JP7189291B2 - 位置検出センサおよび位置検出装置 - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、電子ペンや使用者の指などの指示体による指示入力を可能にする位置検出センサ、当該位置検出センサを用いた位置検出装置に関する。
スマートフォンなどと呼ばれる高機能携帯電話端末やタブレットＰＣ（Personal Computer）など、筐体前面の大部分が表示画面となる種々の電子機器が広く利用されている。これらの電子機器には、表示画面に対応する検出エリアを有する位置検出センサと、この位置検出センサからの出力に基づいて指示位置を検出する位置検出回路とからなる位置検出装置が搭載されている。これにより、使用者は、電子ペンや使用者の指などの指示体により表示画面上を指示することで簡単に指示入力を行うことができる。
従来からスマートフォンやタブレットＰＣなどの電子機器では、表示画面をできるだけ大きくすると共に、その細部まで適切に情報を表示することができるように、表示画面の四隅（四方のかど）は直角になっている。また、後に記す特許文献１に開示されている技術などにより、位置検出センサについても、表示画面に対応して検出エリアを拡大し、その周囲の無効エリアを極力少なくする技術も開発されている。
国際公開第２０１６／０５６２７２号
上述したように、位置検出センサの検出エリアの拡大と検出エリアの周囲の無効エリアの縮小技術の進歩に伴い、スマートフォンやタブレットＰＣには、その全体のサイズを変更することなく、より表示画面の大きな表示デバイスを搭載できるようになった。また、近年スマートフォン等のデザインとして、四隅が曲線状になっているものも増えているが、表示画面に表示可能な情報を少なくすることなく、表示画面の四隅も曲線にして、表示画面をスマートフォン等の本体の大きさに近づけることも行われてきている。
しかし、従来の位置検出センサは、四隅が直角の表示画面に対応するものである。このため、従来の位置検出センサを四隅が曲線となった表示画面に適用すると、四隅の直角部分が表示画面から大きくはみ出し、スマートフォン等の本体に収納できない場合も生じてきた。また、表示画面の四隅に限らず、外縁の一部に曲線を含む表示画面の表示部が用いられることも考えられる。
以上のことに鑑み、この発明は、位置検出センサ、位置検出装置に関し、外縁に曲線部を有する表示画面が用いられる場合であっても、当該表示画面上の指示位置を適切に検出できるようにすることを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の位置検出センサは、
外縁に曲線部を含む表示画面を備えた表示部に対応して設けられ、
指示体による前記表示画面上の指示位置を検出するために、複数ターンの複数のループコイルが配置されて形成された検出エリアを有し、
前記表示画面は、２つの短い端辺と２つの長い端辺を有する略長方形状であり、
前記曲線部は、前記略長方形状の前記表示画面の四隅に位置し、
複数ターンの複数の前記ループコイルのうち最も端辺側に位置するループコイルは、前記表示画面の前記曲線部に沿って曲線となった部分を有する１以上のターンを備えて、前記検出エリアを形成する
ことを特徴する。
請求項１に記載の発明の位置検出センサによれば、当該位置検出センサは、外縁に曲線部を含む表示画面を備えた表示部に対応して設けられるものであり、複数ターンの複数のループコイルが配置されて形成された検出エリアを有する。表示画面は略長方形状のものであり、曲線部は当該表示画面の四隅に位置するようにされている。当該表示画面の最も端辺側に位置するループコイルは、表示画面の前記曲線部に沿って曲線となった部分を有する１以上のターンを備えて、検出エリアを形成する。これにより、外縁に曲線部を有する表示部の表示画面に対応した検出エリアを備えた位置検出センサが実現できるようにされる。したがって、外縁に曲線部を有する表示画面が用いられる場合であっても、当該表示画面上の指示位置を適切に検出することができるようにされる。
この発明の位置検出センサ、位置検出装置の一実施の形態が適用される高機能携帯電話端末の外観と電子ペンの外観とを説明するための図である。 図１の高機能携帯電話端末の概略構成を説明するための分解斜視図である。 第１の実施の形態の位置検出センサの構成例について説明するための図である。 第１の実施の形態の位置検出装置と電子ペンの回路構成例を示す図である。 第２の実施の形態の位置検出センサの構成例について説明するための図である。 第２の実施の形態の位置検出装置と電子ペンの回路構成例等を示す図である。 側面部分にまで表示画面を拡張した高機能携帯電話端末の例を説明するための図である。
以下、図を参照しながら、この発明の位置検出センサ、位置検出装置の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
［電子機器の外観構成］
図１は、この発明による位置検出センサ、位置検出装置の一実施の形態が適用される電子機器の一例である高機能携帯電話端末（スマートフォン）の外観と、当該高機能携帯電話端末への指示入力に用いられる電子ペンの外観とを示す図である。高機能携帯電話端末１は、表示部（表示デバイス）２の比較的に大きな表示画面２Ｄが露呈する構成を有する。この実施の形態において、表示部２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）である。ＬＣＤ２の表示画面２Ｄの外縁の四角は直角ではなく丸みを帯びており曲線部となっており、デザイン的に柔らかな印象を与えるものとなっている。このように、この第１の実施の形態において、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは、その外縁に曲線部を含むものである。
そして、図１には図示しないが、高機能携帯電話端末１には、位置検出装置１００が搭載されている。この位置検出装置１００は、表示画面２Ｄ上のどの位置が指示された場合にもその指示位置が適切に検出できるように、表示画面２Ｄの全面に対応する検出エリア３Ｅを有する位置検出センサ３を備えたものである。また、電子ペン５は、使用者の手によって把持されて使用されるものであり、高機能携帯電話端末１に対して情報を入力する際に用いられるペン型の位置指示器（座標指示器）として機能する。表示画面２Ｄ上には例えば保護ガラスなどが設けられており、当該保護ガラスを介して表示画面２Ｄ上を操作面として電子ペン５により指示入力を行うことができる。
そして、高機能携帯電話端末１において、表示画面２Ｄ上で、電子ペン５により位置指示操作がされたとする。この場合、表示画面２Ｄに対応する検出エリア３Ｅを有する位置検出センサ３からの検出出力に基づいて、位置検出装置１００が備える処理制御部が、表示画面２Ｄ上での指示位置を特定する。当該処理制御部で特定された指示位置を示す情報は、高機能携帯電話端末１に搭載されている情報処理部に供給され、これに応じた処理を行うことができる。情報処理部は、例えば、ブラウザ機能、電子メール機能、電話通信機能などの種々の機能を実現することができるものである。このように、高機能携帯電話端末１は、位置検出センサ３を備えた位置検出装置１００と電子ペン５とからなるデバイスをメインの入力デバイスとする電子機器（情報処理装置）である。
なお、信号を送出するタイプの電子ペンを用いて位置指示入力が可能な位置検出装置には、電磁誘導方式（ＥＭＲ（Electro Magnetic Resonance technology）方式）のもの、アクティブ静電結合方式（ＡＥＳ（Active Electrostatic）方式）のもの、パッシブ静電結合方式のものなどが存在する。
