(57)【要約】【課題】シンプルな構造で安価に電磁誘導方式でも静電容量方式でも指示体を検出可能な座標検出装置を提供する。【解決手段】座標検出装置は、駆動線１０と検出線２０と駆動回路３０と検出回路４０と駆動線選択部５０と検出線選択部６０と制御部７０とからなる。駆動線選択部５０は、駆動線ループ手段５１と、駆動線接続手段５２とを含む。検出線選択部６０は、検出線ループ手段６１と、検出線接続手段６２とを含む。制御部は、電磁誘導方式で指示体を検出する際にはループ状の駆動線及びループ状の検出線となるように駆動線選択部５０及び検出線選択部６０を制御し、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように、又はループ状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように駆動線選択部５０及び検出線選択部６０を制御する。【選択図】図１
2015041318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指示体の指示位置座標を検出する座標検出装置であって、該座標検出装置は、
ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、
ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線と、
前記駆動線の一端に接続され駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、
前記検出線の一端に接続され検出線からの信号を検出し、指示体の指示位置座標を算出する検出回路と、
複数の駆動線の他端に接続され選択的に２本の駆動線が開放からループ状の駆動線となるように機能する駆動線ループ手段と、ループ状の駆動線に電流が流れるように駆動回路に接続する駆動線接続手段と、を含む駆動線選択部と、
複数の検出線の他端に接続され選択的に２本の検出線が開放からループ状の検出線となるように機能する検出線ループ手段と、ループ状の検出線に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路に接続する検出線接続手段と、を含む検出線選択部と、
所定の駆動線及び検出線を駆動回路及び検出回路にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部及び検出線選択部をそれぞれ制御すると共に、電磁誘導方式で指示体を検出する際にはループ状の駆動線及びループ状の検出線となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御し、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように、又はループ状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御する、制御部と、
を具備することを特徴とする座標検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の座標検出装置において、前記駆動線選択部の駆動線ループ手段は、所定の間隔を空けて奇数番目と偶数番目の駆動線をループ状の駆動線となるように機能し、
前記検出線選択部の検出線ループ手段は、所定の間隔を空けて奇数番目と偶数番目の検出線をループ状の検出線となるように機能する、
ことを特徴とする座標検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の座標検出装置において、前記駆動線選択部の駆動線ループ手段及び／又は検出線選択部の検出線ループ手段は、抵抗素子、コンデンサ、コイル、ダイオード、アナログスイッチの何れか又はこれらの組み合わせであることを特徴とする座標検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の座標検出装置において、前記検出線選択部の検出線ループ手段はダイオードからなり、
さらに、検出線を所定バイアス電位にする検出線バイアス手段を具備し、
前記制御部は、さらに、検出線バイアス手段も制御することを特徴とする座標検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載の座標検出装置において、前記駆動線選択部の駆動線ループ手段はダイオードからなり、
さらに、駆動線を所定バイアス電位にする駆動線バイアス手段を具備し、
