JP4764281B2 - 位置測定センサ及び位置測定方法 - Google Patents
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Description
(選択回路20)
(一括方式)
(スキャン方式)
(他のスキャン方式)
(ズームスキャン方式)
(平面状コイル1)
(座標入力装置)
(指紋特徴データ抽出)
(タッチパネル)
200…タブレット
300…指紋センサ
1、1A、1B、1C、1D、1E…平面状コイル
2、3…角形スパイラルコイル;4、5…丸形スパイラルコイル
6…ループ状コイル
7…選択回路
10、10A…距離測定領域
20、20A、20B…選択回路
22…走査手段
30…演算部
32…距離検出手段
34…位置演算手段
40…出力部
50、50B…弾性部材
60、62…導電体
72…CMOSインバータ(発振用);73…CMOSインバータ(バッファ用)
76…発振回路
77…周波数カウンタ
78…バッファ回路
79…制御回路
80…安定化回路
95…センサIC
98…表示部
A…高分解能領域;BK…ブロック
C1…キャパシタ;L1…発振コイル;R1…抵抗成分;W…検出対象物
Claims (13)
- 略同一平面上にマトリクス状に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備え、
前記複数の平面状コイルを、1行又は1列のライン毎に分割した状態で、
隣接するラインを飛び越したライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作と、
前段で選択されなかった1行又は1列のライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作と、
前段及び前々段で選択されなかった1行又は1列のライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作と、
前段、前々段及び前々々段で選択されなかった1行又は1列のライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作と、
を順次行うよう前記走査手段で切り替えて、すべての平面状コイルに対して時分割で導電体との距離変化を測定するよう構成されてなることを特徴とする位置測定センサ。 - 略同一平面上にマトリクス状に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備え、
前記複数の平面状コイルを、格子状に隣接する4個の平面状コイルで構成された1ブロック毎に分割した状態で、個々のブロックに対して、1ブロックを構成する平面状コイルの内、一の平面状コイルが、すべてのブロックにつき対応する位置に位置する平面状コイルが同一のタイミングで前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を、1ブロックを構成する4個の平面状コイルに対して順次行うよう前記走査手段で切り替えてなることを特徴とする位置測定センサ。 - 略同一平面上に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備え、
前記走査手段が、前記複数の平面状コイルの内、所定のブロック単位で選択した平面状コイルについて導電体との距離変化を測定し、距離変化が検出された平面状コイルを抽出して、該平面状コイルを含む一定の精査領域を設定し、該精査領域に含まれる平面状コイルに対して更に導電体との距離変化を測定することを特徴とする位置測定センサ。 - 略同一平面上に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備え、
前記複数の平面状コイルは、略等しい面積の第1コイルと第2コイルを積層してなり、前記第1コイルの、コイルパターン同士のスペースに、第2コイルのコイルパターンが位置するように配置されてなることを特徴とする位置測定センサ。 - 請求項4に記載の位置測定センサであって、
隣接する平面状コイル同士の間隔が、1個の平面状コイルの大きさと略等しくなるように、各平面状コイル同士が離間して配置されてなることを特徴とする位置測定センサ。 - 請求項1から5のいずれか一に記載の位置測定センサであって、
前記平面状コイルが多層基板で構成され、前記第1コイルと第2コイルとが異なる層にパターンを形成されてなることを特徴とする位置測定センサ。 - 請求項1から6のいずれか一に記載の位置測定センサであって、
前記平面状コイルが、丸形又は角形のスパイラルコイルであることを特徴とする位置測定センサ。 - 請求項1から7のいずれか一に記載の位置測定センサであって、
位置測定センサが、前記距離測定領域に置かれたペン先の座標位置を検出するタブレットであることを特徴とする位置測定センサ。 - 請求項1から7のいずれか一に記載の位置測定センサであって、
位置測定センサが、前記距離測定領域に置かれた指の指紋のパターンを検出する指紋センサであることを特徴とする位置測定センサ。 - 略同一平面上に並べて配置された複数の平面状コイルと、
各平面状コイルと離間して配置されるよう保持された複数の導電体と、
