JP5526898B2 - Position detecting device and display device with position detecting function - Google Patents

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本発明は、磁気センサを用いた位置検出技術に関するものである。   The present invention relates to a position detection technique using a magnetic sensor.

従来、入力パネル付き表示装置等に利用される磁気検知型の位置検出装置としては、例えば基板上に複数のホール素子を設けた磁気検知型入力パネルがある(特許文献1参照)。ホール素子は、ホール効果と呼ばれる電流に対する磁気効果を利用した磁気センサであり、磁場の印加によってホール電圧を発生するものである。   Conventionally, as a magnetic detection type position detection device used for a display device with an input panel, for example, there is a magnetic detection type input panel in which a plurality of Hall elements are provided on a substrate (see Patent Document 1). The Hall element is a magnetic sensor that uses a magnetic effect on a current called a Hall effect, and generates a Hall voltage by applying a magnetic field.

ホール素子を用いた磁気検知型入力パネルでは、磁場を発生する電磁ペン等が近接したときホール素子が出力する、電磁ペン等からの磁場の強さに応じたホール電圧を検出することによって、電磁ペン等による入力位置を検出することができる。   In a magnetic detection type input panel using a Hall element, an electromagnetic pen that generates a magnetic field is detected by detecting a Hall voltage that is output by the Hall element according to the strength of the magnetic field from the electromagnetic pen, etc. An input position by a pen or the like can be detected.

特開2009−86183号公報JP 2009-86183 A

しかしながら、特許文献1に記載の磁気検知型入力パネルにおいては、複数のホール素子のうちで最も高いホール電圧を検出したホール素子の位置を入力位置として検出するため、以下の問題があった。   However, the magnetic detection type input panel described in Patent Document 1 has the following problems because the position of the Hall element that detects the highest Hall voltage among the plurality of Hall elements is detected as the input position.

すなわちホール素子等の磁気センサを用いて入力位置を高解像度で検出するためには、多数の磁気センサを基板上に高密度で配置する必要がある。しかし、磁気センサの小型化には限界があり、基板上に配置可能な磁気センサの数には限界がある。結果的に、高解像度での位置検出には限界があるという問題があった。   That is, in order to detect the input position with high resolution using a magnetic sensor such as a Hall element, it is necessary to arrange a large number of magnetic sensors on the substrate at high density. However, there is a limit to the miniaturization of the magnetic sensor, and the number of magnetic sensors that can be arranged on the substrate is limited. As a result, there is a problem that there is a limit to position detection at high resolution.

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、使用する磁気センサの数を増やすことなく高解像度の位置検出を行うことを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to perform high-resolution position detection without increasing the number of magnetic sensors to be used.

前記課題を解決するため、本発明の位置検出装置の一態様は、互いに離間して配置されるとともに、任意の入力位置における磁気を個別に検出する複数の磁気センサと、隣接する一組の前記磁気センサによってそれぞれ区画される複数の領域のうちの該領域を区画する当該一組の磁気センサの検出値の総和が最大である領域を、前記入力位置が含まれる特定領域として判定する判定手段と、前記判定手段により判定された前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサのうちの前記検出値が最大である特定の前記磁気センサの位置と、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値とに基づいて前記入力位置を算出する算出手段と、を備え、前記算出手段は、前記磁気センサの前記検出値が前記入力位置から前記磁気センサまでの距離の3乗に反比例することに基づいて、前記入力位置を算出する、ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an aspect of the position detection device of the present invention includes a plurality of magnetic sensors that are arranged apart from each other and that individually detect magnetism at an arbitrary input position, and a pair of adjacent sensors. of the plurality of regions defined respectively by the magnetic sensor, determining determines area sum is the maximum of the detected value of the pair of magnetic sensors for partitioning the person region, as a specific region including the said input position means a specific position of the magnetic sensor which is the detection value is the largest among the set of magnetic sensors partitioning the specific region determined by the previous SL-size constant means, said partitioning the specific region e Bei said detected value of a set of magnetic sensors, and calculating means for calculating said input position based on the said calculating means, the magnetic sensor the detected value of the magnetic sensor from the input position Based on the inversely proportional to the cube of the distance to, and calculates the input position, and wherein the.

前記課題を解決するため、本発明の位置検出機能付き表示装置の一態様は、二次元情報を表示する表示素子と、互いに離間して配置されるとともに、前記表示素子を介して任意の入力位置における磁気を個別に検出する複数の磁気センサと、隣接する一組の前記磁気センサによってそれぞれ区画される複数の領域のうちの該領域を区画する当該一組の磁気センサの検出値の総和が最大である領域を、前記入力位置が含まれる特定領域として判定する判定手段と、前記判定手段により判定された前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサのうちの前記検出値が最大である特定の前記磁気センサの位置と、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値と、に基づいて前記入力位置を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記入力位置に応じて前記表示素子における前記二次元情報の表示動作を制御する制御手段と、を備え、前記算出手段は、前記磁気センサの前記検出値が前記入力位置から前記磁気センサまでの距離の3乗に反比例することに基づいて、前記入力位置を算出する、ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an aspect of the display device with a position detection function of the present invention is arranged with a display element that displays two-dimensional information and spaced apart from each other, and an arbitrary input position via the display element. more of the regions, the sum of the detected value of the pair of magnetic sensors for partitioning an equivalent region demarcated respectively and a plurality of magnetic sensors, by the adjacent pair of the magnetic sensor for detecting magnetic individually in region but a maximum, the detected value of said pair of magnetic sensor determination means as a specific area, to define the specific region determined by the previous SL-size constant means includes the input position maximum and specific position of the magnetic sensor is, with the detection value of the set of magnetic sensors partitioning the specific area, and calculating means for calculating said input position on the basis of, on the calculating means A control means depending on the calculated input position to control the display operation of the two-dimensional information on the display device, Bei example, said calculation means, the magnetic from the detected value is the input position of the magnetic sensor The input position is calculated based on being inversely proportional to the cube of the distance to the sensor .

本発明によれば、使用する磁気センサの数を増やすことなく高解像度の位置検出を行うことが可能となる。   According to the present invention, high-resolution position detection can be performed without increasing the number of magnetic sensors used.

本発明の各実施形態に共通する入力パネル付き表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the display apparatus with an input panel common to each embodiment of this invention. ホール素子の説明図である。It is explanatory drawing of a Hall element. 入力パネルの回路構成、及び入力パネル付き表示装置における要部の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of an input panel, and the electrical structure of the principal part in a display apparatus with an input panel. ホール素子に対する駆動電圧の供給タイミングと、ホール素子からのホール出力電圧の検出タイミングとを示したタイミングチャートである。The supply timing of the drive voltage for the Hall element, and the detection timing of the Hall output voltage from the Hall element, is a timing chart showing the. 第1の実施形態における制御部の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the control part in 1st Embodiment. 制御部によるタッチ領域判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the touch area | region determination process by a control part. 各実施形態に共通する入力パネル付き表示装置の平面図、及び正面図である。It is the top view and front view of the display apparatus with an input panel which are common in each embodiment. 第1の実施形態において入力位置の座標算出に使用される、タッチ領域別の検出値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detected value according to touch area | region used for the coordinate calculation of an input position in 1st Embodiment. 第1の実施形態における検出位置の具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of the detection position in 1st Embodiment. (a)は第1の実施形態において表現可能な軌跡線の太さを便宜的に示した図、(b)は従来技術において表現可能な軌跡線の太さを便宜的に示した図である。(A) is a diagram for convenience showing the thickness of a trajectory line that can be expressed in the first embodiment, and (b) is a diagram for convenience showing the thickness of a trajectory line that can be expressed in the prior art. . 第2の実施形態における検出位置の計算手法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation method of the detection position in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における制御部の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the control part in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における検出位置の具体例を示した図である。It is the figure which showed the specific example of the detection position in 2nd Embodiment. 第2の実施形態において表現可能な軌跡線の太さを便宜的に示した、図10(a)に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 10 (a) showing the thickness of the locus line which can be expressed in a 2nd embodiment for convenience.

以下、本発明の一実施の形態について説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態を示す図であって、本発明の位置検出機能付き表示装置を構成する入力パネル付き表示装置1の断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a display device 1 with an input panel constituting the display device with a position detection function of the present invention.

入力パネル付き表示装置1は、文字や画像等を表示するLCM(Liquid Crystal panel Module:液晶パネルモジュール)11と、LCM11の裏側面に順に配置された面光源31と、入力パネル41とを備えている。
Input panel-equipped display device 1, LCM for displaying characters and images, and the like: and (Liquid Crystal panel Module liquid crystal panel module) 11 includes a surface light source 31 arranged in this order on the back surface of LCM11, an input panel 41, the ing.

LCM11は透過型であって、シール材12を介して接合された表面側と裏面側との2枚の透明なガラス基板13,14と、双方のガラス基板13,14間に封入された液晶からなる液晶層15と、双方のガラス基板13,14の外側面にそれぞれ貼着された偏光板16,17とを有している。
The LCM 11 is a transmissive type, and includes two transparent glass substrates 13 and 14 on the front surface side and the back surface surface joined via a seal material 12, and liquid crystal sealed between both glass substrates 13 and 14. a liquid crystal layer 15 made of, and a polarizing plate 16, 17 which are attached respectively to the outer surfaces of both glass substrates 13 and 14, the.

裏面側のガラス基板14の内側面には透明な画素電極18がパターン形成されており、画素電極18において画素に対応する部分にはTFT(Thin Film Transistor)19がそれぞれ形成されている。表面側のガラス基板13の内側面には、所定の色配列を有するカラーフィルタ20と透明なコモン電極21とが順に層をなしてパターン形成されている。   A transparent pixel electrode 18 is patterned on the inner side surface of the glass substrate 14 on the back side, and TFTs (Thin Film Transistors) 19 are formed on portions of the pixel electrode 18 corresponding to the pixels. A color filter 20 having a predetermined color arrangement and a transparent common electrode 21 are sequentially formed in a pattern on the inner surface of the glass substrate 13 on the front side.