前記制御部は、さらに、駆動線バイアス手段も制御することを特徴とする座標検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の座標検出装置において、前記制御部は、駆動回路の駆動電圧も制御することを特徴とする座標検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の座標検出装置であって、さらに、シート基材を具備し、
前記駆動線及び／又は検出線は、シート基材に配設され、
前記駆動線ループ手段及び／又は検出線ループ手段は、シート基材に設置される、
ことを特徴とする座標検出装置。
【請求項８】
指示体の指示位置座標を検出する座標検出装置であって、該座標検出装置は、
ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、
ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線と、
前記駆動線の一端に接続され駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、
前記検出線の一端に接続され検出線からの信号を検出し、検出される信号の増減により指示体を識別し、指示体の指示位置座標を算出する検出回路と、
複数の駆動線の他端に接続され選択的に２本の駆動線がループ状の駆動線となるように介在し駆動線よりも抵抗値の高い駆動線ループ手段と、ループ状の駆動線に電流が流れるように駆動回路に接続する駆動線接続手段と、を含む駆動線選択部と、
複数の検出線の他端に接続され選択的に２本の検出線がループ状の検出線となるように介在し検出線よりも抵抗値の高い検出線ループ手段と、ループ状の検出線に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路に接続する検出線接続手段と、を含む検出線選択部と、
所定の駆動線及び検出線を駆動回路及び検出回路にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部及び検出線選択部をそれぞれ制御する制御部と、
を具備することを特徴とする座標検出装置。
【請求項９】
指示体の指示位置座標を検出する座標検出装置であって、該座標検出装置は、
ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、
ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線と、
前記駆動線の一端に接続され駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、
前記検出線の一端に接続され検出線からの信号を検出し、指示体の指示位置座標を算出する検出回路と、
複数の駆動線の他端に接続され選択的にＧＮＤ電位に接続されるように機能する駆動線ＧＮＤ電位接続手段と、駆動線に電流が流れるように駆動回路に接続する駆動線接続手段と、を含む駆動線選択部と、
複数の検出線の他端に接続され選択的にＧＮＤ電位に接続されるように機能する検出線ＧＮＤ電位接続手段と、検出線に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路に接続する検出線接続手段と、を含む検出線選択部と、
所定の駆動線及び検出線を駆動回路及び検出回路にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部及び検出線選択部をそれぞれ制御すると共に、電磁誘導方式で指示体を検出する際には駆動線及び検出線をＧＮＤ電位に接続するように駆動線選択部及び検出線選択部を制御し、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように、又は駆動線をＧＮＤ電位に接続すると共に開放状態の検出線となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御する、制御部と、
を具備することを特徴とする座標検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は座標検出装置に関し、特に、電磁誘導方式でも静電容量方式でも指示体を検出可能な座標検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手や指による入力検出を行う座標入力装置では、複数の指示体による同時入力の検出、所謂マルチタッチ検出が容易な静電容量方式のものが現在では主流となっている。静電容量方式の座標入力装置では、静電容量の微小な変化を利用して入力位置を検出するので、検出分解能が高くなく、入力座標の検出精度は悪かった。このため、文字や絵を描く用途では、より検出精度の高い電磁誘導方式の座標入力装置が用いられている。