TWI497359B - 指示體位置檢測裝置及指示體位置檢測方法 - Google Patents

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Description

指示體位置檢測裝置及指示體位置檢測方法
本發明，係有關於指示體位置檢測裝置以及指示體位置檢測方法，更詳細而言，係有關於藉由靜電耦合方式來檢測出指示體之位置的指示體位置檢測裝置以及指示體位置檢測方法。
於先前技術中，作為在觸控面板等之中所使用的手指或者是專用之筆等的指示體之位置檢測的方式，例如，係提案有電阻膜方式、靜電耦合方式(靜電電容方式)等之各種的方式。其中，於近年，靜電耦合方式之指示體位置檢測裝置的開發係活躍地進行。
在靜電耦合方式中，若是大致作區分，則係存在有表面型(Surface Capacitive Type)與投影型(Projected Capacitive Type)之2種類的方式。表面型，例如係被適用在ATM(Automated Teller Machine，現金自動提存機)等之中，投影型，例如係被適用在行動電話等之中。另外，此兩種方式，均係將導電膜與指示體(例如手指、靜電筆等)之間的靜電耦合狀態之變化檢測出來，而檢測出指示體之位置。
投影型靜電耦合方式之指示體位置檢測裝置，例如係在透明基板或是透明薄膜上，將電極以特定之圖案來形成並構成之，並將指示體作了接近時之指示體與電極間的靜電耦合狀態之變化檢測出來。於先前技術中，關於此種方式的指示體位置檢測裝置，係提案有用以將其之構成作最適化的各種之技術(例如，參考專利文獻1～5)。
於此，對於從投影型靜電耦合方式所發展出之交叉點型靜電耦合方式之指示體次至檢測裝置的動作，參考圖面而作簡單說明。圖20中，係展示有交叉點型靜電耦合方式之指示體位置檢測裝置的感測部之概略構成以及位置檢測原理。
一般而言，感測部300，係具備有由複數之送訊導體304所成的送訊導體群303、和由複數之受訊導體302所成的受訊導體群301。另外，在送訊導體群303與受訊導體群301之間，係被配置有絕緣層。送訊導體304，係為延伸存在於特定方向(圖20中之X方向)上的導體，複數之送訊導體304，係相互離開有特定之間隔地被作並列配置。又，受訊導體302，係為延伸存在於與送訊導體304之延伸存在方向相交叉的方向(圖20中之Y方向)上之特定形狀的導體，複數之受訊導體302，係相互離開有特定之間隔地被作並列配置。
在此種構成之感測部300中，係對於特定之送訊導體304而供給特定之訊號，並將在該特定之送訊導體304與受訊導體302之間的交點(以下，稱作「交叉點」)處所流動之電流的變化，在各交叉點處而檢測出來。一般來說，係將此種檢測方式稱作交叉點型靜電耦合方式。於指示體310(手指等)所被放置之位置上，電流係經由指示體310而被作分流。因此，藉由存在有電流改變之交叉點檢測出來，能夠檢測出指示體310之位置。又，在交叉點型靜電耦合方式之指示體位置檢測裝置中，由於係在感測部300上被設置有複數之交叉點，因此，係成為能夠進行多點檢測。
於此，對於交叉點型靜電耦合方式之位置檢測的原理作更具體之說明。例如，現在，考慮如同圖20中所示一般，對於送訊導體Y6 而供給特定之訊號，並將在送訊導體Y6 上之指示體310的指示位置檢測出來之例子。在對於送訊導體Y6 而供給了訊號的狀態下，首先，係透過放大器305而將在受訊導體X1 處所流動之電流的變化檢測出來。接著，在經過了特定時間後，將受訊導體切換為X2 ，並將在受訊導體X2 處所流動之電流的變化檢測出來。反覆進行此動作，直到到達受訊導體XM 處為止。
接著，例如在切換至送訊導體Y7 並供給了訊號的狀態下，如同上述一般地對於受訊導體依序作切換並將在送訊導體Y7 上之各交叉點的位置處之訊號的準位變化，透過放大器305而求取出來。如此這般，而將在全部的交叉點之位置處的訊號之準位變化求取出來。
在圖20所示之例中，在送訊導體Y6 上，由於係在其與受訊導體X5 以及XM-5 之間的交叉點附近而被放置有指示體310，因此，在此交叉點附近所流動之電流係改變。故而，在送訊導體Y6 上之與受訊導體X5 以及XM-5 之間的交叉點附近之位置處，放大器305之輸出訊號係改變。故而，根據此訊號變化，能夠檢測出指示體310之位置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平5-224818號公報
[專利文獻2]日本特開平8-87369號公報
[專利文獻3]日本特開平8-179871號公報
[專利文獻4]日本特開平9-45184號公報
[專利文獻5]日本特開2000-112642號公報
在上述一般之先前技術的交叉點型靜電耦合方式之指示體位置檢測裝置中，在受訊導體群中所檢測出之訊號中所包含的雜訊，會有造成問題的情況。亦即是，例如在圖20中，雖係根據放大器305之輸出訊號而檢測出指示體之位置，但是，當在輸出訊號中重疊有某些之雜訊的情況時，可以想見會有無法將指示體之位置正確地檢測出來的情況。
又，在此種指示體位置檢測裝置中，由於係在每特定時間而依序進行各交叉點之位置檢測處理，因此，係有著對於全交叉點之檢測時間變長的問題。例如，在具備有64根之送訊導體以及128根之受訊導體的感測部中，若是將在各交叉點處之檢測處理時間設為例如256μsec，則在全交叉點(8192個)中，係成為會耗費約2sec的檢測時間，而並不實用。
有鑑於上述問題，本發明之目的在於：在藉由靜電耦合方式來檢測出指示體之位置時，成為能夠高速且確實地進行位置檢測。
為了解決上述問題，本發明之指示體位置檢測裝置，係構成為，具備有：導體圖案，係由被配置在第1方向上之複數的導體、和被配置在相對於前述第1方向而交叉之第2方向上之複數的導體所構成，並用以檢測出由指示體所致之位置指示；和多頻訊號供給電路，係用以對於被配置在前述第1方向上之複數的導體而供給頻率相異之複數的訊號；和頻率分析電路，係被供給有從被配置在前述第2方向上之複數的導體而來之訊號，並用以對基於前述指示體對前述導體圖案所致的位置指示而得之訊號來進行頻率分析；和指示位置檢測電路，係被供給有從前述頻率分析電路而來之訊號，並用以將前述指示體之對前述導體圖案所致的位置指示檢測出來；和雜訊分析電路，係用以對於藉由前述導體圖案所受訊了的雜訊訊號進行頻率分析；和控制電路，係根據由前述雜訊分析電路所致之雜訊訊號的頻率分析，而對於從前述多頻訊號供給電路所供給至被配置在前述第1方向上之複數的導體處之多頻訊號的頻率之分配作控制，而成為對於前述雜訊訊號之對在前述指示位置檢測電路中之由前述指示體所致的位置指示之檢測所造成的影響作抑制。
又，本發明之指示體位置檢側方法，係藉由下述一般之處理程序來進行。
亦即是，係具備有：多頻訊號供給步驟，係用以對於由被配置在第1方向上之複數的導體和被配置在相對於前述第1方向而交叉之方向上之複數的導體所構成並用以檢測出由指示體所致之位置指示的導體圖案中，被配置在前述第1方向上之複數的導體，而供給頻率相異之複數的訊號；和頻率分析步驟，係對於從被配置在前述第2方向上之複數的導體而來之訊號來進行頻率分析；和指示位置檢測步驟，係被供給有在前述頻率分析步驟中而進行了頻率分析之訊號，並用以將前述指示體之對前述導體圖案所致的位置指示檢測出來；和雜訊分析步驟，係用以對於藉由前述導體圖案所受訊了的雜訊訊號進行頻率分析；和控制步驟，係根據由前述雜訊分析步驟所致之雜訊訊號的頻率分析，而對於在前述多頻訊號供給步驟中所供給至被配置在前述第1方向上之複數的導體處之多頻訊號的頻率之分配作控制，藉由具備該些步驟，而成為對於前述雜訊訊號之對在前述指示位置檢測步驟中之由前述指示體所致的位置指示之檢測所造成的影響作抑制。
在本發明中，係將頻率互為相異之複數的訊號同時地供給至送訊側之複數的導體處，並在受訊側處，將與該頻率相異之複數的訊號相對應的了每一頻率之訊號檢測出來，而檢測出導體圖案上之指示體的位置。進而，藉由因應於各頻率之訊號的受訊狀況來對於所送訊之頻率作切換，而使用能夠良好地進行檢測之頻率。
在本發明中，在送訊側處，係將頻率相異之複數的訊號同時地供給至複數的導體處，在受訊側處，係藉由對於從各受訊導體而來之訊號作頻率分析，而將導體圖案上之指示體的位置檢測出來。若依據此構成，則由於係能夠對於各受訊導體之每一者而將在複數之交叉點處的位置檢測處理同時地來進行，因此，在靜電耦合裝置之指示體位置檢測裝置中，係成為能夠更高速地進行位置檢測。
