JP2019211887A - Position detection sensor - Google Patents
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
この発明は、例えば、ペン型の位置指示器を使用して入力操作を行う位置検出装置に搭載される位置検出センサであって、特に電磁的作用により位置検出を行うものに関する。 The present invention relates to a position detection sensor mounted on a position detection device that performs an input operation using, for example, a pen-type position indicator, and particularly relates to a position detection sensor that detects a position by electromagnetic action.
パーソナルコンピュータなどの情報処理装置の入力機器として、電子ペンによる操作入力を受け付けるいわゆるペンタブレットがある。このペンタブレットには、電子ペンによる指示位置を検出するための位置検出センサが搭載されている。位置検出センサは、センサ基板本体とケーブル部(引き出し線部)とからなる。センサ基板本体は、複数のX軸方向電極と複数のY軸方向電極とが配設された部分である。ケーブル部は、電子回路(位置検出回路)への接続を容易にするために、センサ基板本体に配設されている複数のX軸方向電極と複数のY軸方向電極を引き出してまとめるようにした部分である。 As an input device of an information processing apparatus such as a personal computer, there is a so-called pen tablet that accepts an operation input by an electronic pen. This pen tablet is equipped with a position detection sensor for detecting the position indicated by the electronic pen. The position detection sensor includes a sensor substrate main body and a cable portion (leading wire portion). The sensor substrate body is a portion where a plurality of X-axis direction electrodes and a plurality of Y-axis direction electrodes are disposed. In order to facilitate connection to the electronic circuit (position detection circuit), the cable unit is configured to draw out and collect a plurality of X-axis direction electrodes and a plurality of Y-axis direction electrodes arranged on the sensor substrate body. Part.
電磁誘導方式の位置検出センサは、上述したX軸方向電極、Y軸方向電極のそれぞれがループコイルの構成とされている。そして、電磁誘導方式の位置検出センサは、当該複数のコイルに順次に電力を供給して磁界を発生させる送信期間と、電力の供給を停止し外部からの磁界を受信する受信期間とを交互に設ける構成を有する。当該位置検出センサに対応する電子ペンは、コイルとコンデンサとからなる共振回路を備え、位置検出センサからの磁界に応じて、当該コイルに電流が流れることにより信号を発生させて位置検出センサに送信する構成を備える。 In the electromagnetic induction type position detection sensor, each of the above-described X-axis direction electrode and Y-axis direction electrode has a loop coil configuration. The electromagnetic induction type position detection sensor alternates between a transmission period in which power is sequentially supplied to the plurality of coils to generate a magnetic field and a reception period in which the supply of power is stopped and an external magnetic field is received. It has a structure to provide. The electronic pen corresponding to the position detection sensor includes a resonance circuit composed of a coil and a capacitor, and generates a signal when current flows through the coil according to a magnetic field from the position detection sensor and transmits the signal to the position detection sensor. The structure to be provided is provided.
これにより、電磁誘導方式の位置検出装置は、送信期間において電子ペンに電力を供給して、電子ペンを駆動可能にする。そして、電磁誘導方式の位置検出装置は、受信期間において電子ペンからの発振信号を受信することにより、電子ペンによる指示位置や電子ペンにかけられている筆圧を検出することができる。このような構成を有する電磁誘導方式の位置検出センサの場合、位置検出センサと電子回路とを重ね合わせるようにして近接配置すると問題が生じる場合がある。 As a result, the electromagnetic induction type position detection device supplies electric power to the electronic pen during the transmission period, thereby enabling the electronic pen to be driven. The electromagnetic induction type position detection device can detect the indication position by the electronic pen and the writing pressure applied to the electronic pen by receiving the oscillation signal from the electronic pen during the reception period. In the case of an electromagnetic induction type position detection sensor having such a configuration, there may be a problem if the position detection sensor and the electronic circuit are arranged close to each other so as to overlap each other.
例えば、送信期間において、位置検出センサのループコイルの構成とされたX軸方向電極やY軸方向電極から電子ペンに対して出力された磁界が電子回路の金属部分の影響により減衰されてしまい、電子ペンで受け取れる磁界が弱くなるという問題が発生する。また、電子回路が発生するノイズが、X軸方向電極やY軸方向電極に影響を与え、電子ペンの座標が正確に検出できないという問題が発生する可能性がある。 For example, in the transmission period, the magnetic field output to the electronic pen from the X-axis direction electrode and the Y-axis direction electrode configured as a loop coil of the position detection sensor is attenuated by the influence of the metal part of the electronic circuit, There arises a problem that the magnetic field received by the electronic pen becomes weak. In addition, noise generated by the electronic circuit may affect the X-axis direction electrode and the Y-axis direction electrode, which may cause a problem that the coordinates of the electronic pen cannot be accurately detected.
そこで、後に記す特許文献1には、位置検出センサと電子回路との間に設ける磁路板を工夫した位置検出装置等に関する発明が開示されている。特許文献1に開示された発明は、電磁シールドとしての性能を有し、電子ペンや位置検出センサのX軸方向電極、Y軸方向電極が発生させる磁界を減衰させず、外部からの磁気的ノイズの影響を受けにくい磁路板を用いるものである。当該磁路板は、アモルファス金属層と非アモルファス金属層を有するものである。
Therefore,
いわゆるスマートフォンやタブレットPC(Personal Computer)などの携帯端末にも、入力機器として位置検出装置が搭載されている。近年、携帯端末には、軽量であるフレキシブル基板の位置検出センサが用いられている。フレキシブル基板の位置検出センサの場合にも、センサ基板本体とケーブル部とは一体に形成される。フレキシブル基板は、電極をむき出しのままにすると酸化してしまうため、電極を表面シートや機能性シートで覆うことになる。機能性シートは、カバーレイ(ベースフィルム)、磁性粉材料層、電磁シールド層、保護シートが積層されて形成されたものであり、上述した磁路板としての機能をも実現する。通常、機能性シートは、一体に形成されるセンサ基板本体とケーブル部とに熱硬化樹脂により貼り付けられる。 A portable terminal such as a so-called smartphone or tablet PC (Personal Computer) is also equipped with a position detection device as an input device. In recent years, a position detection sensor for a flexible substrate that is lightweight has been used for a portable terminal. Also in the case of the position detection sensor of the flexible substrate, the sensor substrate body and the cable portion are integrally formed. Since the flexible substrate is oxidized when the electrode is left exposed, the electrode is covered with a surface sheet or a functional sheet. The functional sheet is formed by laminating a coverlay (base film), a magnetic powder material layer, an electromagnetic shield layer, and a protective sheet, and also realizes the function as the magnetic path plate described above. Usually, the functional sheet is affixed to a sensor substrate body and a cable portion that are integrally formed with a thermosetting resin.
