JP2014021937A - 指示体位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサ部20には、X軸方向のループコイル群21とY軸方向のループコイル群22とが交差する方向に設けられている。X軸方向のループコイル群21とY軸方向のループコイル群22の少なくとも一方のループコイル群のループコイルに送信信号を供給するに場合に、制御回路260は、センサ部20の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルには送信信号が供給されないように選択回路261を制御する。
【選択図】図1
Description
第1の方向に配設された複数の第1のループコイルと、前記第1の方向と交差する第2の方向に配設された複数の第2のループコイルを有し、指示体によって指示される位置を検出するセンサ基板と、
前記指示体との電磁結合を行うために、前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに供給すべき送信信号を生成する送信信号生成回路と、
前記指示体との電磁結合によって、前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに誘起した信号を受信して前記指示体によって指示される位置を検出する受信信号処理回路と、
前記送信信号生成回路によって生成された前記送信信号を前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに選択的に供給するためのループコイル選択回路と、
前記ループコイル選択回路によるループコイル選択を制御するための制御回路と、
前記センサ基板に重畳配置され、前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに供給された送信信号によって生成される磁束に対して磁路を形成する磁路板、
を備え、
前記制御回路は、前記第1の方向に配設された前記第1のループコイルと前記第2の方向に配設された前記第2のループコイルの少なくとも一方の方向に配設されたループコイルに前記送信信号を供給するに際し、前記送信信号が供給される前記少なくとも一方の方向に配設されたループコイルであって、前記センサ基板の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルには前記送信信号が供給されないように前記ループコイル選択回路を制御するようにしたことを特徴とする。
先ず、この発明による指示体位置検出装置を備えた電磁誘導方式の位置(座標)入力装置(以下、単に位置入力装置と記載する。)の概略構成について説明する。図1は、この実施の形態の電磁誘導方式の位置入力装置の構成例を説明するための図である。図1に示すように、この実施の形態の位置入力装置は、ペン型位置指示器100と指示体位置検出装置200とにより構成される。
ペン型位置指示器100の回路構成は、図1において点線で囲んで示すようなものとなっている。すなわち、インダクタンス素子としてのコイル111と、コンデンサ306とにより共振回路321が構成されている。この共振回路321に並列に、スイッチ307が接続されている。スイッチ307は、IC305によりオン・オフ制御されるように構成されている。なお、コイル111は、例えばフェライトなどの磁性材料から成る棒状部材に巻回されている。
一方、指示体位置検出装置200のセンサ部20においては、図1に示すように、センサ基板23の上面及び裏面に、X軸方向ループコイル群21とY軸方向ループコイル群22がそれぞれ配設されている。なお、以下に説明する実施の形態においては、図1に示すように、センサ基板23の横方向をX軸方向、縦方向をY軸方向としている。
発振器262と電流ドライバ263は送信信号生成回路を構成する。また、処理制御部260は、A/D変換回路269から出力される信号を処理することでペン型位置指示器100がセンサ部20によって検知されたかどうか、すなわち、ペン型位置指示器100が使用状態あるいは非使用状態にあるかどうかを判断している。
図2は、この実施の形態の指示体位置検出装置200が用いられて構成される表示機能付機器の概略構成を説明するための分解斜視図である。図2に示すように、ベゼル10の一面(上面)にはガラスなどの保護板(図示せず)が配置されてペン型位置指示器100による操作が行われる。ベゼル10の他面(裏面)側には、表示装置としてのLCD40が配置される。LCD40の下側、すなわち、LCD40の表示面に対向する面の側には、磁路板30を介して対向するセンサ部20とマザーボード50とにより指示体位置検出装置200が構成されている。また、指示体位置検出装置200は、LCD40を介してベゼル10と対向するように配置される。LCD40、センサ部20、磁路板30、及びマザーボード50は、筐体60に収納されるとともに、ベゼル10が筐体60を封止するように配置されることで、表示機能付機器が構成される。なお、マザーボード50には、図1に示す、指示体位置検出装置200の位置検出回路26の他に、通信回路、LCD40用の制御回路等の種々の回路が設けられている。