於此情況，例如當檢測出了會對於特定之頻率的訊號而成為妨礙之雜訊的情況時，藉由以使用作為雜訊而被檢測出來之頻率以外的頻率之訊號的方式來作切換，係成為能夠進行對於雜訊作了避免的指示體位置檢測，且進而成為能夠以高速來進行安定之指示體位置檢測。
以下，參考所添附之圖面，對於用以實施本發明之形態作說明。說明，係依照下述項目之順序而進行。
1.在各實施形態中之共通的基本構成
2.第1實施形態(對各頻率作切換之多重頻率之例)
3.第2實施形態(將各頻率作加算之多重頻率之例)
4.第3實施形態(準備切換用之其他頻率之例)
5.變形例1：藉由區塊構成來進行多重頻率之例
6.變形例2：對於生成訊號之相位作控制之例
〈1.在各實施形態中之共通的基本構成〉
首先，針對本發明之指示體位置檢測裝置以及指示體位置檢測方法的基本構成例作說明。
在本實施形態中，係對於構成感測部之送訊導體群的各個送訊導體而同時地供給送訊訊號。又，係具備有從構成受訊導體群之各個送訊導體而同時地受訊訊號之構成。另外，針對將送訊導體群或者是受訊導體群分割為複數之群組並對於每一群組而同時供給複數之頻率的訊號(多重送訊)之構成，係於後再述。以後，將本實施形態之訊號的供給形態稱為「頻率多重方式」，並將所供給之包含有複數的頻率之訊號總稱為「多頻訊號」。另外，本發明所例示之位置檢測方式，係為根據感測部之送訊導體以及受訊導體間的靜電耦合狀態之變化而檢測出指示體之位置的靜電耦合方式。
[指示體位置檢測裝置之基本構成：圖1～圖6A-圖6C]
於圖1中，展示本發明之各實施形態的指示體位置檢測裝置之基本的概略構成。
指示體位置檢測裝置100，主要係藉由感測部10、和送訊部20、和受訊部30、和對於送訊部20以及受訊部30的動作作控制之控制電路40等所構成。以下，針對各部之構成作說明。
首先，參考圖1以及圖2A、圖2B，對於感測部10之構成作說明。另外，圖2A、圖2B，係為感測部10之概略剖面圖，並為從圖1中之Y方向來作了觀察的剖面圖。如此圖2A、圖2B中所示一般，感測部10，係具備有：第1玻璃基板15、和由複數之受訊導體12所成之受訊導體群11、和間隔物16、和由複數之送訊導體14所成的送訊導體群13、以及第2玻璃基板17。而，送訊導體群13、間隔物16、受訊導體群11以及第2玻璃基板17，係依此順序而被配置在第1玻璃基板15之上。
而，在此第1實施形態中，手指或是靜電筆等之指示體，係在第2玻璃基板17側(和該第2玻璃基板17之對向於第1玻璃基板15的面相反側之面)處而被作使用。又，在此第1實施形態中，代替第1玻璃基板15以及第2玻璃基板17，係亦可使用由合成樹脂等所成的薄片狀(薄膜狀)基材。
送訊導體14以及受訊導體12，例如，係藉由由ITO(Indium Tin Oxide)膜所成之透明電極膜或者是銅箔等所形成。送訊導體14之電極圖案，例如，係可如同下述一般地而形成。首先，將藉由上述之材料等所形成了的電極膜，例如藉由濺鍍法、蒸鍍法、塗布法等而形成在第1玻璃基板15上。接著，對於所形成了的電極膜進行蝕刻，並形成特定之電極圖案。受訊導體12之電極圖案，亦可同樣地而形成在第2玻璃基板17上。又，當將送訊導體14以及受訊導體12藉由銅箔來形成的情況時，亦可使用噴墨印表機，而將包含有銅粒子之墨水以特定之電極圖案來噴附至玻璃板等之上而製作之。
間隔物16，係具備有透過性，例如，係可藉由PVB(PolyVinyl Butyral)、EVA(Ethylene Vinyl Acetate copolymer)、丙烯酸系樹脂等的合成樹脂來形成之。又，間隔物16，係亦可藉由高折射率(高介電率)之矽橡皮來構成。
當藉由合成樹脂來形成間隔物16的情況時，例如係可如同下述一般地來形成。首先，將合成樹脂薄片挾持在送訊導體14以及受訊導體12之間。接著，一面對於導體間作真空抽氣，一面進行加壓以及加熱，而形成間隔物16。又，例如，亦可使液體狀之合成樹脂流入至送訊導體14以及受訊導體12之間，之後，使合成樹脂固化，而形成間隔物16。
如圖1中所示一般，送訊導體13，係為由延伸存在於特定方向(圖1中之X方向)上的複數之送訊導體14所構成，複數之送訊導體14，係相互離開有特定之間隔地被作並列配置。又，受訊導體群11，係為由延伸存在於與送訊導體14之延伸存在方向相交叉的方向(圖1中之Y方向)上之複數的受訊導體12所構成，複數之受訊導體12，係相互離開有特定之間隔地被作並列配置。送訊導體14以及受訊導體12，係均可藉由直線狀(板狀)或者是特定形狀之導體來形成之。在此第1實施形態中，係展示有形成為直線狀之例子。另外，在此圖1中，雖係記載有使送訊導體14與受訊導體12相正交之例子，但是，亦可構成為正交以外之角度，例如採用使送訊導體14與受訊導體12傾斜地交叉之構成。又，在電性特性上，由於若是將受訊導體之寬幅設為較送訊導體之寬幅更細，則浮游電容係會減少，因此，係能夠將混入至受訊導體中之雜訊降低。
另外，在此第1實施形態中，例如係將送訊導體14之根數設為16根，並將受訊導體12之根數設為32根。又，在此第1實施形態中，送訊導體14以及受訊導體12之配置間隔(節距)，係均設為5mm。但是，上述送訊導體14之根數以及受訊導體12之根數等，係均僅為例示。本發明，係並不被限定於此，送訊導體14以及受訊導體12之根數以及節距，係可因應於感測部10之尺寸或是所需要之檢測精確度等來適宜作設定。
又，在此第1實施形態中，於送訊導體群13處，係從接近受訊部30之側的送訊導體14起，而將其之索引標號n設為「1」～「16」，以下，係將與各索引標號n相對應的送訊導體14，亦適宜標記為送訊導體Yn 。又，在本實施形態中，於受訊導體群11處，係從遠離送訊部20之側的受訊導體12起，而將其之索引標號m設為「1」～「32」，以下，係將與各索引標號m相對應的受訊導體12，亦適宜標記為送訊導體Xm 。
送訊部20，係如圖1中所示一般，具備有多頻訊號供給電路21、和時脈產生電路23。多頻訊號供給電路21，係被連接於時脈產生電路23，並藉由從時脈產生電路23所輸出之時脈訊號而對於多頻訊號之產生作控制。
於圖3中，展示多頻訊號供給電路21所具備之訊號產生電路的概略構成之其中一例。
在此第1實施形態中之多頻訊號供給電路21，係具備有與所產生之頻率訊號的數量相對應之數量的訊號產生電路。例如，於此，係具備有16個的訊號產生電路241 ～2416 。各訊號產生電路241 ～2416 ，基本上係為相同之構成，但所產生之頻率係為相異。
另外，例如在對於16根的送訊導體之各個而供給固有頻率之訊號的情況時，係具備有16根的訊號產生電路。又，如同上述一般，係為了對應於雜訊等來對頻率作切換，而更具備有另外之訊號產生電路。或者是，當藉由如同後述一般地而具備有送訊導體選擇電路或者是受訊導體選擇電路，來將複數的導體作為區塊構成來處理的情況時，係亦能夠藉由較送訊導體之數量更少的數量之訊號產生電路來作對應。
於圖3中，對於各個的訊號產生電路241 ～2416 之概略構成作展示。
構成訊號產生電路241 ～2416 之各個的電路，主要係藉由加算器241、和選擇器242、和D型正反器(以下，稱為「D-FF」)243、和矩形波ROM244、以及D-FF245所構成。以下，針對各部之構成作說明。
加算器241，係具備有2個輸入端子，並具備有將演算結果作輸出之1個輸出端子。在加算器241之其中一方的輸入端子處，係被輸入有對於所產生之頻率作指示的資料。此資料，例如係為在100kHz～250kHz之間而指示1個頻率之數位訊號，並藉由控制電路40，而在各訊號產生電路241 ～2416 之每一者處分別作設定。從此加算器241之輸出端子所輸出的演算結果，係透過選擇器242而被輸入至D-FF243處。D-FF243之輸出，係被輸入至加算器241之另外一方的輸入端子中。
選擇器242，係為具備有2個輸入端子，並具備有將演算結果作輸出之1個輸出端子之選擇器。在此選擇器242之其中一方的輸入端子處，係被輸入有從上述加算器241而來之演算結果，在另外一方之輸入端子處，係被輸入有用以對於所產生之頻率的訊號之初期相位作設定的資料。而，此選擇器242，係對於被輸入了的演算結果或者是初期相位資料之其中一方作選擇性的輸出。此資料，例如係為對於22.5°、45°、90°等作指示之數位訊號，並藉由控制電路40，而在各訊號產生電路241 ～2416 之每一者處分別作設定。另外，在本實施形態中，初期相位係被設定為0。。
