控制的后述的传感器控制器或用于对LCD进行控制的LCD控制器等用于使电子设备10产生动作所需的各种电路。
在该例中，传感器部13是电磁感应方式的传感器，具备形成为覆盖在图1(B)中由实线12′包围示出的显示画面12的显示区域的指示输入面13A。该指示输入面13A是用于对位置指示器进行检测的检测区域，由沿着第一方向(框体11的长边方向；X轴方向)排列的环形线圈组15X和沿着与第一方向正交的第二方向(Y轴方向)排列的环形线圈组15Y形成。
在该例中，环形线圈组15X由沿着X轴方向排列的n(n为2以上的整数，例如40)个环形线圈X0，X1，…，Xn构成。此外，在该例中，环形线圈组15Y由沿着Y轴方向排列的m(m为2以上的整数，例如20)个环形线圈Y0，Y1，…，Ym构成。
多个环形线圈X0～Xn以及Y0～Ym是例如由ITO(氧化铟锡(Indium Tin Oxide))构成的透明导体，且形成在透明基板上。在该例中，环形线圈组15X和环形线圈组15Y分开形成在透明基板的正反面上。
此外，环形线圈组15X的各环形线圈X0～Xn配置成沿着指示输入面13A的X轴方向隔着等间隔顺次重合。此外，环形线圈组15Y的各环形线圈Y0～Ym配置成沿着指示输入面13A的Y轴方向隔着等间隔顺次重合。
[搭载在电子设备10上的位置检测装置10N的结构]
接着，参照图3说明搭载在电子设备10上的位置检测装置10N的构成例。位置检测装置10N由传感器部13和传感器控制器100构成，由该位置检测装置10N和位置指示器20构成电子设备10的输入装置(输入设备)。传感器部13经由省略了图示的连接器部而连接到设置在主机板MB上的传感器控制器100。
在图3中，还示出了为了对电磁感应方式的传感器部13进行输入而被使用的笔型的位置指示器20的电路结构。位置指示器20具备由线圈20L和与该线圈20L并联连接的电容器20C构成的谐振电路。
连接到传感器部13的传感器控制器100构成位置检测装置10N的控制电路。该传感器控制器100具备选择电路101、发送接收切换电路102、发送信号产生电路110、接收信号处理电路120和处理控制部130。发送信号产生电路110具备振荡器111和电流驱动器112。此外，接收信号处理电路120具备接收放大器121、检波电路122、LPF(低通滤波器(Low PassFilter))123、采样/保持电路(在图3中，记载为S/H)124和A/D(模拟/数字(Analog/Digital))转换电路125。处理控制部130由所谓的微处理器构成。
选择电路101连接到传感器部13的环形线圈组15X以及环形线圈组15Y。选择电路101根据来自处理控制部130的选择控制信号，顺次选择传感器部13的环形线圈组15X、15Y中的要发送接收信号的环形线圈。在选择电路101中所选择的环形线圈连接到发送接收切换电路102的可动端子M。
发送信号产生电路110是用于对环形线圈提供信号的电路，由振荡器111和电流驱动器112构成，振荡器11产生频率f0的交流信号。该交流信号在被提供给电流驱动器112而被转换为电流之后，提供给发送接收切换电路102。发送接收切换电路102通过处理控制部130的控制，将由选择电路101所选择的环形线圈被连接的连接目标(发送侧端子T或者接收侧端子R)每隔预定时间进行切换。在发送侧端子T上连接有电流驱动器112，在接收侧端子R上连接有接收放大器121。
因此，在发送接收切换电路102选择了发送侧端子T时(发送时)，对由选择电路101所选择的环形线圈提供来自电流驱动器112的交流信号。此外，在发送接收切换电路102选择了接收侧端子R时(接收时)，与在由选择电路101所选择的环形线圈中产生的感应电压相应的信号被提供给接收信号处理电路120。
在接收信号处理电路120中，被提供与在由选择电路101所选择的环形线圈中产生的感应电压相应的信号。该信号经由选择电路101以及发送接收切换电路102的接收侧端子R而被提供给接收放大器121被放大，并向检波电路122送出。
通过检波电路122而被检波的信号经由LPF123以及采样/保持电路124而被提供给A/D转换电路125。A/D转换电路125将通过检波电路122而被检波的模拟信号转换为数字信号，并提供给处理控制部130。
处理控制部130进行用于检测位置指示器20的指示位置的控制，且进行用于确定位置指示器20在指示输入面13A上的指示位置的处理。这里，用于检测位置指示器20的指示位置的控制是选择电路101中的环形线圈的选择、发送接收切换电路102中的信号切换控制、采样/保持电路124的处理定时等的控制。
接着，说明搭载在电子设备10上的位置检测装置10N的动作。
首先，处理控制部130对发送接收切换电路102进行控制以切换为选择电路101连接到发送侧端子T，将从发送信号产生电路110送出的交流信号提供给环形线圈组15X或者环形线圈组15Y中的、由选择电路101所选择的环形线圈。从被提供来自发送信号产生电路110的交流信号的环形线圈通过电磁感应而发送信号。另外，在该说明书中，将如上所述那样从位置检测装置10N发送给位置指示器20的信号称为发送信号。位置指示器20的谐振电路接收从该环形线圈发送的信号，对电容器20C进行充电，使线圈20L产生感应电压，并发送反射信号。
接着，处理控制部130对发送接收切换电路102进行切换控制以连接到接收侧端子R。此时，在环形线圈组15X以及环形线圈组15Y的各环形线圈中，根据从位置指示器20发送的反射信号而产生感应电压。从该位置指示器20发送的反射信号通过接收信号处理电路120而被检测。处理控制部130基于在各环形线圈中产生的感应电压的电压值的电平，计算出传感器部13的指示输入面13A上的X轴方向以及Y轴方向的指示位置的坐标值。
换言之，处理控制部130基于作为电压值而被掌握的各环形线圈接收到的接收信号的信号电平，计算出传感器部13的指示输入面13A上的X轴方向以及Y轴方向的指示位置的坐标值。并且，处理控制部130将计算出的坐标值的信息提供给例如主机板的LCD控制器，使得进行与指示位置相应的显示控制。另外，在该说明书中，将如上所述那样从位置指示器20发送且位置检测装置10N接收的信号(反射信号)称为接收信号。
这样，由传感器部13和传感器控制器100构成的位置检测装置10N通过重复向位置指示器20的信号的发送和来自位置指示器20的反射信号的接收，确定通过位置指示器20而被指示的指示输入面13A上的指示位置。
[向位置指示器20的信号的发送]
接着，参照图4说明在位置检测装置10N中进行的对位置指示器20发送信号的环形线圈的选择和通过所选择的环形线圈而发送的信号。另外，在位置检测装置10N中，由于在环形线圈组15X、15Y中分别使用同样的方法而选择要发送信号的环形线圈，并通过该选择的环形线圈而发送预定的信号，所以在此为了简化说明，以在环形线圈组15X中选择要发送信号的环形线圈而发送预定的信号的情况为例进行具体说明。
图4(A)是在从环形线圈组15X的左端起第13个环形线圈X12上有位置指示器20时，对环形线圈组15X的各环形线圈X0～Xn的每一个中的接收信号的信号电平(电压值)进行测量而表示的图表。此外，图4(B)是用于说明通过所选择的环形线圈而发送预定的信号的情况的图。
在图4(A)所示的图表中，横轴表示环形线圈组15X的各环形线圈的位置，纵轴表示在各环形线圈中接收到的接收信号的信号电平。在该例中，位置指示器20的正下方的环形线圈X12中的接收信号的信号电平最高，随着环形线圈离环形线圈X12越远则接收信号的信号电平越低。
但是，环形线圈组15X中的接收信号的信号电平的分布(接收信号分布)并非随着离接收信号的信号电平最高的位置指示器20的正下方的环形线圈X12越远而接收信号的信号电平线性地降低。如图4(A)所示，接收信号的信号电平在与接收信号的信号电平成为最大的位置指示器20的正下方的环形线圈X12相邻的环形线圈X9以及X15中信号电平降低至“-400”附近之后，随着远离环形线圈X12而信号电平缓慢地增加，最终信号电平收敛为“0”附近。