2枚のガラス基板13,14には、図示しないが画素電極18及びコモン電極21を覆う一対の配向膜がそれぞれ設けられており、液晶層15の液晶分子は一対の配向膜により規定される配向状態に配向している。
The two glass substrates 13 and 14, not shown are provided a pair of alignment films covering the pixel electrode 18 and the common electrode 2 1 respectively, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 is defined by a pair of alignment films It is oriented in the orientation state.

面光源31は、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)等の発光素子32と、発光素子32が発する光を内部でLCM11に向けて反射する板状の透明部材からなる導光板33とによって構成されている。   The surface light source 31 includes a light emitting element 32 such as an LED (Light Emitting Diode) and a light guide plate 33 made of a plate-shaped transparent member that reflects light emitted from the light emitting element 32 toward the LCM 11 inside. ing.

入力パネル41は、永久磁石からなるペン先101aを有する磁石ペン101により指示された、LCM11の表示画面に対する任意の入力位置を検出するためのものであり、絶縁性基板42上に複数のホール素子43が設けられた構造を有している。なお、磁石ペン101は、先端部に磁場を生じさせるものであれば、例えば直流磁場または交磁場を発生するコイルを備えた電磁ペンであっても構わない。
The input panel 41 is for detecting an arbitrary input position with respect to the display screen of the LCM 11 designated by the magnet pen 101 having the pen tip 101a made of a permanent magnet. A plurality of Hall elements are provided on the insulating substrate 42. 43 is provided. Incidentally, the magnet pen 101, as long as it causes a magnetic field to the tip, but may be an electromagnetic pen having a coil for generating a DC magnetic field or ac magnetic field, for example.

ホール素子43は、例えば図2に示したように、InSb(Indium Antimonide)等の半導体薄膜がインサートされた素子本体44に、第1及び第2の入力端子45a,45bと、第1及び第2の出力端子46a,46bとが設けられた4端子素子である。第1及び第2の入力端子45a,45bと第1及び第2の出力端子46a,46bとは、素子本体44内において互いに対角をなす位置で半導体薄膜と電気的に接続されている。   For example, as shown in FIG. 2, the Hall element 43 includes a first and second input terminals 45 a and 45 b, a first and a second input terminal 45 in an element body 44 in which a semiconductor thin film such as InSb (Indium Antimonide) is inserted. Output terminals 46a and 46b. The first and second input terminals 45 a and 45 b and the first and second output terminals 46 a and 46 b are electrically connected to the semiconductor thin film at positions that are diagonal to each other in the element body 44.

ホール素子43は、第1及び第2の入力端子45a,45b間に電圧(V)を印加し、半導体薄膜の表面から裏面に貫通する向きに磁場をかけると、ホール効果によって第1及び第2の出力端子46a,46b間に磁束密度(B)に応じた電位差(VHM)が発生する特性を備えた磁気センサである。ホール効果によって第2の出力端子46a,46b間に生ずる電位差(VHM)はホール出力電圧と呼ばれている。   When the Hall element 43 applies a voltage (V) between the first and second input terminals 45a and 45b and applies a magnetic field in a direction penetrating from the front surface to the back surface of the semiconductor thin film, the Hall element 43 causes the first and second input due to the Hall effect. This is a magnetic sensor having a characteristic that a potential difference (VHM) corresponding to the magnetic flux density (B) is generated between the output terminals 46a and 46b. A potential difference (VHM) generated between the second output terminals 46a and 46b by the Hall effect is called a Hall output voltage.

図3は、入力パネル41の回路構成、及び入力パネル付き表示装置1における要部の電気的構成の概略を示すブロック図である。ホール素子43は、図3に示したように、絶縁性基板42上に複数行及び複数列をなすマトリックス状に配置されている。なお、図3は、便宜上、ホール素子43の数が16個であり、16個のホール素子43が4行×4列に配置されている場合の例を示した図である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of a circuit configuration of the input panel 41 and an electrical configuration of a main part of the display device 1 with the input panel. As shown in FIG. 3, the Hall elements 43 are arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns on the insulating substrate 42. FIG. 3 is a diagram showing an example in which the number of Hall elements 43 is 16 and 16 Hall elements 43 are arranged in 4 rows × 4 columns for convenience.

絶縁性基板42には、ホール素子43が横方向に並ぶ各行に第1及び第2の電圧供給線47a,47bが設けられ、ホール素子43が縦方向に並ぶ各列に第1及び第2の信号出力線48a,48bが設けられている。   The insulating substrate 42 is provided with first and second voltage supply lines 47a and 47b in each row in which the Hall elements 43 are arranged in the horizontal direction, and the first and second voltage elements are arranged in each column in which the Hall elements 43 are arranged in the vertical direction. Signal output lines 48a and 48b are provided.

同じ行に並んだ複数のホール素子43は、各々が有する第1の入力端子45aを、行毎に設けられた第1の電圧供給線47aにそれぞれ接続されており、各々が有する第2の入力端子45bを、行毎に設けられた第2の電圧供給線47bにそれぞれ接続されている。そして、各ホール素子43は、第1及び第2の入力端子45a,45bを行毎に第1及び第2の電圧供給線47a,47bを介して電圧供給回路51に接続されている。   In the plurality of Hall elements 43 arranged in the same row, the first input terminal 45a included in each Hall element is connected to the first voltage supply line 47a provided for each row, and the second input included in each Hall element 43 is provided. The terminal 45b is connected to a second voltage supply line 47b provided for each row. In each Hall element 43, the first and second input terminals 45a and 45b are connected to the voltage supply circuit 51 through the first and second voltage supply lines 47a and 47b for each row.

また、同じ列に並んだ複数のホール素子43は、各々が有する第1の出力端子46aを、列毎に設けられた第1の信号出力線48aにそれぞれ接続されており、各々が有する第2の出力端子46bを、列毎に設けられた第2の信号出力線48bにそれぞれ接続されている。そして、各ホール素子43は、第1及び第2の出力端子46a,46bを列毎に第1及び第2の信号出力線48a,48bを介して電圧検出回路52に接続されている。   In addition, the plurality of Hall elements 43 arranged in the same column are each connected to the first output terminal 46a included in each of the first signal output lines 48a provided for each column. The output terminal 46b is connected to a second signal output line 48b provided for each column. In each Hall element 43, the first and second output terminals 46a and 46b are connected to the voltage detection circuit 52 via the first and second signal output lines 48a and 48b for each column.

電圧供給回路51は、図示しないが、各ホール素子43に印加する駆動電圧を生成する定電圧回路と、生成した駆動電圧を、第1及び第2の電圧供給線47a,47bを介して各ホール素子43に行毎に異なるタイミングで順に供給するスイッチング回路とにより構成されている。   Although not shown, the voltage supply circuit 51 is a constant voltage circuit that generates a drive voltage to be applied to each Hall element 43, and the generated drive voltage is sent to each Hall via the first and second voltage supply lines 47a and 47b. A switching circuit that sequentially supplies the elements 43 at different timings for each row.

電圧検出回路52は、図示しないが、各ホール素子43への駆動電圧の供給に同期した列毎に異なるタイミングで、第1及び第2の信号出力線48a,48bを介して各ホール素子43におけるホール出力電圧を検出する電圧センサと、検出した電圧値をデジタル信号に変換して制御部53へ供給するA/D変換器とにより構成されている。   Although not shown, the voltage detection circuit 52 is connected to each Hall element 43 via the first and second signal output lines 48a and 48b at different timings for each column synchronized with the supply of the drive voltage to each Hall element 43. A voltage sensor that detects the Hall output voltage and an A / D converter that converts the detected voltage value into a digital signal and supplies the digital signal to the digital signal are configured.

図4は、電圧供給回路51から各行のホール素子43に対する駆動電圧の供給タイミングと、電圧検出回路52が各列のホール素子43からホール出力電圧を検出する検出タイミングとを示したタイミングチャートである。   FIG. 4 is a timing chart showing the drive voltage supply timing from the voltage supply circuit 51 to the Hall elements 43 in each row and the detection timing at which the voltage detection circuit 52 detects the Hall output voltage from the Hall elements 43 in each column. .

電圧供給回路51は、予め決められた位置検出期間Tに、位置検出期間Tをホール素子43が配置されている行数で等分した各行の駆動期間t1〜t4に、各行のホール素子43に対して駆動電圧(Vx1〜Vx4)を順に供給する。電圧検出回路52は、駆動期間t1〜t4毎に、各列のホール素子43のホール出力電圧(Vy1〜Vy4)を順に検出する。例えば図3で上から1行目の各ホール素子43の駆動期間t1においては、図3で左から1列目、2列目、3列目、4列目の順で各ホール素子43のホール出力電圧(Vy1〜Vy4)を検出する。   The voltage supply circuit 51 supplies the Hall element 43 of each row to the drive period t1 to t4 of each row obtained by equally dividing the position detection period T by the number of rows in which the Hall elements 43 are arranged. In contrast, drive voltages (Vx1 to Vx4) are sequentially supplied. The voltage detection circuit 52 sequentially detects the Hall output voltages (Vy1 to Vy4) of the Hall elements 43 in each column for each driving period t1 to t4. For example, in the driving period t1 of each Hall element 43 in the first row from the top in FIG. 3, the holes of the Hall elements 43 in the order of the first, second, third, and fourth columns from the left in FIG. Output voltages (Vy1 to Vy4) are detected.

つまり、位置検出期間Tには、図3において上から下へ、また左から右へ向かって複数のホール素子43が走査され、各ホール素子43のホール出力電圧が電圧検出回路52により順に検出され、検出結果が制御部53に供給される。   That is, in the position detection period T, a plurality of Hall elements 43 are scanned from top to bottom and from left to right in FIG. 3, and the Hall output voltage of each Hall element 43 is sequentially detected by the voltage detection circuit 52. The detection result is supplied to the control unit 53.