D-FF243，係為將從選擇器242所輸入之資料暫時作保持者。又，在此D-FF243處，係成為被輸入有時脈產生電路23所產生之時脈。而，D-FF243，係在從時脈產生電路23所供給而來之時脈的邊緣之時序處，而將從選擇器242所輸入了的資料作記憶。D-FF243之輸出，係被輸入至矩形波ROM244中，並且亦被輸入至加算器241中。
矩形波ROM244，例如係為記憶有8位元×256樣本之用以產生擬似矩形波的資料之ROM(Read Only Memory)。各訊號產生電路241 ～2416 ，係根據從時脈產生電路23所供給而來之時脈，而因應於從控制電路40所供給而來之控制訊號，來對於矩形波ROM244之位址作指定，並將資料讀出。係構成為：藉由對應於對頻率作指示之資料以及對初期相位作指示之資料來對於所讀出之位址作控制，而使從矩形波ROM244所讀出之擬似矩形波資料的頻率、初期相位作變化。
另外，在此例之訊號產生電路241 ～2416 中，係藉由對於矩形波ROM244之讀出位址作控制，來對於所產生之頻率作變更。
D-FF245，係為將從矩形波ROM244所供給而來之矩形波資料暫時作保持者。此D-FF245，係根據從時脈產生電路23所供給而來之時脈，而將暫時作了保持的矩形波資料輸出。
若是從控制電路40所輸出之重置訊號被輸入至選擇器242處，則係藉由選擇器242而選擇初期相位。接著，代表藉由選擇器242所選擇了的初期相位之資料，係被供給至D-FF243中，而初期相位係被設定。
接著，D-FF243，係根據時脈產生電路23所產生之時脈，而將代表初期相位之資料輸入至加算器241處。加算器241，係進行在從D-FF243所輸入了的代表初期相位之資料上而將與所產生之頻率相對應了的資料作加算之處理。接著，此加算器241，係將該演算結果透過選擇器242而輸出至D-FF243處。在D-FF243處，係被設定有將初期相位之資料和與所產生之頻率相對應的資料作了加算後之值(加算值)。此加算值，係從D-FF243而被供給至矩形波ROM244處。而後，根據時脈產生電路23所產生之時脈，與加算值相對應之該當位址係被作指定。因應於此位址，資料係從矩形波ROM244而被讀出。從矩形波ROM244所被讀出了的資料，係透過D-FF245而被輸出至送訊導體14處。藉由反覆進行此種一連串之動作，而能夠得到所期望之頻率、初期相位之矩形波資料。
另外，當然的，訊號產生電路241 ～2416 ，係亦可藉由並不使用有上述之ROM的構成而實現之。又，係並不僅被限定於矩形波，亦可因應於被保持在ROM244中之資料，而產生正弦波等之所期望的波形。
又，例如當將所產生之頻率設為f1 ～f16 ，並使頻率從f1 起直到f16 為止而依序變高的情況時，若是對於與受訊部30間之距離為遠的送訊導體供給低頻率(例如f1 )，並對於與受訊部30間之距離為近的送訊導體供給高頻率(例如f16 )，則係能夠確保有對於傳導至受訊導體處之送訊訊號的頻率特性作了考慮之合適的受訊感度。
受訊部30，係如圖1中所示一般，由放大電路32、和A/D(Analog to Digital)變換電路33、和頻率分析電路34、和指示體位置檢測電路35所構成。放大電路32、A/D變換電路33、頻率分析電路34、以及指示體位置檢測電路35，係依此順序而從感測部10側來作配置。
放大電路32，係將從受訊導體12所輸出之電流訊號變換為電壓訊號並且作放大。此放大電路32，係如圖4中所示一般，藉由I/V變換電路32a所構成。I/V變換電路32a，係藉由1輸入1輸出之放大器32b(運算放大器：Operational Amplifier)、和被與其作連接之電容器32c所構成。
A/D變換器33，係將從放大電路32所輸出之類比訊號變換為數位訊號。
頻率分析電路34，係根據從A/D變換電路33而來之輸出訊號、來從藉由多頻訊號供給電路21所產生之複數頻率的訊號而檢測出所期望之頻率的訊號。更具體而言，此頻率分析電路34，係藉由對於從A/D變換電路33所供給而來之自各受訊導體而來的訊號進行頻率分析，而對於在1根的受訊導體和相交叉之各送訊導體間所形成的各交叉點處之由指示體19所致的位置指示之有無作辨識。藉由對於全部受訊導體而進行此種頻率分析，而將指示體19所作了觸碰的至少1個的交叉點[Xm ，Yn ]特定出來，並藉由將該分析結果(分析值)輸出至指示體位置檢測電路35處，而產生與指示體19之觸碰相對應了的位元圖資料。
如圖4中所示一般，此頻率分析電路34，係藉由與多頻訊號供給電路21所同時輸出之訊號的數量(於此係為16個)相同數量之同步檢波電路371 ～3716 而構成。
於圖1之例中，此頻率分析電路34之輸出，係亦被供給至雜訊分析電路41處，並對於各個的頻率之訊號的受訊狀態作分析。另外，關於雜訊分析電路41，係於後再述。
於圖4中，對於構成放大電路32之I/V變換電路32a與A/D變換電路33以及頻率分析電路34之間的連接關係，還有頻率分析電路34之內部構成作展示。I/V變換電路32a、A/D變換電路33以及頻率分析電路34，係依此順序而從受訊導體12側來作串聯連接。
從受訊導體12所輸出了的電流訊號Xm ，係藉由I/V變換電路32a而被變換為電壓訊號並被作放大，之後，被輸入至A/D變換電路33處並被變換為數位訊號。此變換後之數位訊號，係被輸入至頻率分析電路34中，並將與從多頻訊號供給電路21所輸出之16種類的頻率之訊號為相同頻率之訊號的存在檢測出來，而作輸出。
頻率分析電路34，係藉由複數之同步檢波電路371 ～3716 、和被與各個的同步檢波電路371 ～3716 相連接之複數的暫存器381 ～3816 所構成。當將與16根的送訊導體(Y1 ～Y16 )相對應之各頻率(f1 ～f16 )的訊號供給至各個的送訊導體14處的情況時，在1根的受訊導體Xm 處所受訊了的此些之送訊訊號，係經由頻率分析電路34而在各頻率(f1 ～f16 )之每一者處被作頻率分析，其分析結果，係被儲存在16個的暫存器381 ～3816 之各個的資料儲存區域中。
同步檢波電路371 ～3716 ，係為達成從所輸入之訊號來將所期望之頻率的訊號檢測出來之濾波器的功能者，並被作了與從多頻訊號供給電路21所輸出之訊號的數量相同之數量(16個)，而將各頻率(f1 ～f16 )之訊號作辨別並作輸出。另外，於圖4之例中，複數之同步檢波電路371 ～3716 ，係藉由DCT(Discrete Cosine Transform)所構成。
於圖5中，對於構成各同步檢波電路371 ～3716 之DCT的具體構成例作展示。
各個的同步檢波電路371 ～3716 ，係藉由輸入端子370、和產生檢測對象之頻率fk 的訊號之訊號源371、和乘算器373、和累積加算器374所構成。從受訊導體12而透過A/D變換電路33所供給至各同步檢波電路371 ～3716 處的訊號，係透過輸入端子370而被供給至乘算器373處，並藉由被與訊號源371而來之頻率fk 的訊號作乘算，而檢測出所期望之頻率的訊號，再供給至累積加算器374處並被作時間積分而被輸出。
如此這般，藉由對於以訊號源371所產生之訊號的頻率fk 而對應於應分析之頻率來適當的設定，能夠將所期望之頻率的訊號抽出。另外，雜訊訊號，由於係有著若是對於一定時間之輸出作累積則與頻率fk 相異之成分係會顯著地被抑制之特性，因此，藉由使用累積加算器374，雜訊成分係被抑制。
另外，亦可藉由使用Π/2移相器來將供給至輸入端子370處之訊號的相位作Π/2的偏移，並與前述被供給至輸入端子370處之訊號作乘算，來將所期望之頻率的訊號抽出。
於圖4中，被儲存在暫存器381 ～3816 中之資料，係根據從控制電路40而來之時序訊號而被讀出，並被供給至指示體位置檢測電路35處。如此這般，圖1中所示之指示體位置檢測電路35，係能夠根據被儲存在各暫存器381 ～3816 之資料儲存區域中的資料，而識別出訊號準位有所變化(減少)的交叉點，藉由此，係能夠辨識出在感測部10上之經由指示體19所作了指示的位置。
雜訊分析電路41，係被與頻率分析電路34之輸出端子作連接，並將在從受訊導體12而來之訊號中所包含的雜訊成分檢測出來。亦即是，雜訊分析電路41，係以藉由多頻訊號供給電路21內之各訊號產生電路241 ～2416 所產生的頻率f1 ～f16 作為對象，並檢測出雜訊之有無，而將該檢測結果提供至控制電路40。例如，係設置對於從各訊號產生電路241 ～2416 而來的訊號作禁止的期間，並在該期間內檢測出關於各頻率的f1 ～f16 之雜訊的有無。