そして、LCD(Liquid Crystal Display)を備えた携帯端末にフレキシブル基板の位置検出センサを搭載する場合、LCDの表示画面の全面を指示入力領域とするために、LCDの表示画面の全面に位置検出センサのセンサ基板本体を対応させる。そして、携帯端末のLCDの表示画面以外の部分には、操作ボタンや受話器としてのスピーカやカメラのレンズ部などが配置されるため、位置検出センサのケーブル部は、折り曲げることにより、センサ基板本体の裏面側に位置させ、センサ基板本体の裏面において回路基板と接続させる。 When a position detection sensor for a flexible substrate is mounted on a portable terminal equipped with an LCD (Liquid Crystal Display), the position detection sensor is provided on the entire surface of the LCD display screen in order to use the entire display screen of the LCD as an instruction input area. Corresponding sensor substrate body. And since the operation buttons, the speaker as a receiver, the lens part of the camera, etc. are arranged on the part other than the display screen of the LCD of the portable terminal, the cable part of the position detection sensor is bent to It is located on the back side and is connected to the circuit board on the back side of the sensor substrate body.
しかし、フレキシブル基板の位置検出センサには、上述したように機能性シートが熱硬化樹脂により貼り付けられているので、硬化した熱硬化樹脂やカバーレイ(ベースフィルム)は元の状態に復帰しようとする復元力を作用させる。ケーブル部は折り曲げられて、センサ基板本体の裏側に両面テープなどにより貼り付けられ、さらにプレスされて元に戻らないようにされるものの、熱硬化樹脂やベースフィルムの当該復元力は、経年により折り曲げた部分を膨らませる。すなわち、長年の使用により、位置検出センサの折り曲げたケーブル部が膨らむことで、周囲の回路部等にストレスが加わり、当該部分の周囲での位置検出精度が落ちるといった不具合を生じさせてしまう懸念がある。 However, since the functional sheet is attached to the position detection sensor of the flexible substrate with the thermosetting resin as described above, the cured thermosetting resin and the coverlay (base film) try to return to the original state. The restoring force to act is applied. Although the cable part is bent and attached to the back side of the sensor board body with double-sided tape etc., and further pressed to keep it from returning, the restoring force of the thermosetting resin and base film is bent over time. Inflate the part. That is, there is a concern that, due to long-term use, the bent cable portion of the position detection sensor swells, so that stress is applied to the surrounding circuit portion and the like, and the position detection accuracy around the portion is reduced. is there.
以上のことに鑑み、この発明は、センサ基板本体とケーブル部とからなるフレキシブル基板の位置検出センサで、ケーブル部を折り曲げても、ケーブル部が折り曲げ前の位置に容易に復帰することなく、折り曲げて使用するケーブル部のノイズ対策も加えて、折り曲げて使用するケーブル部を設ける場合に適した位置検出センサを実現することを目的とする。 In view of the above, the present invention is a position detection sensor for a flexible substrate composed of a sensor substrate body and a cable portion. Even if the cable portion is bent, the cable portion is not easily returned to the position before the bending. The object is to realize a position detection sensor suitable for providing a cable part to be bent and used in addition to noise countermeasures for the cable part to be used.
上記課題を解決するため、
位置指示器と共に使用され、前記位置指示器と電磁結合するためのコイルを備えるセンサ基板本体と、前記コイルを引き出して構成したケーブル部とを有する電磁誘導方式の位置検出センサであって、
前記センサ基板本体は、
絶縁基板を備え、前記絶縁基板の前記位置指示器により位置指示される側の第1の面と、前記絶縁基板の前記第1の面とは反対側の第2の面とに、前記コイルを構成する導体が形成されており、
前記第2の面の全面には、前記第2の面に形成された前記コイルを覆うようにして磁性粉材料層が設けられており、
前記ケーブル部は、
前記センサ基板本体の前記第1の面に連続する面にベタ電極が配設され、前記センサ基板本体の前記第2の面側に折り曲げられて固定される
ことを特徴とする位置検出センサを提供する。
To solve the above problem,
An electromagnetic induction type position detection sensor that is used together with a position indicator and has a sensor substrate body including a coil for electromagnetically coupling with the position indicator, and a cable portion configured by drawing out the coil,
The sensor substrate body is
An insulating substrate is provided, and the coil is disposed on a first surface of the insulating substrate that is positioned by the position indicator, and a second surface of the insulating substrate that is opposite to the first surface. The conductor to be formed is formed,
The entire surface of the second surface is provided with a magnetic powder material layer so as to cover the coil formed on the second surface,
The cable portion is
A position detection sensor is provided, wherein a solid electrode is disposed on a surface continuous with the first surface of the sensor substrate main body, and is bent and fixed to the second surface side of the sensor substrate main body. To do.
この位置検出センサによれば、当該位置検出センサは、センサ基板本体と、電子回路への接続端を構成するケーブル部とかなる。センサ基板本体は、絶縁基板の両面(第1の面と第2の面)に導体によりコイルが形成されている。第1の面は、位置指示器により位置指示される側の面(表面)であり、第2の面は、第1の面とは反対側の面(裏面)である。 According to this position detection sensor, the position detection sensor includes a sensor substrate body and a cable portion that constitutes a connection end to the electronic circuit. In the sensor substrate body, coils are formed of conductors on both surfaces (first surface and second surface) of the insulating substrate. The first surface is a surface (front surface) on the side indicated by the position indicator, and the second surface is a surface (back surface) opposite to the first surface.
そして、センサ基板本体の第2の面の全面には、コイルを覆うように磁性粉材料層が設けられる。一方、ケーブル部については、センサ基板本体の第1の面に連続するケーブル部の面には、ベタ電極が設けられる。ケーブル部は、センサ基板本体の第2の面側に折り曲げられて固定される。 A magnetic powder material layer is provided on the entire second surface of the sensor substrate body so as to cover the coil. On the other hand, for the cable portion, a solid electrode is provided on the surface of the cable portion that is continuous with the first surface of the sensor substrate body. The cable portion is bent and fixed to the second surface side of the sensor substrate body.
磁性粉材料層は、センサ基板本体のコイルが発生させる磁界の渦電流による減衰を低減させると共に、外部からのノイズの混入も低減させる。また、ベタ電極は、ケーブル部を通じて出力する信号にノイズが混入することを防止する。この場合、ケーブル部の第2の面には、カバーレイを熱硬化樹脂により取り付けずに、センサ基板本体に直接磁性粉材料層を設けることで、ケーブル部がセンサ基板本体の第2の面側に折り曲げられて固定されても、戻るように作用する力は大幅に小さくできる。 The magnetic powder material layer reduces attenuation due to eddy current of the magnetic field generated by the coil of the sensor substrate body, and also reduces external noise. Further, the solid electrode prevents noise from being mixed into a signal output through the cable portion. In this case, a magnetic powder material layer is provided directly on the sensor board body without attaching a cover lay with a thermosetting resin on the second surface of the cable part, so that the cable part is on the second surface side of the sensor board body. Even if it is bent and fixed, the force acting to return can be greatly reduced.
