指示体位置检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种指示体位置检测装置，即使是在不减小显示区域或检测区域的面积而将产品的大小小型化的情况下，也解决了无用辐射的问题和对笔型位置指示器的充电的问题这两方。X轴方向的环路线圈组（21）和Y轴方向的环路线圈组（22）沿交叉的方向设置在传感器部（20）上。在对X轴方向的环路线圈组（21）和Y轴方向的环路线圈组（22）的至少一方环路线圈组的环路线圈提供发送信号的情况下，控制电路（260）控制选择电路（261），使得对在传感器部（20）的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供发送信号。
【专利说明】指示体位置检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具有电磁感应式指示位置检测传感器的指示体位置检测装置，尤其涉及作为指示位置检测传感器而形成的环路线圈的控制。
【背景技术】
[0002]近年来，作为平板型PC (个人计算机)等的输入设备而使用电磁感应式位置输入装置。该位置输入装置由笔形状的位置指示器(笔型位置指示器)和指示体位置检测装置构成，该指示体位置检测装置具有使用该笔型位置指示器而进行指示操作或文字以及图等的输入的输入面。笔型位置指示器具有由线圈和电容器构成的谐振电路。另一方面，指示体位置检测装置具有将沿着横方向(X轴方向)配置了多个环路线圈的X轴方向的环路线圈组和沿着纵方向(Y轴方向)配置了多个环路线圈的Y轴方向的环路线圈组层叠的指示位置检测传感器(位置检测线圈)。
[0003]并且，作为检测笔型位置指示器在指示体位置检测装置上指示的位置的一例，从构成指示位置检测传感器的多个环路线圈中按照预定的顺序选择一个环路线圈，并从该选择的环路线圈对笔型位置指示器送出发送信号。由此，笔型位置指示器的电容器被充电。接着，将在发送中使用的环路线圈连接到接收电路而接收从笔型位置指示器的谐振电路发送的信号。通过依次切换环路线圈而进行这样的信号的收发，能够检测笔型位置指示器在指示体位置检测装置上指示的位置。
[0004]并且，若进一步详细说明在指示体位置检测装置上的笔型位置指示器所进行的指示位置的检测，则首先，(I)为了检测笔型位置指示器位于指示位置检测传感器上的哪个边，进行依次切换全部环路线圈而检测笔型位置指示器的指示位置的全体扫描，从而确定指示位置检测传感器上的大体的指示位置。接着，(2)进行部分扫描，该部分扫描只将所确定的大体的位置附近的预定数的环路线圈依次选择而进行信号的收发，从而准确地确定笔型位置指示器的指示位置。这样，能够检测指示位置检测传感器上的笔型位置指示器的指示位置。另外，关于电磁感应式位置输入装置，已进行了各种实用新型，例如，在后面记载的专利文献I中，记载了其构成例等的细节。
[0005]这样的电磁感应式位置输入装置，除了用作个人计算机等的外部输入装置之外，如上所述那样还用作平板型PC的输入设备或被称为智能手机的高功能便携电话终端的输入设备。此时，电磁感应式位置输入装置对IXD等显示元件重叠而配置。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2002-244806号公报
[0009]另外,在欧洲标准(European Norm)中，包括将全部无线设备等作为限制对象的R& TTE (Radio equipment and Telecommunications Terminal Equipment,无线设备和通讯终端设备)指令。根据该R & TTE指令，对电磁感应式位置输入装置也要求将从指示位置检测传感器发出的无用辐射设为预定的信号电平以下。因此，在现有的位置输入装置中，将面积比指示位置检测传感器的面积宽的磁路板与指示位置检测传感器相对而配置，从而降低无用福射。
[0010]近年来，对位置输入装置要求维持显示区域或位置检测区域的面积且将产品的大小更加小型化。为了满足这个要求，需要将磁路板的面积设为与指示位置检测传感器的面积大致相同，再次产生了如上所述那样如何降低无用辐射的问题。因此，考虑通过降低对构成指示位置检测传感器的各环路线圈提供的发送信号的信号电平或者缩短提供发送信号的时间，从而降低无用辐射。但是，在降低对环路线圈提供的发送信号的信号电平或者缩短供给时间的情况下，由于不能对笔型位置指示器提供充分的电力，所以用于指示位置检测的灵敏度或者精度降低。
实用新型内容
[0011]鉴于以上的内容，本实用新型的目的在于，提供一种指示体位置检测装置，即使在不减小显示区域或检测区域的面积而将产品的大小小型化的情况下，也确保对笔型位置指示器的充电并且解决了无用辐射的问题。
[0012]为了解决上述课题，在技术方案I中记载的实用新型的指示体位置检测装置，包括:传感器基板，具有沿着第一方向配置的多个第一环路线圈和沿着与所述第一方向交叉的第二方向配置的多个第二环路线圈，且检测由指示体指示的位置；发送信号生成电路，为了进行与所述指示体的电磁耦合，生成应当对所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈提供的发送信号；接收信号处理电路，接收由于与所述指示体的电磁耦合而在所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈中感应的信号，从而检测由所述指示体指示的位置；环路线圈选择电路，用于将由所述发送信号生成电路生成的所述发送信号选择性地提供给所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈；控制电路，用于控制所述环路线圈选择电路进行的环路线圈选择；以及磁路板，重叠配置于所述传感器基板，对于通过对所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈提供的发送信号而生成的磁通量形成磁路，所述指示体位置检测装置的特征在于，所述控制电路控制所述环路线圈选择电路，使得在对沿着所述第一方向配置的所述第一环路线圈和沿着所述第二方向配置的所述第二环路线圈中的至少沿着一个方向配置的环路线圈提供所述发送信号时，对被提供所述发送信号的所述至少沿着一个方向配置的环路线圈并且是在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号。
