JP6677587B2 - 位置検出装置及び位置検出センサの制御方法 - Google Patents
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Description
軸心方向に巻回された位置指示用コイルを有する電子ペンを収納する収納部を備える位置検出装置において、
前記収納部に近接して配置される平面状コイルであって、当該平面状コイルの中心軸方向が前記収納部に収納された前記電子ペンの前記軸心方向に交差する方向となるとともに、前記平面状コイルの面と前記収納部に収納された前記電子ペンの軸心とがほぼ平行となり、発生させる磁束のうち、当該電子ペンの前記位置指示用コイルに対して互いに逆方向に鎖交する磁束の数が、等しくならない位置に配置される平面状コイルと、
前記平面状コイルへの信号の供給と電磁誘導による前記平面状コイルを通じた信号の受信とを交互に実行するように制御する第1の制御手段と、
前記平面状コイルを通じて受信する信号の有無に応じて、前記収納部での前記電子ペンの挿抜の状態を検知する第1の検知手段と
を備えることを特徴とする。
[電子機器の具体例]
この発明に係る位置検出装置と、当該位置検出装置に対して用いられる電子ペン(ペン型の位置指示器)とからなる入力装置が搭載されて構成された電子機器の一例を、図1を参照して説明する。この例の電子機器は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置を備えるタブレットPCや高機能携帯電話端末であり、位置検出装置が搭載された電子機器本体1と、電子ペン2とからなる。
次に、図1に示した電子機器本体1に搭載された電磁誘導方式の位置検出センサに対して位置指示を行う電子ペン2の構成例について説明する。図2は、この実施形態の電子ペン2の構成例を説明するための図であり、図2(A)は電子ペン2の断面図を、図2(B)は電子ペン2の等価回路を示している。
次に、図2を用いて説明した電磁誘導授受方式の電子ペン2を用いた指示位置および筆圧の検出(検知)を行う電磁誘導授受方式の位置検出装置100の実施形態の回路構成例について説明する。図3は、電子ペン2の概略構成及び位置検出装置100の回路構成例を示すブロック図である。上述もしたように、電子機器本体1には、電磁誘導方式の位置検出装置と静電結合方式の位置検出装置とが搭載されるが、図3に示す位置検出装置100が、電磁誘導方式の位置検出装置として電子機器本体1に搭載される。
図4は、平面状コイル160と電子ペン2のコイル21との位置関係と平面状コイル160が発生させる磁界および磁束について説明するための図である。電子ペン2に内蔵されるコイル21は、上述もしたが、図4(A)、(B)において電子ペン2上において点線で示した軸心方向に沿って巻回されたものである。また、電子ペン2を収納する収納部11の近傍に設けられる平面状コイル160は、収納部11に収納される電子ペン2のコイル21の近傍に、図4(A)、(B)に示すように、電子ペン2の軸心とほぼ平行となるように設けられるものである。
次に、図3を用いて説明した構成を有する位置検出装置100の処理制御部150による処理制御の具体例について説明する。図6は、電子機器本体1のメイン電源が投入された後において、位置検出装置100の処理制御部150により実行される処理を説明するためのフローチャートである。図6に示すフローチャートの処理は、この出願にかかる発明の「位置検出センサの制御方法」が適用されたものである。
図7は、実施形態の電子ペンの概略構成及び第2の実施形態の位置検出装置100Aを説明するためのブロック図である。以下に説明する第2の実施形態の位置検出装置100Aもまた、第1の実施形態の位置検出装置100と同様に、電磁誘導方式のものであり、図1に示した電子機器本体1内に静電結合方式の位置検出装置とともに搭載されて用いられる。したがって、この第2の実施形態の位置検出装置100Aも、図1、図2を用いて説明した電子ペン2により操作される。
次に、図7を用いて説明した構成を有する第2の実施形態の位置検出装置100Aの処理制御部150による処理制御の具体例について説明する。図8は、電子機器本体1のメイン電源が投入された後において、第2の実施形態の位置検出装置100Aの処理制御部150により実行される処理を説明するためのフローチャートである。図8に示すフローチャートの処理は、この出願にかかる発明の「位置検出センサの制御方法」が適用されたものである。
図9は、第3の実施形態の位置検出装置100Bを説明するためのブロック図である。以下に説明する第3の実施形態の位置検出装置100Bもまた、第1、第2の実施形態の位置検出装置100、100Aと同様に、電磁誘導方式のものであり、図1に示した電子機器本体1内に静電結合方式の位置検出装置とともに搭載されて用いられる。したがって、この第3の実施形態の位置検出装置100Bも、図1、図2を用いて説明した電子ペン2により操作される。
上述した第1、第2、第3の実施形態の位置検出装置100、100A、100Bでは、防水仕様の実現、製造工程の複雑化の回避、携帯情報端末の薄型化に対応できると共に、消費電力の省力化をも実現できる。これにより、携帯情報端末に使用して好適な位置検出装置、位置検出センサの制御方法が実現できる。
上述した実施形態では、電子機器本体1には、電磁誘導方式の位置検出装置と、静電結合方式の位置検出装置との両方が搭載されるものとして説明したが、これに限るものではない。電磁誘導方式の位置検出装置だけが搭載される場合にも、この発明を適用できることは言うまでもない。
Claims (10)
- 軸心方向に巻回された位置指示用コイルを有する電子ペンを収納する収納部を備える位置検出装置において、