即，在传感器部13中，位置指示器20的正下方的环形线圈X12中的接收信号的信号电平成为最大，在由环形线圈X10、X11、X12、X13、X14构成的区域中形成所谓的主瓣。并且，在该主瓣的两侧，形成相对于主瓣而言信号电平的朝向成为相反方向(负方向)的所谓的旁瓣。该旁瓣的一个将环形线圈X9作为负方向的顶点来形成，另一个将环形线圈X15作为负方向的顶点来形成。
作为形成这样的旁瓣的要因，认为环形线圈的位置关系、因来自位置指示器20的反射信号而在各环形线圈中所感应的磁场的朝向等各种要素产生关系。并且，从图4(A)所示的接收信号分布考虑，可以说位置指示器20的正下方的环形线圈X12和夹着该环形线圈X12而接收信号的信号电平成为最小的环形线圈X9、X15较大地受到来自位置指示器20的反射信号的影响。
反过来考虑，在从位置指示器20的正下方的环形线圈X12对位置指示器20发送信号时，若从夹着该环形线圈X12而接收信号的信号电平成为最小的环形线圈X9、X15也发送信号，则能够使该位置指示器20的线圈20L有效率地产生感应电压。因此，考虑对环形线圈X12和环形线圈X9、X15提供相同的信号。
但是，根据这三个环形线圈X9、X12、X15的位置关系，若在从环形线圈X12发送信号时想要对这些环形线圈也提供相同的信号，则相对于在环形线圈X12中产生的感应磁场而言，在环形线圈X9、X15中产生的感应磁场的方向成为相反方向。因此，若对环形线圈X9、X12、X15提供相同的信号，则在环形线圈X12中产生的感应磁场和在环形线圈X9、X15中产生的感应磁场相抵消。此时，与只从环形线圈X12对位置指示器20提供信号的情况相比，对位置指示器20提供的信号被减少。
因此，在该例的情况下，对接收到的信号的信号电平成为最大的位置指示器20的正下方的环形线圈X12提供来自发送信号产生电路110的信号(第一信号)，对接收信号的信号电平成为最小的环形线圈X9、X15，使来自发送信号产生电路110的第一信号进行相位反转，提供相对于该第一信号成为相反相位的信号(第二信号)。于是，如图4(A)的图表的下侧所示，在位置指示器20的正下方的环形线圈X12中流过的信号和在接收信号的信号电平成为最小的环形线圈X9、X15中流过的信号中，信号流过的朝向成为相反。
由此，如图4(B)所示，在相邻的环形线圈中产生的磁场的方向相同，能够防止在环形线圈X12中产生的感应磁场和在环形线圈X9、X15中产生的感应磁场相互抵消。因此，与只从接收信号的信号电平成为最大的位置指示器20的正下方的环形线圈X12提供信号的情况相比，能够大幅增加对位置指示器20提供的信号。
此外，在位置指示器20的传感器部13上，即使是在环形线圈X12的左右任一个方向上有偏差的情况下，位置指示器20也不仅从环形线圈X12接受信号的提供，还能够从环形线圈X9或环形线圈X15接受信号的提供。因此，与以往相比，能够大幅增加对位置指示器20提供的信号的提供。
并且，在该例的位置检测装置10N中，成为选择电路101具备相位反转电路的结构，使得在接收信号分布中的与主瓣的顶点位置对应的环形线圈中，从发送信号产生电路110提供第一信号，在与旁瓣的顶点位置对应的环形线圈中，提供与第一信号成为相反相位的第二信号。
[选择电路101的构成例和其动作]
参照图5说明该例的位置检测装置10N的选择电路101的构成例。如图5所示，在环形线圈组15X的各环形线圈X0～Xn的每一个中，设置有相位反转电路1X(1)、1X(2)、…和开关电路2X(1)、2X(2)、…。此外，在环形线圈组15Y的各环形线圈Y0～Ym的每一个中，设置有相位反转电路1Y(1)、1Y(2)、…和开关电路2Y(1)、2Y(2)、…。
以下，除了特别区分表示的情况之外，将相位反转电路1X(1)、1X(2)、…统称而记载为相位反转电路1X，将开关电路2X(1)、2X(2)、…统称而记载为开关电路2X。同样地，将相位反转电路1Y(1)、1Y(2)、…统称而记载为相位反转电路1Y，将开关电路2Y(1)、2Y(2)、…统称而记载为开关电路2Y。此外，该例的开关电路2X、2Y具备端子a、b，是能够通过处理控制部130的控制而不切换到端子a、b或者任一个端子，将环形线圈设为不与发送接收切换电路102的可动端子连接的状态的开关电路。
并且，在从环形线圈组15X对位置指示器20发送信号时，选择电路101将连接到位置指示器20的正下方的环形线圈的开关电路2X切换到端子a侧，将连接到接收信号的信号电平最低的环形线圈的开关电路2X切换到端子b侧。通过这样切换，使得对位置指示器20的正下方的环形线圈提供来自发送信号产生电路110的第一信号，同时使得对接收信号的信号电平成为最小的环形线圈提供通过相位反转电路1X而被相位反转的第一信号。因此，在该接收信号的信号电平成为最小的环形线圈中，被提供与该第一信号成为相反相位的第二信号。由此，如使用图4(B)所说明，从位置指示器20的正下方的环形线圈和接收信号的信号电平最低的环形线圈分别以信号不会抵消的方式对位置指示器20发送信号。
另一方面，在由环形线圈组15X接收来自位置指示器20的反射信号时，连接到环形线圈组15X的各环形线圈的开关电路2X被切换到端子a侧。由此，与以往的情况相同地，环形线圈组15X的各环形线圈连接到发送接收切换电路102的可动端子M，进行位置指示器20的指示位置的检测。
另外，在该例中，关于选择电路101的动作，说明了通过环形线圈组15X进行信号的发送接收的情况，但即使是在通过环形线圈组15Y进行信号的发送接收的情况下，连接到构成环形线圈组15Y的各环形线圈的开关电路2Y也与开关电路2X的情况同样地进行动作。
[处理控制部130的控制处理]
接着，参照图6的流程图说明在第一实施方式的位置检测装置10N中，根据处理控制部130的控制而被执行的位置指示器20的指示位置的检测处理。图6是用于说明在位置检测装置10N中执行的指示位置的检测处理的流程图。
首先，处理控制部130对选择电路101进行控制以使顺次选择环形线圈组15X的各环形线圈X0～Xn，且对发送接收切换电路102进行控制以使重复向由选择电路101所选择的环形线圈的信号的提供和基于所选择的环形线圈的信号的接收，执行对接收到的信号的信号电平成为最大的环形线圈进行检测的处理(步骤S1)。以下，将该步骤S1的处理称为X轴全局扫描。
具体说明该X轴全局扫描。首先，处理控制部130对选择电路101进行控制，将连接到环形线圈组15X中的例如第1个环形线圈X0的开关电路2X(1)切换到端子a侧，将环形线圈X0连接到发送接收切换电路102的可动端子M的同时，对发送接收切换电路102进行控制，以使可动端子M选择发送侧端子T，将从发送信号产生电路110提供的频率f0的信号发送给环形线圈X0。
接着，处理控制部130对发送接收切换电路102进行控制，以使可动端子M选择接收侧端子R，将通过环形线圈X0接收到的来自位置指示器20的信号提供给接收信号处理电路120，检测接收信号的信号电平。处理控制部130通过对构成环形线圈组15X的各环形线圈X0～Xn进行这样的信号的发送接收处理，确定位置指示器20是否靠近或者接触指示输入面13A以及在靠近或者接触的情况下确定正下方的X轴方向的环形线圈。
并且，若X轴全局扫描结束，则处理控制部130判别是否存在接收信号的信号电平(电压值)为一定值以上的环形线圈(步骤S2)。该步骤S2的判别处理是判别位置指示器20是否在位置检测装置10N的有效读取高度内的处理。在步骤S2的判别处理中，判别为不存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈的时，由于位置指示器20是既没有靠近也没有接触指示输入面13A的状态，所以处理控制部130重复从步骤S1起的处理。