[位置檢測之原理：圖2A、圖2B以及圖6A-圖6C]
接著，對於本實施形態之指示體位置檢測裝置中的指示體之位置檢測的原理，參考圖面而作說明。如上述一般，本實施形態之檢測方式，係為交叉點型靜電耦合方式，並根據感測部之送訊導體以及受訊導體間的靜電耦合狀態之變化而檢測出指示體之位置。
首先，參考圖2A以及B，對於因應於在感測部10上是否存在有指示體19一事而在藉由送訊導體14以及受訊導體12所形成的各交叉點處之靜電耦合狀態作變化一事作說明。另外，圖2A，係對於在感測部10上並不存在有指示體的情況作展示。圖2B，係對於在感測部10上存在有指示體的情況作展示。
當在圖2A所示之於感測部10上並不存在有指示體的情況時，送訊導體14以及受訊導體12間係隔著間隔物16而作電容耦合，從送訊導體14所發出之電場18，係在受訊導體12處收斂。
接著，當圖2B中所示之於感測部10上存在有作為指示體19之例如手指的情況時，受訊導體12，係成為經由手指19而被作了接地的狀態。在此種狀態下，從送訊導體14所發出之電場18的一部份，係成為亦會在手指19處收斂。其結果，流入至受訊導體12中之電場係變小。在靜電耦合方式中，係將此電場18(或者是電荷)之變化作為從受訊導體12所輸出之電流值的變化而藉由受訊部30來檢測出來，並藉由此而檢測出指示體19之位置。
接著，參考圖6A～圖6C，對於手指19同時地被放置在感測部10的複數之交叉點上的情況時之位置檢測作具體說明。
圖6A，係對於複數之指示體19(手指)被放置在感測部10之特定的交叉點上的情況作展示。於圖6A中，係展示有：在送訊導體Y6 與受訊導體X5 、以及送訊導體Y6 與受訊導體X27 間之交叉點處，而被放置有2根的手指19。又，在送訊導體Y3 與受訊導體X8 之交叉點處，亦係被放置有1根的手指19。圖6B，係展示有：對於送訊導體Y6 而供給有頻率f6 之訊號，並經由以頻率分析電路34所致之頻率分析，來對應於手指19之存在而於從受訊導體X5 以及受訊導體X27 而來之頻率f6 的訊號中存在有準位變化的情形。同樣的，圖6C，係展示有：對於送訊導體Y3 而供給有頻率f3 之訊號，並經由以頻率分析電路34所致之頻率分析，來對應於手指19之存在而於從受訊導體X8 而來之頻率f3 的訊號中存在有準位變化的情形。
另外，當手指19並不存在於感測部10上的情況時，在從受訊導體12而來之輸出訊號中，由於係並不會產生變化，因此，係並不會產生如同圖6B～圖6C中所示一般之檢測訊號。
又，如同上述一般，當受訊部30係並非為被連接於送訊導體Y16 側之受訊導體端部，而是被連接在送訊導體Y1 側之受訊導體端部的構成時，被分配至各送訊導體14處之送訊訊號的頻率，係以依照送訊導體Y1 、Y2 、…、Y16 之順序而依序使頻率變低的方式，來分配各個送訊訊號(f16 ～f1 )為理想。
如圖6B～圖6C中所示一般，藉由使用頻率分析電路34來檢測出在各受訊導體中之各頻率的訊號之準位變化的有無，能夠辨識出手指19係存在於何者之交叉點處。經由此，係能夠將在感測部10處之經由手指等的指示體19所作了指示的位置二維性地檢測出來。
當手指19被放置在複數之交叉點上的情況時，亦能夠同樣的檢測出來。接著，針對手指被放置在存在於同一之受訊導體12上的複數之交叉點處的情況時之檢測動作作具體說明。
在如同上述一般所構成之交叉點型靜電耦合方式中，藉由將供給了複數之頻率的訊號之送訊導體14之索引標號n(1～16)和被檢測出輸出訊號之變化的受訊導體12之索引標號m(1～32)檢測出來，係能夠特定出手指19之位置。
〈2、第1實施形態〉
接著，參考圖7～圖10，對於本發明之第1實施形態的例子作說明。另外，對於和已作了說明的圖1等之構成的指示體位置檢測裝置100共通之部分，係附加相同的符號，並省略其說明。在本發明之第1實施形態之例中，係在對於在送訊部20側而從多頻訊號供給電路21所供給至送訊導體14處之訊號和在受訊部30側而從受訊導體12所受訊之訊號的頻率作切換之構成以及處理中，具備有特徵。
例如，當採用將16種類之頻率的訊號同時地供給至送訊導體處之構成的情況時，係以能夠產生其之2倍數量的32種類的頻率之訊號的方式，而具備有16對之頻率的組合。在檢測出雜訊的情況時，係對於構成1對之頻率組合之2個的頻率中之其中一方的對於雜訊具備有耐性之頻率的訊號作選擇，並供給至送訊導體14處。
於此例中，為了產生各個頻率的訊號，係設為具備有32個的訊號產生電路241 ～2432 。各訊號產生電路241 ～2432 ，係分別產生個別的頻率之訊號。於此，各訊號產生電路241 ～2432 所產生之訊號的頻率，係分別設為f1 、f2 、f3 、…、f32 。
將供以使用之複數的頻率，根據頻率之值來區分為前半之群和後半之群。於此，係將頻率f1 、f2 、f3 、…、f16 設為第1群之頻率，並將頻率f17 、f18 、f19 、…、f32 設為第2群之頻率。各頻率(f1 ～f32 )，例如係被設定為依此順序而使頻率逐漸地變高，又，係以使該些相互成為特定之頻率間隔的方式，來對於各別的頻率作設定。
例如，第1群之頻率(f1 ～f16 )，係以頻率f1 =100kHz、f2 =102.5kHz、f3 =105kHz、f16 =137.5kHz的方式，來以2.5kHz間隔而作設定。第2群之頻率(f17 ～f32 )，係以頻率f17 =140kHz、f18 =142.5kHz、f32 =177.5kHz的方式，來以2.5kHz間隔而作設定。此頻率之值或者是頻率間隔之設定例，係僅為其中一例，本發明係並不被限定於此例。例如，係並不需要在各別之群中而成為一定之頻率間隔。
複數之訊號產生電路241 ～2432 ，係根據控制電路40之控制，而產生各別之所設定了的頻率之訊號。但是，如同後述一般，在複數之訊號產生電路241 ～2432 中，關於具備有特定之頻率的送訊訊號之產生為不必要的訊號產生電路，係亦可使其之動作停止。
切換開關(271 ～2716 )之各個，係以因應於經由雜訊分析電路41所檢測出的雜訊之頻率成分來對於將雜訊之影響作了抑制的頻率之訊號作選擇的方式，來經由從控制電路40而來的控制訊號作切換控制。例如，在切換開關271 處，係因應於雜訊分析之結果，而將從訊號產生電路241 而來之頻率f1 的訊號和從訊號產生電路2417 而來之頻率f17 的訊號之其中一者選擇性地作輸出。亦即是，16個的切換開關(271 ～2716 )，係因應於經由雜訊分析電路41所檢測出的雜訊之頻率成分而個別地被作控制，並選擇對於雜訊而具備有耐性之頻率的訊號。藉由16個的切換開關(271 ～2716 )所選擇了的16個頻率之訊號，係從圖1中所示之多頻訊號供給電路21來供給至相對應之送訊導體14處。
接著，作為更理想之實施形態，對於雖並未圖示但是係使用有圖3中所示之訊號產生電路的例子作展示。圖3中所示之訊號產生電路24，係能夠藉由將對於應產生之頻率作指示的資訊供給至加算器241處，來產生所期望之頻率的訊號。故而，係準備16個的訊號產生電路24，並根據從控制電路40而來之切換訊號，來對於產生1對之頻率中的其中一者之頻率的訊號一事作指示。藉由具備有此種構成，係能夠經由16個的訊號產生電路24來達成與圖7中所示者相同之功能，進而，在圖7中所示之16個的切換開關(271 ～2716 )亦成為不必要。
另外，關於根據由雜訊分析電路41所致之雜訊分析結果所進行的頻率選擇處理之詳細內容，係藉由圖10之流程圖來作詳細說明。另外，在圖1之構成中，頻率分析電路41雖係設為根據頻率分析電路34之輸出來檢測出雜訊的受訊狀態，但是，亦可根據從其他電路而來之輸出訊號來進行檢測。
[頻率之切換例：圖8A～圖8C]
接著，參考圖8A～圖8C，針對對於雜訊之產生來將新的頻率之訊號作分配的形態作說明。圖8A，係對於產生16個的送訊訊號f1 ～f16 並同時供給至16根的送訊導體14之各個處的狀態作展示。另外，在圖8A～圖8C之例中，送訊訊號f1 ～f16 ，係具備有一定之頻率間隔。