以下、図を参照しながら、この発明による位置検出センサの実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a position detection sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[位置検出センサを備えた位置検出装置の構成例]
図1は、この実施の形態の位置検出センサが用いられて構成された位置検出装置の例と、当該位置検出装置で用いられる位置指示器としての電子ペンの例について説明するための図である。この実施の形態の位置検出装置100及び電子ペン200は電磁誘導方式のものである。位置指示器としての電子ペン200は、図1の左上に示すように、信号送受信用に用いられるコイルLと、可変容量コンデンサである筆圧検出部Cvと、共振コンデンサCf等が並列に接続されることにより構成された共振回路を備える。
[Configuration example of a position detection device including a position detection sensor]
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a position detection device configured by using the position detection sensor of this embodiment and an example of an electronic pen as a position indicator used in the position detection device. . The position detection device 100 and the
位置検出装置100には、X軸方向ループコイル群12Xと、Y軸方向ループコイル群12Yとが積層されて形成された位置検出センサ1を備えている。X軸ループコイル群12XのループコイルX1、X2、…、X40及びY軸ループコイル群12YのループコイルY1、Y2、…、Y30のそれぞれは、1ターンの場合もあれば、2ターン以上の複数ターンの場合もある。なお、図1において、位置検出センサ1は、簡略化して示しており、位置検出センサ1の詳細な構成については後述する。そして、位置検出センサ1が、位置検出回路102に接続されることにより、全体として位置検出装置100を構成している。
The position detection device 100 includes a
位置検出回路102は、発振器104と、電流ドライバ105と、選択回路106と、切り替え接続回路107と、受信アンプ108と、位置検出用回路109と、筆圧検出用回路110と、処理制御部111とからなる。図1に示すように、位置検出センサ1のX軸方向ループコイル群12X及びY軸方向ループコイル群12Yが、選択回路106に接続される。選択回路106は、処理制御部111の制御に応じて、2つのループコイル群12X,12Yのうちの一のループコイルを順次選択する。
The position detection circuit 102 includes an
処理制御部111は、マイクロプロセッサにより構成されている。処理制御部111は、選択回路106におけるループコイルの選択と、切り替え接続回路107の切り替えとを制御すると共に、位置検出用回路109及び筆圧検出用回路110での処理タイミングを制御する。
The processing control unit 111 is configured by a microprocessor. The processing control unit 111 controls selection of the loop coil in the
発振器104は、周波数f0の交流信号を発生させる。発振器104は、発生させた交流信号を、電流ドライバ105と筆圧検出用回路110に供給する。電流ドライバ105は、発振器104から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路107へ送出する。切り替え接続回路107は、処理制御部111からの制御により、選択回路106によって選択されたループコイルが接続される接続先(送信側端子T、受信側端子R)を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Tには電流ドライバ105が、受信側端子Rには受信アンプ108が、それぞれ接続されている。
The
選択回路106により選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路106及び切り替え接続回路107を介して受信アンプ108に送られる。受信アンプ108は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、位置検出用回路109及び筆圧検出用回路110へ送出する。
The induced voltage generated in the loop coil selected by the
X軸方向ループコイル群12X及びY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルには、電子ペン200から送信される電波によって誘導電圧が発生する。位置検出用回路109は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、その検波出力信号をデジタル信号に変換し、処理制御部111に出力する。処理制御部111は、位置検出用回路109からのデジタル信号、すなわち、各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて電子ペン200のX軸方向及びY軸方向の指示位置の座標値を算出する。
An induction voltage is generated in each loop coil of the X-axis direction
一方、筆圧検出用回路110は、受信アンプ108の出力信号を発振器104からの交流信号で同期検波して、それらの間の位相差(周波数偏移)に応じたレベルの信号を得、その位相差(周波数偏移)に応じた信号をデジタル信号に変換して処理制御部111に出力する。処理制御部111は、筆圧検出用回路110からのデジタル信号、すなわち、送信した電波と受信した電波との位相差(周波数偏移)に応じた信号のレベルに基づいて、電子ペン200に印加されている筆圧を検出する。
On the other hand, the writing
[位置検出センサの構成例]
図2は、省スペース用の位置検出センサ1の具体的な構成例を説明するための図であり、図2(A)は平面図、図2(B)は長辺側の側面図、図2(C)はコイルが設けられている部分であるセンサ層1Xの断面図である。図2(A)に示すように、位置検出センサ1は、電子ペン200により位置指示される側の面である第1の面(操作面)1S1側から見ると、大きな長方形状のセンサ基板本体1Sと、センサ基板本体1Sより張り出した小さな長方形状のケーブル部1Cとからなっている。なお、ケーブル部1Cは、例えば台形状に形成される場合もあり、その形状は様々である。
[Configuration example of position detection sensor]
2A and 2B are diagrams for explaining a specific configuration example of the
センサ基板本体1Sは、電子ペン200と電磁結合するためのコイルを備え、電子ペン200による位置指示を受け付ける部分である。ケーブル部1Cは、センサ基板本体1Sに設けられているコイルを引き出して、図1を用いて説明した位置検出回路102との接続端部を構成している。すなわち、ケーブル部1Cは、センサ基板本体1Sに設けられているコイルと位置検出回路102とを接続しやすくするための部分である。
The sensor substrate
位置検出センサ1のセンサ基板本体1Sは、スマートフォンやタブレットPCなどの携帯端末に搭載される場合、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置の表示画面よりやや大きく構成され、当該表示画面の全面に対応するようになっている。また、位置検出センサ1が携帯端末に搭載される場合、携帯端末の小型化に伴い、図2(B)に示すように、ケーブル部1Cは、電子ペン200により位置指示が行われるセンサ基板本体1Sの第1の面1S1とは反対側の第2の面(裏面)1S2側に折り曲げられ、センサ基板本体1Sの下側において、位置検出回路102が構成されている回路基板に接続される。
When mounted on a mobile terminal such as a smartphone or a tablet PC, the
したがって、位置検出センサ1が携帯端末等に搭載された場合、センサ基板本体1Sの第2の面1S2とケーブル部1Cの第2の面1C2とが対向するようになる。従って、図2(A)に示した状態では、同一方向の面であるセンサ基板本体1Sの第1の面1S1と、ケーブル部1Cの第1の面1C1とは、ケーブル部1Cが折り曲げられることにより、互いに逆方向の面となる。
Therefore, when the
このように、この実施の形態では、センサ基板本体1Sの面とケーブル部1Cの面とは区別している。すなわち、図2(B)にも示したように、センサ基板本体1Sの第1の面1S1に連なるケーブル部1Cの面をケーブル部1Cの第1の面1C1とし、センサ基板本体1Sの第2の面1S2に連なるケーブル部1Cの面をケーブル部1Cの第2の面1C2としている。
Thus, in this embodiment, the surface of the
