CN108399017A - 倾斜度导出装置及方法 - Google Patents

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Abstract

公开了倾斜度导出装置及方法。该倾斜度导出装置用于导出包括在轴的一个端部处的第一电极和在轴周围的第二电极的指示器的倾斜度，并包括：被配置成检测第一电极的位置和第二电极的位置的平面形状的传感器；以及控制部，该控制部包括：查找表，在查找表中登记有斜方向倾斜度的暂定值与补偿值之间的对应关系，其中，斜方向倾斜度是轴线朝向轴线从垂直于传感器的法线方向倾斜的斜方向的倾斜度；斜方向倾斜度计算部，其基于第一电极的位置和第二电极的位置计算暂定值，并将该暂定值输入到查找表中；以及倾斜度导出部，其根据从查找表输出的补偿值来导出倾斜度。

Description

倾斜度导出装置及方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年2月6日提交的日本专利申请第2017-019289号的优先权和权益，其全部通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开内容涉及倾斜度导出装置和倾斜度导出方法。
背景技术
近年来，诸如触摸面板之类的位置检测装置已被广泛使用，其中诸如用于检测诸如液晶面板之类的显示装置上的指定位置的触摸板之类的传感器被与该显示装置相结合并安装在该显示装置上。
当需要对位置检测装置的精确输入时，可以使用例如尖杆状的触控笔来执行对位置检测装置的这种输入。目前，使用各种触控笔，其中主动容性耦合式触控笔被广泛使用。
如图11所示，主动静电耦合式触控笔101包括：多个电极，例如第一电极101a和第二电极101b；以及用于驱动它们的驱动电源(未示出)。第一电极101a在轴线C的方向上设置在触控笔101的一个端部处，第二电极101b以轴线C周围的环形形状设置，以便例如围绕轴线C。通过由位置检测装置100上的传感器100a经由静电耦合接收由驱动电源驱动的电极101a和101b所发送的信号，检测由触控笔101指示的位置。
日本专利公报第2011-164801号(在本文中被称为专利文献1)公开了如上所述的指示器、位置检测装置和位置检测方法。
根据使用上述触控笔(即指示器)和位置检测装置在位置检测装置上操作的应用程序，可能需要指示器相对于位置检测装置的倾斜度作为输入。在这种情况下，通常，当在XY平面上的第一电极101a的检测坐标为A、第二电极101b的检测坐标为B并且第一电极101a与第二电极101b之间的距离在指示器101的轴线C的方向上为L时，通过基于这些值的计算来导出轴线C的倾斜度。
在使用如图11所示的指示器101的情况下，第一电极101a靠近位置检测装置100，并且第二电极101b与位置检测装置100隔开高度H。因此，与第一电极101a相比，传感器100a对第二电极101b的检测值相对小。
另外，如上所述，由于第二电极101b以轴线C周围的环形形状形成以便例如围绕轴线C并且与第一电极101a相比具有相对大的体积，所以传感器100a检测为第二电极101b的范围相对宽。
即，传感器100a检测小检测值广泛分布的区域作为第二电极101b的位置。因此，位置检测装置100不容易从这些检测值中准确地指定作为如上所述的倾斜度计算的基础的第二电极101b的检测坐标B。
由于第二电极101b以轴线C周围的环形形状设置以便例如围绕轴线C，因此由位置检测装置100检测的作为第二电极101b的位置的区域的形状根据指示器101的倾斜度而变化，并且不具有一定的形状。例如，基于与第二电极101b对应的区域的形状来指定坐标B也是不容易的。
此外，第二电极101b设置在距离轴线C有一定距离的位置处，因此根据指示器101的倾斜度，在计算时要考虑的电极101a和101b之间的距离L的值也严格不同。
此外，如上所述，由于传感器100a对第二电极101b的检测值较小，所以在一些噪声干扰的情况下，噪声影响较大，并且指定坐标B更困难。
因为上述因素是协同的并且难以准确地指定坐标B，所以指定的坐标B的值在很大程度上倾向于具有误差。结果，如上所述基于指定的坐标B的值纯粹通过计算导出的倾斜度的精度不高。
发明内容
因此，本公开内容针对基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的倾斜度导出装置和倾斜度导出方法。
本公开内容所要解决的一个目的是提供一种能够准确地导出指示器的倾斜度的倾斜度导出装置和倾斜度导出方法。