在步骤S2的判别处理中，判别为存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈的情况下，处理控制部130基于步骤S1中的处理结果，提取(确定)在环形线圈组15X的环形线圈中的、接收信号的信号电平最高的峰线圈(peak coil)和接收信号的信号电平最低的底线圈(bottom coil)，并存储该线圈号(步骤S3)。例如，在图4(A)所示的例的情况下，在步骤S3中，接收信号的信号电平最高的环形线圈X12作为峰线圈而被提取，接收信号的信号电平最低的2个环形线圈X9、X15作为底线圈而被提取。
接着，处理控制部130对选择电路101进行控制，以使顺次选择环形线圈组15Y的各环形线圈Y0～Ym，且对发送接收切换电路102进行控制，重复向由选择电路101所选择的环形线圈的信号的提供和基于所选择的环形线圈的信号的接收，并执行对接收到的信号的信号电平高的环形线圈进行检测的处理(步骤S4)。以下，将该步骤S4的处理称为Y轴全局扫描。
在步骤S4中，处理控制部130首先对选择电路101进行控制，将连接到环形线圈组15Y中的例如第1个环形线圈Y0的开关电路2Y(1)切换到端子a侧，将环形线圈Y0连接到发送接收切换电路102的可动端子M的同时，对发送接收切换电路102进行控制，以使可动端子M选择发送侧端子T，将从发送信号产生电路110提供的频率f0的信号发送给环形线圈Y0。
接着，处理控制部130对发送接收切换电路102进行控制，以使可动端子M选择接收侧端子R，将通过环形线圈Y0接收到的来自位置指示器20的信号提供给接收信号处理电路120，检测接收信号的信号电平。处理控制部130通过对构成环形线圈组15Y的各环形线圈Y0～Ym进行这样的信号的发送接收处理，确定位置指示器20是否靠近或者接触指示输入面13A以及在靠近或者接触的情况下确定正下方的Y轴方向的环形线圈。
并且，处理控制部130基于步骤S4中的处理结果，提取(确定)在环形线圈组15Y的环形线圈中的、接收信号的信号电平最高的峰线圈和接收信号的信号电平最低的底线圈，并存储该线圈号(步骤S5)。另外，在Y轴全局扫描之后，不进行与上述的步骤S2对应的判别处理是因为如下原因：在步骤S4的处理的阶段，通过步骤S2的判别处理而被判别为位置指示器20在位置检测装置10N的有效读取高度以内，不需要再次判别。
此外，在步骤S1、S4的处理中，处理控制部130可以不选择环形线圈组15X、15Y的全部环形线圈，而是将环形线圈隔1个、隔2个这样适当地间拔而选择。此外，可以将对于一个环形线圈的信号的发送接收进行多次。进一步，对于各环形线圈的发送时间以及对于各环形线圈的接收时间必须相等，但发送时间和接收时间未必相同。
接着，处理控制部130将环形线圈组15X中的峰线圈作为中心，对与该峰线圈相邻的预定的数目的环形线圈例如5个环形线圈进行作为进行信号的发送接收的处理的X轴扇形扫描(步骤S6)。在该信号的发送接收中，通过环形线圈而发送信号时，即在发送接收切换电路102中选择发送侧端子T时，处理控制部130对选择电路101进行控制以通过峰线圈和底线圈而发送信号。
具体而言，处理控制部130进行控制，使得关于连接到峰线圈的开关电路2X，切换到端子a侧，关于连接到底线圈的开关电路2X，切换到端子b侧。通过该控制，从峰线圈发送与来自发送信号产生电路110的信号(第一信号)相应的信号，从底线圈发送与将来自发送信号产生电路110的信号(第一信号)进行了相位反转的信号(第二信号)相应的信号。因此，能够以从峰线圈发送的信号和从底线圈发送的信号不会抵消的方式对位置指示器20提供信号。
另一方面，在接收来自位置指示器20的信号时，即在发送接收切换电路102中选择接收侧端子R时，处理控制部130按照线圈号的升序(或者降序)切换环形线圈(该例中为5个)。通过该X轴扇形扫描，在峰线圈的附近能够准确地确定位置指示器20的指示位置。
接着，处理控制部130将环形线圈组15Y中的峰线圈作为中心，对与该峰线圈相邻的预定的数目的环形线圈例如5个环形线圈进行作为进行信号的发送接收的处理的Y轴扇形扫描(步骤S7)。在该信号的发送接收中，通过环形线圈而发送信号时，即在发送接收切换电路102中选择发送侧端子T时，处理控制部130对选择电路101进行控制以通过峰线圈和底线圈而发送信号。
具体而言，处理控制部130进行控制，使得关于连接到峰线圈的开关电路2Y，切换到端子a侧，关于连接到底线圈的开关电路2Y，切换到端子b侧。通过该控制，从峰线圈发送与来自发送信号产生电路110的信号(第一信号)相应的信号，从底线圈发送与将来自发送信号产生电路110的信号(第一信号)进行了相位反转的信号(第二信号)相应的信号。因此，能够以从峰线圈发送的信号和从底线圈发送的信号不会抵消的方式对位置指示器20提供信号。
另一方面，在接收来自位置指示器20的信号时，即在发送接收切换电路102中选择接收侧端子R时，处理控制部130按照升序(或者降序)切换环形线圈(该例中为5个)。通过该Y轴扇形扫描，在峰线圈的附近能够准确地确定位置指示器20的指示位置。
若步骤S7的Y轴扇形扫描动作结束，则处理控制部130判别在步骤S6、S7的处理中获得的接收信号的信号电平的最大值是否为预先设定的一定值以上(步骤S8)。该步骤S8的判别处理是判别位置指示器20是否在位置检测装置10N的有效读取高度内的处理。在步骤S8的判别处理中判别为不存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈时，判别为位置指示器20是既没有靠近也没有接触指示输入面13A的状态，处理控制部130重复从步骤S1起的处理。
另一方面，在步骤S8的判别处理中判别为存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈的情况下，处理控制部130基于步骤S6的X轴扇形扫描和步骤S7的Y轴扇形扫描的处理结果，提取(确定)环形线圈组15X和环形线圈组15Y的每一个中的峰线圈和底线圈。
另外，在步骤S6的X轴扇形扫描和步骤S7的Y轴扇形扫描中，由于将峰线圈作为中心对预定的数目的环形线圈进行信号的发送接收，所以有时在该范围内不存在底线圈。此时，基于通过步骤S1～步骤S5的处理而提取的峰线圈和底线圈的位置关系，提取(确定)对于在步骤S9中所提取的峰线圈的底线圈。
具体而言，如图4(A)所示，若环形线圈X12作为峰线圈而被提取，环形线圈X9、X15作为底线圈而被提取，则对于峰线圈的底线圈成为从峰线圈起前后相差3个线圈量的位置的环形线圈。因此，若在步骤S9中提取出峰线圈，则基于在步骤S1～步骤S5的处理中所提取的峰线圈和底线圈的位置关系，例如将从该峰线圈起前后相差3个线圈量的位置的环形线圈提取(确定)为底线圈。
并且，处理控制部130基于在步骤S9中所提取的环形线圈组15X的峰线圈的位置和环形线圈组15Y的峰线圈的位置，计算出表示位置指示器20在指示输入面13A上的指示位置的坐标值(步骤S10)。这里计算出的坐标值被提供给设置在主机板MB上的未图示的LCD控制器等，用于显示控制等。并且，处理控制部130重复从步骤S6起的处理。
这样，在搭载在该第一实施方式的电子设备10上的位置检测装置10N中，通过X轴全局扫描以及Y轴全局扫描而提取峰线圈和底线圈。即，在位置检测装置10N中，基于从位置指示器20发送的反射信号在传感器部13中的接收信号分布，确定发送信号的峰线圈和底线圈。
并且，在X轴扇形扫描以及Y轴扇形扫描中，在对位置指示器20发送信号时，能够以从峰线圈发送的信号和从底线圈发送的信号不会抵消的方式进行发送。由此，能够增加从传感器部13对位置指示器20提供的信号。并且，也不需要加大传感器部13的环形线圈或者使用高电压、大电流来驱动发送信号产生电路。