これにより、入力パネル41に配置した複数のホール素子43を駆動している間には、磁石ペン101により指示された任意の入力位置における磁気を、LCM11及び面光源31を介して複数のホール素子43により個別に検出することができる。   As a result, while driving the plurality of Hall elements 43 arranged on the input panel 41, the magnetism at an arbitrary input position instructed by the magnet pen 101 is transferred to the plurality of Hall elements via the LCM 11 and the surface light source 31. 43 can be detected individually.

制御部53は、図示しないが、主としてCPU(Central Processing Unit)と、入出力インターフェイス等の周辺回路と、所定のプログラムが記憶されたROM(Read Only Memory)、及び作業用のRAM(Random Access Memory)とを含むマイクロコンピュータにより構成されている。また、制御部53には、LCM11を駆動する表示駆動回路54が接続されている。   Although not shown, the control unit 53 mainly includes a CPU (Central Processing Unit), peripheral circuits such as an input / output interface, a ROM (Read Only Memory) in which a predetermined program is stored, and a working RAM (Random Access Memory). ). The control unit 53 is connected to a display driving circuit 54 that drives the LCM 11.

制御部53は、ROMに記憶されたプログラムに従い後述する処理を実行することによって、本実施形態における判定手段、算出手段、制御手段として機能し、電圧供給回路51と電圧検出回路52と表示駆動回路54との動作を制御する。具体的には、制御部53は、電圧供給回路51における各ホール素子43への駆動電圧の供給動作と、電圧検出回路52における各ホール素子43のホール出力電圧の検出動作とを制御する。また、表示駆動回路54に種々の表示データを供給し、表示データに応じた駆動信号を表示駆動回路54に生成させることによって、LCM11に文字や画像等の二次元情報を表示させる。   The control unit 53 functions as a determination unit, a calculation unit, and a control unit in the present embodiment by executing processing to be described later according to a program stored in the ROM, and the voltage supply circuit 51, the voltage detection circuit 52, and the display drive circuit. 54 to control the operation. Specifically, the control unit 53 controls the drive voltage supply operation to each hall element 43 in the voltage supply circuit 51 and the hall output voltage detection operation of each hall element 43 in the voltage detection circuit 52. Further, by supplying various display data to the display drive circuit 54 and causing the display drive circuit 54 to generate a drive signal corresponding to the display data, the LCM 11 displays two-dimensional information such as characters and images.

次に、本実施形態において、制御部53が、磁石ペン101により指示され入力位置(以下、タッチ位置という。)の検出に際して実行する処理の内容について説明する。   Next, in the present embodiment, the contents of processing executed by the control unit 53 upon detection of an input position (hereinafter referred to as a touch position) that is instructed by the magnet pen 101 will be described.

ここでは、以下を前提とする。図7(a)は、入力パネル付き表示装置1を模式的に示した平面図であり、図7(b)は、入力パネル付き表示装置1を模式的に示した正面図である。図7に示したように、入力パネル41には、ホール素子43(以下、センサと呼ぶ)が各列にi個配置され、各行にj個配置されているものとする。また、各行におけるセンサ間の距離(隣接するセンサの中心間の距離)は同一であり、かつ各列におけるセンサ間の距離(隣接するセンサの中心間の距離)も同一であるものとする。   Here, the following is assumed. FIG. 7A is a plan view schematically showing the display device 1 with an input panel, and FIG. 7B is a front view schematically showing the display device 1 with an input panel. As shown in FIG. 7, the input panel 41 has i hall elements 43 (hereinafter referred to as sensors) arranged in each column and j arranged in each row. In addition, the distance between the sensors in each row (the distance between the centers of adjacent sensors) is the same, and the distance between the sensors in each column (the distance between the centers of the adjacent sensors) is also the same.

また、処理に際して制御部53は、各センサを、それぞれが位置されている行列の列番号(0〜i)と行番号(0〜j)とによって区別する。制御部53が取得する入力位置は、行方向をx軸、列方向をy軸とした、図7(a)で左上に位置するセンサP(0,0)の中心を原点とするXY座標内での位置である。つまり、制御部53は、図7(a)に示した任意の入力位置Bを示す位置情報として、XY座標の第4象限における座標(x,y)を取得する。   Moreover, the control part 53 distinguishes each sensor by the column number (0-i) and row number (0-j) of the matrix in which each is located in the case of a process. The input position acquired by the control unit 53 is in the XY coordinates with the origin of the center of the sensor P (0, 0) located in the upper left in FIG. 7A, where the row direction is the x axis and the column direction is the y axis. The position at. That is, the control unit 53 acquires the coordinates (x, y) in the fourth quadrant of the XY coordinates as the position information indicating the arbitrary input position B shown in FIG.

なお、図7(a)にPxで示した距離は、XY座標におけるセンサ間のx軸方向(行方向)の距離(以下、x軸方向のピッチという。)であり、Pyで示した距離は、XY座標におけるセンサ間のy軸方向(列方向)の距離(以下、y軸方向のピッチという。)である。   The distance indicated by Px in FIG. 7A is the distance between the sensors in the XY coordinates in the x-axis direction (row direction) (hereinafter referred to as the pitch in the x-axis direction), and the distance indicated by Py is , A distance in the y-axis direction (column direction) between the sensors in the XY coordinates (hereinafter referred to as a pitch in the y-axis direction).

以下、制御部53の具体的な処理の内容を、図5及び図6に示したフローチャートに従って説明する。図5に示したように、入力位置の検出に際して制御部53は、まず、電圧供給回路51及び電圧検出回路52を動作させることによって、全てのセンサP(0,0)〜P(i,j)のホール出力電圧(以下、検出値という。)のデータA(0,0)〜A(i,j)を取得する(ステップSA1)。   Hereinafter, specific processing contents of the control unit 53 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6. As shown in FIG. 5, when detecting the input position, the control unit 53 first operates all of the sensors P (0, 0) to P (i, j) by operating the voltage supply circuit 51 and the voltage detection circuit 52. ) Data A (0, 0) to A (i, j) of the Hall output voltage (hereinafter referred to as detection values) is acquired (step SA1).

次に、制御部53は、全てのセンサの検出値の最大値と最小値との差の絶対値が閾値以上でなければ(ステップSA2:NO)、ステップSA1の処理へ戻り、全てのセンサの検出値データA(0,0)〜A(i,j)を新たに取得する。前記閾値は、複数のホール素子43における特性のバラツキや、検出値に含まれるノイズ等を考慮して予め決められている値であり、磁石ペン101による入力パネル41(LCM11の表示画面)に対する指示があると判断できる値である。   Next, if the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection values of all the sensors is not greater than or equal to the threshold value (step SA2: NO), the control unit 53 returns to the process of step SA1 and returns to all the sensors. The detection value data A (0, 0) to A (i, j) are newly acquired. The threshold value is a value determined in advance in consideration of variations in characteristics of the plurality of Hall elements 43, noise included in the detection value, and the like, and an instruction to the input panel 41 (display screen of the LCM 11) by the magnet pen 101. It is a value that can be determined to exist.

一方、全てのセンサの検出値の最大値と最小値との差の絶対値が閾値以上であれば(ステップSA2:YES)、制御部53は、最大の検出値が得られたセンサP(m,n)を特定した後(ステップSA3)、図6に示したタッチ領域判定処理を行う(ステップSA4)。   On the other hand, if the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection values of all the sensors is equal to or greater than the threshold value (step SA2: YES), the control unit 53 detects the sensor P (m , N) (step SA3), the touch area determination process shown in FIG. 6 is performed (step SA4).

タッチ領域判定処理は、磁石ペン101により指示されたタッチ位置が含まれる特定領域を判定する処理であって、4つのセンサ(一組のセンサ)によりそれぞれ区画される複数の単位領域を候補として、いずれかの単位領域を特定領域として判定する処理である。なお、以下の説明では、タッチ位置が含まれる特定領域をタッチ領域という。   The touch area determination process is a process of determining a specific area including the touch position instructed by the magnet pen 101, and a plurality of unit areas each partitioned by four sensors (a set of sensors) are candidates. This is processing for determining any unit area as a specific area. In the following description, the specific area including the touch position is referred to as a touch area.

タッチ領域判定処理において制御部53は、最大の検出値が得られた特定のセンサP(m,n)に対して上下左右に位置する4つのセンサの検出値に基づいて、タッチ領域を判定する。制御部53によりタッチ領域として判定される領域は、上記特定のセンサの右下に位置する右下領域、上記特定のセンサの右上に位置する右上領域、上記特定のセンサの左下に位置する左下領域、上記特定のセンサの左上に位置する左上領域のいずれかである。   In the touch area determination process, the control unit 53 determines the touch area based on the detection values of the four sensors positioned vertically and horizontally with respect to the specific sensor P (m, n) from which the maximum detection value is obtained. . The area determined as the touch area by the control unit 53 is a lower right area located at the lower right of the specific sensor, an upper right area located at the upper right of the specific sensor, and a lower left area located at the lower left of the specific sensor. , One of the upper left regions located at the upper left of the specific sensor.

すなわち、タッチ領域判定処理に際して制御部53は、まず、特定のセンサP(m,n)の左に位置するセンサP(m−1,n)の検出値A(m−1,n)が、特定のセンサP(m,n)の右に位置するセンサP(m+1,n)の検出値A(m+1,n)よりも小さいか否かを確認する(ステップSA101)。   That is, in the touch area determination process, the control unit 53 first determines that the detection value A (m−1, n) of the sensor P (m−1, n) positioned to the left of the specific sensor P (m, n) is It is confirmed whether or not the detected value A (m + 1, n) of the sensor P (m + 1, n) located to the right of the specific sensor P (m, n) is smaller (step SA101).