本公开内容的另外的特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分将根据所述描述变得明显，或者可以通过本公开内容的实践习得。本公开内容的目的和其他优点将通过在所写说明书和本文的权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其他优点中的任一个，并且根据本公开内容的目的，如在本文实施和宽泛描述的，提供了一种用于导出笔形指示器的倾斜度的倾斜度导出装置，该笔形指示器包括设置在轴线的一个端部处的第一电极和在所述轴线周围设置的第二电极，所述倾斜度导出装置包括：被配置成检测所述第一电极的位置和所述第二电极的位置的平面形状的传感器；以及控制部，其中，所述控制部包括：查找表，在所述查找表中登记有斜方向倾斜度的暂定值与补偿值之间的对应关系，其中，所述斜方向倾斜度是所述轴线朝向所述轴线从垂直于所述传感器的法线方向倾斜的斜方向的倾斜度；斜方向倾斜度计算部，其基于所述第一电极的位置和所述第二电极的位置计算所述暂定值，并将所述暂定值输入到所述查找表中；以及倾斜度导出部，其根据从所述查找表输出的所述补偿值来导出所述倾斜度。
在另一方面中，提供了一种用于导出由笔形指示器指示的位置的倾斜度导出方法，所述笔形指示器包括设置在轴线的一个端部处的第一电极和在所述轴线周围设置的第二电极，所述方法包括以下步骤：通过平面形状的传感器检测所述第一电极的位置和所述第二电极的位置；基于所述第一电极的位置和所述第二电极的位置计算斜方向倾斜度的暂定值，并且将所述暂定值输入到查找表中，在所述查找表中登记有所述暂定值与补偿值之间的对应关系，其中，所述斜方向倾斜度是所述轴线朝向所述轴线从垂直于所述传感器的法线方向倾斜的斜方向的倾斜度；以及根据从所述查找表输出的所述补偿值导出所述倾斜度。
应当理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开内容的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开内容的进一步理解并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分，附图示出了本公开内容的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开内容的原理。在附图中：
图1是根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置以及与该装置一起使用的指示器的示意图。
图2是根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置的示意图。
图3是根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置的控制部的信号处理框图。
图4是根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置的重心计算部的示意图。
图5是根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置的坐标系的示意图。
图6是示出根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置的查找表的示例的图。
图7是根据本公开内容的实施例的实验结果的示意图。
图8是根据本公开内容的实施例的实验结果的示意图。
图9是根据本公开内容的第一替选实施例的控制部的信号处理框图。
图10是根据本公开内容的第二替选实施例的控制部的信号处理框图。
图11是根据相关技术的倾斜度导出装置和指示器的示意图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开内容的实施例，其示例在附图中示出。
根据本实施例的倾斜度导出装置是用于导出笔形指示器的倾斜度的倾斜度导出装置，并且指示器包括设置在轴线的一个端部处的第一电极和在轴线周围设置的第二电极。倾斜度导出装置包括被配置成检测第一电极的位置和第二电极的位置的平面形状的传感器，以及包括查找表、斜方向倾斜度计算部和倾斜度导出部的控制部。在查找表中，登记有斜方向倾斜度的暂定值和补偿值之间的对应关系，其中斜方向倾斜度是轴线朝向轴线从垂直于传感器的方向倾斜的斜方向的倾斜度。斜方向倾斜度计算部基于第一电极的位置和第二电极的位置计算暂定值，并将该暂定值输入到查找表中。倾斜度导出部根据从查找表输出的补偿值来导出倾斜度。