圖8B，係對於當藉由受訊部30而受訊了送訊訊號f1 ～f16 的情況時，在特定之頻率區域中混入有雜訊的狀態作展示。具體而言，如同於圖8B中以虛線所展示一般，例如假設在受訊訊號之頻率f3 以及f4 的頻率區域中，係重疊有雜訊。此時，若是此頻率f3 以及f4 之雜訊準位超過預先所決定之臨限值，則雜訊分析電路41係將代表在該頻率中存在有雜訊一事的訊號輸出至控制電路40處。控制電路40，係對於圖7中所示之切換開關273 以及274 作控制，並切換為供給第2群之頻率f19 以及f20 。
故而，在頻率被作了切換後，如圖8C中所示一般，以虛線所示之身為混入有雜訊的頻率帶域之頻率f3 以及f4 ，係並不被使用在指示體位置檢測中，並將與該些相異之頻率f19 以及f20 作代用。另外，控制電路40，係根據雜訊分析電路41之雜訊分析結果來進行送訊側之多頻訊號供給電路21內的各切換開關271 ～2716 之切換，並且供給用以對於藉由受訊部30內之頻率分析電路34所抽出的頻率作變更之控制訊號。經由此控制，被作使用之頻率係在送訊側和受訊側處而連動地被作控制。
[指示體位置檢測裝置之動作：圖9]
接著，參考圖9中所示之流程，對於本實施形態之指示體位置檢測裝置100中的指示體之檢測程序作說明。於此，假設係為具備有能夠對於全部的送訊導體而同時地供給送訊訊號並且從全部的受訊導體來同時地受訊訊號之構成者。另外，針對具備有用以對於所期望之送訊導體或者是受訊導體作選擇的導體選擇電路之構成，係於後再述。
首先，多頻訊號供給電路21，係產生藉由控制電路40所被作了分配的頻率之多頻訊號(步驟S1)。例如，係設為第1群之頻率f1 、f2 、f3 、…、f16 ，並從多頻訊號供給電路21來對於16根的送訊導體14而將16種類之頻率的訊號分別同時作供給(步驟S2)。
接著，受訊部30，係從受訊導體12而受訊訊號(步驟S3)。具體而言，從受訊導體12所輸出之電流訊號，係藉由放大電路32而被變換為電壓訊號，並藉由A/D變換電路33而被變換為數位訊號，之後，再被供給至頻率分析電路34處。
頻率分析電路34，係對於輸入訊號進行頻率分析(步驟S4)。具體而言，係對於藉由受訊導體12所受訊了的訊號，而將具備有與被供給至送訊導體14之頻率相同的頻率之訊號的訊號準位檢測出來。而後，頻率分析電路34，係將分析結果儲存在暫存器38中(步驟S5)。
在指示體位置檢測電路35處，係根據從頻率分析電路34所供給而來之訊號，而將指示體19之在感測部10處的指示位置檢測出來。具體而言，係經由頻率分析電路34來對於從各受訊導體所供給而來之訊號進行頻率分析，並藉由此來檢測出各送訊頻率之訊號的訊號準位之變化(減少)。各送訊頻率，由於係被與特定之送訊導體14附加有關連，因此，經由指示體19所作了位置指示的至少1個的交叉點之位置，係被特定出來。在此發明實施形態之例中，係藉由將以受訊導體12之索引標號m(1～32)和供給了該當之訊號的送訊導體14之索引標號n(1～16)所形成的各交叉點特定出來，而檢測並計算出指示體19在感測部10處所作了指示的位置(步驟S6)。
[送訊訊號之頻率切換動作：圖10]
接著，參考圖10之流程圖，對於為了避免雜訊頻率區域而對於多頻訊號供給電路21所產生的訊號之頻率作切換的處理動作作說明。另外，在其中一例中，此處理，係在每次之從被配置在感測部10處之32根的受訊導體而來之一連串的訊號檢測程式結束時，而被實行。具體而言，控制電路40，係在每次之結束了對於從全部的受訊導體(X1 ～X32 )而來之訊號的頻率分析時，為了檢測出雜訊之有無，而將從送訊部20所對於送訊導體14之多頻訊號的供給暫時性地停止(步驟S11)。在停止了多頻訊號之供給的狀態下，頻率分析電路34，係對於從各受訊導體而來之訊號進行頻率分析，並藉由雜訊分析電路41來檢測出雜訊之狀態(步驟S12)。另外，在進行雜訊之狀態的檢測時，係亦可將多頻訊號供給電路21之動作停止。又，在進行雜訊之狀態的檢測時，係亦可限定於從特定之受訊導體而來之訊號地來進行頻率分析。
在此狀態下，於被分配了的各頻率中，判定是否檢測出特定臨限值以上之訊號(步驟S13)。
當在被分配了的各頻率中並未檢測出特定臨限值以上之訊號的情況時，係結束一連串的頻率切換動作。
當在步驟S13中而檢測出了特定臨限值以上之訊號的情況時，係將該頻率之訊號辨識為雜訊。
在步驟S14中，係經由以控制電路40來對於與在步驟S13中而辨識出有雜訊之存在的頻率相對應之切換開關27作控制，而切換為另外一方之頻率。又，對應於送訊頻率之分配變更，在頻率分析電路34以及雜訊分析電路41中所使用之頻率亦被作變更。
如此這般，而適宜地進行雜訊檢測，並當檢測出臨限值以上之雜訊的情況時，為了避免雜訊的影響而實行切換至其他頻率之處理。
如同以上所說明一般，在進行指示體位置檢測時，藉由將被檢測出有雜訊之頻率切換為其他頻率，就算是雜訊從外部而到達了指示體位置檢測裝置中，亦能夠藉由動性地分配可避免雜訊之影響的新的頻率，來進行良好的指示體之位置檢測。
〈3、第2實施形態〉
接著，參考圖11以及圖12，對於本發明之第2實施形態的例子作說明。指示體位置檢測裝置100之基本性構成，係被適用有圖1～圖6A-圖6C中所說明了的構成。在本實施形態中，係在圖11所示之多頻訊號供給電路211的構成以及其所進行之檢測中具備有特徵。
於圖11中，多頻訊號供給電路211，係將複數之頻率的訊號同時性地供給至構成感測部10之各個的送訊導體14處。於此，在圖7之例中，係成為在各個的送訊導體處而被選擇性地供給有第1群之頻率或者是第2群之頻率的訊號之構成，但是，於圖11中所示之多頻訊號供給電路211，係具備有對於各個的送訊導體而同時性地供給第1群之頻率的訊號和第2群之頻率的訊號之構成。
圖11中所示之多頻訊號供給電路211，係具備有供給至送訊導體14處之訊號的數量(16個)之2倍數量(32個)的訊號產生電路241 ～2432 。各訊號產生電路241 ～2432 ，係分別產生個別的頻率之訊號。於此，各訊號產生電路241 、242 、243 、…、2432 所產生之訊號的頻率，係分別標示為f1 、f2 、f3 、…、f32 。又，係以依此順序而使頻率逐漸變高的方式來作分配。
將頻率f1 、f2 、f3 、…、f16 設為第1群之頻率(低域頻率群)，並將頻率f17 、f18 、f19 、…、f32 設為第2群之頻率(高域頻率群)。
從產生第1群之頻率f1 、f2 、f3 、…、f16 的訊號產生電路241 、242 、…、2416 所輸出之訊號、和從產生第2群之頻率f17 、f18 、f19 、…、f32 的訊號產生電路2417 、2418 、…、2432 所輸出之訊號，係各別被供給至加算器291 ～2916 處並被作訊號加算。
具體而言，在加算器291 處，係藉由將第1群之頻率f1 的訊號和第2群之頻率f17 的訊號作加算，而將包含有頻率f1 與頻率f17 之訊號供給至相對應之送訊導體14處。同樣的，在加算器292 處，係藉由將第1群之頻率f2 的訊號和第2群之頻率f18 的訊號作加算，而將包含有頻率f2 與頻率f18 之訊號供給至相對應之送訊導體14處。針對其他頻率，亦為相同。
[訊號之頻率切換動作：圖12]
接著，參考圖12之流程圖，對於在本實施形態中之於訊號受訊時而對於檢測頻率作切換的處理動作作說明。如同圖10中所說明一般，控制電路40，係在每次之結束了對於從全部的受訊導體(X1 ～X32 )而來之訊號的頻率分析時，為了檢測出雜訊之有無，而將從送訊部20所對於送訊導體14之多頻訊號的供給暫時性地停止(步驟S21)。在停止了多頻訊號之供給的狀態下，藉由頻率分析電路34而進行受訊訊號之頻率分析，並藉由雜訊分析電路41來檢測出雜訊之狀態(步驟S22)。
在此狀態下，於被分配了的各頻率中，判定是否檢測出特定臨限值以上之訊號(亦即是雜訊訊號)(步驟S23)。當在被分配了的各頻率中並未檢測出特定臨限值以上之訊號的情況時，係結束一連串的頻率切換動作。
當在步驟S23中而檢測出了特定臨限值以上之訊號的情況時，係將該頻率之訊號辨識為雜訊。
在步驟S24中，係將在受訊部30處之作為檢測對象的頻率，切換為2個的頻率中之另外一方的頻率。
如此這般，在進行雜訊檢測動作時，當在所分配了的各頻率中而檢測了臨限值以上之訊號的情況時，係藉由實行將被分配的頻率切換為另外一方之頻率的處理，來對於雜訊之影響作抑制，並良好地檢測出構成受訊訊號之各頻率的訊號。在本實施形態之情況中，於多頻訊號供給電路211處，係並不需要進行送訊頻率之切換處理，而只要進行在受訊部30內之頻率分析電路34處所分析之頻率以及在雜訊分析電路41處所分析之頻率的切換即可，因此，控制構成係成為簡單。