電磁誘導方式では、指示体にコイルを内蔵し、検出面に設けられる駆動線により駆動させられた指示体のコイルからの誘導起電力を検出線により検出することで、指示位置を検出するものである。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電磁誘導方式のペン検出部と静電容量方式の手指検出部を、表示デバイスを挟んで積層することで、電磁誘導方式でも静電容量方式でも指示体を検出可能な座標検出装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、デジタイザとして発振ペンの位置検出を行えると共にタッチパネルとして指の位置検出を行える装置が開示されている。デジタイザ動作時には、発振ペンから所定のキャリア信号を発振し、このキャリア信号を各電極線から検出する。また、タッチパネル動作時には、発振ペンのキャリア信号と同様のキャリア信号を任意の電極線に与える。そうすると、直交する電極線に容量結合により電界が生じる。指が近づくと指に信号が吸収されることによる容量変化を利用して、指の検出を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８６５５０号公報
【特許文献２】特開平８−１７９８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置では、２種類の方式の検出部を設けるものであるため、高価なものとなり、また、大きく重くなるという問題があった。さらに、検出表面と検出部との距離が遠くなりすぎると、実際の入力位置と検出された位置とがずれる可能性もあった。
【０００７】
また、特許文献２の装置では、デジタイザとして用いる場合、指示体は所定のキャリア信号を発振する発振ペンを用いる必要があった。即ち、指示体に電池等、電源が必要となるものであり、装置としては静電容量のみを検出可能なものであったため、電磁誘導方式のペンは検出できるものではなかった。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、シンプルな構造で安価に電磁誘導方式でも静電容量方式でも指示体を検出可能な座標検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による座標検出装置は、ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線と、駆動線の一端に接続され駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、検出線の一端に接続され検出線からの信号を検出し、指示体の指示位置座標を算出する検出回路と、複数の駆動線の他端に接続され選択的に２本の駆動線が開放からループ状の駆動線となるように機能する駆動線ループ手段と、ループ状の駆動線に電流が流れるように駆動回路に接続する駆動線接続手段と、を含む駆動線選択部と、複数の検出線の他端に接続され選択的に２本の検出線が開放からループ状の検出線となるように機能する検出線ループ手段と、ループ状の検出線に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路に接続する検出線接続手段と、を含む検出線選択部と、所定の駆動線及び検出線を駆動回路及び検出回路にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部及び検出線選択部をそれぞれ制御すると共に、電磁誘導方式で指示体を検出する際にはループ状の駆動線及びループ状の検出線となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御し、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように、又はループ状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御する、制御部と、を具備するものである。
【００１０】
ここで、駆動線選択部の駆動線ループ手段は、所定の間隔を空けて奇数番目と偶数番目の駆動線をループ状の駆動線となるように機能し、検出線選択部の検出線ループ手段は、所定の間隔を空けて奇数番目と偶数番目の検出線をループ状の検出線となるように機能するものであれば良い。
【００１１】
また、駆動線選択部の駆動線ループ手段及び／又は検出線選択部の検出線ループ手段は、抵抗素子、コンデンサ、コイル、ダイオード、アナログスイッチの何れか又はこれらの組み合わせであれば良い。
【００１２】