そして、制御部53は、左に位置するセンサP(m−1,n)の検出値A(m−1,n)が、右に位置するセンサP(m+1,n)の検出値A(m+1,n)よりも小さければ(ステップSA101:YES)、さらに、特定のセンサP(m,n)の上に位置するセンサP(m,n−1)の検出値A(m,n−1)が、特定のセンサP(m,n)の下に位置するセンサP(m,n+1)の検出値A(m,n+1)よりも小さいか否かを確認する(ステップSA102)。
Then, the control unit 53 detects that the detection value A (m−1, n) of the sensor P (m−1, n) located on the left is the detection value A (m + 1) of the sensor P (m + 1, n) located on the right. , N) (step SA101: YES), the detected value A (m, n-1) of the sensor P (m, n-1) positioned above the specific sensor P (m, n). but it confirms whether the detected value or a (m, n + 1) is smaller than a particular sensor P (m, n) sensor P (m, n + 1) located below the (step SA 102).

ここで、上に位置するセンサの検出値A(m,n−1)の方が小さければ(ステップSA102:YES)、制御部53は、タッチ領域が右下領域であると判定する(ステップSA103)。なお、図7(a)は、タッチ領域が右下領域となる場合の磁石ペン101によるタッチ位置Bの一例を示した図である。   If the detection value A (m, n−1) of the sensor located above is smaller (step SA102: YES), the control unit 53 determines that the touch area is the lower right area (step SA103). ). FIG. 7A is a diagram illustrating an example of the touch position B by the magnet pen 101 when the touch area is the lower right area.

逆に、上に位置するセンサの検出値A(m,n−1)が、下に位置するセンサの検出値A(m,n+1)以上であれば(ステップSA102:NO)、制御部53は、タッチ領域が右上領域であると判定する(ステップSA103)。   On the contrary, if the detection value A (m, n-1) of the upper sensor is equal to or higher than the detection value A (m, n + 1) of the lower sensor (step SA102: NO), the control unit 53 The touch area is determined to be the upper right area (step SA103).

また、制御部53は、左に位置するセンサの検出値A(m−1,n)が、右に位置するセンサの検出値A(m+1,n)以上である場合にも(ステップSA101:NO)、さらに、上に位置するセンサの検出値A(m,n−1)が、下に位置するセンサの検出値A(m,n+1)よりも小さいか否かを確認する(ステップSA105)。   Further, the control unit 53 also when the detection value A (m-1, n) of the sensor located on the left is equal to or larger than the detection value A (m + 1, n) of the sensor located on the right (step SA101: NO Further, it is confirmed whether or not the detection value A (m, n-1) of the upper sensor is smaller than the detection value A (m, n + 1) of the lower sensor (step SA105).

ここで、上に位置するセンサの検出値A(m,n−1)の方が小さければ(ステップSA105:YES)、制御部53は、タッチ領域が左下領域であると判定する(ステップSA106)。逆に、上に位置するセンサの検出値A(m,n−1)が、下に位置するセンサの検出値A(m,n+1)以上であれば(ステップSA105:NO)、制御部53は、タッチ領域が左上領域であると判定する(ステップSA107)。   If the detection value A (m, n-1) of the sensor located above is smaller (step SA105: YES), the control unit 53 determines that the touch area is the lower left area (step SA106). . Conversely, if the detection value A (m, n-1) of the upper sensor is equal to or higher than the detection value A (m, n + 1) of the lower sensor (step SA105: NO), the control unit 53 The touch area is determined to be the upper left area (step SA107).

つまり、タッチ領域判定処理において制御部53は、複数の単位領域の中で、単位領域を区画する4つの磁気センサの検出値の総和が最大である単位領域をタッチ領域として特定する。なお、以上のタッチ領域判定処理においては、タッチ位置がいずれかのセンサの直上であった場合、タッチ領域は左上領域として判定される。   That is, in the touch area determination process, the control unit 53 specifies a unit area having the maximum sum of detection values of the four magnetic sensors that divide the unit area as a touch area among the plurality of unit areas. In the above touch area determination process, if the touch position is directly above any sensor, the touch area is determined as the upper left area.

タッチ領域判定処理の終了後、制御部53は図5の処理に戻り、引き続き以下の処理を行う。すなわち制御部53は、タッチ領域が右下領域である場合(ステップSA5:右下領域)、図8(a)に示した、右下領域を区画する4つのセンサの検出値A(m,n),A(m+1,n),A(m,n+1),A(m+1,n+1)と、既説した特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(1−1)   After the end of the touch area determination process, the control unit 53 returns to the process of FIG. 5 and continues the following process. That is, when the touch area is the lower right area (step SA5: lower right area), the control unit 53 detects the detection values A (m, n) of the four sensors that divide the lower right area shown in FIG. ), A (m + 1, n), A (m, n + 1), A (m + 1, n + 1), the column number m and row number n of the specific sensor P (m, n) described above, and the x-axis direction, And the following equation (1-1) using the pitches Px and Py in the y-axis direction:

Figure 0005526898
によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSA6)。
Figure 0005526898
To calculate the coordinate value (X, Y) indicating the touch position (step SA6).

また、制御部53は、タッチ領域が右上領域である場合(ステップSA5:右上領域)、図8(b)に示した、右上領域を区画する4つのセンサの検出値A(m,n),A(m+1,n),A(m,n−1),A(m+1,n−1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(1−2)   In addition, when the touch area is the upper right area (step SA5: upper right area), the control unit 53 detects the detection values A (m, n) of the four sensors that divide the upper right area shown in FIG. A (m + 1, n), A (m, n-1), A (m + 1, n-1), column number m and row number n of a specific sensor P (m, n), x-axis direction, and The following formula (1-2) using pitches Px and Py in the y-axis direction

Figure 0005526898
によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSA7)。
Figure 0005526898
To calculate the coordinate value (X, Y) indicating the touch position (step SA7).

また、制御部53は、タッチ領域が左下領域である場合(ステップSA5:左下領域)、図8(c)に示した、左下領域を区画する4つのセンサの検出値A(m,n),A(m−1,n),A(m,n+1),A(m−1,n+1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(1−3)   When the touch area is the lower left area (step SA5: lower left area), the control unit 53 detects the detection values A (m, n) of the four sensors that divide the lower left area shown in FIG. A (m−1, n), A (m, n + 1), A (m−1, n + 1), the column number m and row number n of the specific sensor P (m, n), the x-axis direction, and The following formula (1-3) using pitches Px and Py in the y-axis direction

Figure 0005526898
によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSA8)。
Figure 0005526898
To calculate the coordinate value (X, Y) indicating the touch position (step SA8).

また、制御部53は、タッチ領域が左上領域である場合(ステップSA5:左上領域)、図8(d)に示した、左上領域を区画する4つのセンサの検出値A(m,n),A(m−1,n),A(m,n−1),A(m−1,n−1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(1−4)   In addition, when the touch area is the upper left area (step SA5: upper left area), the control unit 53 detects the detection values A (m, n) of the four sensors that divide the upper left area shown in FIG. A (m-1, n), A (m, n-1), A (m-1, n-1), column number m and row number n of a specific sensor P (m, n), x The following formula (1-4) using the pitches Px and Py in the axial direction and the y-axis direction

Figure 0005526898
によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSA9)。
Figure 0005526898
To calculate the coordinate value (X, Y) indicating the touch position (step SA9).

上記の式(1−1)〜式(1−4)による計算は、タッチ領域を区画する4つのセンサの検出値(ホール素子43のホール出力電圧)を、タッチ領域内におけるタッチ位置のx軸方向、及びy軸方向への偏り度合を表す値として使用する計算である。より具体的には、各センサの検出値が、各センサとタッチ位置との間の距離に比例して変化することを前提とし、4つのセンサの検出値をそのまま重み(加重値)とした加重平均を、タッチ領域内におけるタッチ位置のx軸方向、又はy軸方向への偏り量とする計算である。   The calculation by the above formulas (1-1) to (1-4) is performed by using the detection values (the hall output voltages of the hall elements 43) of the four sensors that define the touch area as the x-axis of the touch position in the touch area. This is a calculation used as a value representing the direction and the degree of deviation in the y-axis direction. More specifically, on the premise that the detection value of each sensor changes in proportion to the distance between each sensor and the touch position, the weighting using the detection values of the four sensors as weights (weight values) as they are. The average is calculated as a deviation amount of the touch position in the touch area in the x-axis direction or the y-axis direction.

しかる後、制御部53は、ステップSA6〜ステップSA9のいずれかの処理で計算した座標(X,Y)を検出位置として、タッチ位置に応じた処理を行う(ステップSA10)。タッチ位置に応じた処理は、例えばタッチ位置に対応して予め決められているLCM11での文字や画像の表示等である。以後、制御部53は、ステップSA1〜ステップSA10の処理を繰り返す。   Thereafter, the control unit 53 performs a process according to the touch position using the coordinates (X, Y) calculated in any of the processes of steps SA6 to SA9 as the detection position (step SA10). The processing corresponding to the touch position is, for example, display of characters and images on the LCM 11 that is determined in advance corresponding to the touch position. Thereafter, the control unit 53 repeats the processing from Step SA1 to Step SA10.

図9は、図7(a)に示した、複数のホール素子43の横方向の間隔であるx軸方向のピッチPxと、複数のホール素子43の縦方向の間隔であるy軸方向のピッチPyとが共に5mmであるとき、制御部53によって検出(計算)されるタッチ位置(X,Y)の具体例を示した図である。すなわち図9(a)は、実際のx座標と、検出されるx座標値(X)との関係を示すx−X座標対応図、図9(b)は、実際のy座標と、検出されるy座標値(Y)との関係を示すy−Y座標対応図である。   FIG. 9 shows the pitch Px in the x-axis direction, which is the horizontal spacing between the plurality of hall elements 43, and the pitch in the y-axis direction, which is the vertical spacing between the plurality of hall elements 43, as shown in FIG. It is the figure which showed the specific example of the touch position (X, Y) detected (calculated) by the control part 53 when both Py are 5 mm. 9A is an x-X coordinate correspondence diagram showing the relationship between the actual x coordinate and the detected x coordinate value (X), and FIG. 9B is the actual y coordinate detected. It is a y-Y coordinate corresponding | compatible figure which shows the relationship with y coordinate value (Y).