〈4、第3實施形態〉
接著，參考圖13以及圖14，對於本發明之第3實施形態的例子作說明。指示體位置檢測裝置100之基本性構成，係被適用有圖1～圖6A-圖6C中所說明了的構成。在本實施形態中，係在圖13所示之多頻訊號供給電路221的構成以及其所進行之檢測中具備有特徵。
於圖13中所示之多頻訊號供給電路221，係與圖1之例相同的，將特定之頻率的訊號供給至送訊導體14處。在圖7中，係對因應於雜訊之狀態而從第1群之頻率和第2群之頻率中選擇特定之頻率的訊號並供給至所對應之送訊導體處的構成作了展示，但是，於圖13所示之多頻訊號供給電路221中，係與因應於雜訊之狀態而從控制電路40所指示而來之使用頻率的分配資訊或者是頻率之變更指示資訊相對應，而選擇性地產生預先所設定了的特定數量之預備性頻率的訊號。於此例中，係構成為：除了在並未檢測出雜訊的狀況下所被使用之16個頻率(f1 ～f16 )以外，亦能夠產生與檢測出雜訊一事相對應所能夠替代性地作分配之預備性頻率(例如f17 以及f18 )，並與檢測出會有於頻率f16 之訊號造成影響的雜訊一事相對應地，來根據從控制電路40而來之頻率切換訊號而將在訊號產生電路2416 處所產生之訊號的頻率從f16 來切換為f18 。如此這般，藉由進行與雜訊之產生相對應的動性頻率分配，係能夠避免由於雜訊所導致的不良影響。
亦即是，多頻訊號供給電路221，係具備有能夠產生較所使用之送訊導體14的數量更多數量之頻率的訊號之構成。具體而言，例如，當對於16根之送訊導體14而分別供給有16種類的頻率之訊號的情況時，如同上述一般，當為了避免雜訊之影響而產生有將特定之頻率的送訊訊號切換為其他頻率之訊號的必要時，係在多頻訊號供給電路221處，分配作為預備之頻率所設定了的與上述16種類的頻率相異之頻率的訊號。另外，作為預備所具備之頻率的數量，係以設置有複數為理想。在控制電路40處，係以對應於由雜訊分析電路41所致之雜訊分析結果來產生能夠避免雜訊的影響之頻率的訊號的方式，而對於訊號產生電路作控制，並進行頻率之變更。於圖13之例中，係設為：在訊號產生電路2416 處，最初係產生頻率f16 之訊號，並供給至所對應之送訊導體處，但是，與經由以雜訊分析電路41所致之雜訊分析結果而辨識出雜訊會對於頻率f16 之訊號造成影響一事相對應地，而將頻率f16 變更為能夠避免雜訊之影響的與頻率f16 相異之頻率f18 的訊號
[訊號之頻率切換動作：圖14]
接著，參考圖14之流程圖，針對在本實施形態中之多頻訊號供給電路221所產生的頻率之變更處理動作作說明。如同圖10中所說明一般，控制電路40，係在每次之結束了對於從全部的受訊導體(X1 ～X32 )而來之訊號的頻率分析時，為了檢測出雜訊之有無，而將從送訊部20所對於送訊導體14之多頻訊號的供給暫時性地停止(步驟S31)。在停止了多頻訊號之供給的狀態下，藉由頻率分析電路34而進行受訊訊號之頻率分析，並藉由雜訊分析電路41來進行雜訊檢測(步驟S32)。
在此狀態下，於被分配了的各頻率中，判定是否檢測出特定臨限值以上之訊號(步驟S33)。在步驟S33中，當在被分配了的各頻率中並未檢測出特定臨限值以上之訊號的情況時，係結束一連串的頻率切換動作。
在步驟S33中，當檢測出了特定臨限值以上之訊號的情況時，係將該頻率之訊號辨識為雜訊。
在步驟S34中，控制電路40，係對於產生受到有雜訊之影響的頻率f16 之訊號的訊號產生電路2416 ，而以將所產生之頻率變更為能夠避免雜訊之影響的為了避免雜訊所預備性地設定了的頻率f18 的方式，來下指示。
如此這般，在進行雜訊檢測動作時，當在所分配了的各頻率中而檢測了臨限值以上之訊號的情況時，係藉由實行將被分配的頻率切換為預備之頻率的處理，來對於雜訊之影響作抑制，並良好地檢測出構成受訊訊號之各頻率的訊號。
〈5.變形例1之說明〉
接著，參考圖15，對於被適用在本發明之各實施形態中的變形例(變形例1)作說明。
在藉由圖1等所說明了的構成中，係具備有藉由多頻訊號供給電路21來產生與所使用的送訊導體14之數量相對應的數量之頻率的訊號，並供給至各送訊導體14處之構成。於此，係將送訊導體14分割為複數之區塊，並藉由對於各個區塊進行時間分割切換，來使送訊導體14之數量擴張。
於圖15中，相較於圖1，係更另外具備有送訊導體選擇電路22和受訊導體選擇電路31。關於其他構成，係附加相同之符號，並省略其說明。
在送訊部20中所具備之送訊導體選擇電路22，係將送訊導體群13區分為特定數量之區塊，並對於各區塊依序作選擇，而對於構成各區塊之送訊導體14來將藉由多頻訊號供給電路所產生了的各頻率之訊號同時性地作供給。另外，此導體選擇控制，係基於從控制電路40而來之控制訊號而進行。於此例中，在感測部10處，係被配置有64根之送訊導體14和128根之受訊導體12，在多頻訊號供給電路21處，係設為能夠產生16種類之頻率的訊號。送訊導體選擇電路22，係將64根的送訊導體14區分為各藉由16根的送訊導體14所構成之4個的區塊，並對於各區塊依序作切換，而將16種類之頻率的訊號同時性地供給至構成各區塊之16根的送訊導體14處。藉由採用此種構成，係成為能夠一直對應至與「藉由多頻訊號供給電路所產生之頻率的數量」×「區塊數」的乘算值相同之送訊導體數，而成為亦能夠與大感測器尺寸作對應。
在受訊部30處，亦係被設置有受訊導體選擇電路31，並與送訊導體選擇電路22之功能相同的，而將受訊導體12基於從控制電路40而來之控制訊號而區分為複數之區塊。各區塊，係由特定數量之受訊導體12所構成，從各區塊之受訊導體12而來的訊號，係透過受訊導體選擇電路31而被連接於放大電路32處。另外，各區塊，係被依序作切換。於此例中，感測部10係藉由128根的受訊導體12所構成，若是將受訊部30設為能夠同時地檢測出16種類之頻率的訊號，則受訊導體選擇電路31，係將128根的受訊導體12區分為1區塊為由16根之受訊導體12所成的8個區塊，並一面對於各區塊依序作切換，一面將16根的受訊導體12同時地與放大電路32作連接。藉由採用此種構成，與送訊部20之構成相同的，係能夠使受訊部30進行時間分割動作。故而，係成為能夠一直對應至與「藉由受訊部30所能夠同時檢測出之頻率的數量」×「區塊數」的乘算值相同之受訊導體數，而成為亦能夠與大感測器尺寸作對應。
〈6.變形例2之說明〉
接著，參考圖16～圖19，對於被適用在本發明之各實施形態中的變形例(變形例2)作說明。在變形例2中，係具備有對於從多頻訊號供給電路21所同時產生之訊號的相互之相位作控制的特徵。因此，如圖16中所示一般，在構成指示體位置檢測裝置400之送訊部202中，係藉由相位控制電路203，來對於在多頻訊號供給電路21內之各訊號產生電路241 ～2416 處所產生的各頻率之訊號的相位作控制。另外，關於其他之構成，係與已述之指示體位置檢測裝置200為相同之構成，並附加相同之符號，而省略其說明。藉由相位控制電路203，各個的訊號之相位，係根據從控制電路40而來之指示而被作控制。藉由多頻訊號產生電路所產生之各頻率的運號，係被供給至所對應之送訊導體14處，各受訊導體12，係將複數頻率之訊號同時作受訊。故而，若是由於將各送訊訊號作合成一事而導致其之訊號準位成為所想定以上之值，則可能會發生超過放大電路32之輸入訊號的容許值(動態範圍)之情況。因此，在各受訊導體12處，當複數之送訊訊號被作合成並受訊了的情況時，係以不會使該合成後之訊號的訊號準位成為特定值以上的方式，來對於送訊訊號之相位作控制。
圖17A～圖17D，係對於送訊訊號之相位控制的其中一例作展示。藉由從控制電路40而來之指示，在多頻訊號供給電路21內之訊號產生電路241 ～2416 處而產生各個頻率之訊號，並對於所選擇之16根的送訊導體之相對應的送訊導體14分別作供給。在此例中，係具備有下述之構成：以頻率f1 和f2 、f3 和f4 、…、f15 和f16 一般的方式而使頻率相互位置於近旁之送訊訊號依序地成對，並使成對之其中一方的送訊訊號(f2 、f4 、…、f16 )之相位作反轉，而供給至所對應之送訊導體14處。另外，為了將複數之送訊訊號作了合成的訊號之最大訊號準位適當地作控制，係以將作為送訊訊號而使用的各頻率之值以及各送訊訊號的相位作為主要的參數而藉由模擬來算出為理想。
進而，在圖16之構成中，控制電路40，係以根據從感測部10所受訊了的訊號之訊號準位來對於受訊訊號的增益(以下，稱作「受訊增益」)作適當的控制的方式來作控制。