そして、位置検出センサ1のセンサ基板本体1Sには、図1を用いて上述したように、X軸方向ループコイル群12XとY方向ループコイル群12Yとが積層されて構成されている。当該コイルが設けられている部分であるセンサ層1Xは、図2(C)に示すように、絶縁基板11の第2の面(下面)にX軸方向ループコイル群12Xが設けられ、第1の面(上面)にY軸方向ループコイル群12Yが設けられる。そして、Y軸方向ループコイル群12Yの上には、表面シートが設けられ、Y軸方向ループコイル群12Yが保護される。
As described above with reference to FIG. 1, the
なお、ケーブル部1Cにおいては、下側からX軸方向ループコイル群12X、絶縁基板11、Y軸方向ループコイル群12Y、表面シートの順に積層される構成は、センサ基板本体1Sと同じである。但し、X軸ループコイル群12Xの各ループコイルとY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルとは、位置検出回路102への接続を容易にするために、外側に向かう方向(センサ基板本体1Sのある方向とは逆方向)に引き出すようにされている。また、X軸ループコイル群12Xの各ループコイルとY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルとが、同一面に引き出され、1つの面において、全てのループコイルの接続端が構成される場合もある。
In the
図2(C)に示したように、位置検出センサ1は、X軸方向ループコイル群12XとY方向ループコイル群12Yとが積層された構造を有する。これらのループコイル群12X、12Yの各ループコイルが発生させる磁界を近隣に配置される電子回路の金属部が減衰させたり、また、外部からの磁気的なノイズの混入を防止したりする必要がある。このため、従来であれば、第2の面側、図2(C)に示した例の場合には、X軸ループコイル群12Xの下側に機能性シートが設けられていた。
As shown in FIG. 2C, the
機能性シートは、下側から順に例えば、保護シート、電磁シールド層、磁性粉材料層、カバーレイ(ベースフィルム)を積層して構成したものであり、図2(C)に示したX軸ループコイル群12Xの全面に熱硬化樹脂により接着されていた。しかし、機能性シートを熱硬化樹脂により接着した場合、折り曲げられて固定されるケーブル部1C部分は、硬化した熱硬化樹脂やカバーレイが元の状態に戻るように作用する。
The functional sheet is formed by laminating, for example, a protective sheet, an electromagnetic shield layer, a magnetic powder material layer, and a coverlay (base film) in order from the bottom, and the X-axis loop shown in FIG. It was adhered to the entire surface of the
つまり、熱硬化樹脂は加熱により硬化する。また、カバーレイは例えばポリイミドなどの強度の高い材料が用いられて形成されている。このため、熱硬化樹脂もベースフィルムも折り曲げられる前の状態に戻るように作用する。従って、図2(B)を用いて説明したように、第2の面側に折り曲げられて固定されるケーブル部1Cが、経年によりセンサ基板本体1Sの第2の面1S2から離れる方向に移動し、センサ基板本体1Sのケーブル部1C側を押し上げてしまう可能性がある。この場合、当該部分において、位置検出センサ1の検出感度を劣化させてしまう恐れがある。
That is, the thermosetting resin is cured by heating. The coverlay is formed using a material having high strength such as polyimide. For this reason, it acts so that both a thermosetting resin and a base film may return to the state before bending. Accordingly, as described with reference to FIG. 2B, the
そこで、この実施の形態の位置検出センサ1においては、従来から用いられているいわゆるカバーレイ(ベースフィルム)と接着用の熱硬化樹脂は使用していない。そして、磁性粉材料層や電磁シールド層やベタ電極を設ける場所や設け方などを工夫することによって、ループコイル群12X、12Yの各ループコイルが発生させる磁界を減衰させることなく、また、外部からのノイズの混入も低減させるような、ケーブル部1Cを折り曲げて使用する省スペース用の位置検出センサを実現している。
Therefore, in the
[位置検出センサの構成例]
図3は、この実施の形態の位置検出センサ1の具体例を説明するための図であり、位置検出センサ1のセンサを長手基板本体とケーブル部1Cとが連なる部分を長手方向に沿って切断した場合の断面図である。位置検出センサ1を構成する各層は、実際には1mm以下の厚みのものであり、図2(B)を用いて説明したように、ケーブル部1Cは、センサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられ、第2の面1S2に固定されて用いられる。しかし、図3においては、位置検出センサ1の積層構造を明確に示すために、主要な各層に厚みを持たせて示すようにしている。
[Configuration example of position detection sensor]
FIG. 3 is a diagram for explaining a specific example of the
このため、図3においては、位置検出センサ1の折り曲げ部分がカーブを形成するようになっているが、実際には図2(B)に示したように、厚めの紙を折るように折り曲げることができる。そして、上述もしたように、位置検出センサ1を構成する各層の厚みは1mm以下の薄いものであるので、図3に示すように、折り曲げたとしても、各層の長手方向の長さが大きく異なるものでもない。
For this reason, in FIG. 3, the bent portion of the
また、図3(A)〜(E)において、一番上の層のセンサ層1Xは、図2(C)を用いて説明した積層構造を有するものである。また、図3(A)〜(E)において、矢印で示した位置Pが、センサ基板本体1Sとケーブル部1Cとの境界位置を示している。従って、図3(A)〜(E)において、位置Pの左側がセンサ基板本体1Sであり、位置Pの右側(折り曲げられた部分)がケーブル部1Cである。
3A to 3E, the
<位置検出センサ1の第1の例>
図3(A)は、位置検出センサ1の第1の例を示している。位置検出センサ1の第1の例は、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2に形成されているX軸方向ループコイル群12Xを覆うようにして、磁性粉材料層14を設けたものである。従って、磁性粉材料層14は、ケーブル部1Cの第2の面1C2は覆わないものである。これにより、ケーブル部1Cが、センサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられた場合には、図3(A)に示すように、センサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2とが、磁性粉材料層14を挟んで対向する。また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、ベタ電極15が設けられる。
<First Example of
FIG. 3A shows a first example of the
磁性粉材料層14は、高透磁率の磁性体の粉末、例えばアモルファス合金の粉末を、非磁性および非導電性の高分子材料、この例では樹脂と混合したものである。そして、この実施の形態では、磁性粉材料は、塗料のような形態として構成して、この塗料形態の磁性粉材料を、センサ層1Xの第2の面に形成されているX軸ループコイル群12Xの全体を覆うように塗布することにより、磁性粉材料層を形成することができる。また、以下に説明する位置検出センサ1の他の例においては、磁性粉材料層14A、14B、14Cは、上述した磁性粉材料層14と同様に構成されるものである。
The magnetic
なお、磁性粉材料層14を構成する磁性粉材料としては、アモルファス合金の粉末の代わりに、パーマロイやフェライト(酸化鉄)の粉末を用いることもできる。また、高分子材料としては、樹脂に限られるものではなく、有機高分子材料、無機高分子材料のいずれであっても良い。例えば、有機高分子材料としては、タンパク質、核酸、多糖類(セルロース、デンプンなど)や天然ゴムなどの天然高分子材料、また、合成樹脂、シリコン樹脂、合成繊維、合成ゴムなどの合成高分子材料を用いることができる。また、無機高分子材料としては、二酸化ケイ素(水晶、石英)、雲母、長石、石綿などの天然高分子材料、また、ガラスや合成ルビーなどの合成高分子材料を用いることができる。
In addition, as a magnetic powder material constituting the magnetic
また、ベタ電極15は、金属や種々の導電性材料により構成された1枚のシート状の電極であってもよいし、両面基板の一方の面に銅箔のベタパターンにより形成されたものであってもよい。ベタ電極15は、ケーブル部1Cがセンサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられた場合に、センサ基板本体1Sと重なり合う部分の全体に設けられる。ベタ電極のケーブル部1Cの第1の面1C1への被着は、塗布、蒸着、融着、種々の接着材による接着や、ベタパターンの設置などでよい。
The