なお、図9は、実際のタッチ位置が、図7(a)にP(0,0)で示した列番号、及び行番号が共に「0」であるセンサの中心と、P(m,n)で示した列番号、及び行番号が共に「1」であるセンサの中心とを結ぶ直線を複数に等分する複数位置であるときの、複数のタッチ位置に応じた検出結果を示した図である。   Note that FIG. 9 shows that the actual touch position is the center of the sensor whose column number and row number indicated by P (0,0) in FIG. 7A are both “0”, and P (m, n The figure which showed the detection result according to the several touch position when it is a several position which equally divides the straight line which ties the center of the sensor whose row number and row number are both "1" into several into a plurality. It is.

以上のように、本実施形態においては、磁石ペン101による指示があった場合、制御部53は、タッチ位置が含まれるタッチ領域を判定した後、判定したタッチ領域を区画する4つのセンサの検出値に基づいてタッチ位置を取得する。   As described above, in this embodiment, when there is an instruction from the magnetic pen 101, the control unit 53 determines the touch area including the touch position, and then detects four sensors that divide the determined touch area. Get the touch position based on the value.

このため、本実施形態においては、タッチ位置が、センサ(ホール素子43)が配置されていない位置、つまり隣接する任意のセンサ間における任意の位置であっても、図9に示したようにタッチ位置を一定の精度で検出することができる。よって、本実施形態においては、使用する磁気センサの数を増やすことなく高解像度の位置検出を行うことができる。   For this reason, in this embodiment, even if the touch position is a position where the sensor (Hall element 43) is not arranged, that is, an arbitrary position between arbitrary adjacent sensors, as shown in FIG. The position can be detected with a certain accuracy. Therefore, in the present embodiment, position detection with high resolution can be performed without increasing the number of magnetic sensors to be used.

係ることから、例えば制御部53におけるステップSA10の処理が、検出したタッチ位置を結んだ線、つまり磁石ペン101の軌跡を表す軌跡線をLCM11に表示させる処理である場合には、従来よりも細い軌跡線を表示することができる。   Therefore, for example, when the process of step SA10 in the control unit 53 is a process of displaying on the LCM 11 a line connecting the detected touch positions, that is, a locus line representing the locus of the magnet pen 101, it is narrower than before. Trajectory lines can be displayed.

図10(a)は、ホール素子43の配置と、LCM11に表示させることができる軌跡線200の太さとの関係を便宜的に示した図であり、軌跡線200がx軸に平行な横線である場合と、y軸に平行な縦線である場合と、右斜め45度の斜線である場合とを例示した図である。また、図10(b)は、従来技術によって磁石ペン101のタッチ位置を検出する場合における軌跡線200の太さを示した、図10(a)に対応する図である。   FIG. 10A is a diagram conveniently showing the relationship between the arrangement of the Hall elements 43 and the thickness of the locus line 200 that can be displayed on the LCM 11. The locus line 200 is a horizontal line parallel to the x-axis. It is the figure which illustrated the case where it is, the case where it is a vertical line parallel to a y-axis, and the case where it is a 45 degree diagonal line. FIG. 10B is a diagram corresponding to FIG. 10A showing the thickness of the locus line 200 when the touch position of the magnet pen 101 is detected by the conventional technique.

ここで、本実施形態においては、タッチ領域を区画する各センサのうちで最大の検出値A(m,n)が得られた特定のセンサの位置を示す値として、列番号(m)と行番号(n)とを用いてタッチ位置(X,Y)を算出する場合について説明した。しかし、タッチ位置(X,Y)の算出に際しては、特定のセンサの位置を示す値としてXY座標における特定のセンサの座標位置(x,y)を用いても構わない。   Here, in the present embodiment, the column number (m) and the row are used as values indicating the position of the specific sensor from which the maximum detection value A (m, n) is obtained among the sensors that divide the touch area. The case where the touch position (X, Y) is calculated using the number (n) has been described. However, when calculating the touch position (X, Y), the coordinate position (x, y) of the specific sensor in the XY coordinates may be used as a value indicating the position of the specific sensor.

特定のセンサの座標位置(x,y)を用いる場合、例えば式(1−1)は以下の式(1−5)   When the coordinate position (x, y) of a specific sensor is used, for example, the expression (1-1) is expressed by the following expression (1-5)

Figure 0005526898
に変更すればよい。
Figure 0005526898
Change to

(実施形態2)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、図1〜図4に示した第1の実施形態と同様の構成を有した入力パネル付き表示装置に関するものである。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a display device with an input panel having the same configuration as that of the first embodiment shown in FIGS.

本実施形態の入力パネル付き表示装置においては、制御部53を構成するROMに、タッチ位置の検出に際し、制御部53に、第1の実施形態とは異なる計算式を用いてタッチ位置を計算させるためのプログラムが記憶されている。   In the display device with an input panel of the present embodiment, the ROM constituting the control unit 53 causes the control unit 53 to calculate the touch position using a calculation formula different from that of the first embodiment when detecting the touch position. A program for storing is stored.

まず、本実施形態で使用する計算式について説明する。本実施形態で使用する計算式も、タッチ領域を区画する4つのセンサの検出値(ホール素子43のホール出力電圧)を、タッチ領域内におけるタッチ位置のx軸方向、及びy軸方向への偏り度合を表す値として使用するものある。   First, calculation formulas used in this embodiment will be described. In the calculation formula used in the present embodiment, the detection values of the four sensors that partition the touch area (the hall output voltage of the hall element 43) are also biased in the x-axis direction and the y-axis direction of the touch position in the touch area. Some are used as a value indicating the degree.

ただし、本実施形態で使用する計算式は、タッチ位置からの距離の変化に対応する各センサの検出値の実際の変化特性を反映したものであり、各センサの検出値の変化がタッチ位置からの距離の3乗に反比例することを前提として以下のように導出した計算式である。   However, the calculation formula used in the present embodiment reflects the actual change characteristic of the detection value of each sensor corresponding to the change in the distance from the touch position, and the change in the detection value of each sensor from the touch position. This is a calculation formula derived as follows on the assumption that it is inversely proportional to the cube of the distance.

すなわちタッチ位置がいずれかのセンサの直上であるとき、そのセンサの検出値Pは、図7(b)に示したようにLCM11の表面からセンサまでの距離をdとすれば、

= α×−3 ・・・(2−1)

により表すことができる。αは定数であり、この定数αは、

α= P × ・・・(2−2)

で表すことができる。
That is, when the touch position is directly above any of the sensors, the detection value P 0 of the sensor is as follows, assuming that the distance from the surface of the LCM 11 to the sensor is d as shown in FIG.

P 0 = α × d −3 (2-1)

Can be represented by α is a constant, and this constant α is

α = P 0 × d 3 (2-2)

It can be expressed as

一方、任意のタッチ位置を含むタッチ領域が、例えば特定のセンサ(最大検出値が得られたセンサ)の右下領域である場合、図11に示したように、実際のタッチ位置B(x,y)からタッチ領域の上辺となる線分までの距離をΔy、実際のタッチ位置B(x,y)からタッチ領域の左辺となる線分までの距離をΔxとすれば、特定のセンサP(m,n)と、特定のセンサの右及び下にそれぞれ位置するセンサP(m+1,n),P(m,n+1)との検出値A(m,n),A(m+1,n),A(m,n+1)は、

A(m,n)= α{(Δx) +(Δy) +d−(3/2)
・・・(2−3)

A(m+1,n)= α{(Px−Δx) +(Δy) +d−(3/2)
ただし、Px:x軸方向のセンサのピッチ
・・・(2−4)

A(m,n+1)= α{(Δx) +(Py−Δy) +d−(3/2)
ただし、Py:y軸方向のセンサのピッチ
・・・(2−5)
により表すことができる。
On the other hand, when the touch area including an arbitrary touch position is, for example, the lower right area of a specific sensor (the sensor having the maximum detection value), as shown in FIG. 11, the actual touch position B (x, If the distance from y) to the line segment that is the upper side of the touch area is Δy, and the distance from the actual touch position B (x, y) to the line segment that is the left side of the touch area is Δx, a specific sensor P ( m, n) and detected values A (m, n), A (m + 1, n), A of sensors P (m + 1, n) and P (m, n + 1) respectively located on the right and bottom of the specific sensor (M, n + 1) is

A (m, n) = α {(Δx) 2 + (Δy) 2 + d 2 } − (3/2)
... (2-3)

A (m + 1, n) = α {(Px−Δx) 2 + (Δy) 2 + d 2 } − (3/2)
Where Px: sensor pitch in the x-axis direction
... (2-4)

A (m, n + 1) = α {(Δx) 2 + (Py−Δy) 2 + d 2 } − (3/2)
Where Py: sensor pitch in the y-axis direction
... (2-5)
Can be represented by

また、式(2−3)〜式(2−5)は、以下の式(2−3’)〜式(2−5’)   Further, the formulas (2-3) to (2-5) can be expressed by the following formulas (2-3 ′) to (2-5 ′).