[第二实施方式图7～图12]
[电子设备10A的结构]
参照图7、图8说明第二实施方式的电子设备10A的结构。
该例的电子设备10也与第一实施方式的电子设备10同样是所谓被称为智能手机的高功能便携电话终端。在该第二实施方式中，例示除了与显示画面12重叠配置的传感器部13以外，还在显示画面12的周边部设置有例如具备触摸传感器功能的辅助输入部14A、14B的电子设备10A进行说明。
并且，如图7(A)、(B)所示，在辅助输入部14A、14B中，分别对应地设置有环形线圈16A、16B。除了这些点之外，该第二实施方式的电子设备10A与第一实施方式的电子设备10大致同样地构成。因此，在用于第二实施方式的电子设备10A的说明的图7～图12中，对与使用图1～图6来说明的第一实施方式的电子设备10同样地构成的部分或者对应的部分赋予相同的参照标记，关于这些部分的详细的说明因重复所以省略。
如图7(A)所示，第二实施方式的电子设备10A在框体11的长边方向(X轴方向)的一侧(图7的左侧)，与显示画面12不同区域且靠近显示画面12设置有辅助输入部14A、14B。该辅助输入部14A、14B例如配置静电传感器而构成，且被分配各应用的菜单显示功能或取消功能等使用频度高的特定功能。并且，在框体11的与辅助输入部14A、14B对应的部分中，如图7(B)所示，设置有与传感器部13相同的电磁感应方式的辅助传感器部16。该辅助传感器部16分别对应于辅助输入部14A、14B而具备环形线圈16A、16B。
辅助传感器部16可以在透明基板上通过透明导体而形成环形线圈16A、16B，但由于不在显示画面12上重叠，所以也可以在不透明的基板上通过不透明的导体而形成环形线圈16A、16B。
[搭载在电子设备10A上的位置检测装置10X的结构]
接着，参照图8说明搭载在电子设备10A上的位置检测装置10X的构成例。位置检测装置10X通过传感器部13和辅助传感器部16经由省略了图示的连接器部连接到在主机板MB上设置的传感器控制器100A而构成。该传感器控制器100A构成位置检测装置10X的控制电路。
在图8的例中，还示出了为了对作为电磁感应方式的传感器的传感器部13和辅助传感器部16进行输入而使用的位置指示器20的电路结构。位置指示器20与第一实施方式中的位置指示器20相同。
与第一实施方式的电子设备10中的传感器控制器100同样地，传感器控制器100A对传感器部13的环形线圈组15X以及15Y的多个环形线圈X0～Xn以及Y0～Ym分别进行与第一实施方式中的X轴全局扫描、Y轴全局扫描、X轴扇形扫描以及Y轴扇形扫描同样的控制，且对使用了辅助传感器部16的2个环形线圈16A、16B的位置指示器20的检测处理进行控制。
传感器控制器100A根据传感器部13中的X轴全局扫描、Y轴全局扫描、X轴扇形扫描以及Y轴扇形扫描的结果，进行指示输入面13A上的、位置指示器20的指示位置的检测处理。进一步，传感器控制器100A根据关于在辅助传感器部16上设置的2个环形线圈16A、16B的检测结果，进行在哪一个辅助输入部14A、14B中检测到位置指示器20的检测处理。
并且，在与显示画面12对应的指示输入面13A以及辅助输入部14A、14B中的哪一个中都没有检测到位置指示器20时，传感器控制器100A对于传感器部13，针对传感器部13的全部环形线圈X0～Xn以及Y0～Ym进行全局扫描，对于辅助传感器部16，将环形线圈16A、16B以预定的时间间隔交替地进行检测处理。
此外，在指示输入面13A中检测到位置指示器20时，传感器控制器100A对于传感器部13，通过位置指示器20的检测位置的附近的多个环形线圈进行X轴扇形扫描以及Y轴扇形扫描，另一方面，对于辅助传感器部16，进行控制以在该例中停止位置指示器20的检测。
同样地，在辅助输入部14A、14B中的任一个中检测到位置指示器20时，传感器控制器100A将环形线圈16A、16B以预定的时间间隔交替地扫描。此时，传感器控制器100A进行控制以停止传感器部13中的位置指示器20的检测。另外，也可以只针对靠近辅助传感器部16的传感器部13的边缘部的区域的环形线圈，进行基于预定的速度的一部分中的检测。
这样，该例的位置检测装置10X具备传感器部13和辅助传感器部16，且在其中分别进行位置指示器20的检测动作。因此，如图8所示，位置检测装置10X对图3所示的第一实施方式的位置检测装置10N设置了辅助传感器部16的环形线圈16A、16B、传感器切换电路103、104、发送接收切换电路105、选择电路106。
在该第二实施方式的位置检测装置10X中，辅助传感器部16的环形线圈16A、16B比构成环形线圈组15X、环形线圈组15Y的环形线圈小。因此，有时仅仅从辅助传感器部16的环形线圈16A、16B不能对位置指示器20提供充分的能量的信号。
因此，在第二实施方式的位置检测装置10X中，在通过辅助传感器部16的环形线圈16A、16B而检测位置指示器20的情况下，不仅从环形线圈16A、16B发送信号，还从相邻的传感器部13的环形线圈同时发送信号。此时使用的环形线圈使用在环形线圈16A或者环形线圈16B接收来自位置指示器20的信号时接收信号的信号电平最低的环形线圈组15X的环形线圈。
通过这样，与第一实施方式的位置检测装置10N的情况同样地，从对位置指示器20产生较大作用的环形线圈发送信号，能够有效率地对位置指示器20提供信号。
以下，具体说明第二实施方式的位置检测装置10X的构成例。
位置检测装置10X由传感器部13、辅助传感器部16和传感器控制器100A构成，由该位置检测装置10X和位置指示器20构成电子设备10的输入装置(输入设备)。
连接到传感器部13的传感器控制器100A构成位置检测装置10X的控制电路。该传感器控制器100A具备选择电路101、发送接收切换电路102、发送信号产生电路110、接收信号处理电路120、传感器切换电路103、104、选择电路106和处理控制部130A。
传感器切换电路103是用于基于处理控制部130A的控制，将从发送信号产生电路110提供的信号选择性地提供给传感器部13以及辅助传感器部16的电路。该传感器切换电路103的可动端子M连接到发送信号产生电路110的输出端，端子D连接到发送接收切换电路102的发送侧端子T，端子K连接到发送接收切换电路102、105的发送侧端子T。
传感器切换电路104是用于通过处理控制部130A的控制，将传感器部13或者辅助传感器部16选择性地连接到后级的接收信号处理电路120的电路。该传感器切换电路104具备一个可动端子M、和端子K、D，可动端子M连接到接收信号处理电路120的输入端，端子D连接到发送接收切换电路102的接收侧端子R，端子K连接到发送接收切换电路105的接收侧端子R。
发送接收切换电路105是用于通过处理控制部130A的控制，切换辅助传感器部16中的信号的发送接收的电路。发送接收切换电路105具备端子R、T和可动端子M，端子R连接到传感器切换电路104的端子K，端子T连接到传感器切换电路103的端子K，可动端子M连接到后述的选择电路106的输出端。并且，与发送接收切换电路102同样地，发送接收切换电路105通过处理控制部130A的控制，由选择电路106所选择的环形线圈被连接的连接目标(发送侧端子T或者接收侧端子R)每隔预定时间进行切换，发送和接收以时分方式进行切换。
选择电路106是用于通过传感器控制器100A的控制，经由发送接收切换电路105而将发送信号产生电路110或者接收信号处理电路120选择性地连接到辅助传感器部16的环形线圈16A以及16B中的任一个的电路。该选择电路106具有2个输入端子和1个输出端子，一个输入端子连接到环形线圈16A，另一个输入端子连接到环形线圈16B，输出端子连接到发送接收切换电路105的可动端子M。并且，该选择电路106通过处理控制部130A的控制，选择环形线圈16A以及16B中的任一个。