また、検出線選択部の検出線ループ手段はダイオードからなり、さらに、検出線を所定バイアス電位にする検出線バイアス手段を具備し、制御部は、さらに、検出線バイアス手段も制御するものであっても良い。
【００１３】
また、駆動線選択部の駆動線ループ手段はダイオードからなり、さらに、駆動線を所定バイアス電位にする駆動線バイアス手段を具備し、制御部は、さらに、駆動線バイアス手段も制御するものであっても良い。
【００１４】
また、制御部は、駆動回路の駆動電圧も制御するものであっても良い。
【００１５】
さらに、シート基材を具備し、駆動線及び／又は検出線は、シート基材に配設され、駆動線ループ手段及び／又は検出線ループ手段は、シート基材に設置されるものであっても良い。
【００１６】
また、本発明による座標検出装置は、ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線と、駆動線の一端に接続され駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、検出線の一端に接続され検出線からの信号を検出し、検出される信号の増減により指示体を識別し、指示体の指示位置座標を算出する検出回路と、複数の駆動線の他端に接続され選択的に２本の駆動線がループ状の駆動線となるように介在し駆動線よりも抵抗値の高い駆動線ループ手段と、ループ状の駆動線に電流が流れるように駆動回路に接続する駆動線接続手段と、を含む駆動線選択部と、複数の検出線の他端に接続され選択的に２本の検出線がループ状の検出線となるように介在し検出線よりも抵抗値の高い検出線ループ手段と、ループ状の検出線に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路に接続する検出線接続手段と、を含む検出線選択部と、所定の駆動線及び検出線を駆動回路及び検出回路にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部及び検出線選択部をそれぞれ制御する制御部と、を具備するものであっても良い。
【００１７】
さらに、本発明による座標検出装置は、ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線と、駆動線の一端に接続され駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、検出線の一端に接続され検出線からの信号を検出し、指示体の指示位置座標を算出する検出回路と、複数の駆動線の他端に接続され選択的にＧＮＤ電位に接続されるように機能する駆動線ＧＮＤ電位接続手段と、駆動線に電流が流れるように駆動回路に接続する駆動線接続手段と、を含む駆動線選択部と、複数の検出線の他端に接続され選択的にＧＮＤ電位に接続されるように機能する検出線ＧＮＤ電位接続手段と、検出線に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路に接続する検出線接続手段と、を含む検出線選択部と、所定の駆動線及び検出線を駆動回路及び検出回路にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部及び検出線選択部をそれぞれ制御すると共に、電磁誘導方式で指示体を検出する際には駆動線及び検出線をＧＮＤ電位に接続するように駆動線選択部及び検出線選択部を制御し、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように、又は駆動線をＧＮＤ電位に接続すると共に開放状態の検出線となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御する、制御部と、を具備するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の座標検出装置には、シンプルな構造で安価に電磁誘導方式でも静電容量方式でも指示体を検出可能という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の座標検出装置を説明するための概略ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の座標検出装置のより具体的な構成を説明するための概略回路図である。
【図３】図３は、コンデンサとコイルを有する電磁誘導ペンの一例を説明するための概略図である。
【図４】図４は、本発明の座標検出装置の駆動線ループ手段及び検出線ループ手段の他の例を説明するための概略回路図である。
【図５】図５は、本発明の座標検出装置の他の例を説明するための概略回路図である。