Figure 0005526898
Figure 0005526898

つまり、各センサの検出値A(m,n),A(m+1,n),A(m,n+1)は、それぞれQ(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n+1)に変換することができる。   That is, the detection values A (m, n), A (m + 1, n), and A (m, n + 1) of each sensor are Q (m, n), Q (m + 1, n), and Q (m, n + 1), respectively. Can be converted to

ここで、

Q(m+1,n)− Q(m,n)= −2Δx×Px+Px
・・・(2−6)
であるため、距離Δxは、

Δx = (Px/2)−{(Q(m+1,n)− Q(m,n))/2Px}
・・・(2−7)
で表すことができ、距離Δyは、

Δy = (Py/2)−{(Q(m,n+1)− Q(m,n))/2Px}
・・・(2−8)
で表すことができる。
here,

Q (m + 1, n) −Q (m, n) = − 2Δx × Px + Px 2
... (2-6)
Therefore, the distance Δx is

Δx = (Px / 2) − {(Q (m + 1, n) −Q (m, n)) / 2Px}
... (2-7)
And the distance Δy is

Δy = (Py / 2) − {(Q (m, n + 1) −Q (m, n)) / 2Px}
... (2-8)
It can be expressed as

したがって、実際のタッチ位置(X,Y)は、変換後の検出値Q(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n+1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(3−1)   Therefore, the actual touch position (X, Y) includes the converted detection values Q (m, n), Q (m + 1, n), Q (m, n + 1), and the specific sensor P (m, n). The following equation (3-1) using column number m and row number n and pitches Px and Py in the x-axis direction and y-axis direction

Figure 0005526898
により表すことができる。
Figure 0005526898
Can be represented by

他方、以上と同様の手順によって、タッチ領域が特定のセンサP(m,n)の右上領域である場合における、特定のセンサP(m,n)の上に位置するセンサP(m,n−1)の検出値A(m,n−1)は、以下の式(2−9)   On the other hand, by the same procedure as described above, the sensor P (m, n−) positioned above the specific sensor P (m, n) when the touch area is the upper right area of the specific sensor P (m, n). The detected value A (m, n-1) of 1) is expressed by the following formula (2-9)

Figure 0005526898
に変換することができる。
Figure 0005526898
Can be converted to

よって、タッチ領域が特定のセンサP(m,n)の右上領域であるときの実際のタッチ位置(X,Y)は、変換後の検出値Q(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n−1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(3−2)   Therefore, the actual touch position (X, Y) when the touch area is the upper right area of the specific sensor P (m, n) is the detected values Q (m, n) and Q (m + 1, n) after conversion. , Q (m, n-1), column number m and row number n of a specific sensor P (m, n), and pitches Px and Py in the x-axis direction and y-axis direction (3-2)

Figure 0005526898
により表すことができる。
Figure 0005526898
Can be represented by

また、タッチ領域が特定のセンサP(m,n)の左下領域である場合における、特定のセンサP(m,n)の左に位置するセンサP(m−1,n)の検出値A(m−1,n)は、以下の式(2−10)   Further, when the touch area is the lower left area of the specific sensor P (m, n), the detection value A () of the sensor P (m−1, n) located to the left of the specific sensor P (m, n). m-1, n) is represented by the following formula (2-10)

Figure 0005526898
Figure 0005526898

よって、タッチ領域が特定のセンサP(m,n)の左下領域であるときの実際のタッチ位置(X,Y)は、変換後の検出値Q(m,n),Q(m−1,n),Q(m,n+1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(3−3)   Therefore, the actual touch position (X, Y) when the touch area is the lower left area of the specific sensor P (m, n) is the detected values Q (m, n), Q (m−1, n), Q (m, n + 1), column number m and row number n of a specific sensor P (m, n), and pitches Px and Py in the x-axis direction and y-axis direction (3-3)

Figure 0005526898
により表すことができる。
Figure 0005526898
Can be represented by

さらに、タッチ領域が特定のセンサP(m,n)の左上領域であるときの実際のタッチ位置(X,Y)は、変換後の検出値Q(m,n),Q(m−1,n),Q(m,n−1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた以下の式(3−4)   Furthermore, the actual touch position (X, Y) when the touch area is the upper left area of the specific sensor P (m, n) is the detected values Q (m, n), Q (m−1, n), Q (m, n-1), column number m and row number n of a specific sensor P (m, n), and pitches Px and Py in the x-axis direction and y-axis direction Formula (3-4)

Figure 0005526898
により表すことができる。
Figure 0005526898
Can be represented by

本実施形態においては、以上のように導出した計算式(3−1)〜(3−4)を使用してタッチ位置(X,Y)を計算する。なお、本実施形態においては、式(2−2)で表される定数αのデータが、設計値である距離dと、任意のセンサの実際の検出値とに基づき予め算出され、制御部53を構成するROMに記憶されているものとする。   In the present embodiment, the touch position (X, Y) is calculated using the calculation formulas (3-1) to (3-4) derived as described above. In the present embodiment, the data of the constant α expressed by the equation (2-2) is calculated in advance based on the design value distance d and the actual detection value of an arbitrary sensor, and the control unit 53 Is stored in the ROM constituting the.

次に、本実施形態において、制御部53がタッチ位置の検出に際して実行する処理の内容を、図12のフローチャートに従い説明する。   Next, in the present embodiment, the contents of processing executed when the control unit 53 detects the touch position will be described with reference to the flowchart of FIG.

タッチ位置の検出に際して制御部53は、まず、電圧供給回路51及び電圧検出回路52を動作させることによって、全てのセンサP(0,0)〜P(i,j)の検出値(ホール出力電圧)のデータA(0,0)〜A(i,j)を取得する(ステップSC1)。   When detecting the touch position, the control unit 53 first operates the voltage supply circuit 51 and the voltage detection circuit 52 to detect the detection values (hall output voltages) of all the sensors P (0,0) to P (i, j). ) Data A (0,0) to A (i, j) are acquired (step SC1).

そして、制御部53は、全てのセンサの検出値の最大値と最小値との差の絶対値が閾値以上でなければ(ステップSC2:NO)、ステップSA1の処理へ戻り、全てのセンサの検出値データA(0,0)〜A(i,j)を新たに取得する。前記閾値は、複数のホール素子43における特性のバラツキや、検出値に含まれるノイズ等を考慮して予め決められている値であり、磁石ペン101による入力パネル41(LCM11の表示画面)に対する指示があると判断できる値である。   If the absolute value of the difference between the maximum and minimum detection values of all sensors is not greater than or equal to the threshold value (step SC2: NO), the control unit 53 returns to the process of step SA1 to detect all sensors. Value data A (0, 0) to A (i, j) are newly acquired. The threshold value is a value determined in advance in consideration of variations in characteristics of the plurality of Hall elements 43, noise included in the detection value, and the like, and an instruction to the input panel 41 (display screen of the LCM 11) by the magnet pen 101. It is a value that can be determined to exist.

一方、全てのセンサの検出値の最大値と最小値との差の絶対値が閾値以上であれば(ステップSC2:YES)、制御部53は、最大の検出値が得られたセンサP(m,n)を特定した後(ステップSC3)、図6に示したタッチ領域判定処理を行う(ステップSC4)。   On the other hand, if the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection values of all the sensors is equal to or greater than the threshold value (step SC2: YES), the control unit 53 detects the sensor P (m , N) (step SC3), the touch area determination process shown in FIG. 6 is performed (step SC4).

ここまでの処理は、第1の実施形態で既説したステップSA1〜ステップSA4の処理と同一である。これ以後、制御部53は、タッチ領域判定処理によって判定したタッチ領域に応じた異なる計算式を使用することによって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を計算する。   The processing so far is the same as the processing of Step SA1 to Step SA4 already described in the first embodiment. Thereafter, the control unit 53 calculates coordinate values (X, Y) indicating the touch position by using different calculation formulas corresponding to the touch area determined by the touch area determination process.

すなわち制御部53は、タッチ領域が右下領域である場合には(ステップSC5:右下領域)、最大の検出値が得られた特定のセンサP(m,n)と、特定のセンサの右及び下にそれぞれ位置する各センサP(m+1,n),P(m,n+1)の3つのセンサの各々の検出値、つまり図8(a)に示した検出値A(m,n),A(m+1,n),A(m,n+1)を、既説した式(2−3’)〜式(2−5’)を用いて新たな検出値Q(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n+1)に変換する(ステップSC6)。   That is, when the touch area is the lower right area (step SC5: lower right area), the control unit 53 determines the specific sensor P (m, n) from which the maximum detection value is obtained and the right of the specific sensor. And the detection values of the three sensors P (m + 1, n) and P (m, n + 1) positioned below, that is, the detection values A (m, n) and A shown in FIG. (M + 1, n), A (m, n + 1) are converted into new detected values Q (m, n), Q (m + 1, Q) using the equations (2-3 ′) to (2-5 ′) described above. n) and Q (m, n + 1) (step SC6).

引き続き、制御部53は、変換後の3センサの検出値Q(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n+1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた式(3−1)によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSC7)。   Subsequently, the control unit 53 detects the detected values Q (m, n), Q (m + 1, n), Q (m, n + 1) of the three sensors after conversion, and the column number m of the specific sensor P (m, n). Then, the coordinate value (X, Y) indicating the touch position is calculated by the equation (3-1) using the row number n and the pitches Px and Py in the x-axis direction and the y-axis direction (step SC7).

また、制御部53は、タッチ領域が右上領域である場合には(ステップSC5:右上領域)、最大の検出値が得られた特定のセンサP(m,n)と、特定のセンサP(m,n)の右及び上にそれぞれ位置する各センサP(m+1,n),P(m,n−1)の3つのセンサの各々の検出値、つまり図8(b)に示した検出値A(m,n),A(m+1,n),A(m,n−1)を、既説した式(2−3’)、式(2−4’)、式(2−9)を用いて新たな検出値Q(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n−1)に変換する(ステップSC8)。   In addition, when the touch area is the upper right area (step SC5: upper right area), the control unit 53 includes the specific sensor P (m, n) from which the maximum detection value is obtained and the specific sensor P (m , N), the detected values of the three sensors P (m + 1, n) and P (m, n−1) respectively located on the right and above, that is, the detected value A shown in FIG. (M, n), A (m + 1, n), and A (m, n-1) are replaced with the previously described equations (2-3 '), (2-4'), and (2-9). And converted into new detection values Q (m, n), Q (m + 1, n), and Q (m, n-1) (step SC8).