このように、センサ層1Xのセンサ基板本体1SのX軸ループコイル群12Xを覆うように、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2側に磁性粉材料層14が設けられ、この磁性粉材料層14は、磁界の通り道となる磁路を形成する。これにより、センサ基板本体1Sの下側に位置する回路基板の金属部分などが影響して、X軸ループコイル群12XやY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルが発生させる磁界を減衰させたり、外部からの磁気的ノイズが混入したりすることを防止できる。
Thus, the magnetic
また、ケーブル部1Cの第1の面1C1にはベタ電極が設けられている。ケーブル部1Cは、位置検出回路102との接続部となるが、このケーブル部1Cを通じて、外部からの電気的なノイズが混入したり、また、外部に対して電気的なノイズを放出したりすることがないようにできる。
A solid electrode is provided on the first surface 1C1 of the
<位置検出センサ1の第2の例>
図3(B)は、位置検出センサ1の第2の例を示している。位置検出センサ1の第2の例は、図3(A)を用いて説明した位置検出センサの第1の例に対して、磁性粉材料層14の下側に更に電磁シールド層16を設けたものである。すなわち、電磁シールド層16が、磁性粉材料層14に対応し、センサ層1Xのセンサ基板本体の第2の面を覆うものであり、ケーブル部1Cの第2の面1C2は覆わないものである。これにより、ケーブル部1Cが、センサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられた場合には、図3(B)に示すように、センサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2とが、磁性粉材料層14と電磁シールド層16とを挟んで対向する。また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、ベタ電極15が設けられる点は、図3(A)の第1の例の場合と同様である。
<Second Example of
FIG. 3B shows a second example of the
電磁シールド層16は、非磁性体であると共に、センサ層1XのX軸方向ループコイル群12X及びY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルにICや各種回路の電磁ノイズが混入しないようにする。このため、電磁シールド層16は、低抵抗(好ましくは電気抵抗がほぼゼロ)で高い導電性を備えている金属材料、この例では、アルミニウムで構成されている。
The
このアルミニウムからなる電磁シールド層16を、磁性粉材料層14に対して被着する方法としては、接着剤を用いて接着する方法の他、圧着による方法、あるいはアルミニウムを磁性粉材料層14に蒸着するなどの方法を用いることができる。圧着による方法の場合に、磁性粉材料層14には、接着材を含浸させておくようにしても良い。この実施の形態では、電磁シールド層16は、磁性粉材料層14に対して蒸着されるものである。
As a method of attaching the
このように、この第2の例の場合には、センサ層1Xのセンサ基板本体1SのX軸ループコイル群12Xを覆うように、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2側に磁性粉材料層14と電磁シールド層16とが設けられる。これにより、X軸ループコイル群12XやY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルが発生させる磁界を外部に漏洩させたり、また、外部からの磁気的ノイズや電気的なノイズが混入したりすることをより確実に防止できる。
As described above, in the case of the second example, the
また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、第1の例の場合と同様に、ベタ電極が設けられているので、ケーブル部1Cを介して、外部からの電気的なノイズの混入や外部への電気的なノイズの放出を防止できる。
Further, as in the case of the first example, the first surface 1C1 of the
<位置検出センサ1の第3の例>
図3(C)は、位置検出センサ1の第3の例を示している。図3(A)を用いて説明した第1の例は、磁性粉材料層14をセンサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2部分だけに設けていた。これに対して、この第3の例では、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、これに連なるセンサ層1Xのケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に、塗料形態の磁性粉材料を塗布して磁性粉材料層14Aを設けるようにしたものである。
<Third Example of
FIG. 3C shows a third example of the
これにより、ケーブル部1Cが、センサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられた場合には、図3(C)に示すように、センサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2とが、2層(2倍の厚み)となる磁性粉材料層14Aを挟んで対向する。また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、ベタ電極15が設けられる点は、図3(A)、(B)に示した第1、第2の例の場合と同様である。
Thus, when the
この第3の例の場合には、第1の例の場合と同様に、磁性粉材料層14Aの機能により、X軸ループコイル群12XやY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルが発生させる磁界を減衰させたり、外部からの磁気的ノイズが混入したりすることを防止できる。また、ケーブル部1Cの第1の面1C1のベタ電極15の機能により、このケーブル部1Cを通じて、外部からの電気的なノイズが混入したり、また、外部に対して電気的なノイズを放出したりすることがないようにできる。
In the case of this third example, each of the X-axis
そして、この第3の例の場合には、センサ層1Xの第2の面、即ち、センサ基板本体1Sの第2の面1S2とケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に、磁性粉材料層14Aを塗布すればよいので、製造工程を簡単にすることができる。
In the case of the third example, the magnetic powder is applied to both the second surface of the
<位置検出センサ1の第4の例>
図3(D)は、位置検出センサ1の第4の例を示している。この位置検出センサ1の第4の例は、図3(C)を用いて説明した位置検出センサの第3の例と同様に、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、これに連なるセンサ層1Xのケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に、磁性粉材料層14Bを設ける。磁性粉材料層14Bの被着の方法は、上述したように、塗料形態の磁性粉材料を塗布することによりおこなわれる。
<Fourth Example of
FIG. 3D shows a fourth example of the
そして、この第4の例においても、図3(B)に示した第2の例の場合と同様に、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2に対応する部分の磁性粉材料層14Bの下側に、更に電磁シールド層16を設ける。すなわち、電磁シールド層16は、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2を覆うものであり、ケーブル部1Cの第2の面1C2は覆わないものである。電磁シールド層16の被着の方法は、磁性粉材料層14Bのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2に対応する部分にアルミニウムを蒸着することにより行われる。
And also in this 4th example, the magnetic powder material of the part corresponding to 2nd surface 1S2 of the sensor substrate
これにより、ケーブル部1Cが、センサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられた場合には、図3(D)に示すように、センサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2とが、2層となる磁性粉材料層14Bと電磁シールド層16とを挟んで対向する。また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、ベタ電極15が設けられる点は、図3(A)、(B)、(C)に示した第1、第2、第3の例の場合と同様である。
Thus, when the