【図６】図６は、本発明の座標検出装置のさらに他の例を説明するための概略回路図である。
【図７】図７は、本発明の座標検出装置のさらに他の例を説明するための概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の座標検出装置を説明するための概略ブロック図である。図示の通り、本発明の座標検出装置は、駆動線１０と、検出線２０と、駆動回路３０と、検出回路４０と、駆動線選択部５０と、検出線選択部６０と、制御部７０とから主に構成されている。また、図２に本発明の座標検出装置のより具体的な構成を説明するための概略回路図を示す。
【００２１】
駆動線１０は、ＸＹ座標軸の一方、例えば図示例ではＹ座標軸に沿って複数平行に配置されるものである。駆動線１０は、銅線やラインパターン等、導電性部材からなるものであれば良い。
【００２２】
検出線２０は、ＸＹ座標軸の一方、例えば図示例ではＸ座標軸に沿って複数平行に配置されるものである。検出線２０も、銅線やラインパターン等、導電性部材からなるものであれば良い。
【００２３】
駆動線１０や検出線２０は、基板上にそれぞれ絶縁された状態で配設されれば良い。また、フレキシブル基板等、可撓性のあるシート基材に配設されても良い。
【００２４】
駆動回路３０は、駆動線１０の一端に接続され駆動線１０に所定の駆動電圧を入力することで駆動線１０を駆動するものである。図示例では、駆動線１０の下端に駆動回路３０が接続されている。ここで、所定の駆動電圧とは、例えば発振器からの所定の周波数の出力信号である。そして、駆動回路３０には、例えば駆動アンプが含まれ、発振器からの信号を増幅して駆動線１０に与える。
【００２５】
検出回路４０は、検出線２０の一端に接続され検出線２０からの信号を検出するものである。図示例では、検出線２０の左端に検出回路４０が接続されている。ここで、検出線２０からの信号は、電磁結合又は静電結合に基づき流れる電流である。検出回路４０は、オペアンプ等の増幅回路を有しており、検出線２０に流れる電流又は電位差を計測する。
【００２６】
駆動線選択部５０は、駆動線ループ手段５１と、駆動線接続手段５２とからなる。駆動線ループ手段５１は、複数の駆動線１０の他端に接続され、選択的に２本の駆動線１０が開放からループ状の駆動線１０となるように機能するものである。また、駆動線接続手段５２は、ループ状の駆動線１０に電流が流れるように駆動回路を駆動線に接続するためのものである。図１の例では、所定の間隔を開けて奇数番目と偶数番目の駆動線１０をループ状の駆動線とするように駆動線ループ手段５１が接続されている。より具体的には、４本の駆動線１０の間隔を開けて２本の駆動線１０が駆動線ループ手段５１を介して接続されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、２本の駆動線１０が駆動線ループ手段５１を介して接続されるように構成されていれば良い。駆動線接続手段５２は、駆動回路３０からの駆動電圧を駆動線１０に順次接続切り替えするものである。
【００２７】
検出線選択部６０は、検出線ループ手段６１と、検出線接続手段６２とからなる。検出線ループ手段６１は、複数の検出線２０の他端に接続され、選択的に２本の検出線２０が開放からループ状の検出線となるように機能するためのものである。また、検出線接続手段６２は、ループ状の検出線２０に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路４０に接続するためのものである。図１の例では、所定の間隔を開けて奇数番目と偶数番目の検出線２０をループ状の検出線とするように検出線ループ手段６１が接続されている。より具体的には、４本の検出線２０の間隔を開けて２本の検出線２０が検出線ループ手段６１を介して接続されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、２本の検出線２０が検出線ループ手段６１を介して接続されるように構成されていれば良い。検出線接続手段６２は、検出線２０に流れる電流又は電位差を検出回路４０に順次接続切り替えするものである。
【００２８】
制御部７０は、所定の駆動線１０及び検出線２０を駆動回路３０及び検出回路４０にそれぞれ順次接続するように駆動線選択部５０及び検出線選択部６０をそれぞれ制御するものである。そして、電磁誘導方式で指示体を検出する際にはループ状の駆動線１０及びループ状の検出線２０となるように駆動線選択部５０及び検出線選択部６０を制御する。また、制御部７０は、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線１０及び開放状態の検出線２０となるように、駆動線選択部５０及び検出線選択部６０を制御する。さらに、ループ状態の駆動線１０及び開放状態の検出線２０となるように駆動線選択部５０及び検出線選択部６０を制御しても良い。
【００２９】
ここで、図２を用いてより詳細に説明する。図２に示されるように、この例では、駆動線ループ手段５１及び検出線ループ手段６１は、抵抗素子である。そして、駆動回路３０は、駆動電圧を増幅するための駆動アンプ３１を含む。また、検出回路４０は、検出信号を増幅するためのオペアンプ４１を含む。駆動線１０と検出線２０が電磁結合するように、駆動線１０及び検出線２０に電流が流れるよう駆動線ループ手段５１及び検出線ループ手段６１を用いてそれぞれループ状にする。この例は、駆動線１０や検出線２０の抵抗値が低く、ループ手段としての抵抗素子の抵抗値が、これらの線よりも高いものである。そして、ループ状の駆動線１０に電流が流れるように駆動回路３０を接続するための駆動線接続手段５２が設けられている。同様に、ループ状の検出線２０に流れる電流又は電位差を検出するように検出回路４０を接続するための検出線接続手段６２が設けられている。そして、制御部７０により、所定の駆動線１０及び検出線２０を駆動回路３０及び検出回路４０にそれぞれ順次選択して接続するように、駆動線選択部５０及び検出線選択部６０をそれぞれ制御する。即ち、駆動線１０の抵抗値が低い場合、駆動線ループ手段５１の抵抗素子の抵抗により、駆動線ループ手段５１は開放状態となり、選択された駆動線１０以外の駆動線はすべてＧＮＤ電位に保つことができる。同様に、検出線２０の抵抗値が低い場合、検出線ループ手段６１の抵抗素子の抵抗により、検出線ループ手段６１は開放状態となり、選択された検出線２０以外の検出線はすべて開放状態に保つことができる。即ち、図２において、駆動回路３０に接続された駆動線１０からの駆動電圧は、Ｃ１の静電結合容量を通して検出線２０に流れる。そして、この信号は、検出回路４０に接続された検出線２０から検出されることになる。このとき、オペアンプ４１の入力側が直流的又は交流的に見るとＧＮＤ電位となっているため、ここに流れる電流のみを検出可能なので、他の静電結合容量Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４とは独立してＣ１からの電流又は電位差を検出することができる。なお、駆動線や検出線の抵抗値が高い場合には、選択されていない駆動線の電位をＧＮＤ電位に保つことが難しくなるため、そうすると、例えばＣ２から流れてくる電流が混入されてしまう。また、選択されていない検出線から検出ループ手段を介してＣ３やＣ４を流れる電流が混入されてしまう。したがって、この例では、駆動線や検出線の抵抗値は駆動線ループ手段や検出線ループ手段に対して十分低くなるように構成されれば良い。
【００３０】
そして、図２に示される例では、制御部７０は、例えば駆動線接続手段５２を用いて、選択されたループ状の駆動線１０に電流が流れるように駆動回路３０を駆動線１０に接続すると共に、選択されていない駆動線１０をＧＮＤ電位に固定する。また、検出線接続手段６２を用いて、選択された検出線２０を検出回路４０に接続すると共に、選択されていない検出線２０をＧＮＤ電位に固定する。駆動線１０及び検出線２０を順次接続することで、選択された駆動線と検出線の組み合わせにより、どの交点からの信号が検出されたか判別可能なため、これを利用して指示体の指示位置座標が検出される。このように構成した座標検出装置を用いて検出可能な指示体を、図３を用いて説明する。図３は、コンデンサとコイルを有する電磁誘導ペンの一例を説明するための概略図である。図示の通り、電磁誘導ペンは、コンデンサとコイルを有する共振回路からなるものである。図示例では、コイルはフェライトコアに巻かれており、フェライトコアがペン先になっている。このような電磁誘導ペンの入力座標を検出する場合（電磁誘導方式）、上述のように制御された検出線及び駆動線は、ループ状となっており電流が流れる。電磁誘導ペンが駆動線や検出線に近づくと、それぞれに電磁結合して直交する駆動線と検出線の電磁結合の度合いが強くなる。したがって、検出回路４０により検出される信号は、大きくなる。一方、指示体として例えば指の入力座標を検出する場合（静電結合方式）には、図２の例のように、抵抗素子で開放状態を実現している。そして、指が入力されると静電結合が弱くなり、検出回路４０により検出される信号は小さくなる。このように、検出回路４０では、指示体の指示位置座標を算出可能であると共に、検出される信号の増減により指示体の識別が可能である。即ち、指示体が電磁誘導ペンなのか指なのかを識別可能である。
【００３１】
このように、本発明の座標検出装置では、シンプルな構造で安価に電磁誘導方式でも静電結合方式でも、電磁誘導ペンや指等の指示体を検出可能である。また、複数の電磁誘導ペンの共振周波数や位相を異ならせることにより、検出される周波数や位相も変化するため、これを用いてそれぞれのペンの識別も可能となる。さらに、位相検出により、筆圧の検出やスイッチ等の付加機能を持たせることも可能である。
【００３２】
上述の図示例では、抵抗素子を駆動線ループ手段や検出線ループ手段として用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動回路の駆動電圧が交流信号である場合には、コイルやコンデンサも抵抗素子と同様に、インピーダンス素子としても用いることが可能である。
【００３３】
さらに、図４に、駆動線ループ手段及び検出線ループ手段の他の例を説明するための概略回路図を示す。駆動線ループ手段及び検出線ループ手段として、例えば、図４（ａ）に示されるように、アナログスイッチを用いることも可能である。これは、駆動線１０や検出線２０の抵抗値が大きい場合に特に有効である。静電容量方式の場合には、アナログスイッチを開放し、選択されていない駆動線１０を確実に開放状態とすることが可能となる。同様に、電磁誘導方式の場合には、アナログスイッチを閉じることで、選択されていない検出線２０を確実にＧＮＤ電位に保つことが可能となる。アナログスイッチは、制御部７０により、電磁誘導方式で指示体を検出する場合には、電磁誘導ペンの検出時間スロットの間、オン状態とすれば良い。
【００３４】
このように、電磁誘導方式で指示体を検出する際には、ループ状の駆動線及びループ状の検出線となるように駆動線ループ手段や検出線ループ手段をオン制御する。また、静電容量方式で指示体を検出する際には、開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように駆動線ループ手段や検出線ループ手段をオフ制御する。
【００３５】
また、駆動線ループ手段及び検出線ループ手段として、ダイオードを用いても良い。図４（ｂ）に示されるように、例えばツェナーダイオードを用いたものであっても良い。具体的には、抵抗素子を介してツェナーダイオードのアノード同士を接続するものである。ツェナーダイオードの逆方向電圧を利用することで、選択されていない駆動線や検出線への誘導電流を排除することが可能となる。
【００３６】
さらに、図４（ｃ）に示されるように、駆動線ループ手段及び／又は検出線ループ手段は、例えばシリコンダイオードを用いたものであっても良い。具体的には、シリコンダイオードを逆方向に並列接続したものに直列に抵抗素子を接続したものである。シリコンダイオードの順方向電圧を利用することで、上述のツェナーダイオードと同様に、選択されていない駆動線１０や検出線２０への誘導電流を排除可能である。
【００３７】
また、図４（ｄ）に示されるように、シリコンダイオードと抵抗素子を直列に接続したものを駆動線ループ手段及び又は／検出線ループ手段として用いることも可能である。本発明の座標検出装置では、このように、抵抗素子、コンデンサ、コイル、ダイオード、アナログスイッチ等の何れか又はこれらを組み合わせて駆動線ループ手段や検出線ループ手段として用いることが可能である。
【００３８】
ここで、図４（ｂ）や図４（ｃ）に示される駆動線ループ手段及び検出線ループ手段を用いた本発明の座標検出装置を、図５を用いてより具体的に説明する。図５は、本発明の座標検出装置の他の例を説明するための概略回路図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、この例では、駆動線ループ手段として図４（ｂ）に示されるツェナーダイオードを用いたものを使用し、検出線ループ手段として図４（ｃ）に示されるシリコンダイオードを用いたものを使用している。一般のシリコンダイオードでは、両端の電圧が０．６Ｖ以下では交流インピーダンスが高く、０．８Ｖ以上では交流インピーダンスが低くなる。この現象を利用して、ループをオンオフ制御可能である。即ち、検出線２０を所定バイアス電位にする検出線バイアス手段８１を設ける。検出線バイアス手段８１は、抵抗を介して所定電位となるように、制御部７０によりオンオフ制御可能に構成されている。シリコンダイオードからなる検出線ループ手段６１をオフにしたい場合、即ち、静電容量方式で指示体を検出する際には、検出線バイアス手段８１をオフにして直流バイアス電圧を０．６Ｖ以下にすることで、検出線ループ手段６１のインピーダンスを上げて開放状態とする。一方、電磁誘導方式で指示体を検出する際には、検出線バイアス手段８１をオンにして、直流バイアス電圧を０．８Ｖ以上にすることで、検出線ループ手段６１のインピーダンスを下げて導通状態とする。