於圖18以及19中，展示其具體例。圖18，係如圖15以及圖16中所示一般，具備有適合於適用在被配置有送訊導體選擇電路22或者是受訊導體選擇電路31之指示體位置檢測裝置中的電路構成。亦即是，在圖18所示之電路構成中，在與圖4中所示之頻率分析電路34作了比較的情況時，係進而具備有：分別具備了與送訊區塊數相對應的複數之資料儲存區域的複數之暫存器1381 ～13816 、絕對值檢波電路39A、自動增益控制電路39B。關於其他之相同構成，係附加相同之符號，並省略其說明。頻率分析電路134，係藉由複數之同步檢波電路371 ～3716 、和被與各個的同步檢波電路371 ～3716 相連接之複數的暫存器1381 ～13816 所構成。各個暫存器1381 ～13816 ，係具備有與經由送訊導體選擇電路22所形成之送訊區塊的數量相對應(於圖15以及圖16之例中，係為4個)之區域138a～138d。亦即是，區域138a～138d之各個，係與形成各送訊區塊之送訊導體的數量相對應。具體而言，係想定下述之情況：亦即是，64根的送訊導體(Y1 ～Y64 )，係經由送訊導體選擇電路22而被分割為4個區塊，藉由對於各區塊依序作選擇，而將相互具備有相異之頻率(f1 ～f16 )的16種類之送訊訊號同時地供給至構成各區塊之16根的送訊導體之各個處。
當經由送訊導體選擇電路22而對於16根的送訊導體(Y1 ～Y16 )所構成之第1送訊區塊作選擇並將各頻率的訊號供給至送訊導體處的情況時，在1根的受訊導體Xm 處所受訊了的此些之送訊訊號，係經由頻率分析電路134而在各頻率(f1 ～f16 )之每一者處被作頻率分析，其分析結果，係作為資料而被儲存在16個的暫存器1381 ～13816 之各個的區域138a中。接著，當經由送訊導體選擇電路22而對於16根的送訊導體(Y17 ～Y32 )所構成之第2送訊區塊作選擇的情況時，係將其分析結果作為資料而儲存在16個的暫存器1381 ～13816 之各個的區域138b中。同樣的，若是選擇第3送訊區塊、第4送訊區塊，則其分析結果係分別被儲存在區域138c、區域138d中。
又，從受訊導體12而來之訊號，係透過A/D變換電路33而被供給至絕對值檢波電路39A處。絕對值檢波電路39A，係將從受訊導體12而來之訊號的相對於全頻率成分之訊號準位檢測出來，並藉由透過自動增益控制電路39B來對於放大電路32作控制，而對於從受訊導體12而來之訊號進行自動增益控制(AGC)。
圖19，係對於絕對值檢波電路39A之構成例作展示。絕對值檢波電路39A，係具備有輸入端子390、和進行將輸入訊號之訊號準位作平方演算的乘算器391、和將此乘算器391之輸出作積分(累積加算)的累積加算器392。若是從受訊導體12而經由A/D變換電路33來使訊號被輸入至絕對值檢波電路39A處，則此訊號係經由輸入端子390而被作分歧並被供給至乘算器391處。在乘算器391處被作平方演算，並在累積加算器392處被作累積加算。累積加算結果，係被供給至自動增益控制電路39B處。
另外，於圖18中所示之絕對值檢波電路39A，係並不被限定於上述之構成。只要是能夠在所使用之頻率的區域(例如頻率f1 ～f16 )中而將被作了供給的訊號全體之訊號準位檢測出來的方法即可。又，絕對值檢波處理，係亦可為數位訊號處理手段與類比電路手段之任一者。當被檢測出之全頻率成分的訊號準位並非為適當的情況時，亦即是過大或者是過小的情況時，藉由對於放大電路32之增益作控制，訊號準位係被維持在適當的範圍內。或者是，亦可藉由對於各訊號產生電路(例如訊號產生電路241 ～2416 )而進行對送訊訊號準位作控制之指示，來進行使受訊訊號之訊號準位成為適當之控制。
由於係具備有根據對於從受訊導體12而來之訊號作了絕對值檢波之訊號準位(亦即是在所使用之頻率全體中的訊號準位)來控制受訊增益之構成，因此，能夠根據包含有雜訊之受訊了的複數頻率之訊號全體的訊號準位，來對於受訊增益作適當的控制。
10．．．感測部
11．．．受訊導體群
12．．．受訊導體
13．．．送訊導體群
14．．．送訊導體
15．．．第1玻璃基板
16．．．間隔物
17．．．第2玻璃基板
18．．．電場
19．．．指示體
20．．．送訊部
21、211、221．．．多頻訊號供給電路
22．．．送訊導體選擇電路
22a．．．開關
23．．．時脈產生電路
241 ～2432 ．．．訊號產生電路
271 ～2716 ．．．切換開關
291 ～2916 ．．．加算器
30．．．受訊部
31．．．受訊導體選擇電路
31a．．．開關
32．．．放大電路
32a．．．I/V變換電路
32b．．．放大器
32c．．．電容器
33．．．A/D變換電路
34、134．．．頻率分析電路
35．．．指示體位置檢測電路
371 ～3716 ．．．同步檢波電路
381 ～3816 、1381 ～13816 ．．．暫存器
39A．．．絕對值檢波電路
39B．．．自動增益控制電路
40．．．控制電路
41．．．雜訊分析電路
100．．．指示體位置檢測裝置
241．．．加算器
242．．．選擇器
243．．．D-FF
244．．．矩形波ROM
245．．．D-FF
300．．．感測部
301．．．受訊導體群
302．．．受訊導體
303．．．送訊導體群
304．．．送訊導體
305．．．放大器
370．．．輸入端子
371．．．訊號源
373．．．乘算器
374、392．．．累積加算器
400．．．指示體位置檢測裝置
[圖1]本發明之實施形態的指示體位置檢測裝置之概略區塊構成圖。
[圖2]圖2A，係為對於當在感測部上並不存在有指示體的情況時之送訊導體以及受訊導體間的靜電耦合狀態作展示之說明圖，圖2B，係為對於當在感測部上存在有指示體的情況時之送訊導體以及受訊導體間的靜電耦合狀態作展示之說明圖。
[圖3]本發明之實施形態的指示體位置檢測裝置之訊號產生電路的區塊構成圖。
[圖4]本發明之實施形態的指示體位置檢測裝置之受訊部的區塊構成圖。
[圖5]本發明之實施形態的指示體位置檢測裝置之同步檢波電路部的區塊構成圖。
[圖6]圖6A，係為展示對於第1實施形態之指示體位置檢測裝置所進行的多點接觸之說明圖，圖6B，係為展示相對於送訊導體Y6 之受訊導體的輸出訊號之波形之說明圖，圖6C，係為展示相對於送訊導體Y3 之從受訊導體而來的輸出訊號之檢波波形之說明圖。
[圖7]第1實施形態的指示體位置檢測裝置之多頻訊號供給電路的區塊構成圖。
[圖8]圖8A～圖8C，係為對於第1實施形態之指示體位置檢測裝置的雜訊檢測狀態與送訊頻率之切換例作展示之概念圖。
[圖9]對於第1實施形態之指示體位置檢測裝置中的位置檢測之處理程序作展示的流程圖。
[圖10]對於第1實施形態之指示體位置檢測裝置中的頻率切換之處理程序作展示的流程圖。
[圖11]第2實施形態的指示體位置檢測裝置之多頻訊號供給電路的區塊構成圖。
[圖12]對於第2實施形態之指示體位置檢測裝置中的頻率切換之處理程序作展示的流程圖。
[圖13]第3實施形態的指示體位置檢測裝置之多頻訊號供給電路的區塊構成圖。
[圖14]對於第3實施形態之指示體位置檢測裝置中的頻率切換之處理程序作展示的流程圖。
[圖15]本發明之實施形態的變形例1之指示體位置檢測裝置的概略區塊構成圖。
[圖16]本發明之實施形態的變形例2之指示體位置檢測裝置的概略區塊構成圖。
[圖17]圖17A～圖17D，係為對於在變形例2中之多頻訊號的初期相位之分散例作展示的說明圖。
[圖18]變形例2之指示體位置檢測裝置的受訊部之區塊構成圖。
[圖19]變形例2之指示體位置檢測裝置的絕對值檢波電路之區塊構成圖。
[圖20]先前技術之交叉點型靜電耦合方式之指示體位置檢測裝置的感測部之概略構成圖。
10．．．感測部
11．．．受訊導體群
12．．．受訊導體
13．．．送訊導體群
14．．．送訊導體
19．．．指示體
20．．．送訊部
21．．．多頻訊號供給電路
23．．．時脈產生電路
30．．．受訊部
32．．．放大電路
33．．．A/D變換電路
34．．．頻率分析電路
35．．．指示體位置檢測電路
100．．．指示體位置檢測裝置
40．．．控制電路
41．．．雜訊分析電路

Claims (21)