各平面状コイルと導電体とを対向させた姿勢で、これらを離間させて保持すると共に、弾性変形することにより平面状コイルと導電体との間の距離変化を変更可能な弾性部材と、
で構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備え、
隣接する平面状コイル同士の間隔が、1個の平面状コイルの大きさと略等しくなるように、各平面状コイル同士が離間して配置されてなることを特徴とする位置測定センサ。 - 略同一平面上にマトリクス状に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備える位置測定センサを用いた位置測定方法であって、
前記複数の平面状コイルを、1行又は1列のライン毎に分割した状態で、
前記走査手段が、隣接するラインを飛び越したライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
前記走査手段が、前段で選択されなかった1行又は1列のライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
前記走査手段が、前段及び前々段で選択されなかった1行又は1列のライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
前記走査手段が、前段、前々段及び前々々段で選択されなかった1行又は1列のライン同士を選択し、該選択されたラインにおいて、さらに隣接する平面状コイルを飛び越した平面状コイル同士を選択し、該選択されたすべての平面状コイルに対して前記導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
を含み、
上記工程を順次繰り返すことで、すべての平面状コイルに対して時分割で導電体との距離変化を測定可能に構成されてなることを特徴とする位置測定方法。 - 略同一平面上にマトリクス状に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備える位置測定センサを用いた位置測定方法であって、
前記複数の平面状コイルを、格子状に隣接する4個の平面状コイルで構成された1ブロック毎に分割した状態で、個々のブロックに対して、
前記走査手段が、1ブロックを構成する平面状コイルの一である第1位置の平面状コイルを選択すると共に、すべてのブロックにつき第1位置と対応する位置にある平面状コイルすべてを選択し、各々導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
前記走査手段が、前段で選択された第1位置の平面状コイルと隣接する第2位置の平面状コイルを選択すると共に、すべてのブロックにつき第2位置と対応する位置にある平面状コイルすべてを選択し、各々導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
前記走査手段が、前段で選択された第2位置の平面状コイルと隣接し、かつ第1位置と異なる第3位置の平面状コイルを選択すると共に、すべてのブロックにつき第3位置と対応する位置にある平面状コイルすべてを選択し、各々導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
前記走査手段が、前段で選択された第3位置の平面状コイルと隣接し、かつ第1位置及び第2位置と異なる第4位置の平面状コイルを選択すると共に、すべてのブロックにつき第4位置と対応する位置にある平面状コイルすべてを選択し、各々導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する工程と、
を含み、
上記工程を順次繰り返すことで、すべての平面状コイルに対して時分割で導電体との距離変化を測定可能に構成されてなることを特徴とする位置測定方法。 - 略同一平面上に並べて配置された複数の平面状コイルで構成される距離測定領域と、
前記平面状コイルと電気的に接続された複数の発振回路と、
前記距離測定領域に接近する検出対象物が有する導電体と前記平面状コイルの距離に応じて、前記発振回路の発振周波数が変化することを検出し、これに基づいて導電体と前記平面状コイルとの距離変化を検出可能な距離検出手段と、
各平面状コイルと導電体との距離変化を前記距離検出手段で検出する動作を順次切り替えるための走査手段と、
前記距離測定領域に接触される検出対象物によって、平面状コイルと導電体との間の距離が変化されることを、前記距離検出手段が前記平面状コイルにおける導電体との距離変化を検出する動作を前記走査手段で切り替えることにより、複数の平面状コイルで検出された距離変化を収集して、距離変化に基づき検出対象物の位置を演算可能な位置演算手段と、
を備える位置測定センサを用いた位置測定方法であって、
前記走査手段が、前記複数の平面状コイルの内、所定のブロック単位で選択した平面状コイルについて導電体との距離変化を測定する工程と、
距離変化が検出された平面状コイルを抽出して、該平面状コイルを含む一定の精査領域を設定し、該精査領域に含まれる平面状コイルに対して更に導電体との距離変化を測定する工程と、
を含むことを特徴とする位置測定方法。
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