この第4の例の場合には、磁性粉材料層14B、電磁シールド層16の機能により、第2の例の場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、X軸ループコイル群12XやY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルが発生させる磁界を外部に漏洩させたり、また、外部からの磁気的ノイズや電気的なノイズが混入したりすることをより確実に防止できる。
In the case of the fourth example, the same effects as in the case of the second example can be obtained by the functions of the magnetic
また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、第1の例の場合と同様に、ベタ電極15が設けられているので、ケーブル部1Cを介して、外部からの電気的なノイズの混入や外部への電気的なノイズの放出を防止できる。
Further, since the first surface 1C1 of the
<位置検出センサ1の第5の例>
図3(E)は、位置検出センサ1の第5の例を示している。この位置検出センサ1の第5の例は、図3(D)を用いて説明した位置検出センサの第4の例と同様に、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、これに連なるセンサ層1Xのケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に、磁性粉材料層14Cを設ける。被着の方法は、上述した例と同様に、塗料形態の磁性粉材料を、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、これに連なるセンサ層1Xのケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に塗布することにより行う。
<Fifth Example of
FIG. 3E shows a fifth example of the
更に、図3(E)に示すように、磁性粉材料層14Cの下側に磁性粉材料層14Cに対応して、電磁シールド層16Aを設ける。すなわち、電磁シールド層16Aもまた、磁性粉材料層14Cと同様に、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、これに連なるセンサ層1Xのケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に設けられる。被着の方法は、上述した例と同様に、アルミニウムをセンサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、これに連なるセンサ層1Xのケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に設けられている磁性粉材料層14Cに対してアルミニウムを蒸着することにより行う。
Further, as shown in FIG. 3E, an
これにより、ケーブル部1Cが、センサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げられた場合には、図3(E)に示すように、センサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2とが、2層となる磁性粉材料層14Cと、2層となる電磁シールド層16Aとを挟んで対向する。また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、ベタ電極15が設けられる点は、図3(A)、(B)、(C)、(D)に示した第1、第2、第3、第4の例の場合と同様である。
As a result, when the
この第5の例の場合にも、磁性粉材料層14C、電磁シールド層16Aの機能により、第2の例の場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、X軸ループコイル群12XやY軸方向ループコイル群12Yの各ループコイルが発生させる磁界を外部に漏洩させたり、また、外部からの磁気的ノイズや電気的なノイズが混入したりすることをより確実に防止できる。
Also in the case of the fifth example, the same effect as in the case of the second example can be obtained by the functions of the magnetic powder material layer 14C and the
また、ケーブル部1Cの第1の面1C1には、第1の例の場合と同様に、ベタ電極が設けられているので、ケーブル部1Cを介して、外部からの電気的なノイズの混入や外部への電気的なノイズの放出を防止できる。
Further, as in the case of the first example, the first surface 1C1 of the
そして、この第5の例の場合には、センサ層1Xの第2の面、即ち、センサ基板本体1Sの第2の面1S2とケーブル部1Cの第2の面1C2との両方に、磁性粉材料層14Cと、電磁シールド層16Aとを設けることができる。このため、製造工程を簡単にすることができる。
In the case of the fifth example, the magnetic powder is applied to both the second surface of the
[実施の形態の効果]
この実施の形態の位置検出センサ1の場合には、図3を用いてその構成のバリエーションを説明したように、従来用いられていた、カバーレイや磁性粉材料層や電磁シールド層を有するいわゆる機能性シートを、熱硬化樹脂で貼り付けるものではない。図3(A)、(B)の例の場合には、ケーブル部1Cの第2の面1C2には、磁性粉材料層も電磁シールド層も被着されていない。また、図3(C)、(D)、(E)の場合には、磁性粉材料層や電磁シールド層は、熱硬化樹脂を用いず、また、カバーレイも介在させずにセンサ層1Xに対して被着されている。
[Effect of the embodiment]
In the case of the
このため、位置検出センサ1のケーブル部1Cをセンサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げて固定しても、従来のカバーレイを用いた位置検出センサのように、カバーレイを被着した熱硬化樹脂やカバーレイの影響によりいわゆるスプリングバック現象を発生させない。このため、位置検出センサ1のケーブル部1Cをセンサ基板本体1Sの第2の面1S2側に折り曲げて固定しても、長年の使用によりケーブル部1Cが元の位置に戻ることもないため、位置検出性能が劣化しない高精度の位置検出センサを実現できる。
For this reason, even if the
なお、センサ層1Xの第1の面に配設されたY軸方向ループコイル群12の各ループコイルからの引出し線はセンサ基板本体1Sとケーブル部1Cの接続付近でスルーホール等を介して第2の面に移動して、ケーブル部1Cの第2の面1C2に配設される。そのため、ケーブル部の第1の面1C1にはベタ電極のみを配設することができる。また、通常、ベタ電極はセンサ基板の基準電位であるグランドに接続される(接地される)。
The lead lines from the loop coils of the Y-axis direction loop coil group 12 disposed on the first surface of the
[変形例]
<磁性粉材料層、電磁シールド層の被着の方法>
上述した実施の形態では、磁性粉材料層14、14A、14B、14Cは、塗料形態の磁性粉材料を塗布することにより形成した。また、電磁シールド層16、16Aは、アルミニウムを蒸着することにより形成した。しかしこれに限るものではない。例えば、図3(A)に示した第1の例と、図3(B)に示した第2の例の場合には、ケーブル部1Cの第2の面1C2側には、磁性粉材料層も電磁シールド層も設けられない。
[Modification]
<Method of applying magnetic powder material layer and electromagnetic shielding layer>
In the embodiment described above, the magnetic powder material layers 14, 14A, 14B, and 14C are formed by applying a magnetic powder material in the form of a paint. The electromagnetic shield layers 16 and 16A were formed by evaporating aluminum. However, it is not limited to this. For example, in the case of the first example shown in FIG. 3A and the second example shown in FIG. 3B, the magnetic powder material layer is formed on the second surface 1C2 side of the