传感器切换电路103以及传感器切换电路104通过处理控制部130A的控制，在传感器部13中检测位置指示器20时被切换到端子D，在辅助传感器部16中检测位置指示器20时被切换到端子K侧。这样，通过处理控制部130A的控制而将传感器切换电路103的端子K连接到发送接收切换电路102和发送接收切换电路105的发送侧端子T侧是为了不仅从环形线圈16A或者环形线圈16B向位置指示器20发送信号，还从相邻的环形线圈组15X的环形线圈向位置指示器20发送信号。
处理控制部130A是用于控制传感器控制器100A的各部的电路。具体而言，处理控制部130A进行选择电路101以及选择电路106中的环形线圈的选择控制，且进行传感器切换电路103以及传感器切换电路104和发送接收切换电路102以及发送接收切换电路105的切换控制。此外，处理控制部130A进行传感器部13中的位置指示器20的指示位置的检测处理，且进行辅助传感器部16中的位置指示器20的检测处理。
在如以上的结构中，处理控制部130A在传感器部13中的位置指示器20的检测时，将传感器切换电路103以及传感器切换电路104切换到端子D侧。由此，发送信号产生电路110的输出端通过传感器切换电路103连接到发送接收切换电路102的发送侧端子T，此外，发送接收切换电路102的接收侧端子R通过传感器切换电路104连接到接收信号处理电路120的输入端。
并且，在发送接收切换电路102选择了发送侧端子T时(发送时)，对由选择电路101所选择的环形线圈提供来自电流驱动器112的交流信号。由此，在环形线圈组15X或者环形线圈组15Y中的、由选择电路101所选择的环形线圈中，被提供来自发送信号产生电路110的信号，且从该环形线圈送出信号。此时，在该环形线圈的附近有位置指示器20时，位置指示器20的谐振电路接受从该环形线圈送出的信号的提供，蓄积能量。
此外，在发送接收切换电路102选择了接收侧端子R时(接收时)，与在由选择电路101所选择的环形线圈中产生的感应电压相应的信号被提供给接收信号处理电路120。由此，当位置指示器20在传感器部13上进行位置指示时，在环形线圈组15X以及环形线圈组15Y的各环形线圈中，根据从该位置指示器20发送的反射信号而产生感应电压。此时，来自环形线圈组15X、环形线圈组15Y中的、由选择电路101所选择的环形线圈的信号被提供给接收信号处理电路120，接收信号的信号电平被检测，用于指示位置的计算。
此外，在该第二实施方式的位置检测装置10X中，对于传感器部13，也对环形线圈组15X和环形线圈组15Y分别进行X轴全局扫描和X轴扇形扫描以及Y轴全局扫描和Y轴扇形扫描。并且，至少在扇形扫描时，从作为全局扫描时检测到的接收信号的信号电平最高的环形线圈的峰线圈和作为接收信号的信号电平最低的环形线圈的底线圈发送信号。此时，也与第一实施方式的情况同样地，在底线圈中，被提供将对峰线圈提供的第一信号进行了相位反转而设为相反相位的第二信号。由此，在对于传感器部13的位置指示器20的检测处理时，能够有效率地提供对位置指示器20所需的能量的信号。
接着，在辅助传感器部16中的位置指示器20的检测处理时，处理控制部130A将传感器切换电路103以及传感器切换电路104切换到端子K侧。由此，发送信号产生电路110的输出端通过传感器切换电路103连接到发送接收切换电路102、105的发送侧端子T。此外，发送接收切换电路102、105的接收侧端子R通过传感器切换电路104连接到接收信号处理电路120的输入端。
此时，选择电路106通过处理控制部130A的控制，交替地选择2个环形线圈16A、16B。并且，在选择电路106选择了环形线圈16A时，发送接收切换电路105通过处理控制部130A而被切换控制，进行信号的发送和来自位置指示器20的信号的接收。同样地，在选择电路106选择了环形线圈16B时，发送接收切换电路105通过处理控制部130A的控制而被切换控制，进行信号的发送和来自位置指示器20的信号的接收。这样，通过环形线圈16A、16B进行信号的发送接收，检测出通过哪一个环形线圈而接收到来自位置指示器20的信号。
并且，在该例的位置检测装置10X中，在通过辅助传感器部16检测到位置指示器20且从环形线圈16A、16B发送信号时，从相邻的环形线圈组15X的环形线圈也发送信号。图9、图10是用于说明从环形线圈16A、16B发送信号的情况下的处理的图。
如图9所示，在位置指示器20位于辅助传感器部16的环形线圈16A、16B上时，处理控制部130A测量辅助传感器部16以及传感器部13的各环形线圈的接收信号的信号电平。此时，与第一实施方式(图4)的情况同样地，传感器线圈中的接收信号分布例如成为如图9的下侧所示的接收信号分布的图表所示。即，接收信号的信号电平在辅助传感器部16的环形线圈16A、16B中最高，与环形线圈16A、16B相邻的环形线圈组15X的环形线圈X0的接收信号的信号电平最低。并且，接收信号的信号电平随着远离接收信号的信号电平最低的环形线圈16A、16B而缓慢地上升，电平值收敛为“0”附近。
这里，如图9的下侧所示的接收信号分布的图表所示，若设为环形线圈组15X的环形线圈X0中的接收信号的信号电平最低，则在位置指示器20位于环形线圈16A、16B上的情况下，当从位置指示器20的正下方的环形线圈16A或者环形线圈16B、和环形线圈组15X的环形线圈X0发送信号时，能够对位置指示器20有效率地提供信号。
因此，在该例的位置检测装置10X中，在辅助传感器部16中检测到位置指示器20的情况下，从环形线圈16A、16B和环形线圈组15X的环形线圈X0发送信号。但是，与第一实施方式的情况同样地，相对于在环形线圈16A、16B中产生的感应磁场，在环形线圈组15X的环形线圈X0中产生的感应磁场的方向成为相反朝向时被抵消。
因此，在环形线圈16A、16B中，直接提供来自发送信号产生电路110的信号，将与其相应的信号发送给位置指示器20。另一方面，在环形线圈组15X的环形线圈X0中，提供将来自发送信号产生电路110的信号进行相位反转且与来自发送信号产生电路110的信号成为相反相位的信号，将与其相应的信号发送给位置指示器20。由此，图10所示，从环形线圈16A、16B发送的信号和从环形线圈X0发送的信号的磁通量的朝向成为相同方向，所以不会相互抵消，能够增加可对位置指示器20提供的信号。
即，通过并用辅助传感器部16的环形线圈16A、16B和与环形线圈16A、16B相邻的环形线圈组15X的环形线圈而发送信号，能够增加可对位置指示器20提供的信号，能够对位置指示器20的谐振电路的电容器20C提供充分的功率。
[处理控制部130A的控制处理]
接着，参照图11、图12的流程图说明在第二实施方式的位置检测装置10X中，根据处理控制部130A的控制而被执行的位置指示器20的指示位置的检测处理。
另外，图11所示的流程图的各步骤的处理与在图6所示的对应的各步骤中进行的处理是同样的。即，图11所示的步骤S1～步骤S10的各处理是关于传感器部13的检测处理。因此，图11的步骤S1～步骤S10的说明由于与关于图6的说明重复所以省略。
并且，第二实施方式的位置检测装置10X的处理控制部130A在步骤S1的X轴全局扫描处理之后的步骤S2的判别处理中，判别为不存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈时，即判别为位置指示器20既没有靠近也没有接触指示输入面13A时，处理控制部130A进入图12的步骤S21的处理。
此时，处理控制部130A对各部进行控制以进行辅助传感器部16中的检测处理(步骤S21)。即，信号的发送不仅使用辅助传感器部16的环形线圈16A或者环形线圈16B进行，还使用环形线圈组15X的环形线圈X0进行。由此，能够对位置指示器20有效率地提供信号。