前記収納部に近接して配置される平面状コイルであって、当該平面状コイルの中心軸方向が前記収納部に収納された前記電子ペンの前記軸心方向に交差する方向となるとともに、前記平面状コイルの面と前記収納部に収納された前記電子ペンの軸心とがほぼ平行となり、発生させる磁束のうち、当該電子ペンの前記位置指示用コイルに対して互いに逆方向に鎖交する磁束の数が、等しくならない位置に配置される平面状コイルと、
前記平面状コイルへの信号の供給と電磁誘導による前記平面状コイルを通じた信号の受信とを交互に実行するように制御する第1の制御手段と、
前記平面状コイルを通じて受信する信号の有無に応じて、前記収納部での前記電子ペンの挿抜の状態を検知する第1の検知手段と
を備えることを特徴とする位置検出装置。 - 前記平面状コイルは、発生させる磁束のうち向きが同一方向の磁束だけが、前記収納部に収納された前記電子ペンの前記位置指示用コイルに対して鎖交する位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 前記平面状コイルは、前記電子ペンが前記収納部に収納された場合において、当該平面状コイルの一部分を通る前記中心軸方向に、前記電子ペンの前記位置指示用コイルの一部が位置することになる位置に、あるいは、当該平面状コイルの一部に偏った位置に、前記電子ペンの前記位置指示用コイルが位置することになる位置に、配置されることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 第1の方向に配設された複数の第1のループコイルと、前記第1の方向と交差する第2の方向に配設された複数の第2のループコイルを有し、前記電子ペンによって指示される位置を検出する位置検出センサと、
複数の前記第1のループコイルと複数の前記第2のループコイルの内、信号を送信するループコイルを特定して信号を供給するように制御し、信号を受信するループコイルを特定して信号を受信するように制御する第2の制御手段と、
信号を受信するコイルとして特定したコイルからの信号に基づいて、前記位置検出センサ上の前記電子ペンによる指示位置を検出する第2の検出手段と、
前記第1の検出手段により、前記電子ペンが前記収納部に収納されている状態であることが検出されている場合には、少なくとも前記第2の制御手段を制御して、前記位置検出センサを通じた前記電子ペンによって指示される位置の検出を行わないように制御する位置検出制御手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 - 前記第1の制御手段と第2の制御手段とは、1つの制御手段の構成とされ、
前記第1の検出手段と第2の検出手段とは、1つの検出手段の構成とされることを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。 - 前記平面状コイルは、前記位置検出センサの複数の前記第1のループコイルと複数の前記第2のループコイルとの内の1つが用いられて形成されており、
前記第1の制御手段と第2の制御手段とは、1つの制御手段の構成とされ、
前記第1の検出手段と第2の検出手段とは、1つの検出手段の構成とされることを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。 - 前記平面状コイルは、フレキシブルプリント配線板として実現されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の位置検出装置。
- 前記平面状コイルの下側には、磁性シートが配置されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の位置検出装置。
- 前記平面状コイルの下側には、電磁シールドが設けられることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の位置検出装置。
- 軸心方向に巻回された位置指示用コイルを有する電子ペンを収納する収納部と、前記収納部に近接して配置される平面状コイルであって、当該平面状コイルの中心軸方向が前記収納部に収納された前記電子ペンの前記軸心方向に交差する方向となるとともに、前記平面状コイルの面と前記収納部に収納された前記電子ペンの軸心とがほぼ平行となり、発生させる磁束のうち、当該電子ペンの前記位置指示用コイルに対して互いに逆方向に鎖交する磁束の数が、等しくならない位置に配置される平面状コイルと、第1の方向に配設された複数の第1のループコイルと前記第1の方向と交差する第2の方向に配設された複数の第2のループコイルを有し、前記電子ペンによって指示される位置を検出する位置検出センサと、を備えた位置検出装置において用いられる前記位置検出センサの制御方法であって、
第1の制御手段が、前記平面状コイルへの信号の供給と電磁誘導による前記平面状コイルを通じた信号の受信とを交互に実行するように制御する第1の制御工程と、
第1の検知手段が、前記平面状コイルを通じて受信する信号の有無に応じて、前記収納部での前記電子ペンの挿抜の状態を検知する第1の検知工程と、
第2の制御手段が、複数の前記第1のループコイルと複数の前記第2のループコイルの内、信号を送信するループコイルを特定して信号を供給するように制御し、信号を受信するループコイルを特定して信号を受信するように制御する第2の制御工程と、
第2の検出手段が、信号を受信するコイルとして特定したコイルからの信号に基づいて、前記位置検出センサ上の前記電子ペンによる指示位置を検出する第2の検出工程と、
位置検出制御手段が、前記第1の検出手段により、前記電子ペンが前記収納部に収納されている状態であることが検出されている場合には、少なくとも前記第2の制御手段を制御して、前記位置検出センサを通じた前記電子ペンによって指示される位置の検出を行わないように制御する位置検出制御工程と
を有することを特徴とする位置検出センサの制御方法。
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