このため、磁性粉材料層14、電磁シールド層16は、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2に対応して設けられ、このセンサ基板本体1Sは折り曲げられて使用されることはないので、どのような方法により被着させてもよい。例えば、図3(A)に示した第1の例と、図3(B)に示した第2の例の場合には、熱硬化樹脂を接着剤として用いて、シート状に形成した磁性粉材料層14や電磁シールド層16を、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2に対応して被着させてもよい。また、カバーレイ(ベースフィルム)の一方の面に磁性粉材料層14を設け、他方の面に電磁シールド層16を設けたものを、熱硬化樹脂を用いてセンサ基板本体1S部分に設けてもよい。
For this reason, the magnetic
また、図3(C)に示した第3の例と、図3(D)に示した第4の例の場合には、磁性粉材料層14Aが、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2の両方に形成される。このため、少なくとも、ケーブル部1Cの第2の面1C2の折れ曲がる部分に対して、熱硬化樹脂を用いたり、カバーレイを介在させたりしなければ、どのような方法を用いて磁性粉材料層14Aを被着させてもよい。
Further, in the case of the third example shown in FIG. 3C and the fourth example shown in FIG. 3D, the magnetic
図3(C)、(D)に示した第3、第4の例の場合には、例えば、シート状に形成した磁性粉材料を、熱硬化樹脂により、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2の全面に被着させて、磁性粉材料層を形成する。そして、ケーブル部1Cでは、折り曲げる部分に熱硬化樹脂を使用しなければ、例えば、端部だけというように、部分的に熱硬化樹脂を用いて、磁性粉材料を被着させ、磁性粉材料層を形成することも可能である。
In the case of the third and fourth examples shown in FIGS. 3C and 3D, for example, a magnetic powder material formed in a sheet shape is made of a
また、図3(E)に示した第5の例の場合には、磁性粉材料層14Cと、電磁シールド層16Aとが、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2と、ケーブル部1Cの第2の面1C2の両方に形成される。このため、少なくとも、ケーブル部1Cの第2の面1C2の折れ曲がる部分に対して、熱硬化樹脂を用いて磁性粉材料層14Aや電磁シールド層を接着しなければ、どのような方法を用いて磁性粉材料層14A、電磁シールド層を被着させてもよい。
In the case of the fifth example shown in FIG. 3E, the magnetic powder material layer 14C and the
図3(E)に示した第5の例の場合には、例えば、シート状に形成した磁性粉材料やアルミニウムを、熱硬化樹脂により、センサ層1Xのセンサ基板本体1Sの第2の面1S2の全面に被着させて、磁性粉材料層や電磁シールド層を形成する。そして、ケーブル部1Cでは、折り曲げる部分に熱硬化樹脂を使用しなければ、例えば、端部だけというように、部分的に熱硬化樹脂を用いて、磁性粉材料やアルミニウムを被着し、磁性粉材料層や電磁シールド層を形成することも可能である。
In the case of the fifth example shown in FIG. 3E, the second surface 1S2 of the
この他にも、被着させる材料の形態や塗布の対象の特性に応じて、塗布、蒸着、融着、圧着等、種々の方法を用いて、センサ層1Xに対して、磁性粉材料層や電磁シールド層を被着させることができる。また、センサ層1Xに対して、磁性粉材料層や電磁シールド層は、ずれることがなければよいので、被着対象に対して磁性粉材料層や電磁シールド層の全面を接着させなくてもよい。このため、シート状の磁性粉材料やシート状のアルミニウムを用いる場合には、被着対象の端部などのいくつかの部分で、シート状の磁性粉材料やシート状のアルミニウムを固定するようにしておけばよい。
In addition to this, depending on the form of the material to be deposited and the characteristics of the object to be coated, various methods such as coating, vapor deposition, fusion, and pressure bonding can be used for the magnetic powder material layer and the
また、図3(B)に示した第2の例と、図3(C)の第3の例の場合には、圧着により磁性粉材料層14、14Bに対して、電磁シールド層を被着させる場合に、磁性粉材料層14や磁性粉材料層14Cのセンサ基板本体1Sに対応する部分には、接着材を含浸させておくようにしても良い。
In the case of the second example shown in FIG. 3B and the third example of FIG. 3C, an electromagnetic shielding layer is attached to the magnetic powder material layers 14 and 14B by pressure bonding. In this case, the part corresponding to the
要は、折り曲げて使用されるケーブル部1Cの実際に折り曲げられる部分に、熱硬化樹脂やカバーレイ(ベースフィルム)といった、元に戻るように作用する材料を用いなければよい。
In short, it is only necessary to use a material such as a thermosetting resin or a coverlay (base film) that returns to the original part of the
<磁性粉材料層の特性>
図4は、実施の形態の電磁誘導方式の位置検出センサに用いられる磁性粉材料層14、14A、14B14Cの特性について説明するための図である。具体的に、図4は、磁性粉材料層14、14A、14B14Cにおいて、磁性粉14Pの磁化の方向が、磁界発生装置300の前後で変更されることを説明するための模式的な図である。このため、扁平楕円形の磁性粉14Pの大きさと、磁性粉材料層14、14A、14B、14Cの厚さや幅との関係は実際とは異なるっている。
<Characteristics of magnetic powder material layer>
FIG. 4 is a diagram for describing the characteristics of the magnetic powder material layers 14, 14 </ b> A, and 14 </ b> B <b> 14 </ b> C used in the electromagnetic induction type position detection sensor according to the embodiment. Specifically, FIG. 4 is a schematic diagram for explaining that the magnetization direction of the
磁性粉材料層14,14A、14B、14Cに含まれる全ての磁性粉の磁化の方向が、位置検出センサ1の操作面に平行な方向に揃えられることにより、この磁性粉材料層14,14A、14B、14Cからの漏れ磁束を防ぎ易くすることができる。また、磁性粉材料層14,14A、14B、14Cの透磁率の制御が容易になると共に、最適な透磁率とする磁性粉材料層14,14A、14B、14Cの厚さの制御が容易になると言う効果がある。そこで、この実施の形態の位置検出センサ1においては、磁性粉材料層14,14A、14B、14Cが形成された位置検出センサ1を磁界発生装置300に通すことによって、磁化の方向を揃えるようにしてもよい。
The magnetic powder material layers 14, 14 </ b> A, 14 </ b> B, 14 </ b> C are aligned in a direction parallel to the operation surface of the
図4(A)は、位置検出センサ1に形成された磁性粉材料層14、14A、14B、14Cを、位置検出センサ1の電子ペン200により操作される操作面に直交する方向から見た場合における磁性粉14Pの磁化の方向(磁極を結ぶ方向)を説明するための図である。また、図4(B)は、磁性粉材料層14、14A、14B、14Cを、その厚さ方向に直交する方向から見た場合においける磁性粉14Pの磁化の方向(磁極を結ぶ方向)を説明するための図である。また、図4(A)、(B)において、磁性粉材料層14、14A、14B、14Cは、左から右に向かって、磁界発生装置300を通過するようになっているものとする。
4A shows a case where the magnetic powder material layers 14, 14 </ b> A, 14 </ b> B, and 14 </ b> C formed on the
図4(A)および図4(B)に示すように、位置検出センサ1に形成された磁性粉材料層14、14A、14B、14Cに含まれる磁性粉14Pのそれぞれの磁化の方向(図4において各磁性粉14Pに付与した矢印で示す扁平面の方向)は、まちまちである。これが、磁界発生装置300を通ることにより、磁性粉材料層14,14A、14B、14Cの厚さ方向に直交する方向の磁界300Fと同じ方向に揃うようにされる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the respective magnetization directions of the