  1. 一種指示體位置檢測裝置，其特徵為，具備有：導體圖案，係由被配置在第1方向上之複數的導體、和被配置在相對於前述第1方向而交叉之第2方向上之複數的導體所構成，並用以檢測出由指示體所致之位置指示；和多頻訊號供給電路，係用以對於被配置在前述第1方向上之複數的導體，而供給身為從M個的相異之頻率所分別選擇之N個的相異之頻率之N個的送訊訊號，其中，N和M為整數，且M為N以上之整數；和頻率分析電路，係被供給有從被配置在前述第2方向上之複數的導體而來之受訊訊號，並用以針對與身為前述N個的相異之頻率之N個的送訊訊號相對應之N個的頻率成分進行前述受訊訊號之頻率分析；和指示位置檢測電路，係受訊從前述頻率分析電路而來之頻率分析之結果，並用以基於前述頻率分析之所受訊的結果而將前述指示體所致的位置指示檢測出來；和雜訊分析電路，係用以檢測出身為N個的相異之頻率之受訊訊號中的雜訊成分；和控制電路，係根據由前述雜訊分析電路所檢測出之雜訊訊號的頻率分析，而決定在下一次之供給時，是否從前述多頻訊號供給電路對於被配置在前述第1方向上之複數的導體而供給與前述N個的相異之頻率同樣頻率的組。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，係具備有：送訊導體選擇電路，係用以將配置在前述第1方向上之複數的導體群組化為複數之區塊，並 對於各區塊作時間分割切換，並構成為：將前述N個的相異之頻率之N個的送訊訊號供給至構成前述各區塊之該些導體處。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，係具備有：受訊導體選擇電路，係用以將配置在前述第2方向上之複數的導體群組化為複數之區塊，並對於各區塊作時間分割切換，並構成為：將從構成各區塊之該些導體而來的受訊訊號，供給至前述頻率分析電路處。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，前述雜訊分析電路，係設為當前述送訊訊號之對於被配置在前述第1方向上之複數的導體之供給中止時，而檢測出在N個的相異之頻率之受訊訊號中的雜訊成分。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，前述雜訊分析電路，係偵測出在N個的相異之頻率中之各者的雜訊成分。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，係具備有用以將從被配置在前述第2方向上的導體而來之受訊訊號作放大的放大電路，並構成為：求取出相對於在前述受訊訊號中所包含的N個的頻率成分之全部之受訊準位，並與該受訊準位相對應地來進行前述放大電路之放大控制。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝 置，其中，係設為根據從被配置在前述第2方向上的導體而來之受訊訊號的受訊準位，來對於藉由前述多頻訊號供給電路所產生之N個的送訊訊號的訊號準位進行控制。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，係更進而設置有用以對於被供給至配置在前述第1方向上之複數的導體處之前述N個的送訊訊號間之相位作控制之相位控制電路。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，M=2N，並且前述M個的相異之頻率係被劃分為分別包含有N個的相異之頻率之第1群和第2群，前述控制電路，係根據由前述雜訊分析電路所檢測出之前述雜訊成分，而指示前述多頻訊號供給電路將第1群或者是第2群之N個的相異之頻率之N個的送訊訊號作供給。
  10. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，前述多頻訊號供給電路，係能夠產生備用之頻率的送訊訊號，前述控制電路，係根據由前述雜訊分析電路所檢測出之前述雜訊成分，而指示前述多頻訊號供給電路將N個的相異之頻率中的其中1者從雜訊頻率而變更為前述備用之頻率。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係構成為：對於從前述雜訊頻率而變更為前述備用之頻率一事作通知，而使前述頻率分析電路代替前述雜訊頻率而對於前述備用之頻率進行分析。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，前述控制電路，係構成為：根據由前述雜訊分析電路所檢測出之前述雜訊成分，而對於從前述多頻訊號供給電路所供給之前述送訊訊號之前述M個的相異之頻率中之前述N個的相異之頻率的選擇作控制，並且，對於前述頻率分析電路所分析之前述M個的相異之頻率中之前述N個的相異之頻率的選擇作控制。
  13. 如申請專利範圍第1項所記載之指示體位置檢測裝置，其中，係構成為：在被配置於前述第1方向上之複數的導體中的較為接近前述頻率分析電路之導體處，係被供給有在經由前述多頻訊號供給電路所產生的N個的相異頻率之N個的送訊訊號中之頻率為較高的送訊訊號。
  14. 一種指示體位置檢測方法，係被處理器所執行，該處理器被與導體圖案一同使用，該導體圖案，係由被配置在其中一方向上之複數的送訊導體和被配置在另外一方向上之複數的受訊導體所構成，該指示體位置檢測方法，其特徵為，係具備有：供給步驟，係對於前述複數之送訊導體供給身為從M個的相異之頻率所選擇之N個的相異之頻率之N個的送訊訊號，其中，N和M為整數，且M為N以上之整數；和指示位置檢測步驟，係藉由取得在從受訊導體所受訊之受訊訊號中所包含的與前述N個的相異之頻率之N個的送訊訊號相對應之N個的頻率成分，來檢測出指示位置；和雜訊成分檢測步驟，係檢測出在N個的相異之頻率之受訊訊號中的雜訊成分；和決定步驟，係根據在前 述雜訊成分檢測步驟中所檢測出之雜訊成分，而決定在下一次之供給時，是否供給與前述N個的相異之頻率同樣頻率的組。
  15. 如申請專利範圍第14項所記載之指示體位置檢測方法，其中，在前述雜訊成分檢測步驟中，係更進而包含有：當前述N個的送訊訊號之對於前述複數之送訊導體的供給中止時，檢測出在N個的相異之頻率之受訊訊號中的雜訊成分之步驟。
  16. 如申請專利範圍第14項所記載之指示體位置檢測方法，其中，當在前述決定步驟中係決定在下一次之供給時並不供給與前述N個的相異之頻率同樣頻率的組的情況時，係將所檢測出之雜訊成分係成為臨限值以上之1個以上的頻率，替換為從前述M個的相異之頻率中所選擇之1個以上的相異之頻率。
  17. 一種處理器，其特徵為：係被與導體圖案以及記憶體一同使用，並用以執行被儲存在該記憶體中之指令，該導體圖案，係由被配置在其中一方向上之複數的送訊導體和被配置在另外一方向上之複數的受訊導體所構成，該指令係包含下述步驟：供給步驟，係對於前述複數之送訊導體供給身為從M個的相異之頻率所選擇之N個的相異之頻率之N個的送訊訊號，其中，N和M為整數，且M為N以上之整數；和指示位置檢測步驟，係藉由取得在從受訊導體所受訊之受訊訊號中所包含的與前述N個的相異之頻率之N個的送訊訊號相對應之N個的頻率成分，來檢測出指 示位置；和雜訊成分檢測步驟，係檢測出在N個的相異之頻率之受訊訊號中的雜訊成分；和決定步驟，係根據在前述雜訊成分檢測步驟中所檢測出之雜訊成分，而決定在下一次之供給時，是否供給與前述N個的相異之頻率同樣頻率的組。
  18. 如申請專利範圍第17項所記載之處理器，其中，在前述雜訊成分檢測步驟中，係更進而包含有：當前述N個的送訊訊號之對於前述複數之送訊導體的供給中止時，檢測出在N個的相異之頻率之受訊訊號中的雜訊成分之步驟。
  19. 如申請專利範圍第17項所記載之處理器，其中，當在前述決定步驟中係決定在下一次之供給時並不供給與前述N個的相異之頻率同樣頻率的組的情況時，係將所檢測出之雜訊成分係成為臨限值以上之1個以上的頻率，替換為從前述M個的相異之頻率中所選擇之相異之1個以上的頻率。
  20. 如申請專利範圍第19項所記載之處理器，其中，於前述替換時，係將與前述複數之送訊導體間的供給前述1個以上的雜訊成分之前述1個以上的送訊訊號之送訊導體間之連接切斷，並與供給前述相異之1個以上的替換頻率之前述1個以上的送訊訊號之送訊導體間作連接。
  21. 如申請專利範圍第19項所記載之處理器，其中，於前述替換時，係控制供給前述1個以上的雜訊成分之1個以上的送訊導體，而使其供給前述相異之1個以上的替換 頻率。
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