在步骤S21的处理之后，若辅助传感器部16中的位置指示器20的检测结束，则处理控制部130A判别环形线圈16A或者环形线圈16B的接收信号的信号电平(电压值)是否为一定值以上(步骤S22)。该步骤S22的判别处理是判别位置指示器20是否在辅助传感器部16的有效读取高度内的处理。在步骤S22的判别处理中，判别为不存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈时，由于位置指示器20是既没有靠近也没有接触辅助传感器部16的状态，所以处理控制部130A返回到步骤S1，重复以后的处理。
在步骤S22的判别处理中，判别为存在接收信号的信号电平为一定值以上的环形线圈时，确定位置指示器20的正下方的环形线圈是环形线圈16A还是环形线圈16B(步骤S23)。换言之，该步骤S23的处理是确定选择了辅助输入部14A和辅助输入部14B中的哪一个辅助输入部的处理。
由此，执行对辅助输入部14A和辅助输入部14B中的被选择的区域所分配的处理。并且，在步骤S23的处理之后，重复从图12的步骤S21起的处理，辅助传感器部16的检测处理继续。
这样，搭载在该第二实施方式的电子设备10A上的位置检测装置10X在辅助传感器部16的检测处理时，也能够对位置指示器20提供充分的能量。因此，不加大辅助传感器部16的环形线圈16A、16B，也不需要将发送信号产生电路大型化。
[相反朝向线圈的利用]
在上述的第一、第二实施方式中，在峰线圈中直接提供来自发送信号产生电路110的信号，在底线圈中提供将来自发送信号产生电路110的信号进行了相位反转的信号，但只要从峰线圈发送的信号和从底线圈发送的信号能够以不会抵消的方式发送，则本发明并不限定于此。例如，通过相对于峰线圈而言将底线圈反绕，将对底线圈提供的信号不进行相位反转也能够对位置指示器20提供充分的能量。
参照图13说明使用反绕线圈的情况下的具体例。如图13(A)所示，这里，与上述的第二实施方式的位置检测装置10X的情况同样地，例示除了传感器部13之外，还具备辅助传感器部16，辅助传感器部16的环形线圈16A、16B位于位置指示器20的正下方，环形线圈16A、16B成为峰线圈，传感器部13的环形线圈X0成为底线圈的情况进行说明。
此时，如图13(A)所示，将底线圈X0的卷绕方向设为与成为峰线圈的环形线圈16A、16B相反朝向。这样，如图13(B)所示，不对成为底线圈的环形线圈X0提供进行了相位反转的信号，而将环形线圈X0产生的磁场的朝向和环形线圈16A、16B产生的磁场的朝向设为相同的朝向，能够使得不会相互抵消。
另外，如图3、图8所示，传感器部13由以多个环形线圈构成的环形线圈组15X、环形线圈组15Y构成。并且，环形线圈组15X的各环形线圈X0～Xn和环形线圈组15Y的各环形线圈组Y0～Ym的一端连接到选择电路101，另一端接地。
因此，例如，也可以在选择电路101中不设置相位反转电路，针对成为底线圈的环形线圈，设置以将连接到选择电路101的端部和接地的端部与成为峰线圈的环形线圈相反地进行连接的方式进行切换的选择电路。通过这样，对于成为底线圈的环形线圈，能够获得与通过相位反转电路而提供信号的情况同样的效果。
[变形例等]
另外，在上述的实施方式中，构成环形线圈组15X的环形线圈和构成环形线圈组15Y的环形线圈是例如1匝(绕组)、2匝、3匝那样电极进行卷绕而形成的线圈。同样地，辅助传感器部16的环形线圈16A、16B也是通过电极进行卷绕而形成的线圈。这些环形线圈的卷绕次数能够设为适当的次数。此外，用于构成各传感器部13、16的电极并不限定于环形线圈。如第二实施方式所示，只要进行相位反转而提供信号，则在使用多个单一的电极(1条导线)而构成传感器部13以及辅助传感器部16的情况下，也能够应用本发明。
此外，在上述的实施方式中，不需要一定将接收信号的信号电平成为最小的环形线圈确定为底线圈。例如，也可以将构成传感器部13以及辅助传感器部16的环形线圈(电极)基于从位置指示器20接收到的反射信号的信号电平成为最小的信号电平而确定的环形线圈选择为底线圈。
此外，传感器部13重叠配置在LCD的显示画面12上，但配置传感器部13的位置并不限定于此。例如，传感器部13也可以设置在LCD的下侧(与显示画面12相反的面侧)。
此外，在上述的第二实施方式的情况下，例如，在位置指示器20的正下方的环形线圈为环形线圈组15X的环形线圈X0的情况下，也可以不仅对成为底线圈的环形线圈组15X的环形线圈X3提供与对环形线圈X0提供的信号相反相位的信号，还对例如辅助传感器部16的环形线圈16A或者环形线圈16B提供与对环形线圈X0提供的信号相反相位的信号。此时，只要在选择电路106中设置相位反转电路，能够选择从发送信号产生电路110提供的信号和将从该发送信号产生电路110提供的信号进行了相位反转的信号中的任一个并提供给环形线圈16A、16B即可。另外，如使用图13所说明，若辅助传感器部16的环形线圈16A、16B和传感器部13的环形线圈的卷绕方向成为相反朝向，则不需要在选择电路106中设置相位反转电路。
此外，在上述的实施方式中，由位置指示器20和位置检测装置10N、10X构成的输入装置在全局扫描时确定峰线圈和底线圈，并基于此从峰线圈以及底线圈的双方发送了信号。但是，本发明不需要在每次进行全局扫描时都要确定底线圈。
例如，也可以在使用开始时(例如，输入装置的电源接通时)进行确定峰线圈和底线圈的全局扫描作为测试扫描，根据通过测试扫描而确定的峰线圈和底线圈的关系性来机械地确定底线圈。例如，若通过测试扫描而判定为峰线圈和底线圈位于隔着3个线圈量的位置，则也可以将底线圈设为与峰线圈始终隔着3个线圈量的线圈而始终提供信号。
[其他]
另外，检测装置中的传感器部的功能由位置检测装置10N的传感器部13实现。此外，检测装置的信号提供电路的功能在检测装置10N中由以振荡器111、电流驱动器112、发送接收切换电路102、选择电路101构成的部分实现，在检测装置10X中由以振荡器111、电流驱动器112、传感器切换电路103、发送接收切换电路102、选择电路101构成的部分实现。
此外，检测装置的检测电路的功能主要由位置检测装置10N的接收信号处理电路120以及处理控制部130、位置检测装置10X的接收信号处理电路120以及处理控制部130A实现。此外，检测装置的控制电路的功能由位置检测装置10N的处理控制部130、位置检测装置10X的处理控制部130实现。
此外，检测装置的相位反转电路的功能由在位置检测装置10N、10X的选择电路101中设置的相位反转电路1X、1Y实现。此外，位置检测装置的开关电路的功能由在位置检测装置10N、10X的选择电路101中设置的开关电路2X、2Y实现。
此外，检测装置的第一、第二信号生成电路的功能由在位置检测装置10N、10X的选择电路101中设置的相位反转电路1X、1Y以及开关电路2X、2Y实现。检测装置的第一传感器部的功能由位置检测装置10X的传感器部13实现，检测装置的第二传感器部的功能由位置检测装置10X的辅助传感器部16实现。
此外，使用图6、图12以及图13的流程图而说明的方法是对应于本发明的检测方法的一实施方式的方法。此外，由位置指示器20和位置检测装置10N构成的装置是应用于电子设备10的输入装置。此外，由位置指示器20和位置检测装置10X构成的装置是应用于电子设备10A的输入装置。
附图标记说明