そして、磁界発生装置300の作用により、図4(B)のように、磁性粉材料層14,14A、14B、14Cに含まれる全ての磁性粉14Pの磁化の方向が、位置検出センサ1の操作面に平行な方向に揃えられる。これにより、この磁性粉材料層14,14A、14B、14Cからの漏れ磁束を防ぎ易くすることができる。また、磁性粉材料層14,14A、14B、14Cの透磁率の制御が容易になると共に、最適な透磁率とする磁性粉材料層14,14A、14B、14Cの厚さの制御が容易になると言う効果がある。
And by the effect | action of the
なお、磁性粉14Pの扁平形状は、楕円形に限られるものではないことは言うまでもない。磁化の方向を、厚さ方向に鉛直な方向に、極性の反転を許しつつ指向性をもって保持できる形状であれば良く、典型的には、針状のものや棒状とよばれる形状を含む。例えば、磁性粉は、軟磁性体であって、その形状が例えば厚さ方向に直交するある一方向のベクトル成分(主成分)が、その方向に直交する他のベクトル成分に比して大きい形状、であってもよい。
Needless to say, the flat shape of the
1…位置検出センサ、1S…センサ基板本体、1C…ケーブル部、1S1…センサ基板本体の第1の面、1S2…センサ基板本体の第2の面、1C1…ケーブル部の第1の面、1C2…ケーブル部の第2の面、11…絶縁基板、12X…X軸方向ループコイル群、12Y…Y軸方向ループコイル群、13…表面シート、1X…センサ層、14,14A、14B、14C…磁性粉材料層、15…ベタ電極、16、16A…電磁シールド層、100…位置検出装置、102…位置検出回路、200…電子ペン、300…磁界発生装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記センサ基板本体は、
絶縁基板を備え、前記絶縁基板の前記位置指示器により位置指示される側の第1の面と、前記絶縁基板の前記第1の面とは反対側の第2の面とに、前記コイルを構成する導体が形成されており、
前記第2の面の全面には、前記第2の面に形成された前記コイルを覆うようにして磁性粉材料層が設けられており、
前記ケーブル部は、
前記センサ基板本体の前記第1の面に連続する面にベタ電極が配設され、前記センサ基板本体の前記第2の面側に折り曲げられて固定される
ことを特徴とする位置検出センサ。 An electromagnetic induction type position detection sensor that is used together with a position indicator and has a sensor substrate body including a coil for electromagnetically coupling with the position indicator, and a cable portion configured by drawing out the coil,
The sensor substrate body is
An insulating substrate is provided, and the coil is disposed on a first surface of the insulating substrate that is positioned by the position indicator, and a second surface of the insulating substrate that is opposite to the first surface. The conductor to be formed is formed,
The entire surface of the second surface is provided with a magnetic powder material layer so as to cover the coil formed on the second surface,
The cable portion is
A position detection sensor, wherein a solid electrode is disposed on a surface continuous with the first surface of the sensor substrate main body, and is bent and fixed to the second surface side of the sensor substrate main body.
前記第2の面の全面には、前記磁性粉材料層の全面を覆うようにして電磁シールド層が設けられている
ことを特徴とする位置検出センサ。 The position detection sensor according to claim 1,
An electromagnetic shielding layer is provided on the entire surface of the second surface so as to cover the entire surface of the magnetic powder material layer.
センサ基板本体の前記第2の面に対応する前記ケーブル部の面にも、その全面を覆うように磁性粉材料層が設けられている
ことを特徴とする位置検出センサ。 The position detection sensor according to claim 1,
A magnetic powder material layer is also provided on the surface of the cable portion corresponding to the second surface of the sensor substrate main body so as to cover the entire surface.
センサ基板本体の前記第2の面に対応する前記ケーブル部の面にも、その全面を覆うように磁性粉材料層が設けられ、当該磁性粉材料層を覆うようにして電磁シールド層が設けられている
ことを特徴とする位置検出センサ。 The position detection sensor according to claim 2,
A magnetic powder material layer is also provided on the surface of the cable portion corresponding to the second surface of the sensor substrate body so as to cover the entire surface, and an electromagnetic shield layer is provided so as to cover the magnetic powder material layer. A position detection sensor characterized by
前記磁性粉材料層は、磁性分の磁化の方向が、前記磁性粉材料層の厚さ方向に直交する方向に揃えられたものである
ことを特徴とする位置検出センサ。 A position detection sensor according to any one of claims 1, 2, 3, or 4,
The magnetic powder material layer has a magnetization direction aligned in a direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic powder material layer.
前記位置指示器と電磁結合するためのコイルは、第1の方向に配置される第1の複数個のループコイルと、前記第1の方向と直交する第2の方向に配置される第2の複数個のループコイルからなり、
前記絶縁基板の前記第1の面には、前記第1の複数個のループコイルが配置されると共に、前記絶縁基板の前記第2の面には、前記第2の複数個のループコイルが配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出センサ。
The position detection sensor according to claim 1,
The coil for electromagnetically coupling with the position indicator includes a first plurality of loop coils arranged in a first direction, and a second arranged in a second direction orthogonal to the first direction. Consisting of multiple loop coils,
The first plurality of loop coils are disposed on the first surface of the insulating substrate, and the second plurality of loop coils are disposed on the second surface of the insulating substrate. The position detection sensor according to claim 1, wherein the position detection sensor is provided.
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