此外，根据本公开内容的倾斜度导出方法作为用于导出由笔形指示器指示的位置的倾斜度导出方法，通过平面形状的传感器检测设置在指示器的轴线的一个位置处的第一电极的位置以及设置成围绕轴线的第二电极的位置，基于第一电极的位置和第二电极的位置计算斜方向倾斜度的暂定值，将暂定值输入到查找表中，并且根据从查找表输出的补偿值导出倾斜度，其中斜方向倾斜度是轴线朝向轴线从垂直于传感器的方向倾斜的斜方向的倾斜度，在查找表中登记有暂定值与补偿值之间的对应关系。
在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的示例性实施例。
图1是根据本公开内容的实施例的倾斜度导出装置1以及与该装置一起使用的指示器101的示意图。图2是倾斜度导出装置1的示意图。
指示器101具有笔形状，并且包括设置在轴线C的方向上的一个端部处的第一电极101a、在轴线C周围设置的第二电极101b以及用于驱动它们的驱动电源(未示出)。
在本实施例中，第二电极101b以环形形状设置以便围绕轴线C。
第一电极101a和第二电极101b与稍后描述的倾斜度导出装置1的传感器2容性耦合，由此将信号发送到倾斜度导出装置1。
在本实施例中，倾斜度导出装置1是平板型信息终端。例如，倾斜度导出装置1可以包括在诸如液晶面板的显示装置上具有平面形状并且是电容式传感器的传感器2。传感器2大部分安装在液晶面板的显示区域的整个表面上，并且所有的显示区域都被视为传感器2的位置可检测区域1a。当指示器101位于位置可检测区域1a内时，倾斜度导出装置1的传感器2检测第一电极101a的位置和第二电极101b的位置，并检测指示器101指示的位置。
传感器2包括沿第一方向延伸的多个第一方向导体3和沿第二方向延伸的多个第二方向导体4。在本实施例中，第一方向可以是作为地面上的横向的方向X，并且第二方向可以是作为地面上的纵向的方向Y。
第一方向导体3和第二方向导体4被配置成与显示装置的像素相比具有稀疏的格子形状，使得一个第一方向导体3和一个第二方向导体4对应于显示装置的预定数量的像素。
倾斜度导出装置1包括选择电路5。每个第一方向导体3的端部和每个第二方向导体4的端部连接至选择电路5。选择电路5以预定顺序选择第一方向导体3并以预定顺序选择第二方向导体4，并接收从第一电极101a和第二电极101b发送至第一方向导体3和第二方向导体4的信号。
选择电路5将从第一方向导体3和第二方向导体4接收的信号发送到输入数据生成部6。
倾斜度导出装置1包括输入数据生成部6。输入数据生成部6将来自选择电路5的信号分类为来自第一电极101a的信号和来自第二电极101b的信号，并且将来自第一电极101a的信号和来自第二电极101b的信号发送到控制部10分别作为第一电极数据和第二电极数据。
例如，可以通过以时分方式接收来自第一电极101a的信号和接收来自第二电极101b的信号的选择电路5和传感器2来进行这种分类。
倾斜度导出装置1包括控制部10。图3是控制部10的信号处理框图。控制部10包括重心计算部11、IIR滤波器12、减法器13、斜方向倾斜度计算部14、查找表(LUT)15和倾斜度导出部16。
重心计算部11包括第一重心计算部11A和第二重心计算部11B。
第一重心计算部11A从输入数据生成部6接收第一电极数据，计算方向X和方向Y中的每个方向的最大值，从而指定传感器2上的来自指示器101的第一电极101a的信号最强即第一电极101a的响应最强处的坐标。
此外，第一重心计算部11A提取传感器2上的总共25个坐标的数据，其中第一电极101a的响应最强处的坐标作为中心，并且25个坐标对应于五个第一方向导体3和五个第二方向导体4。图4描绘了上面提取的25个数据D1至D25。在图4中，与传感器上的第一电极101a的响应最强处的坐标相对应的数据是中心处的数据D13。
对于这25个数据，如下面的公式1所示，第一重心计算部11A将传感器2上的坐标值(xi，yi)和数据值(Di)累加。因此，第一重心计算部11A计算传感器2上的在第一电极101a的响应最强的方向X和方向Y中的每个方向上的具有小数位的坐标值，将该计算的结果转换为在显示装置的内部处理中使用的在方向X和方向Y中的每个方向上的内部分辨率值，并且计算第一电极暂定坐标值At(Axt，Ayt)。在公式1中，Nx和Ny分别是第二方向导体4的数量和第一方向导体3的数量，并且Px和Py分别是在显示装置的方向X和方向Y上的内部分辨率值。
公式(1)：
第一重心计算部11A将第一电极暂定坐标值At发送到IIR滤波器12。
第二重心计算部11B接收第二电极数据，并且以与第一重心计算部11A相同的方式计算在方向X和方向Y中的每个方向上的最大值，从而指定传感器2上的来自指示器101的第二电极101b的信号最强即第二电极101b的响应最强处的坐标。
此外，以与第一重心计算部11A相同的方式，第二重心计算部11B提取传感器2上的总共25个坐标的数据，其中第二电极101b的响应最强处的坐标作为中心，并且25个坐标对应于五个第一方向导体3和五个第二方向导体4。
对于这25个数据，以与第一重心计算部11A相同的方式，第二重心计算部11B将传感器2上的坐标值(xi，yi)和数据值(Di)累加。因此，第二重心计算部11B计算传感器2上的在第二电极101b的响应最强的方向X和方向Y中的每个方向上的坐标值，将该计算结果转换为显示装置的内部分辨率值，并且计算第二电极暂定坐标值Bt(Bxt，Byt)。
第二重心计算部11B将第二电极暂定坐标值Bt发送至IIR滤波器12。
IIR滤波器12包括第一IIR滤波器12A和第二IIR滤波器12B。
第一IIR滤波器12A从第一重心计算部11A接收第一电极暂定坐标值At，施加时间方向的IIR滤波器以减少时间摆动，并且计算第一电极坐标值A(Ax，Ay)。
第一IIR滤波器12A将第一电极坐标值A(Ax，Ay)发送至减法器13。
第二IIR滤波器12B从第二重心计算部11B接收第二电极暂定坐标值Bt，施加时间方向的IIR滤波器以减少时间摆动，并计算第二电极坐标值B(Bx，By)。
第二IIR滤波器12B将第二电极坐标值B(Bx，By)发送至减法器13。
减法器13分别从第一IIR滤波器12A和第二IIR滤波器12B接收第一电极坐标值A(Ax，Ay)和第二电极坐标值B(Bx，By)。
减法器13获得坐标值A(Ax，Ay)和坐标值B(Bx，By)之间的差，更详细地，计算(Bx-Ax)和(By-Ay)，从而产生第一方向差Sx和第二方向差Sy。
减法器13将第一方向差Sx和第二方向差Sy发送至斜方向倾斜度计算部14，并同时将第一方向差Sx和第二方向差Sy发送至倾斜度导出部16。
斜方向倾斜度计算部14基于第一电极的相应位置A和第二电极的相应位置B，更具体地，基于由减法器13根据位置A和位置B计算的第一方向差Sx和第二方向差Sy计算斜方向倾斜度的暂定值，并将所述值输入到LUT 15。
斜方向倾斜度计算部14将差Sx和差Sy除以预定数，基于商并且在本实施例中基于商的绝对值计算值，并将这些值输入到LUT 15。
图5示出了指示器101的第一电极101a和第二电极101b与作为坐标系的倾斜度导出装置1之间的关系。图5的XY平面对应于倾斜度导出装置1的位置可检测区域1a。
斜方向是轴线C从垂直于传感器2的方向倾斜的方向。在图5中，轴线C朝向斜方向的倾斜θ被示出为斜方向倾斜度θ。
当第一电极101a和第二电极101b之间在指示器101的轴线C的方向上的距离为L时，斜方向倾斜度计算部14计算XY平面中的第一电极坐标值A(Ax，Ay)与第二电极坐标值B(Bx，By)之间的距离D，并且基于距离D计算轴线C的斜方向倾斜度θ的暂定值θt。
公式(2)：
斜方向倾斜度计算部14将计算出的斜方向倾斜度θ的暂定值θt发送至LUT 15。
在LUT 15中，登记有斜方向倾斜度θ的暂定值θt与补偿值之间的对应关系。在本实施例中，补偿值是斜方向倾斜度θ的补偿值θc。
在指示器101中，当第一电极101a被安装成靠近传感器2时，传感器2对第二电极101b的检测值相对较小，这是因为如图11所示第二电极101b与传感器2隔开。另外，由于第二电极101b与第一电极101a相比具有在轴线C周围的相对较大的体积，所以传感器2检测为第二电极的范围相对较宽。如此，传感器2检测广泛分布有小的检测值的区域作为第二电极101b的位置，所以不容易精确地指定第二电极101b的检测坐标B(Bx，By)。因此，从第二IIR滤波器12B输出的第二电极坐标值B(Bx，By)很大程度上包含误差。相应地，在从上述公式2导出斜方向倾斜度θ的情况下，误差被反映在导出的斜方向倾斜度θ中。
这里，如果事先知道指示器101实际倾斜的角度与包括第二电极坐标值B(Bx，By)的误差和斜方向倾斜度θ的计算值之间的关系，则可以从包括误差的计算值导出高精度倾斜。即，例如，在实验等中，通过实际倾斜指示器101来测量角度，并且由倾斜度导出装置获得测量时的斜方向倾斜度θ的暂定值θt作为包括误差的输出值，该倾斜度导出装置被设置为将来自斜方向倾斜度计算部14的斜方向倾斜度θ的暂定值θt输出至外部。使作为倾斜度的补偿值θc的指示器101的实际倾斜度与输出值θt对应，并且其作为对应关系而被包含。当实际测量倾斜度时，由斜方向倾斜度计算部14根据公式2计算包括误差的斜方向倾斜度θ的暂定值θt，然后基于输出值θt从对应关系导出对应的倾斜度的补偿值θc，从而获得指示器101的高精度倾斜。在LUT 15中，登记有这样的对应关系。
图6示出了LUT 15的一个示例。在表格的从左侧起的奇数列中，由斜方向倾斜度计算部14计算的包括误差的斜方向倾斜度θ的暂定值θt被示出为“地址”，在其右侧，即在偶数列中，分别对应于斜方向倾斜度θ的暂定值θt的补偿值θc被示为“数据”。
例如，在“地址”是“40”的位置处，示出值“33”作为“数据”。这意味着当由斜方向倾斜度计算部14计算出的斜方向倾斜度θ的暂定值θt是40时，补偿值θc是33。即，在实验时，当由斜方向倾斜度计算部14计算出的斜方向倾斜度θ的暂定值θt是40时，意味着指示器101倾斜成使得斜方向倾斜度变成33。
在本实施例中，斜方向倾斜度θ例如由7位来实现，并且斜方向倾斜度θ在理论上可以具有高达127的值。图6仅示出了LUT 15的一部分。
如图1所示，在本实施例中，指示器101形成为从第一电极101a所在的前端朝向轴线C的方向其直径逐渐增大的锥形形状。当锥形形状部分相对于轴线C具有例如25度的角α时，在第一电极101a接触倾斜度导出装置1的位置可检测区域1a的状态下，不可能使指示器101倾斜超过25度。在这种情况下，补偿值θc的上限是65度。换言之，在该实施例中，超过上限值65度的值未被登记在LUT 15中。
根据图6所示的对应关系，LUT 15基于从斜方向倾斜度计算部14接收到的斜方向倾斜度θ的暂定值θt提取斜方向倾斜度θ的补偿值θc，并将补偿值θc发送至倾斜度导出部16，这将在下文中说明。
倾斜度导出部16接收来自减法器13的第一方向差Sx和第二方向差Sy，并接收来自LUT 15的斜方向倾斜度θ的补偿值θc。
倾斜度导出部16根据从LUT 15输出的斜方向倾斜度θ的补偿值θc导出倾斜度。
更特别地，倾斜度导出部16基于从LUT 15输出的斜方向倾斜度θ的补偿值θc导出第一方向倾斜度和第二方向倾斜度，第一方向倾斜度是轴线C的从垂直于传感器2的法向方向Z朝向传感器2上的第一方向的倾斜度，并且第二方向倾斜度是轴线C的从法向方向Z朝向与传感器2上的第一方向垂直的第二方向的倾斜度。
在如上所述的本实施例中，第一方向是图5中所示的方向X，因此，作为轴线C的从法向方向Z朝向传感器2上的第一方向X的倾斜度的第一方向倾斜度对应于图5中的XZ平面上的角度θx。换言之，第一方向倾斜度θx是作为轴线C投影到XZ平面上的分量的轴线Cx相对于法向方向Z的倾斜度。
此外，以相同的方式，第二方向是图5所示的方向Y，因此，作为轴线C的从法向方向Z朝向传感器2上的第二方向Y的倾斜度的第二方向倾斜度对应于图5中的YZ平面上的角度θy。换言之，第二方向倾斜度θy是作为轴线C投影到YZ平面上的分量的轴线Cy相对于法向方向Z的倾斜度。
倾斜度导出部16根据下面的公式3通过斜方向倾斜度θ的补偿值θc计算第二电极101b离位置可检测区域1a的高度H，然后根据公式4导出第一方向倾斜度θx和第二方向倾斜度θy。
公式(3)：
H＝L cosθc …(3)
公式(4)：
另外，倾斜度导出部16导出传感器2上的轴线C的从传感器2上的预定方向的旋转角度。
在该实施例中，预定方向是第一方向X，旋转角度对应于在XY平面(即位置可检测区域1a)上从第一方向X朝向第二方向Y的角度φ。
倾斜度导出部16根据下面的公式5导出旋转角度φ。
公式(5)：
接下来，将参照图1至图6和图11来描述使用倾斜度导出装置1的倾斜度导出方法。
当指示器101被定位成使得第一电极101a接触倾斜度导出装置1的位置可检测区域1a时，倾斜度导出装置1使用传感器2来检测第一电极101a和第二电极101b的位置。
更具体地，选择电路5通过第一方向导体3和第二方向导体4接收从指示器101发送至传感器2的信号。
选择电路5将从第一方向导体3和第二方向导体4接收到的信号发送至输入数据生成部6。
输入数据生成部6将来自选择电路5的信号分类为来自第一电极101a的信号和来自第二电极101b的信号，并且将来自第一电极101a的信号作为第一电极数据并将来自第二电极101b的信号作为第二电极数据发送至控制部10。
控制部10的第一重心计算部11A从输入数据生成部6接收第一电极数据，指定来自指示器101的第一电极101a的信号最强(即，第一电极101a的响应最强)处的坐标，并且通过第一电极101a的响应最强处的传感器2上的坐标计算第一电极暂定坐标值At(Axt，Ayt)。
第一重心计算部11A将第一电极暂定坐标值At发送至IIR滤波器12。
以与第一重心计算部11A相同的方式，第二重心计算部11B接收第二电极数据，计算第二电极暂定坐标值Bt(Bxt，Byt)，并将第二电极暂定坐标值Bt发送至IIR滤波器12。
第一IIR滤波器12A从第一重心计算部11A接收第一电极暂定坐标值At，施加时间方向的IIR滤波器，计算第一电极坐标值A(Ax，Ay)，并且将第一电极坐标值A(Ax，Ay)发送至减法器13。
第二IIR滤波器12B从第二重心计算部11B接收第二电极暂定坐标值Bt，施加时间方向的IIR滤波器，计算第二电极坐标值B(Bx，By)，并将第二电极坐标值B(Bx，By)发送至减法器13。
减法器13分别从第一IIR滤波器12A和第二IIR滤波器12B接收第一电极坐标值A(Ax，Ay)和第二电极坐标值B(Bx，By)。
减法器13计算第一方向差Sx和第二方向差Sy，并且减法器13将差Sx和差Sy发送至斜方向倾斜度计算部14，并且同时将差Sx和差Sy发送至倾斜度导出部16。
斜方向倾斜度计算部14基于第一电极的位置A和第二电极的位置B，更具体地基于由减法器13根据位置A和位置B计算的第一方向差Sx和第二方向差Sy，根据上述公式2计算斜方向倾斜度θ的暂定值θt。
斜方向倾斜度计算部14将计算出的斜方向倾斜度θ的暂定值θt发送至LUT 15。
根据图6所示的对应关系，LUT 15基于从斜方向倾斜度计算部14接收到的斜方向倾斜度θ的暂定值θt提取斜方向倾斜度θ的补偿值θc，并将补偿值θc发送至倾斜度导出部16。
倾斜度导出部16根据从LUT 15输出的斜方向倾斜度θ的补偿值θc导出倾斜度。
更具体地，倾斜度导出部16根据公式3和公式4基于从LUT 15输出的斜方向倾斜度θ的补偿值θc导出第一方向倾斜度θx和第二方向倾斜度θy。
另外，倾斜度导出部16根据公式5导出轴线C的旋转角度φ。
接下来，说明倾斜度导出装置1的优点和倾斜度导出方法。
根据上述配置，在LUT 15中，登记有由斜方向倾斜度计算部14计算的包括误差的斜方向倾斜度θ的暂定值θt与其补偿值θc之间的对应关系。
更具体地，在本实施例中，例如，通过实验等，指示器101被实际倾斜并且由倾斜度导出装置测量角度，该倾斜度导出装置被设置为将来自斜方向倾斜度计算部14的斜方向倾斜度θ的暂定值θt输出至外部。此时，获得斜方向倾斜度θ的暂定值θt作为包含误差的输出值，并且在LUT 15中包括作为补偿值θc的指示器101的实际倾斜度与输出值θt之间的对应关系。即，通过使指示器101实际上倾斜的倾斜值和斜方向倾斜度计算部14的输出值分别对应于补偿值θc和暂定值θt来生成LUT 15中的对应关系。
因此，即使从第二IIR滤波器12B输出的第二电极坐标值B(Bx，By)和在斜方向倾斜度计算部14中基于第二电极坐标值B(Bx，By)计算出的斜方向倾斜度θ的暂定值θt因诸如由于第二电极101b与传感器隔开而导致的微小检测值以及由于第二电极101b的形状而导致的宽检测范围之类的因素而很大程度上具有误差，也通过在LUT 15中包含对应于误差求解的补偿值θc并且补偿值θc被用作为斜方向倾斜度以在倾斜度导出部16中导出倾斜度，而增加由倾斜度导出部16输出的倾斜度的精度。
此外，在本实施例中，登记并且包含斜方向倾斜度θ的暂定值θt与补偿值θc之间的对应关系的LUT 15可以以如图6所示的一维布置来实现。因此，安装LUT 15需要少量的存储器，并且存储器可以容易地应用于具有低存储容量的硬件。
<实验结果>
将参照图7和图8描述根据上述实施例的实验结果。
图7是示出斜方向倾斜度的导出结果的图表。在这个实验中，在旋转角度φ为0度的情况下测量斜方向倾斜度。在图7中，横轴表示指示器相对于倾斜度导出装置1的位置可检测区域1a实际倾斜的角度，并且纵轴表示倾斜度导出装置1中的斜方向倾斜度的值。
在图7中，线21A是理想值，线21B是根据公式2的计算导出的斜方向倾斜度的暂定值θt，并且线21C是作为通过LUT 15补偿斜方向倾斜度的暂定值θt的结果而获得的补偿值θc。线21B偏离线21A，并注意到大的误差。然而，线21C大部分沿着线21A，并且与线21B相比误差减小。
图8示出了图7的实验结果的表格。在对应于补偿前的线21B并且根据公式2的计算导出的斜方向倾斜度的暂定值θt中，观察到-8.35度至7.42度的宽的误差范围。然而，在对应于线21C并通过LUT 15补偿的补偿值θc中，观察到-2.0度至1.49度的相对非常窄的误差范围。
<第一替选实施例>
下面将描述上述倾斜度导出装置1和倾斜度导出方法的第一替选实施例或修改实施例。图9是根据本公开内容的第一替选实施例的倾斜度导出装置的控制部30的信号处理框图。根据第一替选实施例的倾斜度导出装置的控制部30与上述实施例的控制部10的不同之处在于：斜方向倾斜度θ的暂定值θt与第二电极101b离位置可检测区域1a的高度H的补偿值Hc之间的对应关系被登记在控制部30的LUT 35中，而斜方向倾斜度θ的暂定值θt与斜方向倾斜度θ的补偿值θc之间的对应关系被登记在控制部10的LUT 15中。即，在第一替选实施例的LUT 35中，补偿值是第二电极101b相对于传感器2的高度H的补偿值Hc。
以与上述实施例相同的方式，斜方向倾斜度计算部14基于第一电极的位置A和第二电极的位置B，更具体地基于由减法器13根据位置A和位置B计算出的第一方向差Sx和第二方向差Sy计算斜方向倾斜度的暂定值θt，并将暂定值θt输入至LUT 35。
斜方向倾斜度θ的暂定值θt与图5所示的第二电极101b离位置可检测区域1a的高度H的补偿值Hc之间的对应关系被登记在LUT 35中。
例如，通过实验等，使指示器101实际上倾斜，并且由倾斜度导出装置测量第二电极101b的高度H，该倾斜度导出装置被设置为将来自斜方向倾斜度计算部14的斜方向倾斜度θ的暂定值θt输出至外部，此时，获得斜方向倾斜度θ的暂定值θt作为包含误差的输出值。使作为高度H的补偿值Hc的第二电极101b的实际高度与输出值θt相对应，并且其作为对应关系被包括。当实际测量倾斜度时，根据公式2由斜方向倾斜度计算部14计算包括误差的斜方向倾斜度θ的暂定值θt，然后基于输出值θt从对应关系导出与其对应的第二电极101b的高度H的补偿值Hc，由此获得第二电极101b的高精度高度。在LUT 35中，登记有这样的对应关系。
换言之，通过使指示器101实际倾斜时的第二电极101b的高度和斜方向倾斜度计算部14的输出值分别对应于补偿值Hc和暂定值θt而产生LUT 35中的对应关系。
根据该对应关系，LUT 35基于从斜方向倾斜度计算部14接收到的斜方向倾斜度θ的暂定值θt来提取第二电极101b的高度H的补偿值Hc，并将补偿值Hc发送至倾斜度导出部36，这将在下文中说明。
倾斜度导出部36从减法器13接收第一方向差Sx和第二方向差Sy，并从LUT 35接收第二电极101b的高度H的补偿值Hc。
倾斜度导出部36根据从LUT 35输出的第二电极101b的高度H的补偿值Hc导出倾斜度。
更特别地，倾斜度导出部36根据下面的公式6基于从LUT 35输出的第二电极101b的高度H的补偿值Hc来导出第一方向倾斜度θx和第二方向倾斜度θy。
公式(6)：
另外，倾斜度导出部36根据上述公式5导出轴线C的旋转角度φ。
根据第一替选实施例的倾斜度导出装置和方法具有与上述实施例基本上相同的优点。
特别地，在第一替选实施例中，当控制部30不需要输出斜方向倾斜度θ的值时，由于可以根据公式6使用从LUT 35输出的第二电极101b的高度H的高精度补偿值Hc来导出倾斜度，所以不需要根据公式3计算第二电极101的高度H。因此，可以简化电路配置并提高处理速度。
<第二替选实施例>
以下将描述上述倾斜度导出装置1和倾斜度导出方法的第二替选实施例或修改实施例。图10是根据本公开内容的第二替选实施例的倾斜度导出装置的控制部40的信号处理框图。根据第二替选实施例的倾斜度导出装置的控制部40与上述实施例的倾斜度导出装置1的控制部10的不同之处在于：控制部40的倾斜度导出部46输出斜方向倾斜度而非第一方向倾斜度θx和第二方向倾斜度θy。
以与上述实施例相同的方式，斜方向倾斜度计算部14基于第一电极的位置A和第二电极的位置B，更具体地基于由减法器13根据位置A和位置B计算的第一方向差Sx和第二方向差Sy计算斜方向倾斜度的暂定值θt，并且将暂定值θt输入至LUT 15。
根据如图6所示的对应关系，LUT 15基于从斜方向倾斜度计算部14接收到的斜方向倾斜度θ的暂定值θt来提取斜方向倾斜度θ的补偿值θc，并将补偿值θc发送至倾斜度导出部46，这将在下文中说明。
倾斜度导出部46将从LUT 15接收到的斜方向倾斜度θ的补偿值θc作为斜方向倾斜度输出。
另外，倾斜度导出部46根据公式5导出并输出轴线C的旋转角度φ。
根据第二替选实施例的倾斜度导出装置和方法具有与上述实施例基本上相同的优点。
此外，本公开内容的倾斜度导出装置和方法不限于参照附图描述的上述实施例，并且可以在其技术范围内做出各种其他修改。
例如，在上述实施例中，倾斜度导出装置是平板型信息终端，但是本公开内容不限于此。可替选地，倾斜度导出装置可以是具有显示装置和传感器的其他类型的装置(例如，智能电话、固定式显示器等)。
另外，在上述实施例中，指示器101的第二电极101b被安装成围绕轴线C的环形形状。可替选地，具有相同功能的多个第二电极可以以环或其他形状安装，同时第二电极沿着以轴线C为中心的圆周方向彼此间隔开。
根据本公开内容的倾斜度导出装置和方法，可以精确地导出指示器的倾斜度。
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离实施例的精神或范围的情况下，可以对本公开内容的显示装置进行各种修改和变化。因此，意指的是，本公开内容覆盖本发明的修改和变化，只要其落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (14)

1.一种用于导出笔形指示器的倾斜度的倾斜度导出装置，所述指示器包括设置在轴线的一个端部处的第一电极和在所述轴线周围设置的第二电极，所述倾斜度导出装置包括：
被配置成检测所述第一电极的位置和所述第二电极的位置的平面形状的传感器；以及
控制部，
其中，所述控制部包括：
查找表，在所述查找表中登记有斜方向倾斜度的暂定值与补偿值之间的对应关系，其中，所述斜方向倾斜度是所述轴线朝向所述轴线从垂直于所述传感器的法线方向倾斜的斜方向的倾斜度，
斜方向倾斜度计算部，其基于所述第一电极的位置和所述第二电极的位置计算所述暂定值，并将所述暂定值输入到所述查找表中；以及
倾斜度导出部，其根据从所述查找表输出的所述补偿值来导出所述倾斜度。
2.根据权利要求1所述的倾斜度导出装置，其中，所述补偿值是所述斜方向倾斜度的补偿值。
3.根据权利要求1所述的倾斜度导出装置，其中，所述补偿值是所述第二电极相对于所述传感器的高度的补偿值。
4.根据权利要求1所述的倾斜度导出装置，其中，所述倾斜度导出部基于从所述查找表输出的所述补偿值来导出第一方向倾斜度和第二方向倾斜度，其中，所述第一方向倾斜度是所述轴线从垂直于所述传感器的法线方向朝向所述传感器上的第一方向的倾斜度，并且所述第二方向倾斜度是所述轴线从所述法线方向朝向与所述传感器上的所述第一方向垂直的第二方向的倾斜度。
5.根据权利要求4所述的倾斜度导出装置，其中，所述倾斜度导出部导出所述传感器上的所述轴线的从所述传感器上的预定方向的旋转角度。
6.根据权利要求2所述的倾斜度导出装置，其中，所述倾斜度导出部输出所述斜方向倾斜度的所述补偿值作为所述斜方向倾斜度。
7.根据权利要求6所述的倾斜度导出装置，其中，所述倾斜度导出部导出所述传感器上的所述轴线的从所述传感器上的预定方向的旋转角度。
8.一种用于导出由笔形指示器指示的位置的倾斜度导出方法，所述指示器包括设置在轴线的一个端部处的第一电极和在所述轴线周围设置的第二电极，所述倾斜度导出方法包括：
通过平面形状的传感器检测所述第一电极的位置和所述第二电极的位置；
基于所述第一电极的位置和所述第二电极的位置计算斜方向倾斜度的暂定值，并且将所述暂定值输入到查找表中，在所述查找表中登记有所述暂定值与补偿值之间的对应关系，其中，所述斜方向倾斜度是所述轴线朝向所述轴线从垂直于所述传感器的法线方向倾斜的斜方向的倾斜度，以及
根据从所述查找表输出的所述补偿值导出所述倾斜度。
9.根据权利要求8所述的倾斜度导出方法，其中，所述补偿值是所述斜方向倾斜度的补偿值。
10.根据权利要求8所述的倾斜度导出方法，其中，所述补偿值是所述第二电极相对于所述传感器的高度的补偿值。
11.根据权利要求8所述的倾斜度导出方法，其中，基于从所述查找表输出的所述补偿值来导出第一方向倾斜度和第二方向倾斜度，其中，所述第一方向倾斜度是所述轴线从垂直于所述传感器的法线方向朝向所述传感器上的第一方向的倾斜度，并且所述第二方向倾斜度是所述轴线从所述法线方向朝向与所述传感器上的所述第一方向垂直的第二方向的倾斜度。
12.根据权利要求11所述的倾斜度导出方法，其中，导出所述传感器上的所述轴线的从所述传感器上的预定方向的旋转角度。
13.根据权利要求9所述的倾斜度导出方法，其中，将所述斜方向倾斜度的所述补偿值输出为所述斜方向倾斜度。
14.根据权利要求13所述的倾斜度导出方法，其中，导出所述传感器上的所述轴线的从所述传感器上的预定方向的旋转角度。
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