[0013]根据在技术方案I中记载的实用新型的指示体位置检测装置，包括传感器基板、发送信号生成电路、接收信号处理电路、环路线圈选择电路以及控制环路线圈选择电路的控制电路。多个第一环路线圈以及多个第二环路线圈沿交叉的方向配置在具有与磁路板的面积大致相同的面积的传感器基板上。在对多个第一环路线圈以及多个第二环路线圈中的至少一方环路线圈提供发送信号时，控制电路控制环路线圈选择电路，使得对在传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供发送信号。
[0014]这样，由于对在传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供发送信号，而通过磁路板对于由被提供发送信号的其他的环路线圈所生成的磁通量形成良好的磁路，所以能够降低无用辐射。[0015]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述磁路板具有与所述传感器基板实质上相同的大小且与所述传感器基板重叠配置，被提供所述发送信号的在所述传感器基板的最端部配置的环路线圈与位于所述环路线圈附近的所述磁路板的端部相比配置在所述传感器基板的内侧。
[0016]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且在应当对所述预定数的环路线圈提供所述发送信号的期间，对在所述预定数的环路线圈的附近配置的环路线圈提供所述发送信号。
[0017]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且在与不被提供所述发送信号的环路线圈的数目对应的预定的期间，对在所述预定数的环路线圈的附近配置的环路线圈提供所述发送信号。
[0018]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述控制电路控制环路线圈选择，使得除了在所述一个端部区域配置的所述预定数的环路线圈之外，对所述预定数的环路线圈所配置的方向并且是在与所述预定数的环路线圈所配置的所述一个端部区域相反一侧的端部区域配置的预定数的环路线圈也不提供所述发送信号。
[0019]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且将不被提供所述发送信号的环路线圈接地。
[0020]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且对不被提供所述发送信号的环路线圈连接用于与所述发送信号调谐谐振的电容器。
[0021]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述控制电路对不被提供所述发送信号的环路线圈连接用于与所述发送信号调谐谐振的电容器以及预定的电阻。
[0022]此外，优选的指示体位置检测装置，其特征在于，所述发送信号生成电路具有生成高电压的发送信号的高电压模式和生成低电压的发送信号的低电压模式，在基于来自所述接收信号处理电路的检测输出且由所述控制电路判断为所述指示体为非使用状态时，所述发送信号生成电路被设定为低电压模式。
[0023]根据本实用新型，能够实现一种指示体位置检测装置，即使是在不减小显示区域或检测区域的面积而将产品的大小小型化的情况下，也确保对笔型位置指示器的充电并且解决了无用辐射的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是用于说明本实用新型的实施方式的位置输入装置的构成例的图。
[0025]图2是用于说明包括本实用新型的实施方式的指示体位置检测装置的附带显示功能的设备的概略结构的分解立体图。
[0026]图3A、3B是用于说明磁路板和位置检测区域的大小的图。
[0027]图4是用于说明本实用新型的第一实施方式的指示体位置检测装置的图。[0028]图5是用于说明本实用新型的第二实施方式的指示体位置检测装置的图。
[0029]图6是用于说明本实用新型的第一、第二实施方式的指示体位置检测装置的环路线圈的切换处理的图。
[0030]图7是用于说明本实用新型的第三实施方式的指示体位置检测装置的图。
[0031]图8是用于说明本实用新型的第三实施方式的指示体位置检测装置的环路线圈的切换处理的图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的指示体位置检测装置的实施方式。
[0033][电磁感应式位置(坐标)输入装置的说明]
[0034]首先，说明包括本实用新型的指示体位置检测装置的电磁感应式位置(坐标)输入装置(以下，简记为位置输入装置。)的概略结构。图1是用于说明该实施方式的电磁感应式位置输入装置的构成例的图。如图1所示，该实施方式的位置输入装置由笔型位置指示器100和指示体位置检测装置200构成。
[0035][笔型位置指示器100的构成例]
[0036]笔型位置指示器100的电路结构成为如在图1中用虚线包围表示的结构。即，由作为电感元件的线圈111和电容器306构成谐振电路321。对该谐振电路321并联地连接了开关307。开关307通过IC305被控制为接通/断开。另外，线圈111卷绕在例如由铁氧体等磁性材料构成的棒状部件。
[0037]通过由线圈111和电容器306构成的谐振电路321，接收从指示体位置检测装置200送出的电磁感应信号。被接收的电磁感应信号通过由二极管308以及电容器309构成的整流电路(电源供给电路)322整流，从而生成要对IC305提供的电源Vcc。IC305经由电容器310与谐振电路321连接，基于经由电容器310而被提供的信号来控制谐振电路321的动作。
[0038]在IC305中，连接了用于进行压力检测的可变电容器311，能够检测对应于笔压的静电电容Cv的变化。S卩，IC305根据静电电容Cv的值检测对笔型位置指示器100的笔尖施加的笔压。并且，将检测出的笔压转换为例如8比特的数字信号。通过IC305对开关307进行接通/断开控制，由指示体位置检测装置200检测该数字信号。