10…电子设备、11…框体、11A…上侧框体、11B…下侧框体、12…显示画面、13…传感器部、13A…指示输入面、15X…环形线圈组、X0～Xn…环形线圈、15Y…环形线圈组、Y0～Ym…环形线圈、MB…主机板、10N…位置检测装置、101…选择电路、1X(1)、1X(2)、…相位反转电路、2X(1)、2X(2)、…开关电路、1Y(1)、1Y(2)、…相位反转电路、2Y(1)、2Y(2)、…开关电路、102…发送接收切换电路、110…发送信号产生电路、111…振荡器、112…电流驱动器、120…接收信号处理电路、121…接收放大器、122…检波电路、123…LPF、124…采样/保持电路、125…A/D转换电路、130…处理控制部、14A、14B…辅助输入部、16…辅助传感器部、16A、16B…环形线圈、103、104…传感器切换电路、105…发送接收切换电路、106…选择电路、130A…处理控制部

Claims (8)

1.一种检测装置，对具有谐振电路的指示体发送信号而使所述谐振电路进行谐振，并接收从所述指示体的所述谐振电路发送的信号从而检测所述指示体，其特征在于，所述检测装置具备：
传感器部，由用于进行向所述指示体的所述信号的发送和来自所述指示体的信号的接收的多个电极构成，
信号提供电路，通过对所述传感器部提供第一信号而从所述电极产生磁场，并对所述指示体发送信号而使所述指示体的所述谐振电路进行谐振；以及
检测电路，对由构成所述传感器部的所述多个电极接收到的、来自所述指示体的所述谐振电路的信号进行检测，
所述信号提供电路在对所述传感器部的接收到来自所述指示体的信号的电极中的、来自所述指示体的信号的信号电平为最大的第一电极提供所述第一信号时，对所述接收到的信号的信号电平为最小的第二电极以在该第二电极中产生的磁场的朝向成为强化在所述第一电极中产生的磁场的朝向的方式提供第二信号，
所述检测装置还具备：
相位反转电路，用于使所述第一信号的相位反转而生成所述第二信号；
开关电路，用于选择包括所述第一电极和所述第二电极的所述多个电极；以及
控制电路，控制所述开关电路而对所述第一电极提供所述第一信号且对所述第二电极提供所述第二信号。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
构成所述传感器部的所述多个电极由卷绕线状导体而形成的环形线圈构成。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述信号提供电路由用于生成提供给所述第一电极的所述第一信号的第一信号生成电路和用于生成提供给所述第二电极的所述第二信号的第二信号生成电路构成，
所述控制电路进行控制，使得根据所述检测电路的所述指示体的检测，从所述第二信号生成电路提供所述第二信号。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
由所述多个电极构成的所述传感器部由相邻的第一传感器以及第二传感器构成，
所述第一电极包含在所述第一传感器或者第二传感器中的一方的传感器中，且所述第二电极包含在所述第一传感器或者第二传感器中的另一方的传感器中。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述控制电路基于由所述检测电路检测到的来自所述指示体的信号的信号电平，确定所述第一电极和所述第二电极。
6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，
还具备显示部，该显示部具有显示区域，
所述传感器部重叠于所述显示部的所述显示区域而配置。
7.一种输入装置，由指示体和检测装置构成，
所述指示体具备由线圈和电容器构成的谐振电路，该谐振电路用于接收来自所述检测装置的信号且发送与来自所述检测装置的所述信号相应的信号，
所述检测装置具备：
传感器部，由用于进行向所述指示体的所述信号的发送和来自所述指示体的信号的接收的多个电极构成，
信号提供电路，用于通过对所述传感器部提供第一信号而从所述电极产生磁场，并对所述指示体提供信号；以及
检测电路，对由构成所述传感器部的所述多个电极接收到的、来自所述指示体的信号进行检测，
所述信号提供电路在对所述传感器部的接收到来自所述指示体的信号的电极中的、所述信号的信号电平为最大的第一电极提供所述第一信号时，对所述接收到的信号的信号电平为最小的第二电极以在该第二电极中产生的磁场的朝向成为强化在所述第一电极中产生的磁场的朝向的方式提供第二信号，
所述检测装置还具备：
相位反转电路，用于使所述第一信号的相位反转而生成所述第二信号；
开关电路，用于选择包括所述第一电极和所述第二电极的所述多个电极；以及
控制电路，控制所述开关电路而对所述第一电极提供所述第一信号且对所述第二电极提供所述第二信号。
8.一种检测方法，用于检测装置，该检测装置对具有谐振电路的指示体发送信号而使所述谐振电路进行谐振、且通过由接收从所述指示体的所述谐振电路发送的信号的多个电极构成的传感器部来检测所述指示体，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
对构成所述传感器部的所述多个电极提供第一信号；
对在接收到来自所述指示体的信号的构成所述传感器部的所述多个电极中的、所述接收到的信号的信号电平为最大的第一电极提供所述第一信号而使产生磁场，且对所述接收到的信号的信号电平为最小的第二电极以沿着强化在所述第一电极中产生的磁场的朝向产生磁场的方式提供第二信号；
使所述第一信号的相位反转而生成所述第二信号；
选择包括所述第一电极和所述第二电极的所述多个电极；以及
对所述第一电极提供所述第一信号且对所述第二电极提供所述第二信号。
CN201580053048.1A 2014-10-06 2015-05-28 检测装置、输入装置以及检测方法 Active CN107077265B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014205340 2014-10-06
JP2014-205340 2014-10-06
PCT/JP2015/065381 WO2016056272A1 (ja) 2014-10-06 2015-05-28 検出装置、入力装置及び検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107077265A CN107077265A (zh) 2017-08-18
CN107077265B true CN107077265B (zh) 2020-07-17

Family

ID=55652898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580053048.1A Active CN107077265B (zh) 2014-10-06 2015-05-28 检测装置、输入装置以及检测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10345983B2 (zh)
EP (1) EP3206114A4 (zh)
JP (1) JP6508734B2 (zh)
KR (1) KR102366071B1 (zh)
CN (1) CN107077265B (zh)
WO (1) WO2016056272A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6901655B2 (ja) * 2016-06-10 2021-07-14 株式会社レゾンテック 位置検出装置及び位置検出方法
JP6937191B2 (ja) 2017-08-22 2021-09-22 株式会社ワコム 位置検出センサおよび位置検出装置
WO2019097565A1 (ja) * 2017-11-14 2019-05-23 株式会社ワコム センサコントローラ
CN113826061B (zh) * 2019-05-10 2024-08-23 株式会社和冠 从传感器控制器向笔发送发送数据的方法及笔