そして、この発明はいずれの方式の位置検出センサ、位置検出装置に対しても適用可能である。以下においては、まず、第１の実施の形態として、電磁誘導方式の位置検出センサ、位置検出装置に、この発明を適用した場合について説明する。その後、第２の実施の形態として、静電結合方式の位置検出センサ、位置検出装置に、この発明を適用した場合について説明する。
［高機能携帯電話端末１の概略構成］
図２は、高機能携帯電話端末１の概略構成を説明するための分解斜視図である。図２に示すように、高機能携帯電話端末１は、筐体１Ｂ内の最下層にマザーボード４が収納され、その上にこの発明による位置検出センサ３が積層される。この位置検出センサ３の上には、表示画面２Ｄを上側（フロントパネル１Ａ側）にして表示部であるＬＣＤ２が設けられる。そして、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄの上側にフロントパネル１Ａが設けられ、これらの各収納物４、３、２が筐体１Ｂ内に保持される。
マザーボード４には、図示しないが、通信回路、ＬＣＤ２用の制御回路、後述する位置検出回路１０２等の種々の回路が搭載されている。位置検出センサ３は、この発明が適用されて構成されたものであり、マザーボード４に搭載された位置検出回路１０２と共に、位置検出装置１００を構成する。ＬＣＤ２は、マザーボード４のＬＣＤ用の制御回路に接続され、高機能携帯電話端末１の表示部として機能する。フロントパネル１ＡにはＬＣＤ２の表示画面２Ｄが露呈する開口部が設けられており、この開口部には上述もしたように保護ガラスなどが設けられている。
そして、この第１の実施の形態においては、図２に示すように、ＬＣＤ２全体と位置検出センサ３全体とは、形状、大きさとも同一である。また、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは長方形のものであるが、上述もしたように、その角部は丸みを帯びて曲線部となっている。そして、位置検出センサ３の検出エリア３Ｅは、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄと形状、大きさともほぼ同じである。すなわち、位置検出センサ３の検出エリア３Ｅもまた長方形のものであり、その角部が丸みを帯びた曲線部となっている。
そして、図２に示すように、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄの全面に対応して位置検出センサ３の検出エリア３Ｅが設けられる。つまり、表示画面２Ｄ上の位置は、必ず位置検出センサ３の検出エリア３Ｅ上の位置が対応しているので、表示画面２Ｄ上のどの位置が指示されたとしても、その指示位置を適切に検出できるようになっている。なお、位置検出センサ３の検出エリア３Ｅは、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄと、同一、あるいは、相似の関係となる。
表示画面２Ｄと検出エリア３Ｅとが同一とは、両者の間で形状及び大きさ（面積）が同じであることを意味する。また、表示画面２Ｄと検出エリア３Ｅとが相似とは、両者の間で形状が同じで大きさ（面積）が異なることを意味する。つまり、検出エリア３Ｅと表示画面２Ｄが相似というときは、検出エリア３Ｅを均等に拡大または縮小すると、表示画面２Ｄに完全に重ね合わせられる場合をいう。そして、相似の関係にある場合、検出エリア３Ｅは、表示画面２Ｄと同一か、あるいは、表示画面２Ｄよりもやや大きい（面積が大きい）ことが好ましい。表示画面２Ｄの端部部分で適切に指示位置の検出を可能にするためである。
また、図２に示したように、フロントパネル１Ａ及び筐体１Ｂからなる高機能携帯電話端末１の本体の四角も丸みを帯びて曲線部となっている。また、ＬＣＤ２と位置検出センサ３の外縁の四角も丸みを帯びて曲線部となっている。これにより、ＬＣＤ２及び位置検出センサ３の大きさを、高機能携帯電話端末１の本体の大きさに近づけることができる。
［位置検出センサ３の検出エリア３Ｅの構成］
上述したように、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは、その外縁の一部に曲線部を含むものである。また、位置検出センサ３の四隅はＬＣＤ２の表示画面２Ｄと同様に曲線部を含む形状となっている。更に、位置検出センサ３の検出エリア３Ｅは、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄと同一あるいは相似の関係となる。したがって、検出エリア３Ｅは、その外縁に表示画面２Ｄに対応して曲線部を有する。
図３は、位置検出センサ３の構成例について説明するための図である。位置検出センサ３は、図３において、長手方向（Ｘ軸方向）の長さがＬＸで、長手方向に交差する方向（Ｙ軸方向）の長さがＬＹの長方形状の絶縁フィルム３Ｋ上に電極となるループコイルが配設されて形成される。すなわち、絶縁フィルム３Ｋは、位置検出センサ３の基板となるものである。
図３（Ａ）に示すように、絶縁フィルム３Ｋの一方の面が表側となり、この表側にはその長手方向（Ｘ軸方向）に、この例では４０本のループコイルＸ１、Ｘ２、…、Ｘ４０からなるループコイル群３１Ｘが形成される。また、図３（Ｂ）に示すように、絶縁フィルム３Ｋの他方の面が裏側となり、この裏側には長手方向と交差する方向（Ｙ軸方向）に、この例では３０本のループコイルＹ１、Ｙ２、…、Ｙ３０からなるループコイル群３１Ｙが形成される。そして、ループコイル群３１Ｘが形成された表側がＬＣＤ２側（上側）になるようにされる。
図３（Ａ）、（Ｂ）において、絶縁フィルム３Ｋ上に点線で示した部分の内側が検出エリア３Ｅである。そして、絶縁フィルム３Ｋの表側においては、図３（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向の左端部には、Ｙ軸方向に長さＬＹの長辺と、位置検出センサ３の左端からＸ軸方向に長さＬＸＡの短辺とで囲まれた縦長の曲線領域が設けられる。この場合のＸ軸方向の長さＬＸＡの短辺の右端は、検出エリア３Ｅにおいて、外縁が曲線になる変化点である。すなわち、検出エリア３ＥのＸ軸方向に沿う方向の上下それぞれの外縁を、例えば中心付近から検出エリア３Ｅの左端に向かう方向に延伸して行くと、Ｘ軸方向の長さＬＸＡの右端を過ぎると外縁は徐々に曲線になる。
この位置検出センサ３の左端側の曲線領域（ＬＹ×ＬＸＡの領域）に配置するループコイルは、少なくとも検出エリア３Ｅの外縁の曲線部の近傍に位置する部分を当該曲線部に応じた形状とする。図３（Ａ）の場合には、ループコイルＸ１の上下の短辺の左側部分から左側の長辺に続く部分（検出エリア３Ｅの左側の２つの角部）を、当該曲線部に対応して曲線形状とする。なお、図３（Ａ）のＸ軸方向の右端側も同様である。
そして、絶縁フィルム３Ｋの表側においては、図３（Ａ）に示しように、左右両端側に設けられる縦長の曲線領域以外の領域、すなわち、左右の曲線領域に挟まれたＹ軸方向に長さＬＹの辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸＣの辺とで囲まれた横長の領域は直線領域とする。この直線領域内に位置するループコイルは、従来通り、短辺及び長辺とも直線とする。なお、絶縁フィルム３Ｋの表側に配置される各ループコイルＸ１、Ｘ２、…のそれぞれは、隣り合うループコイルとの間でその一部が重なり合うようにされる。これにより、検出エリア３Ｅ上において指示位置の検出が不能となる不感帯を生じさせることがないようにしている。
また、絶縁フィルム３Ｋの裏側においては、図３（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向の上端部には、位置検出センサ３の上端からＹ軸方向に長さＬＹＡの短辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸの長辺とで囲まれた横長の曲線領域が設けられる。この場合のＹ軸方向の長さＬＹＡの短辺の下端は、検出エリア３Ｅにおいて、外縁が曲線になる変化点である。すなわち、検出エリア３ＥのＹ軸方向に沿う方向の左右それぞれ外縁を、例えば中心付近から検出エリア３Ｅの上端に向かう方向に延伸して行くと、Ｙ軸方向の長さＬＹＡの下端を過ぎると外縁は徐々に曲線になる。
この位置検出センサ３の上端側の曲線領域（ＬＹＡ×ＬＸの領域）に配置するループコイルは、少なくとも検出エリア３Ｅの外縁の曲線部の近傍に位置する部分を当該曲線部に応じた形状とする。図３（Ｂ）の場合には、ループコイルＹ１の左右の短辺の上側部分から上側の長辺に続く部分（検出エリア３Ｅの上側の２つの角部）を、当該曲線部に対応して曲線形状とする。なお、図３（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向の下端側も同様である。
そして、絶縁フィルム３Ｋの裏側においては、図３（Ｂ）に示しように、上下両端側に設けられる横長の曲線領域以外の領域、すなわち、上下の曲線領域に挟まれたＹ軸方向に長さＬＹＣの辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸの辺とで囲まれた横長の領域は直線領域とする。この直線領域内に位置するループコイルは、従来通り、短辺及び長辺とも直線とする。なお、絶縁フィルム３Ｋの裏側に配置される各ループコイルＹ１、Ｙ２、…のそれぞれは、隣り合うループコイルとの間でその一部が重なり合うようにされる。これにより、検出エリア３Ｅ上において指示位置の検出が不能となる不感帯を生じさせることがないようにしている。
このようにして、基板となる絶縁フィルム３Ｋの表側にはループコイル群３１Ｘが形成され、裏側にはループコイル群３１Ｙが形成されて、位置検出センサ３が形成される。これにより、位置検出センサ３において、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄに対応して、４つの角部が曲線部となって、表示画面２Ｄに対応した検出エリア３Ｅが形成される。
［電磁誘導方式の位置検出装置１００及び電子ペン５の回路構成例］
図４は、この第１の実施の形態の高機能携帯電話端末１が備える位置検出装置１００と電子ペン５の回路構成例を示す図である。上述したように、この実施の形態の位置検出装置１００及び電子ペン５は電磁誘導方式のものである。電子ペン５は、図４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、電子ペン５に搭載されている回路基板上に設けられた共振コンデンサＣｆ等が並列に接続されることにより共振回路の構成とされたものである。
位置検出装置１００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１Ｘと、Ｙ軸方向ループコイル群３１Ｙとが積層されて位置検出コイルからなるセンサ３が形成されている。図４では簡略化しているために検出エリア３Ｅの曲線部は示していないが、位置検出センサ３は、図３を用いて説明したように、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄの外縁形状に合わせて、検出エリア３Ｅの外縁が曲線部を有するように形成されたものである。また、位置検出装置１００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群３１Ｙが接続される選択回路１０６が設けられている。選択回路１０６は、２つのループコイル群３１Ｘ，３１Ｙのうちの一のループコイルを順次選択する。
また、位置検出装置１００には、発振器１０４と、電流ドライバ１０５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とが設けられている。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、切り替え接続回路１０７の切り替えを制御すると共に、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。
発振器１０４は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器１０４は、発生した交流信号を、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２３７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。
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。
Ｘ軸方向ループコイル群３１Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群３１Ｙの各ループコイルには、電子ペン５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５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。
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５に印加されている筆圧を検出する。
なお、処理制御部１１１は、ＲＯＭ１１１Ｍに、検出エリア３Ｅの外縁近傍の指示位置を正確に検出するためのいわゆるルックアップテーブルを備えている。このルックアップテーブルは、検出エリア３Ｅの外縁近傍の電子ペン５による指示位置と、その時の指示位置近傍のループコイル群３１Ｘとループコイル群３１Ｙの複数のループコイルに発生する電圧値とを対応付けて記憶保持している。
これにより、電子ペン５による指示位置が、検出エリア３Ｅの外縁近傍であることが検出されたとする。この場合、その時の指示位置近傍の複数のループコイルに発生している誘導電圧に基づいて、ＲＯＭ１１１Ｍのルックアップテーブルを参照し、適切な指示位置を特定する。これにより、指示位置は検出エリア３Ｅの内側なのか外側なのかを適切に判別でき、指示位置が検出エリア３Ｅの内側である場合には、その正確な指示位置を特定できる。特に、検出された指示位置が検出エリア３Ｅの曲線部の近傍にある場合に、その指示位置を正確に特定できる点で大きな効果がある。
このように、位置検出センサ３を備えた電磁誘導方式の位置検出装置１００と電子ペン５とが、この実施の形態の高機能携帯電話端末１の入力デバイスとなり、電磁誘導方式の電子ペン５を用いることによって、詳細な指示入力を行うことができる。そして、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは、四角（４つの角部）が曲線部になっているが、これに対応して位置検出センサ３の検出エリア３Ｅもまた対応する四隅が曲線部になっている。これにより、曲線部の近傍も含め、表示画面２Ｄ上のどの位置を電子ペン５により指示しても、位置検出装置１００は、その指示位置を適切に検出することができる。
なお、位置検出センサ３の電極を構成するループコイルＸ１、Ｘ２、…、Ｘ４０及びループコイル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。そして、複数ターンの場合であっても、曲線部に近い部分については、当該曲線部に応じた形状となるようにすればよい。また、複数ターンのループコイルの場合、曲線部に応じた形状となるようにした部分のうち、１本は検出エリア３Ｅの外側に位置させ、その他は検出エリア３Ｅの内側に位置させることにより、検出エリア３Ｅの外縁近傍の検出感度を適切なものとするように調整することも可能である。
＜第２の実施の形態＞
［電子機器の概略構成］
次に、第２の実施の形態として、この発明を静電結合方式の位置検出センサ、位置検出装置に適用した場合について説明する。静電結合方式の位置検出センサ、位置検出装置についても、図１に示した外観を有する高機能携帯電話端末１などの電子機器に適用できる。その場合の概略構成は、図２を用いて説明した第１の実施の形態の高機能携帯電話端末１の場合とほぼ同様に構成される。しかし、第１の実施の形態の電磁誘導方式の位置検出センサ３と、以下に説明する第２の実施の形態の位置検出センサ６とでは、その設けられる位置が異なる。
第１の実施の形態の電磁誘導方式の位置検出センサ３は、ＬＣＤ２の下側に設けられたのに対して、この第２の実施の形態の静電結合方式の位置検出センサ６は、ＬＣＤ２の上側（フロントパネル１Ａ側）に設けられる。このため、静電結合方式の位置検出センサ６の場合には、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄに表示される画像が観視可能なように、いわゆる透明センサの構成とされる。以下、図２をも参照しながら、第２の実施の形態の位置検出センサ、位置検出装置の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態の静電結合方式の位置検出センサ６を用いる高機能携帯電話端末の場合には、図２に示した例を参考にすると、各構成部材は以下の順番に積層される。すなわち、筐体１Ｂの最下層から順に、マザーボード４→ＬＣＤ２→静電結合方式の位置検出センサ６が積層され、これらがフロントパネル１Ａによって筐体１Ｂ内に封入される構成となる。
この場合、筐体１Ｂ、フロントパネル１Ａ、マザーボード４、ＬＣＤ２の各部は、上述した第１の実施の形態の場合と同様に構成される。そして、この第２の実施の形態の静電結合方式の位置検出センサ６は、第１の実施の形態の位置検出センサ３と構成は異なるものの、サイズは第１の実施の形態の位置検出センサ３と同様のものとなる。すなわち、この第２の実施の形態においても、ＬＣＤ２全体と第２の実施の形態の位置検出センサ６全体とは、形状、大きさとも同一である。
また、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは長方形のものであるが、その角部は丸みを帯びて曲線部となっている。そして、第２の実施の形態の位置検出センサ６の検出エリア６Ｅは、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄと形状、大きさともほぼ同じである。すなわち、位置検出センサ６の検出エリア６Ｅもまた長方形のものであり、その角部が丸みを帯びた曲線部となっている。
そして、上述したように、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄの全面を上側から覆うようにして位置検出センサ６の検出エリア６Ｅが設けられる。これにより、表示画面２Ｄ上の位置は、必ず位置検出センサ６の検出エリア６Ｅが対応しているので、表示画面２Ｄ上のどの位置が指示されたとしても、その指示位置を正確に検出できるようになっている。
なお、この第２の実施の形態においても、位置検出センサ６の検出エリア６Ｅは、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄと同じ形状であるが、大きさは表示画面２Ｄよりもある程度大きくてもよい。また、表示画面２Ｄの端部部分でも適切に指示位置の検出が可能な範囲であれば、表示画面２Ｄよりも検出エリア３Ｅの方が小さくてもよい。すなわち、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄと位置検出センサ６の検出エリア６Ｅとは、上述した第１の実施の形態のＬＣＤ２の表示画面２Ｄと位置検出センサ３の検出エリア３Ｅとの関係と同様に、同一、あるいは、相似の関係となる。
［位置検出センサ６の検出エリア６Ｅの形成］
図５は、位置検出センサ６の構成例について説明するための図である。位置検出センサ６は、絶縁層６Ｕ上に線状電極を並べ、また、絶縁層６Ｄ上に線状電極を並べ、これらを間に中間絶縁層を介在させると共に、線状電極を並べた面を対向させて張り合わせることにより形成される。したがって、位置検出センサ６は、下側から絶縁層６Ｄ→Ｙ軸方向電極群６１Ｙ→中間絶縁層→Ｘ軸方向電極群６１Ｘ→絶縁層６Ｕの順番で積層されて構成される。なお、絶縁層６Ｄ、中間絶縁層、絶縁層６Ｕは、いずれも透明のものであり、線状電極はいずれも細線なので、透明センサの構成とされた位置検出センサ６が構成される。以下、位置検出センサ６の構成についてより具体的に説明する。
図５（Ａ）に示すように、絶縁層６Ｕの面上には、この例ではＹ軸方向に延伸された４０本の線状電極ＸＡ１、ＸＡ２、…、ＸＡ４０が、長手方向（Ｘ軸方向）に等間隔で並べられてＸ軸方向電極群６１Ｘを形成している。また、図５（Ｂ）に示すように、絶縁層６Ｄの面上には、この例ではＸ軸方向に延伸された３０本の線状電極ＹＡ１、ＹＡ２、…、ＹＡ３０が、長手方向と交差する方向（Ｙ軸方向）に等間隔で並べられて、Ｙ軸方向電極群６１Ｙを形成している。
図５（Ａ）、（Ｂ）において、絶縁層６Ｕ、６Ｄ上に点線で示した部分の内側が検出エリア６Ｅである。そして、絶縁層６Ｕにおいては、図５（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向の左端側には、Ｙ軸方向に長さＬＹの長辺と、位置検出センサ６の左端からＸ軸方向に長さＬＸＡの短辺とで囲まれた縦長の長方形の曲線領域が設けられる。同様に、Ｘ軸方向の右端側には、Ｙ軸方向に長さＬＹの長辺と、位置検出センサ６の右端からＸ軸方向に長さＬＸＢの短辺とで囲まれた縦長の長方形の曲線領域が設けられる。
そして、この第２の実施の形態の位置検出センサ６においても、左端側の曲線領域（ＬＹ×ＬＸＡの領域）と右端側の曲線領域（ＬＹ×ＬＸＢの領域）に配置する１以上の線状電極は、検出エリア６Ｅの外縁の曲線部に応じた形状とする。具体的には、左端側の曲線領域（ＬＹ×ＬＸＡの領域）内に位置する線状電極ＸＡ１、ＸＡ２の両端を検出エリア６Ｅの左端側の曲線部（角部）に合わせて曲線にする。同様に、右端側の曲線領域（ＬＹ×ＬＸＢの領域）内に位置する線状電極ＸＡ３９、ＸＡ４０の両端を検出エリア６Ｅの右端側の曲線部（角部）に合わせて曲線にする。
そして、絶縁層６Ｕにおいては、図５（Ａ）に示しように、左右両端に設けられる縦長の長方形の曲線領域以外の領域、すなわち、左右の曲線領域に挟まれたＹ軸方向に長さＬＹの辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸＣの辺とで囲まれた横長の長方形の領域は直線領域とする。この直線領域内に位置する線状電極Ｘ３～Ｘ３８は、図５（Ａ）において例えば線状電極Ｘ３、Ｘ３８が示すように、従来通りの直線の線状導体とする。
一方、絶縁層６Ｄにおいては、図５（Ｂ）に示すように、Ｙ軸方向の上端側には、位置検出センサ６の上端からＹ軸方向に長さＬＹＡの短辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸの長辺とで囲まれた横長の長方形の曲線領域が設けられる。同様に、Ｙ軸方向の下端側には、位置検出センサ６の下端からＹ軸方向に長さＬＹＢの短辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸの長辺とで囲まれた横長の長方形の曲線領域が設けられる。
そして、この第２の実施の形態の位置検出センサ６においても、上端側の曲線領域（ＬＹＡ×ＬＸの領域）と下端側の曲線領域（ＬＹＢ×ＬＸの領域）に配置する線状電極は、検出エリア６Ｅの外縁の曲線部に応じた形状とする。具体的には、上端側の曲線領域（ＬＹＡ×ＬＸの領域）内に位置する線状電極ＹＡ１、ＹＡ２の両端を検出エリア６Ｅの上端側の曲線部（角部）に合わせて曲線にする。同様に、下端側の曲線領域（ＬＹＢ×ＬＸの領域）内に位置する線状電極ＹＡ２９、ＹＡ３０の両端を検出エリア６Ｅの下端側の曲線部（角部）に合わせて曲線にする。
そして、絶縁層６Ｄにおいては、図５（Ｂ）に示しように、上下両端側に設けられる横長の曲線領域以外の領域、すなわち、上下の曲線領域に挟まれたＹ軸方向に長さＬＹＣの辺と、Ｘ軸方向に長さＬＸの辺とで囲まれた横長の長方形の領域は直線領域とする。この直線領域内に位置する線状電極ＹＡ３～ＹＡ２８は、図５（Ｂ）において例えば線状電極Ｙ３、Ｙ２８が示すように、従来通り、直線の線状導体とする。
このようにして、絶縁層６Ｕ上にはＸ軸方向電極群６１Ｘが形成され、絶縁層６Ｄ上にはＹ軸方向電極群６１Ｙが形成される。そして、上述もしたように、これらが、中間絶縁層を介在させると共に、線状電極を並べた面を対向させて張り合わせることにより、静電容量方式の位置検出センサ６が形成される。これにより、位置検出センサ６において、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄに対応して、四角（４つの角部）が曲線部となって、表示画面２Ｄに対応した検出エリア６Ｅが形成される。
［静電容量方式の位置検出装置２００及び電子ペン７の回路構成例］
図６は、この第２の実施の形態の位置検出センサ６が用いられて構成される位置検出装置２００と、当該位置検出装置２００への指示入力に用いられる電子ペン７の回路構成例を示す図である。この第２の実施の形態の位置検出センサ６に対しては、使用者の指ｆｇや使用者の指ｆｇを指示体として用いる場合と同等の機能を実現するパッシブペンなどと呼ばれる指示体を用いた指示入力も行うことができる。
図６に示すように、この第２の実施の形態の位置検出装置２００は、上述した構成の位置検出センサ６と位置検出回路２０１とから構成される。位置検出回路２０１は、２１０番台及び２２０番台の参照符号を付して示した各部から構成される回路部である。そして、図６において、Ｘ選択回路２１１は、位置検出センサ６の６１Ｘを構成する電極（以下、Ｘ電極と記載する。）に接続されて、Ｘ電極ＸＡ１～ＸＡ４０の中から１つのＸ電極を選択する。Ｙ選択回路２１２は、位置検出センサ６のＹ軸方向電極群６１Ｙを構成する電極（以下、Ｙ電極と記載する。）に接続されて、Ｙ電極ＹＡ１～ＹＡ３０の中から１つのＹ電極を選択する。
発振器２１３は、周波数がｆ１の信号を発振させる。切替回路２１４は、Ｙ選択回路２１２により選択されたＹ電極を、発振器２１３の出力と、後述するゲインコントロール回路２１７の入力とのいずれに接続するかを切替える。
電子ペン７は、周波数がｆ２の発振器からの出力電圧が先端部の電極およびそれを取り囲む外周電極との間に供給されており、位置指示信号を位置検出センサ６に対して送出する機能を有する。電子ペン７は、アクティブ静電結合方式（ＡＥＳ（Active Electrostatic）方式）のものである。
切替回路２１６は、Ｘ選択回路２１１により選択されたＸ電極または切替回路２１４を経由してＹ選択回路２１２により選択されたＹ電極、のどちらかを選択してゲインコントロール回路２１７に接続する。即ち、当該位置検出装置２００をタッチ検出として動作させるときは、コントロール回路２１５は、切替回路２１６をＸ選択回路２１１側に選択する。
また、当該位置検出装置２００をペン検出として動作させ、かつ、電子ペン７による指示位置のＸ軸座標を求めるときは、コントロール回路２１５は、切替回路２１６をＸ選択回路２１１側に選択する。また、当該位置検出装置２００をペン検出として動作させ、かつ、電子ペン７による指示位置のＹ軸座標を求めるときは、コントロール回路２１５は、切替回路２１６をＹ選択回路２１２側に選択する。切替回路２１６からの出力は、ゲインコントロール回路２１７に接続され、このゲインコントロール回路２１７において、コントロール回路２１５からの制御信号ｃによって適切なレベルの出力信号となるように設定される。
バンドパスフィルター回路２１８は、周波数ｆ１または周波数ｆ２を中心とした所定の帯域幅を有し、当該位置検出装置２００をタッチ検出として動作させるときには中心周波数をｆ１とし、ペン検出として動作させるときは中心周波数がｆ２となるように切替えられる。バンドパスフィルター回路２１８の出力信号は検波回路２１９によって検波された後、Ａ／Ｄ（analog/digital）変換回路２２０に供給され、Ａ／Ｄ変換回路２２０からのデジタルデータｆはマイクロプロセッサ２２１によって読み取られ処理される。
コントロール回路２１５は制御信号ｈをＸ選択回路２１１に供給することにより、Ｘ選択回路２１１が順次に１つのＸ電極を選択する。また、コントロール回路２１５は制御信号ｊをＹ選択回路２１２に供給することにより、Ｙ選択回路２１２が順次に１つのＹ電極を選択する。マイクロプロセッサ（ＭＣＵ：Micro Controller Unit）２２１は、内部にＲＯＭ（Read Only Memory）２２１ＭおよびＲＡＭ（Random Access Memory）を備えるとともにＲＯＭに格納されたプログラムによって動作する。
図６に示した位置検出装置２００がタッチ検出として動作する際には、Ｙ選択回路２１２において選択されたＹ電極には、発振器１５からの周波数ｆ１の信号が供給される。そして、Ｘ選択回路２１１より選択されたＸ電極は、切替回路２１６を介してゲインコントロール回路２１７に接続される。Ｘ選択回路２１１により選択された１つのＸ電極とＹ選択回路２１２により選択された１つのＹ電極とが形成する交点における静電結合によって誘導される信号が、ゲインコントロール回路２１７でゲイン調整される。
また、図６に示した位置検出装置２００がペン検出として動作する際には、まず、Ｘ選択回路２１１において順次に選択したＸ電極を、切替回路２１６を通じてゲインコントロール回路２１７に接続する。次に、Ｙ選択回路２１２において順次に選択したＹ電極を、切替回路２１４及び切替回路２１６を通じてゲインコントロール回路２１７に接続する。
電子ペン７が選択されたＸ電極またはＹ電極の近傍に接近すると、電子ペン７が接近した電極には電子ペン７からの信号に応じた信号が誘導されるため、誘導された信号がゲインコントロール回路２１７に供給される。これにより、誘導された信号が存在するＸ電極とＹ電極との交点近傍に、電子ペン７が位置していると検出できる。
なお、マイクロプロセッサ２２１は、ＲＯＭ２２１Ｍに、検出エリア６Ｅの外縁近傍の指示位置を正確に検出するためのいわゆるルックアップテーブルを備えている。このルックアップテーブルは、タッチ検出の場合とペン検出の場合の位置特定情報を記憶保持している。
具体的に、タッチ検出の場合の位置特定情報は、検出エリア６Ｅの外縁近傍の指ｆｇなどによる指示位置と、その指示位置におけるＸ軸方向電極群の複数のＹ軸電極に誘起される信号の信号強度とを対応付けて記憶保持している。また、ペン検出の場合の位置特定情報は、検出エリア６Ｅの外縁近傍の電子ペン７による指示位置と、その指示位置における指示位置近傍のＸ軸方向電極群６１ＸとＹ軸方向電極群６１Ｙの複数の電極に誘起される信号の信号強度とを対応付けて記憶保持している。
そして、タッチ検出時の指などによる指示位置指示位置が、検出エリア６Ｅの外縁近傍であることが検出されたとする。この場合、その時の指示位置近傍の複数のＸ電極に発生している信号の信号強度に基づいて、ＲＯＭのルックアップテーブルを参照し、適切な指示位置を特定することができる。同様に、ペン検出時における電子ペン７による指示位置が、検出エリア６Ｅの外縁近傍であることが検出されたとする。この場合、その時の指示位置近傍の複数のＸ電極と複数のＹ電極とに発生している信号の信号強度に基づいて、ＲＯＭのルックアップテーブルを参照し、適切な指示位置を特定することができる。
これにより、指示位置は検出エリア６Ｅの内側なのか外側なのかを適切に判別でき、指示位置が検出エリア６Ｅの内側である場合には、その正確な指示位置を特定できる。特に、検出された指示位置が検出エリア６Ｅの曲線部の近傍にある場合に、その指示位置を正確に特定できる点で大きな効果がある。
このように、位置検出センサ６を備えた静電容量方式の位置検出装置２００と電子ペン７あるいは使用者の指ｆｇ等の指示体とが、この第２の実施の形態の高機能携帯電話端末１の入力デバイスとなり、静電結合方式の電子ペン７や使用者の指などの指示体を用いることによって、適切に指示入力を行うことができる。そして、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは、その４つの角部が曲線部になっているが、これに対応して位置検出センサ３の検出エリア６Ｅもまた４つの角部が曲線部になっている。これにより、曲線部の近傍も含め、表示画面２Ｄ上のどの位置を電子ペン７や指ｆｇ５などの指示体により指示しても、位置検出装置２００は、その指示位置を適切に検出することができる。
［湾曲した表示画面を備えた電子機器への拡張］
上述した実施の形態においてＬＣＤ２の表示画面２Ｄは、図２に示したように平板のものであった。しかし、近年においては、表示画面の左右の長側辺部分を湾曲させることにより、高機能携帯電話端末などの電子機器の側面部分にまで表示画面を拡張するようにしたものも存在する。
図７は、側面部分にまで表示画面を拡張した高機能携帯電話端末の例を説明するための図である。なお、図７に示す高機能携帯電話端末１Ｘは、電磁誘導方式の位置検出装置を有するものである場合として説明する。図７（Ａ）の正面図に示すように、この例の高機能携帯電話端末１Ｘの表示部の表示画面２ＸＤは、その左右の長側辺部分が湾曲して曲面となることにより、左右の側面まで拡張された構成を有する。
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の点線Ａの部分の断面図である。図７（Ｂ）の断面図を見ると分かるように、ＬＣＤ（表示部）２Ｘは、長側辺部分が図の下側に向かって湾曲した構成を有している。これにより、ＬＣＤ２Ｘの表示画面２ＸＤは、左右の側面部分にまで表示が可能なものになっている。また、図７（Ａ）に示したように、表示画面２ＸＤは、上述した実施の形態の高機能携帯電話端末１の表示画面２Ｄの場合と同様に、その四隅が丸みを帯びた曲線部となっている。
このように構成されたこの例の高機能携帯電話端末１Ｘの表示画面２ＸＤに対応するため、位置検出センサ３Ｘの検出エリア３ＸＥは、上述した第１の実施の形態の位置検出センサ３の場合と同様に、表示画面２ＸＤの四隅に対応して、四隅が丸みを帯びた曲線部となるようにする。更に、この例の位置検出センサの場合には、図７（Ｂ）に示すように、位置検出センサ３Ｘについても、その長側辺部分が図の下側に向かって湾曲した構成を有する。すなわち、位置検出センサ３Ｘを構成するループコイルのそれぞれを、ＬＣＤ２Ｘの湾曲に合わせて湾曲させる。このように、位置検出センサ３Ｘの検出エリア３ＸＥは、四隅を曲線部とすると共に、両長辺部分が図の下側に向かって湾曲した構成を有するものである。
これにより、左右の長側辺部分を湾曲させて側面部分も情報の表示が可能になっている表示画面２ＸＤに対応した検出エリア３ＸＥを有する位置検出センサ３Ｘを備えた高機能携帯電話端末１Ｘを構成できる。そして、高機能携帯電話端末１Ｘの表示画面２ＸＤの側面部分に例えばアイコンを配置し、このアイコンを電子ペンにより選択するといったことが可能になる。
もちろん、四隅が曲線になっていることにより、上述した実施の形態の高機能携帯電話端末１の場合と同様に、曲線領域が設けられ、この曲線領域に配置されるループコイルの部分は表示画面２ＸＤに合わせて曲線を有するようにされている。これにより、表示画面２ＸＤの四隅の部分においても、電子ペンによる指示位置を適切に検出することができるようになっている。
なお、ここでは、位置検出センサ３Ｘは、電磁誘導方式のものとして説明したが、静電誘導方式のセンサを用いる場合にも同様にして対応することができる。静電誘導方式の位置検出センサは、図５を用いて説明したように構成できるが、その両長辺部分を表示画面２ＸＤに合わせるように湾曲させ、湾曲した構成を有する検出エリアを形成するようにすればよい。
また、電磁誘導方式の位置検出装置の場合にも、静電容量方式の位置検出装置の場合にも、例えば、四角形の表示画面の場合には、４辺のうちのいずれか１辺の側面部分を曲面にするようにした表示部に対応して位置検出センサを構成できる。したがって、曲面にする部分は、１辺以上の任意の側面部分とすることができ、４辺の全ての側面部分を曲面とした場合にも、対応した位置検出センサを構成できる。しかも、外縁に曲線部分が含まれていても、これに対応できる。
［実施の形態の効果］
上述したように、ＬＣＤ２の表示画面２Ｄは、四隅が曲線形状を有するものである。このため、電磁誘導方式の位置検出センサ３についても、表示画面２Ｄに対応して曲線領域を設ける。そして、位置検出センサ３を構成するループコイルのうち、曲線領域に配置するループコイルの少なくとも一部を表示画面２Ｄの曲線部分に対応させて曲線に構成している。したがって、位置検出センサ３の検出エリア３Ｅを表示画面２Ｄに対応して曲線部を有するものとすることができる。これにより、位置検出センサ３の四隅を曲線形状にすることができる。また、四隅が曲線形状の高機能携帯電話端末１の筐体に合わせて搭載された四隅が曲線形状の表示画面２Ｄに四隅が曲線形状の位置検出センサ３を配置することができる。また、曲線部の近傍においても、指示位置を適切に検出できる電磁誘導方式の位置検出装置用の位置検出センサ３を実現できる。
また、静電容量方式の位置検出センサ６についても、表示画面２Ｄに対応して曲線領域を設ける。そして、位置検出センサ６を構成する線状電極のうち、曲線領域に配置する線状電極の少なくとも一部を表示画面２Ｄの曲線部分に対応させて曲線に構成している。したがって、位置検出センサ６の検出エリア６Ｅを表示画面２Ｄに対応して曲線部を有するものとすることができる。これにより、曲線部の近傍においても、指示位置を適切に検出できる静電容量方式の位置検出装置用の位置検出センサ６を実現できる。
［変形例］
なお、上述した実施の形態の表示画面２Ｄは、四隅の全てが曲線部であったが、これに限るものではない。四隅のうちの少なくとも１つが曲線部である場合に、それに合わせて位置検出センサの検出エリアについても、対応部分を曲線部にすればよい。
また、曲線部は表示画面の四隅に限るものではない。例えば円形や楕円形の表示画面を用いることも考えられる。このような場合には、用いられる表示画面の形状に合わせて位置検出センサの検出エリアの外縁が曲線部となるように、検出エリアを形成するループコイルや線状電極について対応する部分を曲線とするように構成すればよい。
また、例えば、長方形状の表示画面の１の長側辺部分が、円弧となるような曲線部分とする場合もあると考えられる。この場合にも、表示画面の曲線部に合わせて位置検出センサの検出エリアの対応する外縁部分が曲線部となるように、検出エリアを形成するループコイルや線状電極についても、対応する部分を曲線とするようにすればよい。
このように、近年はデザイン性の重視などの観点から、上述したように四隅を曲線形状にしたり、表示画面を円形や楕円形などの曲線により構成されたものとしたり、あるいは外縁に曲線を含む形状したりすることが行われるようになってきている。これに対応し、表示画面に応じて位置検出センサの検出エリアを構成するループコイルや線状電極の配置エリアについて、ループコイルや線状電極を曲線にすべき曲線領域を適切に設定する。この曲線領域に配置するループコイルや線状電極を、表示画面の形状に応じて曲線とすることにより、表示画面の形状に対応した検出エリアを有する位置検出センサを構成することができる。
なお、曲線領域の設定の仕方としては、直線領域を最大限に確保するようにし、この直線領域以外の部分を曲線領域とするようにすればよい。例えば、円形の表示画面に対応する検出エリアを有する位置検出センサの場合には、当該円形の表示画面に内接する正方形を直線領域とし、当該内接する正方形の４辺の外側に位置する円弧の部分を包含するように、曲線領域を設定するようにすればよい。
１、１Ｘ…高機能携帯電話端末、１Ａ…フロントパネル、２、２Ｘ…表示部（ＬＣＤ）、２Ｄ、２ＸＤ…表示画面、３、６…位置検出センサ、３Ｋ…絶縁フィルム、３Ｅ、３ＸＥ、６Ｅ…検出エリア、６Ｕ、６Ｄ…絶縁層、４…マザーボード、１Ｂ…筐体、５…電子ペン、Ｘ１～Ｘ４０…Ｘ軸方向のループコイル、Ｙ１～Ｙ３０…Ｙ軸方向のループコイル、３１Ｘ…Ｘ軸方向ループコイル群、３１Ｙ…Ｙ軸方向ループコイル群、１００…位置検出装置、１０２…位置検出回路、１０４…発振器、１０５…電流ドライバ、１０６…選択回路、１０７…切り替え接続回路、１０８…受信アンプ、１０９…位置検出用回路、１１０…筆圧検出用回路、１１１…処理制御部、１１１Ｍ…ＲＯＭ、ＸＡ１～ＸＡ４０…Ｘ軸方向の線状電極、ＹＡ１～ＹＡ３０…Ｙ軸方向の線状電極、６１Ｘ…Ｘ軸方向電極群、６１Ｙ…Ｙ軸方向電極群、２００…位置検出装置、２０１…位置検出回路、２１１…Ｘ選択回路、２１２…Ｙ選択回路、２１３…発振器、２１４…切替回路、２１５…コントロール回路、２１６…切替回路、２１７…ゲインコントロール回路、２１８…バンドパスフィルター回路、２１９…検波回路、２２０…Ａ／Ｄ変換回路、２２１…マイクロプロセッサ、２２１Ｍ…ＲＯＭ、７…電子ペン

Claims (12)

  1. 外縁に曲線部を含む表示画面を備えた表示部に対応して設けられ、
    指示体による前記表示画面上の指示位置を検出するために、複数ターンの複数のループコイルが配置されて形成された検出エリアを有し、
    前記表示画面は、２つの短い端辺と２つの長い端辺を有する略長方形状であり、
    前記曲線部は、前記略長方形状の前記表示画面の四隅に位置し、
    複数ターンの複数の前記ループコイルのうち最も端辺側に位置するループコイルは、前記表示画面の前記曲線部に沿って曲線となった部分を有する１以上のターンを備えて、前記検出エリアを形成する
    ことを特徴とする位置検出センサ。
  2. 請求項１に記載の位置検出センサであって、
    前記検出エリアは、前記表示部の前記表示画面に対応して設けられ、前記表示画面と同一形状あるいは相似形状である
    ことを特徴とする位置検出センサ。
  3. 請求項１に記載の位置検出センサであって、
    前記表示画面の前記曲線部を含む前記表示部の所定領域を除いた領域を直線領域として、当該直線領域にはいずれの辺も直線となった複数ターンの前記ループコイルを配置して前記検出エリアを形成する
    ことを特徴する位置検出センサ。
  4. 請求項１に記載の位置検出センサであって、
    前記検出エリアは透明電極が用いられて形成され、前記表示部の前記表示画面の上側に配置されて用いられる
    ことを特徴とする位置検出センサ。
  5. 請求項１に記載の位置検出センサであって、
    前記表示部の前記表示画面の下側に配置されて用いられる
    ことを特徴とする位置検出センサ。
  6. 請求項１に記載の位置検出センサであって、
    前記表示部の前記表示画面は曲面を有し、前記検出エリアは前記表示画面に対応して曲面を有する
    ことを特徴とする位置検出センサ。
  7. 外縁に曲線部を含む表示画面を備えた表示部と、
    前記表示部に対応して設けられ、指示体による前記表示画面上の指示位置を検出するために、複数ターンの複数のループコイルが配置されて形成された検出エリアを有し、
    前記表示画面は、２つの短い端辺と２つの長い端辺を有する略長方形状であり、前記曲線部は、前記略長方形状の前記表示画面の四隅に位置し、複数ターンの複数の前記ループコイルのうち最も端辺側に位置するループコイルは、前記表示画面の前記曲線部に沿って曲線となった部分を有する１以上のターンを備えて、前記検出エリアを形成する位置検出センサと、
    前記検出エリアを形成する複数の前記ループコイルからの信号に基づいて、前記表示画面上の前記指示体による指示位置を検出する指示位置検出回路と
    を備えることを特徴とする位置検出装置。
  8. 請求項７に記載の位置検出装置であって、
    前記位置検出センサの前記検出エリアは、前記表示部の前記表示画面に対応して設けられ、前記表示画面と同一形状あるいは相似形状である
    ことを特徴とする位置検出装置。
  9. 請求項７に記載の位置検出装置であって、
    前記位置検出装置の前記表示画面の前記曲線部を含む前記表示部の所定領域を除いた領域を直線領域として、当該直線領域にはいずれの辺も直線となった複数ターンの前記ループコイルを配置して前記検出エリアを形成する
    ことを特徴する位置検出装置。
  10. 請求項７に記載の位置検出装置であって、
    前記位置検出センサの前記検出エリアは透明電極が用いられて形成され、前記表示部の前記表示画面の上側に配置されて用いられる
    ことを特徴とする位置検出装置。
  11. 請求項７に記載の位置検出装置であって、
    前記位置検出センサは、前記表示部の前記表示画面の下側に配置されて用いられる
    ことを特徴とする位置検出装置。
  12. 請求項７に記載の位置検出センサであって、
    前記表示部の前記表示画面は曲面を有し、
    前記位置検出センサの前記検出エリアは前記表示画面に対応して曲面を有する
    ことを特徴とする位置検出装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7073230B2 (ja) * 2018-08-24 2022-05-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2022141304A (ja) 2021-03-15 2022-09-29 株式会社ワコム 位置検出センサおよび位置検出装置
KR20230067745A (ko) * 2021-11-08 2023-05-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007065826A (ja) 2005-08-30 2007-03-15 Wacom Co Ltd 位置検出装置、位置入力装置、及び、コンピュータ
WO2015022938A1 (ja) 2013-08-16 2015-02-19 株式会社ワコム 指示体検出センサ及び指示体検出装置
JP2015049890A (ja) 2013-09-04 2015-03-16 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 位置感知方法、位置感知装置、アンテナ装置、及びディスプレイ装置
WO2015182473A1 (ja) 2014-05-28 2015-12-03 シャープ株式会社 タッチパネル装置
JP2016021235A (ja) 2014-07-14 2016-02-04 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． タッチパネルを備えるフレキシブル表示装置
US20160216838A1 (en) 2015-01-23 2016-07-28 Apple Inc. Touch panel with non-uniform touch node layout
WO2016194543A1 (ja) 2015-06-01 2016-12-08 株式会社ワコム 位置検出センサ及び位置検出センサの製法
US20170205850A1 (en) 2016-01-18 2017-07-20 Samsung Display Co., Ltd. Touch-screen panel, related electronic device, and related manufacturing method
US20170205957A1 (en) 2014-07-15 2017-07-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Curved touch panel and display device comprising same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5295090B2 (ja) * 2009-12-18 2013-09-18 株式会社ワコム 指示体検出装置
JP5424494B2 (ja) * 2010-08-20 2014-02-26 株式会社ジャパンディスプレイ 検知装置、表示装置および電子機器
JP5459795B2 (ja) * 2011-06-06 2014-04-02 株式会社ワコム 電子機器
JP5892595B2 (ja) * 2012-02-06 2016-03-23 株式会社ワコム 位置指示器
US9603239B2 (en) * 2012-03-06 2017-03-21 Mitsubishi Electric Corporation Touch screen, touch panel, display device and electronic device
JP6249486B2 (ja) * 2013-08-19 2017-12-20 株式会社ワコム 描画装置
CN105051655A (zh) * 2014-02-18 2015-11-11 智通科技有限公司 指定位置检测装置
JP2015215800A (ja) * 2014-05-12 2015-12-03 株式会社ジャパンディスプレイ 携帯型電子装置
CN106462263B (zh) * 2014-07-11 2020-07-17 株式会社和冠 位置指示器、位置检测装置以及位置检测装置的输入控制方法
WO2016056272A1 (ja) 2014-10-06 2016-04-14 株式会社ワコム 検出装置、入力装置及び検出方法
KR102308645B1 (ko) * 2014-12-29 2021-10-05 삼성전자주식회사 사용자 단말 장치 및 그의 제어 방법
JP6350310B2 (ja) * 2015-01-29 2018-07-04 株式会社デンソー 操作装置
TWI564773B (zh) * 2015-08-05 2017-01-01 緯創資通股份有限公司 光學觸控系統及其光學觸控裝置
CN105528113A (zh) * 2015-12-30 2016-04-27 深圳市金立通信设备有限公司 一种基于曲面触摸屏的触控方法和终端
CN106325749A (zh) * 2016-08-25 2017-01-11 维沃移动通信有限公司 一种移动终端的操作方法及移动终端
CN206115893U (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 上海天马微电子有限公司 一种曲面显示装置
JP2018189801A (ja) * 2017-05-02 2018-11-29 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102374561B1 (ko) * 2017-06-19 2022-03-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 입력감지부재
KR102357420B1 (ko) * 2017-07-06 2022-02-04 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102377960B1 (ko) * 2017-08-04 2022-03-22 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007065826A (ja) 2005-08-30 2007-03-15 Wacom Co Ltd 位置検出装置、位置入力装置、及び、コンピュータ
WO2015022938A1 (ja) 2013-08-16 2015-02-19 株式会社ワコム 指示体検出センサ及び指示体検出装置
JP2015049890A (ja) 2013-09-04 2015-03-16 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 位置感知方法、位置感知装置、アンテナ装置、及びディスプレイ装置
WO2015182473A1 (ja) 2014-05-28 2015-12-03 シャープ株式会社 タッチパネル装置
JP2016021235A (ja) 2014-07-14 2016-02-04 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． タッチパネルを備えるフレキシブル表示装置
US20170205957A1 (en) 2014-07-15 2017-07-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Curved touch panel and display device comprising same
US20160216838A1 (en) 2015-01-23 2016-07-28 Apple Inc. Touch panel with non-uniform touch node layout
WO2016194543A1 (ja) 2015-06-01 2016-12-08 株式会社ワコム 位置検出センサ及び位置検出センサの製法
US20170205850A1 (en) 2016-01-18 2017-07-20 Samsung Display Co., Ltd. Touch-screen panel, related electronic device, and related manufacturing method

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