[0039][指示体位置检测装置200的构成例]
[0040]另一方面，在指示体位置检测装置200的传感器部20中，如图1所示，在传感器基板23的上表面以及背面分别配置了 X轴方向环路线圈组21和Y轴方向环路线圈组22。另夕卜，在以下说明的实施方式中，如图1所示，将传感器基板23的横方向设为X轴方向、将纵方向设为Y轴方向。
[0041]如图1所示，X轴方向环路线圈组21由沿着X轴方向排列的η (η为2以上的整数)条矩形的环路线圈ZlXciNZlXn构成。此外，Y轴方向环路线圈组22由沿着Y轴方向排列的m (m为2以上的整数)条环路线圈221?22Ym构成。在传感器部20中，由X轴方向环路线圈组21的环路部和Y轴方向环路线圈组22的环路部构成位置检测区域25。
[0042]传感器部20经由省略了图示的连接器部连接到位置检测电路26。该位置检测电路26包括选择电路261、振荡器262、电流驱动器263、收发切换电路264、接收放大器265、检波电路266、低通滤波器267、采样保持电路268、A/D (模拟至数字)转换电路269以及处理控制部260。X轴方向环路线圈组21以及Y轴方向环路线圈组22连接到选择电路261。该选择电路261根据来自处理控制部260的控制信号CT，依次选择两个环路线圈组21、22中的一个环路线圈。
[0043]振荡器262产生频率f0的交流信号。该交流信号在提供给电流驱动器263而被转换为电流之后，送到收发切换电路264。另外，振荡器262和电流驱动器263构成发送信号生成电路。此外，处理控制部260通过对从A/D转换电路269输出的信号进行处理，从而判断笔型位置指示器100是否被传感器部20检测到，即判断笔型位置指示器100处于使用状态还是非使用状态。
[0044]在识别为笔型位置指示器100处于非使用状态的情况下，通过将电流驱动器263的增益设定得低，从而设定生成低电压的发送信号的低电压模式。此外，在识别为笔型位置指示器100处于使用状态的情况下，通过将电流驱动器263的增益设定得高，从而设定生成高电压的发送信号的高电压模式。
[0045]收发切换电路264通过处理控制部260的控制，在每个预定时间切换由选择电路261所选择的环路线圈连接到的连接目标(发送侧端子T、接收侧端子R)。在发送侧端子T中连接有电流驱动器263，在接收侧端子R中连接有接收放大器265。
[0046]因此，在发送时，经由收发切换电路264的发送侧端子T，来自电流驱动器263的交流信号被提供到由选择电路261所选择的环路线圈。此外，在接收时，在由选择电路261所选择的环路线圈中产生的电磁感应信号经由选择电路261以及收发切换电路264的接收侧端子R被提供给接收放大器265而放大，并送到检波电路266。
[0047]通过检波电路266进行了检波的信号经由低通滤波器267以及采样保持电路268提供给A/D转换电路269。在A/D转换电路269中，将模拟信号转换为数字信号，并提供给处理控制部260。处理控制部260为了进行位置检测而进行控制。S卩，处理控制部260控制选择电路261中的环路线圈的选择、收发切换电路264中的信号切换控制、采样保持电路268的定时等。另外，接收放大器265、检波电路266、低通滤波器267、采样保持电路268、以及A/D转换电路269构成接收信号处理电路。
[0048]处理控制部260构成控制电路，且将收发切换电路264切换为连接到发送侧端子T，并通过控制选择电路261来控制动作，使得从X轴方向环路线圈组21或者Y轴方向环路线圈组22中所选择的环路线圈送出电磁感应信号。如上所述，笔型位置指示器100的谐振电路321接收从该所选择的环路线圈送出的电磁感应信号，并通过整流电路322生成要对IC305提供的电源Vcc。
[0049]接着，处理控制部260将收发切换电路264切换为连接到接收侧端子R。于是，X轴方向环路线圈组21以及Y轴方向环路线圈组22中的各环路线圈接收从笔型位置指示器100发送的电磁感应信号。处理控制部260基于在该各环路线圈中产生的感应电压的电压值的电平，将笔型位置指示器100指示的位置计算为传感器部20的位置检测区域25中的X轴方向以及Y轴方向各自的坐标值。然后，处理控制部260将计算出的坐标值的信息提供给例如外部的个人计算机等。
[0050]此外，处理控制部260除了进行用于检测笔型位置指示器100的指示位置的控制之外，还进行用于检测从笔型位置指示器100提供的信号的断续的控制，从而还能够检测转换为例如8比特的数字信号的笔压信息。
[0051][包括指示体位置检测装置200的附带显示功能的设备的概略结构]
[0052]图2是用于说明使用该实施方式的指示体位置检测装置200而构成的附带显示功能的设备的概略结构的分解立体图。如图2所示，在边框(bezel) 10的一面(上表面)配置有玻璃等的保护板(未图示)，在该保护板上进行笔型位置指示器100的操作。在边框10的另一面(背面)侧配置有作为显示装置的IXD40。在IXD40的下侧、即与IXD40的显示面相对的面的一侧，由经由磁路板30而相对的传感器部20和主板(mother board)50构成指示体位置检测装置200。此外，指示体位置检测装置200配置为经由IXD40与边框10相对。IXD40、传感器部20、磁路板30以及主板50收纳在框体60中，且边框10配置为将框体60密封，从而构成附带显示功能的设备。另外，在主板50中，除了如图1所示的指示体位置检测装置200的位置检测电路26之外，还设置有通信电路、IXD40用的控制电路等各种电路。
[0053]磁路板30形成磁路，该磁路与通过在传感器部20中设置的环路线圈组21、22的各环路线圈所生成的电磁感应信号(交流磁场)对应。由此，通过防止由各环路线圈所产生的磁通量的发散，能够提高笔型位置指示器100的指示位置的检测灵敏度。同样地，磁路板30起到防止电磁感应信号向指示体位置检测装置200的外部放射的效果。
[0054]因此，磁路板30若具有传感器部20以上的预定的面积，更具体地说具有由环路线圈所形成的区域以上的预定的面积，则能够有效地起作用。