CN114008573A (zh) * 2019-07-05 2022-02-01 株式会社和冠 位置检测用传感器及电子设备
JPWO2021060556A1 (zh) * 2019-09-27 2021-04-01

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0525413A2 (en) * 1991-07-09 1993-02-03 Seiko Instruments Inc. Coordinate input apparatus having correction sense line
US5276282A (en) * 1992-04-15 1994-01-04 International Business Machines Optimal scan sequence for RF magnetic digitizers
CN1485736A (zh) * 2002-09-24 2004-03-31 株式会社华科姆 位置检测装置
CN1534307A (zh) * 2003-03-28 2004-10-06 株式会社华科姆 位置检测系统和位置检测装置
CN102566820A (zh) * 2010-12-24 2012-07-11 株式会社和冠 输入装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5120907A (en) * 1989-03-28 1992-06-09 Graphtec Kabushiki Kaisha Device for determining position coordinates of points on a surface
JPH0519942A (ja) * 1991-07-09 1993-01-29 Seiko Instr Inc 座標入力装置
US5567920A (en) * 1992-03-02 1996-10-22 Seiko Instruments Inc. Position reading apparatus and key board apparatus
JP2642592B2 (ja) 1994-01-10 1997-08-20 株式会社ワコム 位置検出装置
JP3015275B2 (ja) * 1995-04-10 2000-03-06 株式会社ワコム 位置検出装置およびそれに用いる位置指示器
JP3015276B2 (ja) 1995-04-11 2000-03-06 株式会社ワコム 座標入力装置のセンサコイル走査方法
JP4128296B2 (ja) 1999-02-10 2008-07-30 株式会社ワコム デジタイザのセンサコイルスキャン方法
JP2007066248A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Canon Inc 位置検出装置
GB0913734D0 (en) * 2009-08-06 2009-09-16 Binstead Ronald P Masked touch sensors
JP2012226454A (ja) * 2011-04-16 2012-11-15 Wacom Co Ltd 指示体検出装置
KR20130091140A (ko) * 2012-02-07 2013-08-16 연세대학교 산학협력단 터치스크린 기기와 보조 기기 간 햅틱 피드백 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0525413A2 (en) * 1991-07-09 1993-02-03 Seiko Instruments Inc. Coordinate input apparatus having correction sense line
US5276282A (en) * 1992-04-15 1994-01-04 International Business Machines Optimal scan sequence for RF magnetic digitizers
CN1485736A (zh) * 2002-09-24 2004-03-31 株式会社华科姆 位置检测装置
CN1534307A (zh) * 2003-03-28 2004-10-06 株式会社华科姆 位置检测系统和位置检测装置
CN102566820A (zh) * 2010-12-24 2012-07-11 株式会社和冠 输入装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3206114A1 (en) 2017-08-16
KR20170066521A (ko) 2017-06-14
JP6508734B2 (ja) 2019-05-08
US20170177123A1 (en) 2017-06-22
KR102366071B1 (ko) 2022-02-23
EP3206114A4 (en) 2018-06-20
WO2016056272A1 (ja) 2016-04-14
US10345983B2 (en) 2019-07-09
CN107077265A (zh) 2017-08-18
JPWO2016056272A1 (ja) 2017-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107077265B (zh) 检测装置、输入装置以及检测方法
US8395598B2 (en) Position detection apparatus
KR102453771B1 (ko) 위치 검출 장치 및 위치 검출 센서의 제어 방법
US9001080B2 (en) Touch-panel device
CN109791459B (zh) 触摸面板和触摸面板系统
KR102212993B1 (ko) 묘화 장치
WO2016006272A1 (ja) 位置指示器、位置検出装置及び位置検出装置の入力制御方法
EP2690533B1 (en) Indicator position detecting device
JP5848589B2 (ja) 位置検出装置および位置検出方法
US9864452B2 (en) Coordinates indication device and coordinates measurement device for measuring input position of the coordinates indication device
KR20090026728A (ko) 위치 검출장치 및 위치 검출방법
JP2012133704A (ja) 入力装置
JP7189291B2 (ja) 位置検出センサおよび位置検出装置
KR20150025733A (ko) 터치 패널
WO2021002123A1 (ja) 端末装置および位置検出センサ
EP2835726B1 (en) Input device and electronic device including the same and method for determining an input position
EP2905684B1 (en) Position measurement device for measuring position of pen and method for controlling same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant