JP7267916B2 - 位置検出センサ、位置検出装置および情報処理システム - Google Patents
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Description
この発明は、スタイラス（電子ペン）による指示入力を受け付けることが可能な位置検出センサ、当該位置検出センサを用いた位置検出装置および情報処理システムに関する。
タッチパネルが搭載された種々の電子機器が広く利用されるようになってきている。タッチパネルは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置とタッチセンサとからなり、表示機能と入力機能とを実現するデバイスである。タッチセンサは、使用者の指やパッシブペンなどの指示体による指示位置を検出するためのものであり、一般に、表示装置の表示画面上に設けられる。
このため、タッチセンサは表示装置の表示画面に表示される情報が見難くなることがないように、透明なものとして構成される。タッチセンサの具体例として後に記す特許文献１には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を用いて形成した電極を格子状に配列して構成するものが開示されている。また、後に記す特許文献２には、ＩＴＯよりも抵抗値が小さい金属細線をメッシュ状に編み込むようにして形成するいわゆるメッシュ電極を用いて構成するものが開示されている。
タッチセンサなどの位置検出センサの概略構成は、例えば図９（Ａ）に示すように、第１の方向に複数の第１の電極ａ１，ａ２，…を配列して形成した第１の電極群と、第１の方向と交差する第２の方向に複数の第２の電極ｂ１，ｂ２．…を配列して形成した第２の電極群とを間に絶縁層を設けて積層した構成を有する。図９（Ａ）に示した位置検出センサは、第１の電極群が設けられている方が上側（操作面側）となり、第２の電極群が設けられている方が下側となるものである。
このような位置検出センサを通じて、より詳細に指示位置の入力を行うようにしたい場合には、指示位置検出用の信号を送出するスタイラス（電子ペン）を用いることが考えられる。この場合、スタイラスとこのスタイラスが近接する電極とは静電結合し、当該電極には電圧が誘起されて信号が現れる。このため、第１の電極と第２の電極について順次に切り替えて信号が現れている電極を検出することにより、信号が現れている第１の電極と第２の電極との交点が、スタイラスによる指示位置であると検出できる。
そして、図９（Ｂ）に示すように、第１の電極ａ１，ａ２，…は操作面側に位置するため、スタイラスＳＲと第１の電極ａ１，ａ２，…のそれぞれとは、実線矢印で示したように、近い距離で良好に静電結合し、結合容量も大きくなる。しかし、図９（Ｃ）に示すように、第２の電極ｂ１，ｂ２，…は、第１の電極ａ１，ａ２，…の下側に位置している。このため、スタイラスＳＲと第２の電極ｂ１，ｂ２，…は、点線矢印で示したように遮蔽物となる第１の電極間の隙間を通じて静電結合するために、その結合容量は小さくなってしまう場合があると考えられる。
このように、結合容量が十分に取れない場合には、指示位置の検出結果は、実際の指示位置に対してずれたものとなる可能性がある。すなわち、指示位置の検出結果のリニアリティ（線形性）が劣化する可能性がある。スタイラスＳＲと各電極との間の結合容量を大きくして検出精度を向上させるためには、各電極の幅を広くすることが考えられる。しかし、第１の電極の幅を広くすると、第１の電極がスタイラスと第２の電極との静電結合をより阻害し、指示位置の検出結果のリニアリティが保てなくなる。
近年においては、低抵抗で優れた導電性と低反射率で優れた透明性を併せ持つメタルメッシュ電極を用いた位置検出センサも利用されるようになってきている。このような、メタルメッシュ電極を用いた位置検出センサにおいても、リニアリティよく指示位置の検出を行うようにすることが望まれている。
以上のことに鑑み、メタルメッシュ電極を用いた位置検出センサに関し、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をより向上させ、細かな指示入力をより適切に（良好に）行え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、
第１の方向に配列された複数の第１の電極と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配列された複数の第２の電極とを、上下に積層して形成する位置検出センサであって、
複数の前記第１の電極は、複数の前記第２の電極よりも、電子ペンが接触する操作面に近い位置にあり、
複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とはメッシュ状に形成され、同一電極内においては、メッシュ状に形成された部分が途切れることはなく、
複数の前記第１の電極の配列方向の幅は、複数の前記第２の電極の配列方向の幅よりも狭くなっており、
複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に一定の間隔を空けて前記１の方向に均一に配置され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に一定の間隔を空けて前記第２の方向に均一に配置され、
電子ペンのペン先が異なる前記第１の電極間に位置している場合には、前記第１の電極により遮蔽されることなく前記電子ペンからの信号が前記第２の電極に直接到達可能になっている
ことを特徴とする位置検出センサを提供することを目的とする。
第１の方向に配列された複数の第１の電極と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配列された複数の第２の電極とを、上下に積層して形成する位置検出センサであって、
複数の前記第１の電極は、複数の前記第２の電極よりも、電子ペンが接触する操作面に近い位置にあり、
複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とはメッシュ状に形成され、同一電極内においては、メッシュ状に形成された部分が途切れることはなく、
複数の前記第１の電極の配列方向の幅は、複数の前記第２の電極の配列方向の幅よりも狭くなっており、
複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に一定の間隔を空けて前記１の方向に均一に配置され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に一定の間隔を空けて前記第２の方向に均一に配置され、
電子ペンのペン先が異なる前記第１の電極間に位置している場合には、前記第１の電極により遮蔽されることなく前記電子ペンからの信号が前記第２の電極に直接到達可能になっている
ことを特徴とする位置検出センサを提供することを目的とする。
なお、この明細書において、メッシュ密度は、メッシュ（網目）の疎密の度合を意味する。したがって、メッシュピッチ（金属細線間の間隔）が長く網の目（隙間）が大きければメッシュ密度は疎である（低い）といえる。逆に、メッシュピッチ（金属細線間の間隔）が短く網の目（隙間）が小さければメッシュ密度は密である（高い）といえる。
＜第１の実施の形態＞
［透明センサと位置検出装置の概要］
図１は、本発明による位置検出センサの実施の形態について説明するための図である。図１に示すように、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル１１上に、金属細線によりメッシュ状に形成された電極（メッシュ電極）を有する透明センサ１２が設けられている。この透明センサ１２が、この発明の位置検出センサの一実施の形態が適用されたものである。なお、メッシュ電極を構成する金属細線は、銅や銀、あるいはその他の抵抗値の低い金属により形成されたものである。
［透明センサと位置検出装置の概要］
図１は、本発明による位置検出センサの実施の形態について説明するための図である。図１に示すように、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル１１上に、金属細線によりメッシュ状に形成された電極（メッシュ電極）を有する透明センサ１２が設けられている。この透明センサ１２が、この発明の位置検出センサの一実施の形態が適用されたものである。なお、メッシュ電極を構成する金属細線は、銅や銀、あるいはその他の抵抗値の低い金属により形成されたものである。
この実施の形態の透明センサ１２は、次のようにして構成される。絶縁層１２ｂ上に、図１においてメッシュ電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…が示すように、メッシュ電極のラインがＹ方向（図１の縦方向）に複数配列してなるＹ方向メッシュ電極群を形成する。同様に、絶縁層１２ａ上に、図１においてメッシュ電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…が示すように、メッシュ電極のラインがＹ方向と直交するＸ方向（図１の横方向）に複数配列してなるＸ方向メッシュ電極群を形成する。そして、絶縁層１２ｂのＹ方向メッシュ電極群が形成された面と、絶縁層１２ａのＸ方向メッシュ電極群が形成された面とが、絶縁層１２ｃを挟んで対向するようにして、そのそれぞれを接着することにより透明センサ１２を形成する。
なお、絶縁層１２ａ、１２ｂ、１２ｃのそれぞれは、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）など、透明の種々の絶縁物質により板状あるいはフィルム状に形成されたものである。例えば、メッシュ電極を形成する絶縁層１２ａ、１２ｂはガラスにより形成し、絶縁層１２ｃはＰＥＴフィルムにより構成するといったことが可能である。
そして、図１に示したように、透明センサ１２は、位置検出領域がＬＣＤパネル１１の表示領域とちょうど重なるように、ＬＣＤパネル１１と重ねて配置されている。なお、絶縁層１２ａ上のＸ方向に配列された電極（以下、Ｘ電極という）Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…および絶縁層１２ｂ上のＹ方向に配列された電極（以下、Ｙ電極という）Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３、…は例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）接続により図示しないフレキシブル基板を経由して、図示しないプリント基板に接続されている。当該プリント基板には位置検出回路等が形成されている。図２は透明センサ１２をＹ電極Ｙｉ上で切断した断面図である。
図３は、この実施の形態の透明センサ１２が用いられて構成された本発明による位置検出装置の一実施の形態の構成図である。図３において、１２は透明センサ、１３は透明センサ１２のＸ電極に接続されて、Ｘ電極Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…の中から１つのＸ電極を選択するＸ選択回路である。１４は透明センサ１２のＹ電極に接続されて、Ｙ電極Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３、…の中から１つのＹ電極を選択するＹ選択回路である。本実施例ではＸ電極が４０本（Ｘ１～Ｘ４０）、Ｙ電極が３０本（Ｙ１～Ｙ３０）として説明する。
１５は、周波数がｆ１で発振する発振器である。１６は切替回路で、Ｙ選択回路１４により選択されたＹ電極を、発振器１５の出力と、後述するゲインコントロール回路２２の入力とのいずれに接続するかを切替える。
即ち、本装置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１７は切替回路１６に供給する制御信号ａをハイレベル「１」として、切替回路１６は発振器１５の出力側を選択する。また、本装置をスタイラス検出として動作させるときは、コントロール回路１７は制御信号ａをロウレベル「０」として、切替回路１６はゲインコントロール回路２２の入力側を選択する。このように、この実施の形態の透明センサ１２及び位置検出装置は、静電結合方式のものであり、タッチ検出とスタイラス検出との両方が可能なものである。
なお、この明細書において、タッチ検出は、位置指示のための信号を送出しない使用者の指などの指示体によるタッチ位置（接触位置）を検出することを意味する。またスタイラス検出は、位置指示のための信号を送出する静電結合方式のスタイラス（電子ペン）による指示位置を検出することを意味する。
１８はスタイラスで、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いる。すなわち、スタイラス１８は、アクティブ静電結合方式（ＡＥＳ（Active Electrostatic）方式）のものである。
２１は切替回路で、Ｘ選択回路１３により選択されたＸ電極または切替回路１６を経由してＹ選択回路１４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２２に接続する。即ち、本装置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１７は切替回路２１に供給する制御信号ｂをロウレベル「０」として、切替回路２１はＸ選択回路１３側を選択する。
また、本装置をスタイラス検出として動作させ、スタイラス１８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１７は制御信号ｂをロウレベル「０」として、切替回路２１はＸ選択回路１３側を選択する。また、スタイラス１８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１７は制御信号ｂをハイレベル「１」として、切替回路２１はＹ選択回路１４側を選択する。ゲインコントロール回路２２は、コントロール回路１７からの制御信号ｃに応じて、出力信号を適切なレベルの信号にする。
２３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するバンドパスフィルター回路である。このバンドパスフィルター回路２３の帯域幅の中心周波数はコントロール回路１７からの制御信号ｄによって切替えられ、本装置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、スタイラス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２３の出力信号は検波回路２４によって検波された後、ＡＤ（analog/digital）変換回路２５に供給され、コントロール回路１７からの制御信号ｅに基づきＡＤ変換回路２５によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路２５からのデジタルデータｆはマイクロプロセッサ２６によって読み取られ処理される。
コントロール回路１７は制御信号ｈをＸ選択回路１３に供給することにより、Ｘ選択回路１３は順次に１つのＸ電極を選択する。また、コントロール回路１７は制御信号ｊをＹ選択回路１４に供給することにより、Ｙ選択回路１４は順次に１つのＹ電極を選択する。２６はマイクロプロセッサ（ＭＣＵ：Micro Controller Unit）で、内部にＲＯＭ（Read Only Memory）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。マイクロプロセッサ２６は、コントロール回路１７が所定のタイミングで制御信号ａ～ｆおよびｈ、ｊを出力するように、前記プログラムに基づき制御信号ｇを出力してコントロール回路１７を制御する。
図３に示した位置検出装置がタッチ検出として動作する際には、Ｙ選択回路１４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１３により選択されたＸ電極は、切替回路２１を介してゲインコントロール回路に接続される。
これらＸ選択回路１３により選択された１つのＸ電極とＹ選択回路１４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２２でゲイン調整される。このとき、選択されたＸ電極と選択されたＹ電極の交点の近傍に指がタッチすると、その交点付近のＹ電極からの電界が指によって吸収されるため、これと交差するＸ電極に誘導される信号レベルが低下する。この場合の選択されたＹ電極と選択されたＸ電極との交点の位置に応じて、タッチ位置の検出ができる。
また、図３に示した位置検出装置がスタイラス検出として動作する際には、例えば、まず、Ｘ選択回路１３において順次に選択したＸ電極を、切替回路２１を通じてゲインコントロール回路２２に接続する。次に、Ｙ選択回路１４において順次に選択したＹ電極を、切替回路１６及び切替回路２１を通じてゲインコントロール回路２２に接続する。
このとき、スタイラスが選択されたＸ電極またはＹ電極の近傍に無い場合には、これらの電極からはスタイラスからの信号に応じた信号は得られない。一方、スタイラスが選択されたＸ電極またはＹ電極の近傍に接近すると、スタイラスが接近した電極にはスタイラス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２２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、スタイラスが位置していると検出できる。
このようにして、この発明の位置検出装置においては、タッチ検出とスタイラス検出との両方を適切に行うことができるようにしている。なお、タッチ検出とスタイラス検出とのいずれを行うのかの切り替えは、使用者の指示に応じて切り替えるなど、種々の方法を用いることができる。
［透明センサ１２の構成］
図４は、透明センサ１２の構成について説明するための図である。図４（Ａ）はＸ電極が配列された絶縁層１２ａの一部（Ｘ電極Ｘｎ－１，Ｘｎ，Ｘｎ＋１の部分）を示している。また、図４（Ｂ）はＹ電極が配列された絶縁層１２ｂの一部（Ｙ電極Ｙｍ－１，Ｙｍ，Ｙｍ＋１の部分）を示している。
図４は、透明センサ１２の構成について説明するための図である。図４（Ａ）はＸ電極が配列された絶縁層１２ａの一部（Ｘ電極Ｘｎ－１，Ｘｎ，Ｘｎ＋１の部分）を示している。また、図４（Ｂ）はＹ電極が配列された絶縁層１２ｂの一部（Ｙ電極Ｙｍ－１，Ｙｍ，Ｙｍ＋１の部分）を示している。
そして、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示した絶縁層１２ａと、図４（Ｂ）に示した絶縁層１２ｂとを、絶縁層１２ｃを挟んで対向させて形成した透明センサ１２の一部を示している。図４（Ａ）、（Ｂ）に示したように、この実施の形態において、Ｘ電極のそれぞれと、Ｙ電極のそれぞれとは、配列方向に所定の幅を有し、金属細線が用いられて網が編まれるようにして形成され、多数の網の目（隙間）が設けられたメッシュ状（網目状）のものである。
図４（Ａ）のＸ電極のそれぞれと、図４（Ｂ）のＹ電極のそれぞれとを比較すると分かるように、Ｘ電極の配列方向の幅Ｘｗは、Ｙ電極の配列方向の幅Ｙｗよりも狭いものとなっている。この実施の形態において、Ｘ電極の幅Ｘｗは、Ｙ電極の幅Ｙｗの約１／２（２分の１）とされている。また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示したように、メッシュの細かさは、この例では、Ｘ電極もＹ電極も同じ細かさ（メッシュピッチ＝「１」）である。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）では、図の横方向のメッシュピッチも縦方向と同じ「１」である。
図４（Ａ）に示すように、Ｘ電極のそれぞれは、一定の間隔（隙間）を空けて絶縁層１２ａ上に均一に配置されている。また、図４（Ｂ）に示すように、Ｙ電極のそれぞれも一定の間隔（隙間）を空けて絶縁層１２ｂ上に均一に配置されている。図４（Ａ）と図４（Ｂ）とを比較すると分かるように、Ｘ電極の幅ＸｗはＹ電極の幅Ｙｗより狭いので、Ｘ電極を絶縁層１２ａ上に均一に配置するとＸ電極間の幅は広くなる。他方、Ｙ電極の幅ＹｗはＸ電極の幅Ｘｗより広いので、Ｙ電極を絶縁層１２ｂ上に均一に配置するとＹ電極間の幅は狭くなる。
図４（Ｃ）の式（１）にも示すように、この第１の実施の形態において、Ｘ電極の幅ＸｗはＹ電極の幅Ｙｗより狭い。このため、図４（Ｃ）に示すように、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａ側から透明センサ１２を見ると、Ｘ電極間にはＹ電極が露呈した状態となる。また、Ｘ電極の下側にもＹ電極間の部分を除きＹ電極が存在する。そして、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａ側（絶縁層１２ａ上）が使用者の指やスタイラスによって操作される操作面となる。
このように形成される透明センサ１２を通じて行われるスタイラス検出について説明する。絶縁層１２ａ上（操作面上）にスタイラスを接触させて入力操作が行われたとする。この場合、スタイラスとＸ電極との間には信号の伝搬の障害になる遮蔽物はないので、スタイラスからの信号がＸ電極に対して直接届き、スタイラスからの信号がＸ電極において適切に受信される。
一方、スタイラスのペン先がＸ電極上に位置しているときには、スタイラスとＹ電極との間にはＸ電極が存在する。しかし、この実施の形態においてＸ電極はメッシュ状に形成されたものであるので、スタイラスからの信号はＸ電極を透過して当該Ｘ電極の直下にあるＹ電極に到達し、Ｙ電極で受信される。さらに、Ｘ電極の幅ＸｗはＹ電極の幅Ｙｗより狭いので、上述したようにＸ電極間の幅は広くなる。このＸ電極間の部分では、スタイラスからの信号がそのままＹ電極に到達し、Ｙ電極で受信される。
図５は、透明センサ１２の操作面上をスタイラスで指示した場合の当該スタイラスとＸ電極またはＹ電極との間の結合容量（静電容量）について説明するための図である。図５（Ａ）は、図４（Ｃ）の場合と同様に、Ｘ電極が配列された絶縁層１２ａとＹ電極が配列された絶縁層１２ｂとが、絶縁層１２ｃを挟んで張り合わされて形成された透明センサ１２を示している。図５（Ａ）において、透明センサ１２のＸ電極が配列された絶縁層１２ａ上（操作面上）の黒丸で示した位置Ｐ１に、図示しないスタイラスの芯体が接触している場合について考える。
この場合において、図５（Ａ）の実線で示した四角形のエリアＡｒ１における、スタイラスとＸ電極Ｘｎとの結合容量を考察すると、図５（Ｂ）に示すものとなる。図５（Ｂ）において、縦軸は結合容量を、また、底面の互いに交差する方向の軸は、スタイラスの接触位置Ｐ１を基準「０」とした場合のＸ方向とＹ方向のペン位置を示している。
そして、スタイラスとＸ電極Ｘｎとの間には遮蔽物は存在しない。このため、図５（Ｂ）に示したように、スタイラスの接触位置Ｐ１の直下のＸ電極Ｘｎにおいては、接触位置Ｐ１を基準にしてＸ電極Ｘｎの長手方向に結合容量が大きくなる。そして、Ｘ電極の幅Ｘｗは狭いので、Ｘ電極Ｘｎの両方の側辺に近づくにしたがって結合容量は小さくなるものの、スタイラスとＸ電極Ｘｎとの間の結合容量は良好に得られることが分かる。
すなわち、図５（Ｂ）の結合容量の特性を見ると分かるように、Ｘ電極Ｘｎの長手方向には、どの位置においても結合容量の特性のカーブは同様のカーブになる。したがって、Ｘ電極Ｘｎの長手方向には、どの位置においても結合容量に関する特性は同様の特性が得られることがわかる。このため、Ｘ電極Ｘｎの長手方向にはリニアリティのよい位置検出結果が得られることが分かる。
同様の場合において、図５（Ａ）の実線で示した四角形のエリアＡｒ１における、スタイラスとＹ電極Ｙｍとの結合容量を考察すると、図５（Ｃ）に示すものとなる。図５（Ｃ）においても、各軸の意味は図５（Ｂ）の場合と同じである。
そして、Ｙ電極Ｙｍの長手方向において、スタイラスの芯体の接触位置Ｐ１近傍であって、Ｘ電極が存在しない部分（Ｘ電極間の部分）の位置Ｐｋ１，Ｐｋ２の近傍では、Ｘ電極が遮蔽物となることがない。このため、スタイラスからの信号が直接にＹ電極Ｙｍに届き、結合容量は大きくなる。また、スタイラスの芯体が接触している接触位置Ｐ１の直下には、Ｘ電極Ｘｎが存在するもののＸ電極Ｘｎはメッシュ状のものであるので、スタイラスからの信号はＸ電極を透過してＹ電極に到達する。したがって、位置Ｐ１の直下のＹ電極Ｙｍの部分においても、スタイラスからの信号を受信することができるため、結合容量は比較的に大きくなる。
この場合、Ｙ電極Ｙｍに沿う向には、Ｘ電極Ｘｎ上において、スタイラスとＹ電極Ｙｍとの結合容量が若干低下するものの結合容量は比較的に大きくなる。換言すれば、Ｙ電極Ｙｍに沿う向には、結合容量に変化は生じるものの、その変化の度合いは比較的に小さい。このため、Ｙ電極Ｙｍに沿う方向にも位置検出結果のリニアリティは比較的に良好なものとなる。
このように、図５（Ａ）に示した状態のときには、スタイラスとＸ電極Ｘｎとの間には遮蔽物は存在しないので、Ｘ電極Ｘｎ上においてはその長手方向において結合容量が大きくなる（図５（Ｂ））。これにより、Ｘ電極の配列方向の指示位置の検出を適切に行うことができる。また、図５（Ａ）に示した状態のときには、Ｘ電極の幅Ｘｗが、Ｙ電極の幅Ｙｗより狭いので、Ｘ電極間のＸ電極が存在しない部分では、スタイラスからの信号をＹ電極が直接受信できるので、その部分での結合容量は大きくなる（図５（Ｃ））。また、Ｘ電極の直下のＹ電極においても、Ｘ電極がメッシュ状であるためにスタイラスからの信号がＸ電極を透過してＹ電極に到達し、スタイラスとＹ電極間の結合容量も比較的に大きくなる（図５（Ｃ））。これにより、Ｙ電極の配置方向の指示位置の検出も適切に行うことが可能になる。
このように、この第１の実施の形態の透明センサ１２を用いる場合には、Ｘ電極と対向するＹ電極とスタイラスとの結合容量が、それらの間にＸ電極が存在していても大きく変化することはない。これによりスタイラス検出を適切に行うことが可能になる。なお、スタイラスが操作面上のＸ電極間にある場合には、スタイラスからの信号は、近隣のＸ電極によって受信されると共に、直下のＹ電極によっても直接に受信される状態となるので、スタイラス検出を適切に行うことができる。このように、この第１の実施の形態の透明センサ１２及び透明センサ１２を用いた位置検出装置では、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をより向上させ、指では難しい細かな指示入力をより適切に行えるようにすることができる。
また、使用者の指などによるタッチ入力の場合には、使用者の指はスタイラスのペン先に比べて、操作面に対する接触面積は広い。このため、指が透明センサ１２の操作面上をタッチすると、指近傍の信号が供給されているＹ電極からの電界が指により吸収される。これにより、当該Ｙ電極と交差するＸ電極に誘導される信号レベルが低下し、信号が供給されているＹ電極と信号レベルが低下したＸ電極との交点が指によるタッチ位置と検出できる。すなわち、透明センサ１２に対するタッチ入力の検出も適切に行うことができる。
＜第２の実施の形態＞
［透明センサと位置検出装置の概要］
次に、透明センサと位置検出装置の第２の実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形態の透明センサ１２の場合には、図５（Ｃ）を用いて説明したように、スタイラスとＹ電極との間の結合容量は、Ｙ電極の長手方向で若干変化する。そこで、この第２の実施の形態の透明センサは、スタイラスとＹ電極との間の結合容量の特性を、より変化の少ないフラットなものにし、指示位置の検出結果のリニアリティをより向上させることができるようにしたものである。
［透明センサと位置検出装置の概要］
次に、透明センサと位置検出装置の第２の実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形態の透明センサ１２の場合には、図５（Ｃ）を用いて説明したように、スタイラスとＹ電極との間の結合容量は、Ｙ電極の長手方向で若干変化する。そこで、この第２の実施の形態の透明センサは、スタイラスとＹ電極との間の結合容量の特性を、より変化の少ないフラットなものにし、指示位置の検出結果のリニアリティをより向上させることができるようにしたものである。
この第２の実施の形態の透明センサ１２Ａの基本的な構成は、図１を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２の場合と同様のものであり、Ｘ電極が配列された絶縁層１２ａＡと絶縁層１２ｃとＹ電極が配列された絶縁層１２ｂＡとにより構成される。また、この第２の実施の形態の位置検出装置は、図３を用いて説明した位置検出装置と同様に構成されるが、第１の実施の形態の透明センサ１２に替えて、第２の実施の形態の透明センサ１２Ａが用いられて構成される。
［透明センサ１２Ａの構成］
そして、この第２の実施の形態において、透明センサ１２Ａは、図４、図５を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２とは、Ｘ電極とＹ電極との構成が異なっている。図６は、第２の実施の形態の透明センサ１２Ａの構成について説明するための図である。図６（Ａ）はＸ電極が配列された絶縁層１２ａＡの一部（Ｘ電極ＸＡｎ－１，ＸＡｎ，ＸＡｎ＋１の部分）を示している。また、図６（Ｂ）はＹ電極が配列された絶縁層１２ｂＡの一部（Ｙ電極ＹＡｍ－１，ＹＡｍ，ＹＡｍ＋１の部分）を示している。
そして、この第２の実施の形態において、透明センサ１２Ａは、図４、図５を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２とは、Ｘ電極とＹ電極との構成が異なっている。図６は、第２の実施の形態の透明センサ１２Ａの構成について説明するための図である。図６（Ａ）はＸ電極が配列された絶縁層１２ａＡの一部（Ｘ電極ＸＡｎ－１，ＸＡｎ，ＸＡｎ＋１の部分）を示している。また、図６（Ｂ）はＹ電極が配列された絶縁層１２ｂＡの一部（Ｙ電極ＹＡｍ－１，ＹＡｍ，ＹＡｍ＋１の部分）を示している。
そして、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示した絶縁層１２ａＡと、図６（Ｂ）に示した絶縁層１２ｂＡとを、絶縁層１２ｃを挟んで対向させて形成した第２の実施の形態の透明センサ１２Ａの一部を示している。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この第２の実施の形態においても、Ｘ電極のそれぞれと、Ｙ電極のそれぞれとは、配列方向に所定の幅を有し、金属細線が用いられて網が編まれるようにして形成され、多数の網の目（隙間）が設けられたメッシュ状（網目状）のものである。
図６（Ａ）のＸ電極のそれぞれと、図６（Ｂ）のＹ電極のそれぞれとを比較すると分かるように、Ｘ電極のメッシュ密度は疎であり（粗く）、Ｙ電極のメッシュ密度は密である（細かい）。より具体的には、図６（Ａ）、（Ｂ）に示したように、Ｘ電極のメッシュピッチ（導線間の間隔）は「２」であるのに対して、Ｙ電極のメッシュピッチは「１」である。この場合においても、図６の横方向のメッシュピッチは縦方向のメッシュピッチと同じで、Ｘ電極は「２」で、Ｙ電極は「１」である。したがって、この例の場合、Ｘ電極の網の目（隙間）の面積は、Ｙ電極の網の目（隙間）の面積の４倍となっている。そして、この第２の実施の形態においては、Ｘ電極の幅ＸＡｗとＹ電極の幅ＹＡｗとは同じである。
そして、図６（Ａ）に示すように、Ｘ電極のそれぞれは、一定の間隔（隙間）を空けて絶縁層１２ａＡ上に均一に配置されている。また、図６（Ｂ）に示すように、Ｙ電極のそれぞれも一定の間隔（隙間）を空けて絶縁層１２ｂＡ上に均一に配置される。
図６（Ｃ）の式（１）にも示すように、この第２の実施の形態の透明センサ１２Ａの場合には、Ｘ電極の幅ＸＡｗとＹ電極の幅ＹＡｗとは同じである。このため、図６（Ｃ）に示すように、Ｙ電極はＸ電極によって覆われた状態となる。しかし、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａＡ側から透明センサ１２Ａを見ると、Ｘ電極のメッシュ密度はＹ電極のメッシュ密度より疎であるので、Ｘ電極の下側（奥側）に位置するＹ電極の多くの部分が、Ｘ電極の網の目から露呈した状態になっている。これにより、絶縁層１２ａＡ上（操作面上）にスタイラスの芯体が位置する場合、スタイラスからの信号は、Ｘ電極で受信されると共に、Ｘ電極を透過してＸ電極の下側に位置するＹ電極にも到達し、Ｙ電極でも受信される。
図７は、透明センサ１２Ａの操作面上をスタイラスで指示した場合の当該スタイラスとＸ電極またはＹ電極との間の結合容量（静電容量）について説明するための図である。図７（Ａ）は、図６（Ｃ）の場合と同様に、張り合わされて形成された透明センサ１２Ａを示している。図７（Ａ）において、透明センサ１２ＡのＸ電極が配列された絶縁層１２ａＡ上（操作面上）の黒丸で示した位置Ｐ２に、図示しないスタイラスの芯体が接触している場合について考える。
この場合において、図７（Ａ）の実線で示した四角形のエリアＡｒ２における、スタイラスとＸ電極ＸＡｎとの結合容量を考察すると、図７（Ｂ）に示すものとなる。図７（Ｂ）においても、各軸の意味は図５（Ｂ）、（Ｃ）の場合と同じである。
そして、スタイラスとＸ電極ＸＡｎとの間には遮蔽物は存在しない。しかし、Ｘ電極のメッシュ密度はＹ電極よりも疎であり、第１の実施の形態のＸ電極の２倍の粗さとなっている。このため、第１の実施の形態の透明センサ１２のＸ電極Ｘｎの結合容量に比べると、図７（Ｂ）に示すように、第２の実施の形態の透明センサ１２ＡのＸ電極ＸＡｎにおける接触位置Ｐ２を基準とした長手方向の結合容量はやや低下する。
しかし、第１の実施の形態の透明センサ１２のＸ電極の幅Ｘｗに比べて、第２の実施の形態の透明センサ１２ＡのＸ電極の幅ＸＡｗは広いので、より広い範囲に渡って結合容量は高くなる。そして、図７（Ｂ）の結合容量の特性を見ると分かるように、Ｘ電極ＸＡｎの長手方向には、どの位置においても結合容量の特性のカーブは同様のカーブになる。したがって、Ｘ電極ＸＡｎの長手方向には、どの位置においても結合容量に関する特性は同様の特性が得られることがわかる。このため、Ｘ電極ＸＡｎの長手方向にはリニアリティのよい位置検出結果が得られることが分かる。
同様の場合において、図７（Ａ）の実線で示した四角形のエリアＡｒ２における、スタイラスとＹ電極Ｙｍとの結合容量を考察すると、図７（Ｃ）に示すものとなる。図７（Ｃ）においても、各軸の意味は図７（Ｂ）と同じである。
この第２の実施の形態の透明センサ１２Ａにおいては、上述したように、上側（操作面側）に位置するＸ電極のメッシュ密度が疎であり、下側（奥側）にあるＹ電極のメッシュ密度が密となっている。このため、スタイラスからの信号は、より多くがＸ電極ＸＡｎを透過してＹ電極ＹＡｍに到達し、スタイラスとＹ電極ＹＡｍとの結合容量は、図７（Ｃ）に示すように広い範囲にわたって高くなる。
つまり、Ｙ電極ＹＡｍに沿う向には、Ｘ電極ＸＡｎ上においても、Ｘ電極ＸＡｎのメッシュ密度が疎であるために、スタイラスとＹ電極ＹＡｍとの結合容量がどの位置においても大きく変化することがない。したがって、図７（Ｃ）の結合容量の特性を見ると分かるように、Ｙ電極ＹＡｍの長手方向には、どの位置においても結合容量の特性のカーブは同様のカーブになる。このため、Ｙ電極ＹＡｍに沿う方向にも位置検出結果のリニアリティは非常に良好なものとなる。
このように、図７（Ａ）に示した状態の時には、Ｘ電極のメッシュ密度は疎であるが、スタイラスとＸ電極Ｘｎとの間には遮蔽物は存在せず、また、Ｘ電極の幅も広いため、Ｘ電極Ｘｎでは全体として、スタイラスとの間の結合容量は高くなる（図７（Ｂ））。これにより、Ｘ電極の配列方向の指示位置の検出を適切に行うことができる。また、Ｘ電極のメッシュ密度が疎で、Ｙ電極のメッシュ密度が密であるため、スタイラスからの信号のより多くがＸ電極を透過して、Ｙ電極で受信され、スタイラスとＹ電極との間の結合容量も高くなる（図７（Ｃ））。これにより、Ｙ電極の配列方向の指示位置の検出を適切に行うことができる。
しかも、図７（Ｂ），（Ｃ）から分かるように、スタイラスとＸ電極ＸＡｎとの結合容量と、スタイラスとＹ電極ＹＡｍとの結合容量とは、いずれも広い範囲でフラット（均一）であって、結合容量自体も高い。つまり、Ｘ電極ＸＡｎ方向においては、どの位置においても結合容量の特性は同じになる。同様に、Ｙ電極ＹＡｍ方向においても、どの位置においても結合容量の特性は同じになる。すなわち、位置検出結果のリニアリティが大きく向上していることがわかる。
このように、この第２の実施の形態の透明センサ１２Ａを用いる場合には、Ｘ電極と対向するＹ電極とスタイラスとの結合容量が、それらの間にＸ電極が存在していても低くなることがなく、スタイラスからの信号がＹ電極には十分に誘導される。これによりスタイラス検出を適切に行うことが可能になる。また、スタイラスとＸ電極の結合容量と、スタイラスとＹ電極との結合容量とは、いずれも広い範囲でフラット（均一）であって、結合容量自体も高い。このため、この第２の実施の形態の透明センサ１２Ａ及び透明センサ１２Ａを用いて位置検出装置では、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をさらに向上させ、スタイラスによる細かな指示入力をさらに適切に行うことができる。
なお、使用者の指などによるタッチ入力の場合には、使用者の指はスタイラスのペン先に比べて、操作面に対する接触面積は広い。このため、指が透明センサ１２Ａの操作面上をタッチすると、メッシュ密度が疎であるＸ電極を透過するようにして、信号が供給されているＹ電極からの電界が当該指により吸収される。これにより、当該Ｙ電極と交差するＸ電極に誘導される信号レベルが低下し、信号が供給されているＹ電極と信号レベルが低下したＸ電極との交点が指によるタッチ位置と検出できる。すなわち、透明センサ１２Ａに対するタッチ入力の検出も適切に行うことができる。
＜第３の実施の形態＞
［透明センサと位置検出装置の概要］
次に、透明センサと位置検出装置の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂの基本的な構成は、図１を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２の場合と同様のものであり、Ｘ電極がＸ方向（横方向）に配列された絶縁層１２ａＢと絶縁層１２ｃとＹ電極がＹ方向（縦方向）に配列された絶縁層１２ｂＢとにより構成される。また、この第３の実施の形態の位置検出装置は、図３を用いて説明した位置検出装置と同様に構成されるが、第１の実施の形態の透明センサ１２に替えて、第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂが用いられて構成される。
［透明センサと位置検出装置の概要］
次に、透明センサと位置検出装置の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂの基本的な構成は、図１を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２の場合と同様のものであり、Ｘ電極がＸ方向（横方向）に配列された絶縁層１２ａＢと絶縁層１２ｃとＹ電極がＹ方向（縦方向）に配列された絶縁層１２ｂＢとにより構成される。また、この第３の実施の形態の位置検出装置は、図３を用いて説明した位置検出装置と同様に構成されるが、第１の実施の形態の透明センサ１２に替えて、第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂが用いられて構成される。
［透明センサ１２Ｂの構成］
そして、この第３の実施の形態において、透明センサ１２Ｂは、図４、図５を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２とも、また、図６、図７を用いて説明した第２の実施の形態の透明センサ１２Ａとも、Ｘ電極とＹ電極との構成が異なっている。この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂは、第１の実施の形態の透明センサ１２と、第２の実施の形態の透明センサ１２Ａとの特徴を合わせもつものである。つまり、この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂにおいては、Ｘ電極の幅がＹ電極の幅より狭く、かつ、Ｘ電極のメッシュ密度がＹ電極のメッシュ密度より疎になっている。
そして、この第３の実施の形態において、透明センサ１２Ｂは、図４、図５を用いて説明した第１の実施の形態の透明センサ１２とも、また、図６、図７を用いて説明した第２の実施の形態の透明センサ１２Ａとも、Ｘ電極とＹ電極との構成が異なっている。この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂは、第１の実施の形態の透明センサ１２と、第２の実施の形態の透明センサ１２Ａとの特徴を合わせもつものである。つまり、この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂにおいては、Ｘ電極の幅がＹ電極の幅より狭く、かつ、Ｘ電極のメッシュ密度がＹ電極のメッシュ密度より疎になっている。
図８は、第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂの構成について説明するための図である。図８（Ａ）はＸ電極が配列された絶縁層１２ａＢの一部（Ｘ電極ＸＢｎ－１，ＸＢｎ，ＸＢｎ＋１の部分）を示している。また、図８（Ｂ）はＹ電極が配列された絶縁層１２ｂＢの一部（Ｙ電極ＹＢｍ－１，ＹＢｍ，ＹＢｍ＋１の部分）を示している。
そして、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示した絶縁層１２ａＢと、図８（Ｂ）に示した絶縁層１２ｂＢとを、絶縁層１２ｃを挟んで対向させて形成した第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂの一部を示している。図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この第３の実施の形態においても、Ｘ電極のそれぞれと、Ｙ電極のそれぞれとは、配列方向に所定の幅を有し、金属細線が用いられて網が編まれるようにして形成され、多数の網の目（隙間）が設けられたメッシュ状（網目状）のものである。
図８（Ａ）のＸ電極のそれぞれと、図８（Ｂ）のＹ電極のそれぞれとを比較すると分かるように、Ｘ電極の配列方向の幅ＸＢｗは、Ｙ電極の配列方向の幅ＹＢｗよりも狭いものとなっている。この実施の第３の形態において、Ｘ電極の幅ＸＢｗは、Ｙ電極の幅ＹＢｗの約１／２（２分の１）とされている。また、Ｘ電極のメッシュ密度は疎であり（粗く）、Ｙ電極のメッシュ密度は密である（細かい）。この第３の実施の形態において、Ｘ電極のメッシュピッチ（導線間の間隔）は「２」であるのに対して、Ｙ電極のメッシュピッチは「１」である。この場合においても、図８の横方向のメッシュピッチは縦方向のメッシュピッチと同じで、Ｘ電極は「２」で、Ｙ電極は「１」である。
図８（Ａ）に示すように、Ｘ電極のそれぞれは、一定の間隔（隙間）を空けて絶縁層１２ａＢ上に均一に配置されている。一方、図８（Ｂ）に示すように、Ｙ電極のそれぞれも一定の間隔（隙間）を空けて絶縁層１２ｂＢ上に均一に配置されている。図８（Ａ）と図８（Ｂ）とを比較すると分かるように、Ｘ電極の幅ＸＢｗはＹ電極の幅ＹＢｗより狭いので、Ｘ電極を絶縁層１２ａ上に均一に配置するとＸ電極間の幅は広くなる。他方、Ｙ電極の幅ＹｗはＸ電極の幅Ｘｗより広いので、Ｙ電極を絶縁層１２ｂ上に均一に配置するとＹ電極間の幅は狭くなる。
図８（Ｃ）の式（１）に示すように、この第３の実施の形態において、Ｘ電極の幅ＸＢｗはＹ電極の幅ＹＢｗより狭い。このため、図８（Ｃ）に示すように、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａＢ側から透明センサ１２Ｂを見ると、Ｘ電極間の隙間からはＹ電極が露呈した状態となる。また、Ｘ電極のメッシュ密度はＹ電極のメッシュ密度より疎であるので、Ｘ電極の下側（奥側）に位置するＹ電極の多くの部分が、Ｘ電極の網目から露呈した状態になっている。そして、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａ側（絶縁層１２ａ上）が使用者の指やスタイラスによって操作される操作面となる。
このように形成される透明センサ１２Ｂを通じて行われるスタイラス検出について説明する。絶縁層１２ａＢ側の面である当該操作面上にスタイラスを接触させて入力操作が行われたとする。この場合、スタイラスとＸ電極との間には信号の伝搬の障害になる遮蔽物はないので、スタイラスからの信号がＸ電極に対して直接届き、スタイラスからの信号がＸ電極において適切に受信される。
一方、スタイラスのペン先がＸ電極上に位置しているときには、スタイラスとＹ電極との間にはＸ電極が存在する。しかし、この実施の形態においてＸ電極はメッシュ状に形成されたものであり、しかもＸ電極のメッシュピッチは、Ｙ電極のメッシュピッチよりも疎であるので、スタイラスからの信号はより多くＸ電極を透過して当該Ｘ電極の直下にあるＹ電極に到達し、Ｙ電極で受信される。さらに、Ｘ電極の幅ＸＢｗはＹ電極の幅ＹＢｗより狭いので、Ｘ電極間には比較的に広い隙間が設けられる。この隙間部では、スタイラスからの信号がそのままＹ電極に到達し、Ｙ電極で受信される。
これにより、絶縁層１２ａＢ上（操作面上）にスタイラスの芯体が位置する場合、スタイラスからの信号は、Ｘ電極で受信されると共に、Ｘ電極を透過してＸ電極の下側に位置するＹ電極にも到達し、Ｙ電極でも受信される。したがって、スタイラス入力を適切に検出することができる。
このように、この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂを用いる場合には、Ｘ電極と対向するＹ電極とスタイラスとの結合容量が、それらの間にＸ電極が存在していても低くなることがなく、スタイラスからの信号がＹ電極に十分に誘導される。これによりスタイラス検出を適切に行うことが可能になる。また、スタイラスが操作面上のＸ電極間にある場合には、スタイラスからの信号は、近隣のＸ電極によって受信されると共に、直下のＹ電極によっても直接に受信される状態となるので、スタイラス検出を適切に行うことができる。したがって、この第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂ及び透明センサ１２Ｂを用いた位置検出装置では、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をより向上させ、指では難しい細かな指示入力をより適切に行えるようにすることができる。
また、使用者の指などによるタッチ入力の場合には、使用者の指はスタイラスのペン先に比べて、操作面に対する接触面積は広い。このため、指が透明センサ１２の操作面上をタッチすると、指近傍の信号が供給されているＹ電極からの電界が指により吸収される。これにより、当該Ｙ電極と交差するＸ電極に誘導される信号レベルが低下し、信号が供給されているＹ電極と信号レベルが低下したＸ電極との交点が指によるタッチ位置と検出できる。すなわち、透明センサ１２に対するタッチ入力の検出も適切に行うことができる。
［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の透明センサ１２、１２Ａ、１２Ｂの場合には、スタイラス（電子ペン）が接触する操作面に近い電極とスタイラスとの間の結合容量を十分に維持し、かつ、操作面から見て奥側に位置する電極とスタイラスとの間の結合容量も十分に確保することができる。これにより、スタイラス検出（スタイラスによる指示入力について）の検出精度を向上させることができる。すなわち、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をより向上させ、指では難しい細かな指示入力をより適切に行えるようにすることができる。
上述した実施の形態の透明センサ１２、１２Ａ、１２Ｂの場合には、スタイラス（電子ペン）が接触する操作面に近い電極とスタイラスとの間の結合容量を十分に維持し、かつ、操作面から見て奥側に位置する電極とスタイラスとの間の結合容量も十分に確保することができる。これにより、スタイラス検出（スタイラスによる指示入力について）の検出精度を向上させることができる。すなわち、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をより向上させ、指では難しい細かな指示入力をより適切に行えるようにすることができる。
特に、第２の実施の形態の透明センサ１２Ａの場合には、スタイラスとＸ電極との結合容量と、スタイラスとＹ電極との結合容量との両方の特性を、広い範囲に渡ってフラットにすることができる。これにより、スタイラスによる指示位置（指示座標）の検出精度のリニアリティ（線形性）をさらに向上させ、指では難しい細かな指示入力をさらに適切に行うことができる。
［変形例］
上述した第１～第３の実施の形態で説明した位置検出センサ１２、１２Ａ、１２Ｂは、あくまでも一実施の形態であり、この発明は上述した実施の形態のものに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第１の実施の形態の透明センサ１２では、Ｘ電極の幅Ｘｗは、Ｙ電極の幅Ｙｗの１／２（２分の１）であるものとして説明したが、これに限るものではない。第１の実施の形態において、Ｘ電極の幅Ｘｗは、Ｙ電極の幅Ｙｗよりも狭ければ適宜の幅とすることができる。Ｘ電極の幅Ｘｗは、シミュレーションや実測などの結果に応じて、最適な幅とすればよい。
上述した第１～第３の実施の形態で説明した位置検出センサ１２、１２Ａ、１２Ｂは、あくまでも一実施の形態であり、この発明は上述した実施の形態のものに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第１の実施の形態の透明センサ１２では、Ｘ電極の幅Ｘｗは、Ｙ電極の幅Ｙｗの１／２（２分の１）であるものとして説明したが、これに限るものではない。第１の実施の形態において、Ｘ電極の幅Ｘｗは、Ｙ電極の幅Ｙｗよりも狭ければ適宜の幅とすることができる。Ｘ電極の幅Ｘｗは、シミュレーションや実測などの結果に応じて、最適な幅とすればよい。
また、上述した第２の実施の形態の透明センサ１２Ａでは、Ｘ電極のメッシュピッチが「２」で、Ｙ電極のメッシュピッチが「１」であるものとして説明したが、これに限るものではない。第２の実施の形態において、Ｘ電極のメッシュピッチは、Ｙ電極のメッシュピッチよりも大きければよい。換言すれ、Ｘ電極のメッシュ密度がＹ電極のメッシュ密度よりも疎となるようにすれば（粗くなるようにすれば）、適宜のものとすることができる。なお、Ｘ電極とＹ電極のメッシュピッチ（メッシュ密度）は、シミュレーションや実測などの結果に応じて、最適なメッシュピッチ（メッシュ密度）とすればよい。したがって、横方向のメッシュピッチと縦方向のメッシュピッチとが異なっていてもよい。
また、上述した第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂにおいても、Ｘ電極の幅Ｘｗは、Ｙ電極の幅Ｙｗよりも狭ければ適宜の幅とすることができる。また、第３の実施の形態の透明センサ１２Ｂにおいても、Ｘ電極のメッシュピッチは、Ｙ電極のメッシュピッチよりも大きければ、すなわち、Ｘ電極のメッシュ密度がＹ電極のメッシュ密度よりも疎となるようにすれば（粗くなるようにすれば）、適宜のものとすることができる。
また、Ｘ電極の幅をＹ電極の幅より広くし、かつ、Ｘ電極のメッシュ密度をＹ電極のメッシュ密度より疎となるように構成することも可能である。この場合においても、スタイラスとＸ電極との間の結合容量とスタイラスとＹ電極との間の結合容量との両方が、十分な容量となり、かつ、当該結合容量の特性が、例えば、図７を用いて説明したようにフラットになるようにすればよい。
また、メタルメッシュセンサ自体のパターンも、上述した位置検出センサ１２、１２Ａ、１２Ｂに示したように、例えば４５度回転した正方形の格子の繰り返しパターンにかぎるものではない。網の目（隙間）の形状は、円形や半円形でもよいし、３角形以上の種々の多角形の形状としてもよい。もちろん、網の目の形状はその他の形状であってもよいし、同一の形状の繰り返しにも限定されない。この場合にも、網の目の面積の平均値をＹ電極よりもＸ電極の方を広くする構成とすることにより、メッシュ密度をＸ電極が疎（粗く）、Ｙ電極が密（細かい）という態様にすることができる。
また、上述した実施の形態では、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａ，１２ａＡ，１２ａＢが操作面側に位置し、Ｙ電極が配置された絶縁層１２ｂ，１２ｂＡ，１２ｂＢが、操作面側から見て奥側に位置するものとして説明した。しかし、これに限るものではない。Ｙ電極が配置された絶縁層１２ｂ，１２ｂＡ，１２ｂＢが操作面側に位置し、Ｘ電極が配置された絶縁層１２ａ，１２ａＡ，１２ａＢが操作面側から見て奥側に位置するものとしてもよい。
なお、この場合には、操作面側から見て奥側に位置するＸ電極に対して、タッチ検出のための信号を供給し、Ｙ電極を切り替えて、信号の検出をするようにすればよい。また、タッチ検出が可能であれば、操作面側に位置する電極に対して、タッチ検出のための信号を供給し、奥側の電極を切り替えて、信号の検出をするようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、使用者の指などの指示体による指示位置を検出するタッチ検出についても可能であることを説明した。この場合の指示体には、使用者の指の他、例えば、導電性ゴムの先端（ペン先）と、この先端が取り付けられる導電性の筐体とからなり、使用者が手にもって使用することで、使用者と導通するいわゆるパッシブペンと呼ばれるものなども含む。また、細いペン先を備え、電子回路を内蔵し、電気的に使用者の指と同様に信号が供給された電極からの電界の吸収が可能な電子ペンもタッチ検出用の指示体として用いることもできる。すなわち、使用者の指などの指示体といった場合の、当該指示体には、使用者の指と同様に機能する種々のものが含まれる。
したがって、上述した実施の形態の位置検出センサ、位置検出装置は、信号を送出しない、使用者の指やパッシブペンなどのパッシブ型の指示体による指示位置の検出が可能である。また、上述した実施の形態の位置検出センサ、位置検出装置は、信号を送出するアクティブ静電結合方式（ＡＥＳ方式）のスタイラスなどのアクティブ型の指示体による指示位置の検出が可能である。このため、位置検出センサ、位置検出装置としては、パッシブ型の指示体による指示位置の検出とアクティブ型の指示体による指示位置の検出との一方あるいは両方に対応することが可能である。
また、この発明の位置検出センサを用いたこの発明の位置検出装置を搭載し、種々の情報処理を行う種々のシステムも実現可能である。この場合のシステムには、情報処理機能（情報処理装置）を備え、位置検出装置で検出した指示位置に基づいて、種々の処理を実行する種々の情報処理システムが含まれる。具体的には、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノート型ＰＣ、ディスクトップ型ＰＣ、その他の種々の情報処理装置などが、当該システムに含まれる。
１１…ＬＣＤパネル、１２、１２Ａ、１２Ｂ…透明センサ、１２ａ、１２ａＡ、１２ａＢ…絶縁層、１２ｂ、１２ｂＡ、１２ｂＢ…絶縁層、１２ｃ…絶縁層、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３…Ｘ電極、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…Ｙ電極、Ｘｎ－１、Ｘｎ、Ｘｎ＋１…Ｘ電極、ＸＡｎ－１、ＸＡｎ、ＸＡｎ＋１…Ｘ電極、ＸＢｎ－１、ＸＢｎ、ＸＢｎ＋１…Ｘ電極、Ｙｍ－１、Ｙｍ、Ｙｍ＋１…Ｙ電極、ＹＡｍ－１、ＹＡｍ、ＹＡｍ＋１…Ｙ電極、ＹＢｍ－１、ＹＢｍ、ＹＢｍ＋１…Ｙ電極、１３…Ｘ選択回路、１４…Ｙ選択回路、１５…発振器、１６…切替回路、１７…コントロール回路、１８…スタイラス、２１…切替回路、２２…ゲインコントロール回路、２３…バンドパスフィルター回路、２４…検波回路、２５…ＡＤ変換回路、２６…マイクロプロセッサ
Claims (15)
- 第１の方向に配列された複数の第１の電極と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配列された複数の第２の電極とを、上下に積層して形成する位置検出センサであって、
複数の前記第１の電極は、複数の前記第２の電極よりも、電子ペンが接触する操作面に近い位置にあり、
複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とはメッシュ状に形成され、同一電極内においては、メッシュ状に形成された部分が途切れることはなく、
複数の前記第１の電極の配列方向の幅は、複数の前記第２の電極の配列方向の幅よりも狭くなっており、
複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に一定の間隔を空けて前記１の方向に均一に配置され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に一定の間隔を空けて前記第２の方向に均一に配置され、
電子ペンのペン先が異なる前記第１の電極間に位置している場合には、前記第１の電極により遮蔽されることなく前記電子ペンからの信号が前記第２の電極に直接到達可能になっている
ことを特徴とする位置検出センサ。 - 請求項１に記載の位置検出センサであって、
複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に前記第１の方向に第１の間隔を空けて配列され、
複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に前記第２の方向に第２の間隔を空けて配列され、
前記第１の間隔は、前記第２の間隔よりも広い
ことを特徴とする位置検出センサ。 - 請求項１に記載の位置検出センサであって、
複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とは、同じメッシュ密度であることを特徴とする位置検出センサ。 - 請求項１に記載の位置検出センサであって、
複数の前記第１の電極のメッシュ密度が、複数の前記第２の電極のメッシュ密度よりも疎であることを特徴とする位置検出センサ。 - 請求項１に記載の位置検出センサであって、
信号を送出しないパッシブ型の指示体による指示位置の検出と、信号を送出するアクティブ型の指示体による指示位置の検出との、一方又は両方に用いられることを特徴とする位置検出センサ。 - 第１の方向に配列された複数の第１の電極と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配列された複数の第２の電極とを、上下に積層して形成する位置検出センサを備えた位置検出装置であって、
前記位置検出センサにおいて、
複数の前記第１の電極は、複数の前記第２の電極よりも、電子ペンが接触する操作面に近い位置にあり、
複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とはメッシュ状に形成され、同一電極内においては、メッシュ状に形成された部分が途切れることはなく、
複数の前記第１の電極の配列方向の幅は、複数の前記第２の電極の配列方向の幅よりも狭くなっており、
複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に一定の間隔を空けて前記第１の方向に均一に配置され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に一定の間隔を空けて前記第２の方向に均一に配置され、
複数の前記第１の電極間の幅は、複数の前記第２の電極間の幅よりも広くなっており、
電子ペンのペン先が異なる前記第１の電極間に位置している場合には、前記第１の電極により遮蔽されることなく前記電子ペンからの信号が前記第２の電極に直接到達可能になっており
複数の前記第１の電極のそれぞれと複数の前記第２の電極のそれぞれからの信号の供給を順次に受けて、静電結合方式の電子ペンから送信される信号に応じて信号が誘導されている電極を検出することにより、前記電子ペンによる指示位置を検出する指示位置検出回路を備えることを特徴とする位置検出装置。 - 請求項６に記載の位置検出装置であって、
前記位置検出センサの複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に前記第１の方向に第１の間隔を空けて配列され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に前記第２の方向に第２の間隔を空けて配列され、前記第１の間隔は、前記第２の間隔よりも広い
ことを特徴とする位置検出装置。 - 請求項６に記載の位置検出装置であって、
前記位置検出センサの複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とは、同じメッシュ密度であることを特徴とする位置検出装置。 - 請求項６に記載の位置検出装置であって、
前記位置検出センサの複数の前記第１の電極のメッシュ密度が、複数の前記第２の電極のメッシュ密度よりも疎であることを特徴とする位置検出装置。 - 請求項６に記載の位置検出装置であって、
複数の前記第１の電極のそれぞれに対して、順次に駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、
複数の前記第２の電極のそれぞれからの信号を順次に受信し、前記第１の電極に供給された前記駆動信号により誘導される受信した前記信号の信号レベルを検出する信号レベル検出回路と、
前記駆動信号が供給されている前記第１の電極と、前記信号レベル検出回路により検出された前記信号レベルが低下している前記第２の電極とに基づいて、指等の指示体のタッチ位置を検出するタッチ位置検回路と
を備えることを特徴とする位置検出装置。 - 第１の方向に配列された複数の第１の電極と、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に配列された複数の第２の電極とを、上下に積層して形成する位置検出センサを備えたシステムであって、
前記位置検出センサにおいて、
複数の前記第１の電極は、複数の前記第２の電極よりも、電子ペンが接触する操作面に近い位置にあり、
複数の前記第１の電極と複数の前記第２の電極とはメッシュ状に形成され、同一電極内においては、メッシュ状に形成された部分が途切れることはなく、
複数の前記第１の電極の配列方向の幅は、複数の前記第２の電極の配列方向の幅よりも狭くなっており、
複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に一定の間隔を空けて前記第１の方向に均一に配置され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に一定の間隔を空けて前記第２の方向に均一に配置され、
複数の前記第１の電極間の幅は、複数の前記第２の電極間の幅よりも広くなっており、
電子ペンのペン先が異なる前記第１の電極間に位置している場合には、前記第１の電極により遮蔽されることなく前記電子ペンからの信号が前記第２の電極に直接到達可能になっており
複数の前記第１の電極のそれぞれと複数の前記第２の電極のそれぞれからの信号の供給を順次に受けて、静電結合方式の電子ペンから送信される信号に応じて信号が誘導されている電極を検出することにより、前記電子ペンによる指示位置を検出する指示位置検出回路と、
前記指示位置検出回路の検出結果に応じた処理を行う情報処理部と
を備えることを特徴とする情報処理システム。 - 請求項１１に記載の情報処理システムであって、
前記位置検出センサの複数の前記第１の電極は、隣り合う異なる前記第１の電極間に前記第１の方向に第１の間隔を空けて配列され、複数の前記第２の電極は、隣り合う異なる前記第２の電極間に前記第２の方向に第２の間隔を空けて配列され、前記第１の間隔は、前記第２の間隔よりも広い
ことを特徴とする情報処理システム。 - 請求項１１に記載の情報処理システムであって、
前記位置検出センサの前記第１の電極と前記第２の電極とは、同じメッシュ密度であることを特徴とする情報処理システム。 - 請求項１１に記載の情報処理システムであって、
前記位置検出センサの複数の前記第１の電極のメッシュ密度が、複数の前記第２の電極のメッシュ密度よりも疎であることを特徴とする情報処理システム。 - 請求項１１に記載の情報処理システムであって、
複数の前記第１の電極のそれぞれに対して、順次に駆動信号を供給する駆動信号供給回路と、
複数の前記第２の電極のそれぞれからの信号を順次に受信し、前記第１の電極に供給された前記駆動信号により誘導される受信した前記信号の信号レベルを検出する信号レベル検出回路と、
前記駆動信号が供給されている前記第１の電極と、前記信号レベル検出回路により検出された前記信号レベルが低下している前記第２の電極とに基づいて、指等の指示体のタッチ位置を検出するタッチ位置検回路と
を備えることを特徴とする情報処理システム。
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