[0055]图3A、3B是用于说明由X轴方向环路线圈组21的各环路线圈和Y轴方向环路线圈组22的各环路线圈所形成的位置检测区域25的大小、现有的磁路板30X以及本实用新型的实施方式的磁路板30的大小的图。为了磁路板30有效地起作用，如图3A的现有的磁路板30X所示，磁路板30X的大小需要充分大于由X轴方向环路线圈组21的各环路线圈和Y轴方向环路线圈组22的各环路线圈形成的位置检测区域25的大小。如图3A所示，已知通过磁路板30X具有大于传感器部20的位置检测区域25的区域的区域，降低了无用辐射。
[0056]但是，在本实用新型的实施方式的附带显示功能的设备的情况下，如图3B所示，不减小传感器部20的位置检测区域25就成为小型化。因此，削减了传感器基板23中的、除了位置检测区域25的区域，即传感器基板23的周围部分区域的面积。因此，如图3B所示，在本实用新型的实施方式的附带显示功能的设备中使用的磁路板30成为具有比传感器部20的位置检测区域25稍微大的面积的程度。另外，本实用新型的实施方式的磁路板30具有与传感器基板23大致相同的面积并重叠配置在传感器基板23上收纳在框体60内。
[0057]因此，随着位置检测区域25的面积和磁路板30的面积之差减小，磁路板30成为如下状况:难以降低通过从在配置有X轴方向环路线圈组21的传感器基板23的一端部区域或者两端部区域中配置的预定数的环路线圈、或者从配置有Y轴方向环路线圈组22的传感器基板23的一端部区域或者两端部区域中配置的预定数的环路线圈送出电磁感应信号而产生的无用辐射。
[0058]并且，用户能够从附带显示功能的设备具有的边框(前面板)10的、被笔型位置指示器100所操作的侧，经由嵌入边框中的具有透過性的例如玻璃那样的保护板(未图示)，观看在IXD40中显示的信息，并且能够通过在IXD40的下部配置的传感器部20而受理来自笔型位置指示器100的各种指示输入。
[0059]另外，虽然在图2中没有图示，但IXD40和传感器部20分别连接到主板50的对应的电路部。此外，图2所示的附带显示功能的设备例如作为平板型终端或被称为智能手机的闻功能便携电话终端等实现。
[0060][指示体位置检测装置200的第一~第三实施方式的说明]
[0061]以下，说明本实用新型的指示体位置检测装置200的第一~第三的三个实施方式。以下说明的第一~第三实施方式的指示体位置检测装置200A、200B、200C都能够应用图1所示的概略结构，且都能够在如图2所示的例如附带显示功能的设备等中使用。因此，在以下说明的第一~第三实施方式的指示体位置检测装置200A、200B、200C中，对于与使用图1、图2说明的指示体位置检测装置200相同地构成的部分标注相同的参照标号，省略其部分的详细的说明。
[0062]但是，在以下说明的第一~第三实施方式的各个实施方式中，传感器部20以及选择电路261的周边电路具有不同的结构，此外，处理控制部260的环路线圈的选择控制也具有不同的结构。以下，详细叙述第一~第三实施方式。
[0063][第一实施方式]
[0064]图4是用于说明本实用新型的第一实施方式的指示体位置检测装置200A的主要部分的结构的图。并且，在图4中，表示在指示体位置检测装置200A内、由传感器部20A和选择电路261构成的部分。传感器部20A是与在图1所示的指示体位置检测装置200的传感器部20对应的部分。
[0065]此外，在图4中，为了表示与选择电路261的关联，仅表示了构成位置检测电路26的收发切换电路264、电流驱动器263和接收放大器265。此外，在图4中，为了简化说明，表示在构成传感器部20A的X轴方向环路线圈组21的内、位于X轴方向的两端部区域的各3条环路线圈部分，没有图示其他的X轴方向的环路线圈以及Y轴方向环路线圈组22。
`[0066]并且，如图4所示，选择电路261与X轴方向的环路线圈21X。JlX1JlX2^HJlXnISlXlriJlXn 对应地分别具有开关 SXQ、SXp SX2、…、SXnISXlr1、SXn。开关 SXrSXp sx2、…、SXn_2、SXn_1、SXn 的一端分别连接到对应的环路线圈 21X^21X^211、…、21Xn_2、21Xn_1、21Xn，其另一端连接到收发切换电路264。此外，在X轴方向的环路线圈2IXtl~2IXn和开关SXtl~SXn各自之间，分别设置有电容器CXtl~CXn。
[0067]另外，虽然未图示，但选择电路261对构成Y轴方向的环路线圈组22的各环路线圈，也与X轴方向的环路线圈的情况相同地具有开关。此外，在Y轴方向的各环路线圈和与其对应的各个开关之间，也与X轴方向的环路线圈的情况相同地，分别设置有电容器。
[0068]这样，选择电路261成为具有与沿着X轴方向排列的多个环路线圈分别对应而设置的各个开关SXtl、SXpSX2、…、SXn_2、SXn-PSX1J^结构。并且，构成选择电路261的多个开关SXp SX1, SX2,…、SXn_2、SXlr1、SXn分别根据来自位置检测电路26的处理控制部260的控制信号CT而被切换。
[0069]同样地，也具有与沿着Y轴方向排列的多个环路线圈分别对应的各个开关，各个开关也根据来自位置检测电路26的处理控制部260的控制信号CT而被切换。另外，沿着Y轴方向排列的多个环路线圈的控制与沿着X轴方向排列的多个环路线圈的控制同样地进行。因此，在以后的说明中，对沿着X轴方向排列的多个环路线圈的控制进行说明，省略沿着Y轴方向排列的多个环路线圈的控制的说明。
[0070]如使用图3A、3B所说明，传感器部20A中的无用辐射主要取决于由在传感器部20A的端部区域配置的X轴方向/Y轴方向的环路线圈所形成的位置检测区域25和磁路板30的配置关系。并且，得知在从位于传感器部20A的位置检测区域25的端部区域的预定数的环路线圈对笔型位置指示器100送出发送信号时产生较大的无用辐射。因此，在该第一实施方式的指示体位置检测装置200A中，例如切换各个环路线圈而粗略地检测笔型位置指示器100的位置的全体扫描中，对位于位置检测区域25的端部区域的预定数的环路线圈不提供发送信号，从而抑制无用辐射的产生。
[0071]在该第一实施方式中，具体而言，在图4中，处理控制部260进行切换控制，使得位于X轴方向的左端部区域的2条环路线圈21\、21\和位于X轴方向的右端部区域的2条环路线圈21Xn、21Xn_i不在发送信号的送出中使用。但是，处理控制部260进行切换控制，使得该环路线圈21X。JlX1JlX1^dlXn在来自笔型位置指示器100的信号的接收中照常使用。
[0072]并且，处理控制部260进行切换控制，使得在原本从位于X轴方向的左端部区域的2条环路线圈ZlXciJlX1各自送出发送信号的定时，从与环路线圈21Xi相邻的环路线圈21X2送出发送信号。同样地，处理控制部260进行切换控制，使得在原本从位于X轴方向的右端部区域的2条环路线圈各自送出发送信号的定时，从与环路线圈21Xn_i相邻的21Xn_2送出发送信号。
[0073]由此，即使是磁路板30的面积比以往减小例如为与传感器基板23的大小大致相同的面积，因不使用位于传感器部20A的X轴方向的两端部区域的环路线圈，所以在端部区域配置而被驱动的环路线圈在与磁路板30之间形成良好的磁路，从而能够大幅降低无用辐射。并且，关于环路线圈21\、21&，在原本的发送信号的发送定时中，如图4所示那样对应的开关SXp SX1成为断开。
[0074]但是，实际上开关断开时的输出阻抗(断开电阻)为约几ΜΩ (兆欧姆)~约几十ΜΩ。或者，有意地配置具有期望的`断开电阻的开关。这样，由开关SXtl的输出阻抗(R)、环路线圈21X。(L)、电容器CXtl (C)构成RLC的谐振电路。开关SX1的输出阻抗(R)、环路线圈21Xi (L)、电容器CX1 (C)的情况也相同，构成RLC的谐振电路。
[0075]并且，在从环路线圈21&送出发送信号时，通过调谐谐振，发送信号在环路线圈21^>2^中也被感应，从这些环路线圈ZlXciJlX1也送出不会成为无用辐射的程度的电平的发送信号。这样，由开关SXtl、环路线圈2IXtl、电容器CXtl构成的谐振电路和由开关SX1、环路线圈21Xp电容器CX1构成的谐振电路构成为对从环路线圈21X2送出的发送信号进行调谐谐振。
[0076]但是，在全体扫描时使用的发送信号通常为发送时间42μ sec (微秒)的脉冲串波(burst wave)，不期望产生通过调谐谐振的充分的发送信号的感应。因此，通过处理控制部260的控制，在对环路线圈2IX2提供发送信号时延长发送信号的供给时间，从而在不会成为无用辐射的范围中，提高通过环路线圈ZlXciJlX1的调谐谐振的、来自环路线圈ZlXciJlX1的发送信号的发送电平。
[0077]另外，根据在笔型位置指示器100中生成的电源电压和全体扫描时的帧率，对配置了磁路板30的附带显示功能的设备确定将对于环路线圈21X2的发送信号的供给时间延长到什么程度即可。其中，以X轴方向的左端部区域侧的环路线圈21\、21\、21&作为对象的情况为例进行了说明，但以X轴方向的右端部区域侧的环路线圈21Xn_2 JlX1^dlXn作为对象的情况也是相同的。
[0078]另外，图4表示沿着从X轴方向的左端侧朝向右端侧的方向进行全体扫描，开关SX2处于接通状态，除此之外的开关处于断开状态的情况。
[0079][第二实施方式]
[0080]图5是用于说明本实用新型的第二实施方式的指示体位置检测装置200B的主要部分的结构的图。并且，与使用图4说明的第一实施方式的情况相同地，图5也表示在指示体位置检测装置200B内、由传感器部20B和选择电路261构成的部分。传感器部20B是与图1所示的指示体位置检测装置200的传感器部20对应的部分，与使用图4说明的第一实施方式的情况相同地，对X轴方向的环路线圈组21表示其两端侧的一部分，对Y轴方向环路线圈组22未图示。
[0081]如比较图5和图4可知，在图5所示的第二实施方式的指示体位置检测装置200B中，设置有例如由FET (Field Effect Transistor:场效应晶体管)构成的开关FX。、FXpFXn_1、FXn。除了这一点之外，该第二实施方式的指示体位置检测装置200B与图4所示的第一实施方式的指示体位置检测装置200A相同地构成。
[0082]如图5所示，开关FXp FX1, FXn^1, FXn分别与位于X轴方向的端部区域的环路线圈
对应而设置，通过处理控制部260的切换控制而进行各个环路线圈2IX0,2IX1,2IXn^1,2IXn与大地的连接的接通/断开。
、[0083]此外，在该第二实施方式的指示体位置检测装置200B中，位于X轴方向的端部区域的环路线圈也不在发送信号的送出中使用。并且，在原本从位于X轴方向的端部区域的环路线圈送出发送信号的定时，从相邻的环路线圈21X2、21Xn_2分别送出发送信号。这样，除了构成选择电路261的开关SXpSXpSX2、…、SXn_2、SXlr1、SXn被处理控制部260所控制的点之外，与图4所示的第一实施方式的指示体位置检测装置200A的情况相同。
[0084]并且，在该第二实施方式的指示体位置检测装置200B中，在原本对环路线圈21X。、ZlX1JlX1^dlXn提供发送信号的定时，将各个开关FXc^FXpFXnYFXn同时接通。换言之，在对与不送出发送信号的环路线圈相邻的环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号的定时，将各个开关FXtl JXpFX1^FXn同时接通。由此，在对环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号的定时，环路线圈连接到大地。
[0085]在开关FXtl接通的情况下，形成由开关FXtl接通时的输出阻抗(R)、环路线圈21\(L)以及电容器CXtl (C)构成的RLC谐振电路，从而Q (Quality factor:品质因数)值提高。同样地，若开关FX1接通，则形成由开关FX1接通时的输出阻抗(R)、环路线圈21? (L)以及电容器CX1 (C)构成的RLC谐振电路而Q值提高。
[0086]即，在分别包括图4所示的环路线圈21\以及环路线圈21\的RLC谐振电路的情况下，由于是开关SXp SX1的断开电阻所产生的调谐谐振，所以不能期待获得高的Q值。但是，如图5所示，设置用于将连接到开关SXp SX1的各个环路线圈21\、21\连接到大地的开关FXpFX1，在对环路线圈21X2提供发送信号的定时，将具有小的接通电阻的开关FXpFX1接通。由此，能够以低电阻来驱动分别包括环路线圈21\以及环路线圈21?的RLC谐振电路。因此，能够具有相对于所使用的频率来说高的Q值，有效地进行调谐谐振。
[0087]另外，Q值是表示谐振电路的谐振的峰值的锐度的值，在RLC谐振电路中，越减小串联电阻(R)的值则Q值越大，意味着能够有效地对谐振电路之间进行调谐谐振。因此，对环路线圈21X2、21Xn_2提供的发送信号通过使包括环路线圈2 IXtl、2IX1、2 IXlr1、2 IXn的Q值提高的谐振电路调谐谐振，从而使得从环路线圈2IXtl、2IX1、2IXlr1、2IXn也能够送出具有预定的信号电平的发送信号。
[0088]因此，从不提供发送信号的环路线圈也能够送出具有预定的信号电平的发送信号。由此，在X轴方向的端部区域中，也对笔型位置指示器100适当地提供电力。此时，对环路线圈2IXp2IXp2IXlr1、2IXn不提供发送信号。因此，成为磁路板30从作为送出发送信号的环路线圈而被驱动的环路线圈21X2以及21Xn_2延伸出的状态。即，意味着配置了具有大于作为用于送出发送信号的环路线圈而被驱动的环路线圈21X2和环路线圈21Xn_2之间的距离的端部间距离的磁路板30，磁路板30对无用辐射有效地起作用。对于Y轴方向环路线圈组也是同样地，在发送信号的送出中使用Y轴方向环路线圈组的情况下，成为磁路板30从环路线圈22Y2以及22Yn_2延伸出的状态。即，意味着配置了具有大于作为用于送出发送信号的环路线圈而被驱动的环路线圈22Υ2和环路线圈22Υη_2之间的距离的端部间距离的磁路板30，磁路板30对无用辐射有效地起作用。
[0089]另外，若将开关FXp FX1, FXlr1、FXn保持接通的状态，则Q值维持高的状态，相位变动增大，存在成为抖动(jitter)或坐标偏移的原因的可能性。因此，在将环路线圈21\、ZlX1JlX1^dlXn作为接收来自笔型位置指示器100的信号的接收导体而使用的情况下，通过处理控制部260切换使得开关FXp FX1, FXn^1, FXn成为断开。
[0090][第一、第二实施方式的X轴方向的全体扫描(allscan)动作]
[0091]图6是用于说明将使用图4、图5说明的第一、第二实施方式的指示体位置检测装置200A、200B的X轴方向 环路线圈组21作为对象的全体扫描动作的图。在图6中，阶段(phase)的栏表示在选择电路2 61中选择的环路线圈是在发送信号的送出中使用还是在从笔型位置指示器100的信号的接收中使用。具体而言，送出阶段(T)为收发切换电路264切换到发送侧端子T的状态，接收阶段(R)为收发切换电路264切换到接收侧端子R的状态。
[0092]此外，选择线圈的栏表示在选择电路261中，作为送出发送信号的发送用线圈或者作为接收笔型位置指示器100的信号的接收线圈而被选择的线圈。此外，谐振用开关的栏表示与不用作发送用线圈的环路线圈2IXtl、2IXp2IXlr1、2IXn对应而设置的开关FXp FXpFXn_1、FXn的接通/断开状态。另外，在第一实施方式的指示体位置检测装置200A的情况下，由于开关FXp FXp FXlr1、FXn不存在，所以该项目仅在第二实施方式时参照。
[0093]其中，在图4、图5所示的传感器部20A、20B中，说明从X轴方向的左端侧向右端侧进行全体扫描的情况下的动作。位置检测电路26的发送通过处理控制部260的切换控制，接收切换电路264被切换为依次选择发送侧端子T和接收侧端子R。由此，如图6的左端侧所示，指示体位置检测装置200A、200B依次切换送出阶段和接收阶段。
[0094]并且，在使用图4、图5说明的第一、第二实施方式的指示体位置检测装置200A、200B的情况下，X轴方向的两端部区域的环路线圈Zixc1Jix1Jix1riJixnF用作发送用线圈。因此，如图6所示，在原本环路线圈21X。、环路线圈21XiS当作为发送用线圈而被选择的第O、第I送出阶段中，与这些环路线圈相邻的环路线圈21&作为发送线圈而被选择。即，在第O、第I送出阶段中，如图4、图5所示，开关SV SX1断开、开关SX2接通。
[0095]之后，在从第2送出阶段到第n-2送出阶段为止，环路线圈21X2~21Xn_2为止的环路线圈依次作为发送用线圈而被选择。并且，在原本环路线圈21Xn_1、环路线圈21Xn应当作为发送用线圈而被选择的第η-l和第η送出阶段中，与这些环路线圈相邻的环路线圈21Xn_2作为发送线圈而被选择。即，在第η-l、第η送出阶段中，开关SXlr1、SXn断开、开关SXn_2接通。
[0096]这样，由于在X轴方向的两端部区域的环路线圈ZlXpZlXpZlXMdlXn中不被提供发送信号，所以在发送信号的送出阶段中，磁路板的端部成为比在X轴方向的两端部区域配置的环路线圈21X2、以及21Xn_2分别更向外方延伸出的大小，发挥出作为磁路板的功能，能够大幅降低无用辐射。并且，在对环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号的情况下，通过调谐谐振而从相邻的环路线圈也送出发送信号。因此，即使通过这些环路线圈，也能够以不会成为无用辐射的程度对笔型位置指示器100进行电力供给。但是，由于对在传感器部20A、20B各自的端部区域配置的期望的数目的环路线圈、在该例中环路线圈2IXp2IX1JlX1^dIXnF提供发送信号，所以形成配置有寸法比位于用于送出发送信号而被驱动的传感器部20A、20B的最端部的环路线圈大的磁路板30的状态，能够通过磁路板30有效地降低无用辐射。
[0097]另外，在接收阶段中，由于环路线圈21\~2以?如以往那样依次被选择，所以笔型位置指示器100的指示位置的检测如以往那样进行。此外，在第二实施方式的指示体位置检测装置200B的情况下，对环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号时，如图6的谐振用开关的栏所示，开关FXc^FX1或者开关FX1^FXn接通。此时,通过调谐谐振,包括环路线圈21^、SlX1JlX1^dlXn的谐振电路的Q值上升。因此，能够在包括环路线圈的谐振电路中更加有效地感应对环路线圈21X2、21Xn_2提供的发送信号，能够在不会成为无用辐射的范围内有效地送出发送信号。
[0098][第三实施方式]
[0099]图7是用于说明本实用新型的第三实施方式的指示体位置检测装置200C的主要部分的结构的图。并且，与使用图4说明的第一实施方式的情况相同地，图7也表示在指示体位置检测装置200C内、由传感器部20C和选择电路261构成的部分。传感器部20C是与图1所示的指示体位置检测装置200的传感器部20对应的部分，与使用图4说明的第一实施方式的情况相同地，对X轴方向的环路线圈组21表示其两端侧的一部分，对Y轴方向环路线圈组22未图示。
[0100]并且，如比较图7和图5可知，该第三实施方式的指示体位置检测装置200C具有与第二实施方式的指示体位置检测装置200B相同的结构。但是，构成选择电路261的各开关的切换控制与上述第二实施方式的指示体位置检测装置200B的情况不同。具体地说，如图7所示，在对环路线圈21X2提供发送信号的情况下，同时也对环路线圈21Xn_2提供发送信号。相反地，在对环路线圈21Xn_2提供发送信号的情况下，同时也对环路线圈21&提供发送信号。
[0101]此外，在对环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号的情况下，与上述第一、第二实施方式的情况相同地，与应当对各个环路线圈ZlXciJlX1以及2IXlr1、2IXn提供发送信号的时间对应地延长发送信号的发送时间。由此，在全体扫描中，对环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号的时间延长，即使是在X轴方向的两端部区域的各个区域配置的一个或者多个环路线圈在发送信号的送出中不利用的情况下，笔型位置指示器100也能够良好地确保用于驱动IC305的电源电压。
[0102][第三实施方式的X轴方向的全体扫描动作]
[0103]图8是用于说明将使用图7说明的第三实施方式的指示体位置检测装置200C的X轴方向环路线圈组21作为对象的全体扫描动作的图。在图8中，阶段、选择线圈、谐振用开关的各栏具有与上述图6的情况相同的含义。此外，在该第三实施方式中，也说明在图7所示的传感器部20C中，从X轴方向的左端侧向右端侧进行全体扫描的情况的动作。
[0104]在该第三实施方式的指示体位置检测装置200C的情况下，通过处理控制部260的切换控制，位置检测电路26的收发切换电路264被依次切换发送侧端子T和接收侧端子R。由此，如图8的左端侧所示，指示体位置检测装置200C的送出阶段和接收阶段被依次切换。
[0105]并且，在使用图7说明的第三实施方式的指示体位置检测装置200C的情况下，X轴方向的两端部区域的环路线圈不作为用于送出发送信号的环路线圈而利用。因此，如图8所示，在原本环路线圈21\、环路线圈21?应当成为用于送出发送信号的环路线圈的第O、第I送出阶段，相邻的环路线圈21X2和进一步位于传感器部20C的相反侧的环路线圈21Xn_2成为用于送出发送信号的环路线圈。此外，在第2送出阶段中，除了原本应当成为用于送出发送信号的环路线圈的环路线圈21X2之外，进一步位于传感器部20C的相反侧的环路线圈21Xn_2也成为发送线圈。即，在第O、第1、第2送出阶段中，开关SX0> SX1断开、开关SX2和开关sxn_2接通。
[0106]之后，在从第3送出阶段到第n-3送出阶段为止，环路线圈21X3~21Xn_3为止的环路线圈依次作为用于送出发送信号的环路线圈而被选择。并且，在第n-2送出阶段，环路线圈21Xn_2和进一步位于传感器部20C的相反侧的环路线圈21X2作为用于送出发送信号的环路线圈而被选择。同样地，在原本环路线圈21Xn_1、环路线圈2以?应当成为用于送出发送信号的环路线圈的第η-l和第η送出阶段，与这些环路线圈相邻的环路线圈21Χη_2和进一步位于传感器部20C的相反侧的环路线圈21Χ2也作为发送线圈而被选择。即，在第n-2、第η-l、第η送出阶段，开关SXn_1、SXn断开、开关SXn_2、SX2接通。
[0107]这样，由于对分别位于X轴方向的两端部区域的环路线圈21\、21\、以及21Xn_1、21XnF提供发送信号，所以能够大幅降低因对位于X轴方向的两端部区域的环路线圈21\、21X1、以及2以?_1、2以11提供的发送信号而产生的无用辐射。并且，在对环路线圈21X2、21Xn_2提供发送信号的情况下，通过调谐谐振，在相邻的环路线圈21\、21\、以及中也被感应发送信号而送出发送信号。由此，即使通过这些环路线圈2IXp2IXp2IX1^dlXn，也能够以期望的发送信号电平对笔型位置指示器100进行电力供给。并且，由于对环路线圈
提供发送信号，所以能够以不会成为无用辐射的程度有效地送出
发送信号。
[0108]另外，在接收阶段，由于环路线圈21\~2%如以往那样依次被选择，所以笔型位置指示器100的指示位置的检测如以往那样进行。此外，在第三实施方式的指示体位置检测装置200C的情况下，对环路线圈21X2、21Xn_2分别提供发送信号时，如图8的谐振用开关的栏所示，开关FXpFX1、FXlr1、FXn同时接通。此时，通过调谐谐振，包括环路线圈2 IXtl、2IX1、21Xn_1、21Xn的谐振电路的Q值上升，所以能够在包括环路线圈2IXpIXn的谐振电路中更加有效地感应对环路线圈21X2、21Xn_2提供的发送信号，能够在不会成为无用辐射的范围内作为期望的信号电平的发送信号而送出。[0109][实施方式的效果]
[0110]能够实现一种指示体位置检测装置，即使是在不减小位置检测区域的面积而将产品的大小小型化的情况下，也能够良好地维持与位置指示器的电磁耦合关系且解决了基于电磁感应方式的无用辐射的问题。即，在驱动环路线圈而对位置指示器发送电磁感应信号时，对在传感器部20的端部区域配置的预定数的环路线圈不提供发送信号，从而能够降低无用辐射。此外，通过延长从与在传感器部20的端部区域配置的预定数的环路线圈相邻的环路线圈发送的信号的发送时间，能够良好地维持端部区域中的与位置指示器的电磁耦合关系。进一步，将在被控制为不提供发送信号的传感器部20的端部区域配置的预定数的环路线圈与相邻的环路线圈调谐谐振，从而从在传感器部20的端部区域配置的预定数的环路线圈也送出预定的信号电平的发送信号，从而能够应对无用辐射并且确保与位置指示器的良好的电磁耦合关系。
[0111][变形例]
[0112]另外，在上述实施方式中，以将构成X轴方向环路线圈组21的环路线圈作为对象来进行用于探索位置指示器指示的位置的扫描的情况为例进行了说明，但并不限定于此。也可以代替构成X轴方向环路线圈组21的环路线圈，将构成Y轴方向环路线圈组22的环路线圈作为对象来进行用于探索位置指示器指示的位置的扫描。
[0113]此外，也能够适当选择构成X轴方向环路线圈组21的环路线圈和构成Y轴方向环路线圈组22的环路线圈而进行用于探索位置指示器指示的位置的扫描。此外，作为不送出发送信号的环路线圈，以将沿着X轴方向配置的环路线圈作为对象进行了说明，但沿着Y轴方向配置的环路线圈当然也可以作为对象。
[0114]进一步，说明了同一个环路线圈选择性地用于信号发送和信号接收的情况，但即使是将沿着第一方向(例如，X轴方向)配置的环路线圈组用于信号发送、将沿着与第一方向不同的第二方向(例如，Y轴方向)配置的环路线圈组用于信号接收的情况，也能够应用本实用新型。
[0115]除此之外，在传感器部20的一端部区域或者两端部区域配置的、被进行发送信号的送出控制的环路线圈的数目取决于在传感器部20的端部区域配置的预定数的环路线圈与重叠配置在传感器部上的磁路板的位置关系，即环路线圈组所占的面积与磁路板的面积的关系。此外，从传感器部20的最端部起一个或者多个环路线圈作为发送信号的送出控制的对象而进行了说明，但并不需要一定将连续的环路线圈作为对象，只要进行对于在传感器部20的端部区域配置的预定数的环路线圈的发送信号的送出控制即可，使得通过与磁路板的性能的关系而降低无用辐射。
【权利要求】
1.一种指示体位置检测装置，包括: 传感器基板，具有沿着第一方向配置的多个第一环路线圈和沿着与所述第一方向交叉的第二方向配置的多个第二环路线圈，且检测由指示体指示的位置； 发送信号生成电路，为了进行与所述指示体的电磁耦合，生成应当对所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈提供的发送信号； 接收信号处理电路，接收由于与所述指示体的电磁耦合而在所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈中感应的信号，从而检测由所述指示体指示的位置； 环路线圈选择电路，用于将由所述发送信号生成电路生成的所述发送信号选择性地提供给所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈； 控制电路，用于控制所述环路线圈选择电路进行的环路线圈选择；以及 磁路板，重叠配置于所述传感器基板，对于通过对所述第一环路线圈以及所述第二环路线圈中的至少一方环路线圈提供的发送信号而生成的磁通量形成磁路，所述指示体位置检测装置的特征在于， 所述控制电路控制所述环路线圈选择电路，使得在对沿着所述第一方向配置的所述第一环路线圈和沿着所述第二方向配置的所述第二环路线圈中的至少沿着一个方向配置的环路线圈提供所述发送信号时，对被提供所述发送信号的所述至少沿着一个方向配置的环路线圈并且是在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号。
2.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述磁路板具有与所述传感器基板实质上相同的大小且与所述传感器基板重叠配置，被提供所述发送信号的在所述传感器基板的最端部配置的环路线圈与位于所述环路线圈附近的所述磁路板的端部相比配置在所述传感器基板的内侧。
3.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且在应当对所述预定数的环路线圈提供所述发送信号的期间，对在所述预定数的环路线圈的附近配置的环路线圈提供所述发送信号。
4.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且在与不被提供所述发送信号的环路线圈的数目对应的预定的期间，对在所述预定数的环路线圈的附近配置的环路线圈提供所述发送信号。
5.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于 ， 所述控制电路控制环路线圈选择，使得除了在所述一个端部区域配置的所述预定数的环路线圈之外，对所述预定数的环路线圈所配置的方向并且是在与所述预定数的环路线圈所配置的所述一个端部区域相反一侧的端部区域配置的预定数的环路线圈也不提供所述发送信号。
6.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且将不被提供所述发送信号的环路线圈接地。
7.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述控制电路控制环路线圈选择，使得对在所述传感器基板的至少一个端部区域配置的预定数的环路线圈不提供所述发送信号，且对不被提供所述发送信号的环路线圈连接用于与所述发送信号调谐谐振的电容器。
8.如权利要求7所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述控制电路对不被提供所述发送信号的环路线圈连接用于与所述发送信号调谐谐振的电容器以及预定的电阻。
9.如权利要求1所述的指示体位置检测装置，其特征在于， 所述发送信号生成电路具有生成高电压的发送信号的高电压模式和生成低电压的发送信号的低电压模式，在基于来自所述接收信号处理电路的检测输出且由所述控制电路判断为所述指示体为非使用状`态时，所述发送信号生成电路被设定为低电压模式。
【文档编号】G06F3/046GK203376739SQ201320444807
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月24日
【发明者】杉山义久 申请人:株式会社和冠