引き続き、制御部53は、変換後の3センサの検出値Q(m,n),Q(m+1,n),Q(m,n−1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた式(3−2)によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSC9)。   Subsequently, the control unit 53 includes a column of detection values Q (m, n), Q (m + 1, n), Q (m, n−1) of the three sensors after conversion and a specific sensor P (m, n). A coordinate value (X, Y) indicating the touch position is calculated by an equation (3-2) using the number m, the row number n, and the pitches Px, Py in the x-axis direction and the y-axis direction (step SC9). ).

また、制御部53は、タッチ領域が左下領域である場合には(ステップSC5:左下領域)、最大の検出値が得られた特定のセンサP(m,n)と、特定のセンサP(m,n)の左及び下にそれぞれ位置する各センサP(m−1,n),P(m,n+1)の3つのセンサの各々の検出値、つまり図8(c)に示した検出値A(m,n),A(m−1,n),A(m,n+1)を、既説した式(2−3’)、式(2−10)、式(2−5’)を用いて新たな検出値Q(m,n),Q(m−1,n),Q(m,n+1)に変換する(ステップSC10)。   In addition, when the touch area is the lower left area (step SC5: lower left area), the control unit 53 determines the specific sensor P (m, n) from which the maximum detection value is obtained and the specific sensor P (m , N), the detected values of the three sensors P (m−1, n) and P (m, n + 1) respectively located on the left and the lower side, that is, the detected value A shown in FIG. (M, n), A (m-1, n), A (m, n + 1) are used with the previously described formulas (2-3 ′), (2-10), and (2-5 ′). And converted into new detection values Q (m, n), Q (m-1, n), and Q (m, n + 1) (step SC10).

引き続き、制御部53は、変換後の3センサの検出値Q(m,n),Q(m−1,n),Q(m,n+1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた式(3−3)によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSC11)。   Subsequently, the control unit 53 includes a column of detection values Q (m, n), Q (m−1, n), Q (m, n + 1) of the three sensors after conversion and a specific sensor P (m, n). A coordinate value (X, Y) indicating the touch position is calculated by an equation (3-3) using the number m, the row number n, and the pitches Px, Py in the x-axis direction and the y-axis direction (step SC11). ).

また、制御部53は、タッチ領域が左上領域である場合には(ステップSC5:左上領域)、最大の検出値が得られた特定のセンサP(m,n)と、特定のセンサP(m,n)の左及び上にそれぞれ位置する各センサP(m−1,n),P(m,n−1)の3つのセンサの各々の検出値、つまり図8(d)に示した検出値A(m,n),A(m−1,n),A(m,n−1)を、既説した式(2−3’)、式(2−10)、式(2−9)を用いて新たな検出値Q(m,n),Q(m−1,n),Q(m,n−1)に変換する(ステップSC12)。   In addition, when the touch area is the upper left area (step SC5: upper left area), the control unit 53 determines the specific sensor P (m, n) from which the maximum detection value is obtained and the specific sensor P (m , N), the detected values of the three sensors P (m−1, n) and P (m, n−1) respectively located on the left and above, that is, the detection shown in FIG. The values A (m, n), A (m-1, n), A (m, n-1) are converted into the previously described formulas (2-3 ′), (2-10), and (2-9). ) To convert to new detection values Q (m, n), Q (m-1, n), Q (m, n-1) (step SC12).

引き続き、制御部53は、変換後の3センサの検出値Q(m,n),Q(m−1,n),Q(m,n−1)と、特定のセンサP(m,n)の列番号m及び行番号nと、x軸方向、及びy軸方向のピッチPx,Pyとを用いた式(3−4)によって、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する(ステップSC13)。   Subsequently, the control unit 53 detects the detected values Q (m, n), Q (m−1, n), Q (m, n−1) of the three sensors after conversion, and the specific sensor P (m, n). The coordinate value (X, Y) indicating the touch position is calculated by the equation (3-4) using the column number m and row number n of the above and the pitches Px and Py in the x-axis direction and the y-axis direction ( Step SC13).

しかる後、制御部53は、ステップSC6〜ステップSC12のいずれかの処理で計算した座標(X,Y)を検出位置として、タッチ位置に応じた処理を行う(ステップSC14)。タッチ位置に応じた処理は、例えばタッチ位置に対応して予め決められているLCM11での文字や画像の表示等である。以後、制御部53は、ステップSC1〜ステップSC14の処理を繰り返す。   Thereafter, the control unit 53 performs a process according to the touch position using the coordinates (X, Y) calculated in any of the processes of steps SC6 to SC12 as the detection position (step SC14). The processing corresponding to the touch position is, for example, display of characters and images on the LCM 11 that is determined in advance corresponding to the touch position. Thereafter, control unit 53 repeats the processes of steps SC1 to SC14.

図13は、本実施形態において制御部53によって検出(計算)されるタッチ位置(X,Y)の具体例を示した、図9に対応する図である。   FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 9 and showing a specific example of the touch position (X, Y) detected (calculated) by the control unit 53 in the present embodiment.

以上のように本実施形態においても、磁石ペン101による指示があった場合、制御部53は、タッチ位置が含まれるタッチ領域を判定した後、判定したタッチ領域を区画する4つのセンサの検出値に基づいてタッチ位置を示す座標値(X,Y)を取得する。   As described above, also in this embodiment, when there is an instruction from the magnet pen 101, the control unit 53 determines the touch area including the touch position, and then detects the detected values of the four sensors that divide the determined touch area. The coordinate value (X, Y) indicating the touch position is acquired based on the above.

したがって、第1の実施形態と同様、タッチ位置が、センサ(ホール素子43)が配置されていない位置、つまり隣接する任意のセンサ間における任意の位置であっても、図13に示したようにタッチ位置を検出することができる。よって、本実施形態においては、使用する磁気センサの数を増やすことなく高解像度の位置検出を行うことができる。   Therefore, as in the first embodiment, even if the touch position is a position where the sensor (Hall element 43) is not arranged, that is, an arbitrary position between arbitrary adjacent sensors, as shown in FIG. The touch position can be detected. Therefore, in the present embodiment, position detection with high resolution can be performed without increasing the number of magnetic sensors to be used.

しかも、本実施形態においては、タッチ位置を示す座標値(X,Y)を、各センサにおけるタッチ位置からの距離に対応する検出値の実際の変化特性に基づいた計算式を使用して行うことから、図13に示したようにタッチ位置を高精度で検出することができる。   Moreover, in this embodiment, the coordinate values (X, Y) indicating the touch position are calculated using a calculation formula based on the actual change characteristics of the detected value corresponding to the distance from the touch position in each sensor. Thus, the touch position can be detected with high accuracy as shown in FIG.

すなわち第1の実施形態においては、各センサの検出値が、各センサとタッチ位置との間の距離に比例して変化することを前提とした計算式を使用してタッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出する。そのため、図9に示したように、タッチ位置がセンサの直上(中心)に近い場合には、タッチ位置の検出精度が大きく低下する。   In other words, in the first embodiment, the coordinate value indicating the touch position using a calculation formula based on the assumption that the detection value of each sensor changes in proportion to the distance between each sensor and the touch position ( X, Y) is calculated. For this reason, as shown in FIG. 9, when the touch position is close to the top (center) of the sensor, the detection accuracy of the touch position is greatly reduced.

これに対し、本実施形態においては、各センサにおけるタッチ位置からの距離に対応する検出値の変化特性に基づいた計算式を使用してタッチ位置を示す座標値(X,Y)を算出するため、タッチ位置がセンサの直上(中心)に近い場合であっても、タッチ位置の検出精度が低下することがない。よって、第1の実施形態と比べても、より高解像度の位置検出を行うことができる。   On the other hand, in the present embodiment, the coordinate value (X, Y) indicating the touch position is calculated using a calculation formula based on the change characteristic of the detection value corresponding to the distance from the touch position in each sensor. Even when the touch position is close to the top (center) of the sensor, the detection accuracy of the touch position does not decrease. Therefore, position detection with higher resolution can be performed as compared with the first embodiment.

係ることから、例えば制御部53におけるステップSC14の処理が、検出したタッチ位置を結んだ線、つまり磁石ペン101の軌跡を表す軌跡線をLCM11に表示させる処理である場合には、第1の実施形態よりも細い軌跡線を表示することができる。図14は、ホール素子43の配置と、本実施形態においてLCM11に表示させることができる軌跡線200の太さとの関係を便宜的に示した、図10に対応する図である。   Therefore, for example, when the process of step SC14 in the control unit 53 is a process of displaying on the LCM 11 a line connecting the detected touch positions, that is, a locus line representing the locus of the magnet pen 101, the first implementation is performed. A trajectory line narrower than the form can be displayed. FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 10 showing the relationship between the arrangement of the Hall elements 43 and the thickness of the locus line 200 that can be displayed on the LCM 11 in the present embodiment for convenience.

ここで、本実施形態において説明した計算式は一例であり、本発明の実施に際しては他の計算式を用いてタッチ位置(X,Y)を算出しても構わない。その場合であっても、各センサにおけるタッチ位置からの距離に対応する検出値の実際の変化特性に基づいた計算式を使用すれば、本実施形態と同様に、タッチ位置を高精度で検出することができる。   Here, the calculation formula described in the present embodiment is an example, and the touch position (X, Y) may be calculated using another calculation formula when the present invention is implemented. Even in this case, if a calculation formula based on the actual change characteristic of the detection value corresponding to the distance from the touch position in each sensor is used, the touch position is detected with high accuracy as in the present embodiment. be able to.

なお、第1の実施形態、及び第2の実施形態においては、ホール素子43が絶縁性基板42上に複数行及び複数列をなすマトリックス状に配置されている構成(図3)について説明した。しかし、タッチ位置(X,Y)の算出に使用する計算式は複雑なるが、ホール素子43は、例えば各行における複数のホール素子43が1行おきに半ピッチずれたデルタ状に配置されていても構わない。   In the first embodiment and the second embodiment, the configuration (FIG. 3) in which the Hall elements 43 are arranged in a matrix form having a plurality of rows and a plurality of columns on the insulating substrate 42 has been described. However, although the calculation formula used for calculating the touch position (X, Y) is complicated, the Hall elements 43 are arranged in a delta shape in which, for example, a plurality of Hall elements 43 in each row are shifted by a half pitch every other row. It doesn't matter.

1 入力パネル付き表示装置
11 LCM
31 面光源
41 入力パネル
42 絶縁性基板
43 ホール素子
44 素子本体
45a,45b 入力端子
46a,46b 出力端子
47a 第1の電圧供給線
47b 第2の電圧供給線
48a 第1の信号出力線
48b 第2の信号出力線
51 電圧供給回路
52 電圧検出回路
53 制御部
54 表示駆動回路
101 磁石ペン
1 Display device with input panel 11 LCM
31 Surface light source 41 Input panel 42 Insulating substrate 43 Hall element 44 Element body 45a, 45b Input terminal 46a, 46b Output terminal 47a First voltage supply line 47b Second voltage supply line 48a First signal output line 48b Second Signal output line 51 voltage supply circuit 52 voltage detection circuit 53 control unit 54 display drive circuit 101 magnet pen

Claims (14)

互いに離間して配置されるとともに、任意の入力位置における磁気を個別に検出する複数の磁気センサと、
隣接する一組の前記磁気センサによってそれぞれ区画される複数の領域のうちの該領域を区画する当該一組の磁気センサの検出値の総和が最大である領域を、前記入力位置が含まれる特定領域として判定する判定手段と、
記判定手段により判定された前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサのうちの前記検出値が最大である特定の前記磁気センサの位置と、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値とに基づいて前記入力位置を算出する算出手段と、
を備え、
前記算出手段は、前記磁気センサの前記検出値が前記入力位置から前記磁気センサまでの距離の3乗に反比例することに基づいて、前記入力位置を算出する、
ことを特徴とする位置検出装置。
A plurality of magnetic sensors arranged separately from each other and individually detecting magnetism at an arbitrary input position;
Of the plurality of regions defined respectively by the adjacent pair of the magnetic sensor, the area sum is the maximum of the detected value of the pair of magnetic sensors for partitioning an equivalent region includes the input position Determining means for determining as a specific area;
The position of certain of the magnetic sensor the detected value is the largest among the set of magnetic sensors partitioning the specific region determined by the previous SL-size constant means, the set of partitioning the specific region and the detected value of the magnetic sensor, and calculating means for calculating said input position based on,
Bei to give a,
The calculation means calculates the input position based on the detection value of the magnetic sensor being inversely proportional to the cube of the distance from the input position to the magnetic sensor.
A position detecting device characterized by that.
前記算出手段は、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値のうち、最大の検出値と当該最大の検出値以外の少なくとも1つの検出値とに基づいて、前記入力位置を算出することを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。 The calculation unit, the one of the detection values of the set of magnetic sensors defining the specific area, based on at least one detection value other than the maximum of the detected value and the detection value of the maximum, the input position The position detection device according to claim 1 , wherein: 前記算出手段は、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値を、前記入力位置の前記特定領域内でのXY座標におけるx軸方向、及びy軸方向への偏り度合を表す値として使用する計算によって、前記入力位置を算出することを特徴とする請求項2記載の位置検出装置。 The calculation means represents the detected values of the set of magnetic sensors that divide the specific area, the degree of deviation of the input position in the XY coordinates in the specific area in the x-axis direction and the y-axis direction. by calculation using the value, the position detecting device according to claim 2, characterized in that for calculating said input position. 前記磁気センサは、ホール素子であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の位置検出装置。The position detecting device according to claim 1, wherein the magnetic sensor is a Hall element. 前記ホール素子は、半導体薄膜を有するホール素子本体に、第1の入力端子、第2の入力端子、第1の出力端子及び第2の出力端子が設けられた4端子素子であり、The Hall element is a four-terminal element in which a Hall element body having a semiconductor thin film is provided with a first input terminal, a second input terminal, a first output terminal, and a second output terminal.
前記第1の入力端子及び前記第2の入力端子と、前記第1の出力端子及び前記第2の出力端子と、は前記ホール素子内において互いに対角をなす位置で前記半導体薄膜と電気的に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。The first input terminal and the second input terminal, and the first output terminal and the second output terminal are electrically connected to the semiconductor thin film at positions diagonal to each other in the Hall element. The position detection device according to claim 4, wherein the position detection device is connected.
前記第1の入力端子と前記第2の入力端子とは、前記ホール素子内において第1の対角線をなすように前記半導体薄膜と電気的に接続されているとともに、前記第1の出力端子と前記第2の出力端子とは、前記ホール素子内において当該第1の対角線と交差する第2の対角線をなすように前記半導体薄膜と電気的に接続されていることを特徴とする請求項5に記載の位置検出装置。The first input terminal and the second input terminal are electrically connected to the semiconductor thin film so as to form a first diagonal line in the Hall element, and the first output terminal and the second input terminal The second output terminal is electrically connected to the semiconductor thin film so as to form a second diagonal line that intersects the first diagonal line in the Hall element. Position detection device. 前記半導体薄膜は、InSbを含むことを特徴とする請求項5又は6に記載の位置検出装置。The position detection device according to claim 5, wherein the semiconductor thin film contains InSb. 二次元情報を表示する表示素子と、
互いに離間して配置されるとともに、前記表示素子を介して任意の入力位置における磁気を個別に検出する複数の磁気センサと、
隣接する一組の前記磁気センサによってそれぞれ区画される複数の領域のうちの該領域を区画する当該一組の磁気センサの検出値の総和が最大である領域を、前記入力位置が含まれる特定領域として判定する判定手段と、
記判定手段により判定された前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサのうちの前記検出値が最大である特定の前記磁気センサの位置と、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値と、に基づいて前記入力位置を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記入力位置に応じて前記表示素子における前記二次元情報の表示動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記算出手段は、前記磁気センサの前記検出値が前記入力位置から前記磁気センサまでの距離の3乗に反比例することに基づいて、前記入力位置を算出する、
ことを特徴とする位置検出機能付き表示装置。
A display element for displaying two-dimensional information;
A plurality of magnetic sensors arranged separately from each other and individually detecting magnetism at an arbitrary input position via the display element;
Of the plurality of regions defined respectively by the adjacent pair of the magnetic sensor, the area sum is the maximum of the detected value of the pair of magnetic sensors for partitioning an equivalent region includes the input position Determining means for determining as a specific area;
The position of certain of the magnetic sensor the detected value is the largest among the set of magnetic sensors partitioning the specific region determined by the previous SL-size constant means, the set of partitioning the specific region Calculating means for calculating the input position based on the detection value of the magnetic sensor;
And control means for controlling the display operation of the two-dimensional information on the display device in response to the input position calculated by said calculation means,
Bei to give a,
The calculation means calculates the input position based on the detection value of the magnetic sensor being inversely proportional to the cube of the distance from the input position to the magnetic sensor.
A display device with a position detection function.
前記算出手段は、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値のうちの、最大の検出値と当該最大の検出値以外の少なくとも1つの検出値とに基づいて、前記入力位置を算出することを特徴とする請求項8に記載の位置検出装置。The calculation means is configured to determine the input position based on a maximum detection value and at least one detection value other than the maximum detection value among the detection values of the set of magnetic sensors that define the specific region. The position detecting device according to claim 8, wherein: 前記算出手段は、前記特定領域を区画する前記一組の磁気センサの前記検出値を、前記入力位置の前記特定領域内でのXY座標におけるx軸方向、及びy軸方向への偏り度合を表す値として使用する計算によって、前記入力位置を算出することを特徴とする請求項9に記載の位置検出装置。The calculation means represents the detected values of the set of magnetic sensors that divide the specific area, the degree of deviation of the input position in the XY coordinates in the specific area in the x-axis direction and the y-axis direction. The position detection device according to claim 9, wherein the input position is calculated by calculation used as a value. 前記磁気センサは、ホール素子であることを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の位置検出装置。The position detection device according to claim 8, wherein the magnetic sensor is a Hall element. 前記ホール素子は、半導体薄膜を有するホール素子本体に、第1の入力端子、第2の入力端子、第1の出力端子及び第2の出力端子が設けられた4端子素子であり、The Hall element is a four-terminal element in which a Hall element body having a semiconductor thin film is provided with a first input terminal, a second input terminal, a first output terminal, and a second output terminal.
前記第1の入力端子及び前記第2の入力端子と、前記第1の出力端子及び前記第2の出力端子と、は前記ホール素子内において互いに対角をなす位置で前記半導体薄膜と電気的に接続されていることを特徴とする請求項11に記載の位置検出装置。The first input terminal and the second input terminal, and the first output terminal and the second output terminal are electrically connected to the semiconductor thin film at positions diagonal to each other in the Hall element. The position detection device according to claim 11, wherein the position detection device is connected.
前記第1の入力端子と前記第2の入力端子とは、前記ホール素子内において第1の対角線をなすように前記半導体薄膜と電気的に接続されているとともに、前記第1の出力端子と前記第2の出力端子とは、前記ホール素子内において当該第1の対角線と交差する第2の対角線をなすように前記半導体薄膜と電気的に接続されていることを特徴とする請求項12に記載の位置検出装置。The first input terminal and the second input terminal are electrically connected to the semiconductor thin film so as to form a first diagonal line in the Hall element, and the first output terminal and the second input terminal 13. The second output terminal is electrically connected to the semiconductor thin film so as to form a second diagonal line that intersects the first diagonal line in the Hall element. Position detector. 前記半導体薄膜は、InSbを含むことを特徴とする請求項12又は13に記載の位置検出装置。The position detection device according to claim 12, wherein the semiconductor thin film contains InSb.
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