以下に、この発明に係る指示体位置検出装置200の第1〜第3の3つの実施の形態について説明する。以下に説明する第1〜第3の実施の形態の指示体位置検出装置200A、200B、200Cは、いずれも図1に示した概略構成を適用でき、図2のような、例えば表示機能付機器等で用いられるものである。このため、以下に説明する第1〜第3の実施の形態の指示体位置検出装置200A、200B、200Cにおいて、図1、図2を用いて説明した指示体位置検出装置200と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明については省略する。
図4は、この発明の第1の実施の形態の指示体位置検出装置200Aに係る要部の構成を説明するための図である。そして、図4においては、指示体位置検出装置200Aの内、センサ部20Aと選択回路261からなる部分を示している。センサ部20Aは、図1に示した指示体位置検出装置200のセンサ部20に対応する部分である。
図5は、この発明の第2の実施の形態の指示体位置検出装置200Bに係る要部の構成を説明するための図である。そして、図5もまた、図4を用いて説明した第1の実施の形態の場合と同様に、指示体位置検出装置200Bの内、センサ部20Bと選択回路261からなる部分を示している。センサ部20Bは、図1に示した指示体位置検出装置200のセンサ部20に対応する部分であり、図4を用いて説明した第1の実施の形態の場合と同様に、X軸方向のループコイル群21についてはその両端側の一部について示し、Y軸方向ループコイル群22については図示していない。
図6は、図4、図5を用いて説明した第1、第2の実施の形態の指示体位置検出装置200A、200BのX軸方向ループコイル群21を対象とするオールスキャン動作について説明するための図である。図6において、フェーズの欄は、選択回路261において選択されたループコイルを送信信号の送出に用いるのか、ペン型位置指示器100からの信号の受信に用いるのかを示す。具体的には、送出フェーズ(T)は、送受信切り替え回路264が送信側端子Tに切り替えられている状態であり、受信フェーズ(R)は、送受信切り替え回路264が受信側端子Rに切り替えられている状態である。
図7は、この発明の第3の実施の形態の指示体位置検出装置200Cに係る要部の構成を説明するための図である。そして、図7もまた、図4を用いて説明した第1の実施の形態の場合と同様に、指示体位置検出装置200Cの内、センサ部20Cと選択回路261からなる部分を示している。センサ部20Cは、図1に示した指示体位置検出装置200のセンサ部20に対応する部分であり、図4を用いて説明した第1の実施の形態の場合と同様に、X軸方向のループコイル群21についてはその両端側の一部について示し、Y軸方向ループコイル群22については図示していない。
図8は、図7を用いて説明した第3の実施の形態の指示体位置検出装置200CのX軸方向ループコイル群21を対象とするオールスキャン動作について説明するための図である。図8において、フェーズ、選択コイル、共振用スイッチの各欄は、上述した図6の場合と同様の意味を持つ。また、この第3の実施の形態においても、図7に示したセンサ部20Cにおいて、X軸方向の左端側から右端側に向かってグローバルスキャンを行う場合の動作について説明する。
位置検出領域の面積を小さくすることなく、製品の大きさを小型化した場合であっても、位置指示器との電磁結合関係を良好に維持しつつ、電磁誘導方式による不要輻射の問題を解決した指示体位置検出装置が実現できる。すなわち、ループコイルを駆動させて位置指示器に電磁誘導信号を送信するに際し、センサ部20の端部領域に配設された所定数のループコイルへは送信信号を供給しないようにすることで不要輻射を低減することができる。また、センサ部20の端部領域に配設された所定数のループコイルに隣接するループコイルから送信される信号の送信時間を長くすることにより、端部領域における位置指示器との電磁結合関係を良好に維持できる。更には、送信信号を供給しないように制御されたセンサ部20の端部領域に配設された所定数のループコイルを、隣接するループコイルと同調共振させることで、センサ部20の端部領域に配設された所定数のループコイルからも所定の信号レベルの送信信号が送出されるようにすることで、不要輻射に対処しつつ位置指示器との良好な電磁結合関係を確保することができる。
なお、上述した実施の形態においては、X軸方向ループコイル群21を構成するループコイルを対象として位置指示器が指示する位置を探すためのスキャンを行う場合を例にして説明したがこれに限るものではない。X軸方向ループコイル群21を構成するループコイルに代えて、Y軸方向ループコイル群22を構成するループコイルを対象として位置指示器が指示する位置を探すためのスキャンを行うこともできる。
Claims (9)
- 第1の方向に配設された複数の第1のループコイルと、前記第1の方向と交差する第2の方向に配設された複数の第2のループコイルを有し、指示体によって指示される位置を検出するセンサ基板と、
前記指示体との電磁結合を行うために、前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに供給すべき送信信号を生成する送信信号生成回路と、
前記指示体との電磁結合によって、前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに誘起した信号を受信して前記指示体によって指示される位置を検出する受信信号処理回路と、
前記送信信号生成回路によって生成された前記送信信号を前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに選択的に供給するためのループコイル選択回路と、
前記ループコイル選択回路によるループコイル選択を制御するための制御回路と、
前記センサ基板に重畳配置され、前記第1のループコイル及び前記第2のループコイルの少なくとも一方のループコイルに供給された送信信号によって生成される磁束に対して磁路を形成する磁路板、
を備え、
前記制御回路は、前記第1の方向に配設された前記第1のループコイルと前記第2の方向に配設された前記第2のループコイルの少なくとも一方の方向に配設されたループコイルに前記送信信号を供給するに際し、前記送信信号が供給される前記少なくとも一方の方向に配設されたループコイルであって、前記センサ基板の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルには前記送信信号が供給されないように前記ループコイル選択回路を制御するようにしたことを特徴とする指示体位置検出装置。 - 前記磁路板は、前記センサ基板に対して実質的に同一の大きさを有して重畳配置されており、前記送信信号が供給される前記センサ基板の最端部に配設されたループコイルは、前記ループコイルの近傍に位置する前記磁路板の端部よりも前記センサ基板の内方に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
- 前記制御回路は、前記センサ基板の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルに前記送信信号が供給されないようにするとともに、前記所定数のループコイルに前記送信信号が供給されるべき期間は、前記所定数のループコイルの近傍に配設されたループコイルに前記送信信号が供給されるようにループコイル選択を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
- 前記制御回路は、前記センサ基板の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルに前記送信信号が供給されないようにするとともに、前記送信信号が供給されないループコイルの数に対応した所定の期間、前記所定数のループコイルの近傍に配設されたループコイルに前記送信信号が供給されるようにループコイル選択を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
- 前記制御回路は、前記1つの端部領域に配設された前記所定数のループコイルに加えて、前記所定数のループコイルが配設された方向であって前記所定数のループコイルが配設された前記1つの端部領域とは反対側の端部領域に配設された所定数のループコイルにも前記送信信号が供給されないようにループコイル選択を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
- 前記制御回路は、前記センサ基板の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルには前記送信信号が供給されないようにするとともに、前記送信信号が供給されないループコイルを接地するようにループコイル選択を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
- 前記制御回路は、前記センサ基板の少なくとも1つの端部領域に配設された所定数のループコイルには前記送信信号が供給されないようにするとともに、前記送信信号が供給されないループコイルには前記送信信号と同調共振させるためのコンデンサが接続されて前記ループコイル選択を行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
- 前記制御回路は、前記送信信号が供給されないループコイルには前記送信信号と同調共振させるためのコンデンサとともに所定の抵抗が接続されて前記ループコイル選択を行うようにしたことを特徴とする請求項7に記載の指示体位置検出装置。
- 前記送信信号生成回路は、高電圧の送信信号を生成する高電圧モードと低電圧の送信信号を生成する低電圧モードとを備え、前記受信信号処理回路からの検出出力に基づいて前記制御回路によって前記指示体が非使用状態にあると判断されたされた際には、前記送信信号生成回路が低電圧モードに設定されることを特徴とする請求項1に記載の指示体位置検出装置。
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