【００３９】
また、駆動線１０に対しても、所定バイアス電位にする駆動線バイアス手段８２を設ける。駆動線バイアス手段８２は、例えば駆動アンプ３１の駆動電圧を、制御部７０により高低制御可能なものである。静電容量方式で指示体を検出する際には、駆動アンプ３１の駆動電圧を低くすることで、駆動線ループ手段５１をオフとし、開放状態として駆動線１０が選択される。一方、電磁誘導方式で指示体を検出する際には、駆動アンプ３１の駆動電圧を高くすることで、駆動線ループ手段５１をオンとし、導通状態とする。また、駆動回路３０の駆動電圧自体を制御部７０により制御することで、同様のオンオフ制御を行うことも勿論可能である。
【００４０】
次に、図４（ｄ）に示される駆動線ループ手段及び検出線ループ手段を用いた本発明の座標検出装置を、図６を用いてより具体的に説明する。図６は、本発明の座標検出装置のさらに他の例を説明するための概略回路図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、この例では、駆動線ループ手段や検出線ループ手段として図４（ｄ）に示されるシリコンダイオードを用いたものを使用している。この例では、駆動線ループ手段５１をオフにする際には、駆動線接続手段５２を駆動回路３０に接続すると共に、駆動線ループ手段５１を介して接続される選択されない駆動線１０をプラス電位に切り替える。これにより、駆動線ループ手段５１を構成するダイオードに逆電圧がかかり開放状態となる。一方、駆動線ループ手段５１をオンにする際には、駆動線接続手段５２を駆動回路３０に接続すると共に、駆動線ループ手段５１を介して接続される駆動線１０をＧＮＤ電位に切り替える。これにより、駆動線ループ手段５１を構成するダイオードに順電圧がかかり導通状態となる。
【００４１】
同様に、検出線ループ手段６１をオフにする際には、選択される検出線２０を所定バイアス電位にする検出線バイアス手段８１をオフにし、検出線ループ手段６１を介して接続される選択されない検出線２０のバイアス電位を検出線バイアス手段８１を用いてオンにすることで、検出線ループ手段６１を構成するダイオードに逆電圧がかかり開放状態となる。一方、検出線ループ手段６１をオンにする際には、選択される検出線２０を所定バイアス電位にする検出線バイアス手段８１をオンにし、検出線ループ手段６１を介して接続される選択されない検出線２０のバイアス電位をオフにすることで、検出線ループ手段６１を構成するダイオードに順電圧がかかり導通状態となる。
【００４２】
このように、この例でも上述と同様に、電磁誘導方式で指示体を検出する際には、ループ状の駆動線及びループ状の検出線となるように駆動線ループ手段や検出線ループ手段をオン制御する。また、静電容量方式で指示体を検出する際には、開放状態の駆動線及び開放状態の検出線となるように駆動線ループ手段や検出線ループ手段をオフ制御する。これにより、電磁誘導ペンでも指でも検出することが可能となる。
【００４３】
次に、図７を用いて本発明の座標検出装置のさらに他の例を説明する。図７は、本発明の座標検出装置のさらに他の例を説明するための概略ブロック図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、この例は、駆動線ループ手段や検出線ループ手段の代わりに、駆動線や検出線の他端をＧＮＤ電位に接続するように機能する駆動線ＧＮＤ電位接続手段や検出線ＧＮＤ電位接続手段を有するものである。即ち、これまでの例では、駆動線は他の駆動線を介してループ状にしてＧＮＤ電位となるように構成していたが、図示例では、各駆動線１０及び検出線２０は、一端が駆動回路３０や検出回路４０に接続され、他端が駆動線ＧＮＤ電位接続手段５５や検出線ＧＮＤ電位接続手段６５を介して共通ＧＮＤに接続されることで、各線に電流が流れるように構成している。制御部７０は、電磁誘導方式で指示体を検出する際には駆動線１０及び検出線２０をＧＮＤ電位に接続するように駆動線選択部５０及び検出線選択部６０を制御する。そして、静電容量方式で指示体を検出する際には開放状態の駆動線１０及び開放状態の検出線２０となるように、又は駆動線１０をＧＮＤ電位に接続すると共に開放状態の検出線２０となるように駆動線選択部及び検出線選択部を制御する。駆動線ＧＮＤ電位接続手段５５や検出線ＧＮＤ電位接続手段６５は、これまで説明してきたように、抵抗素子、コンデンサ、コイル、ダイオード、アナログスイッチ等の何れか又はこれらを組み合わせたものであれば良い。
【００４４】
このような構成であっても、これまでの例と同様に、例えば電磁誘導方式で指示体（電磁誘導ペン）を検出する際には、駆動線１０及び検出線２０には電流が流れ、電磁結合の度合いが強くなるのを検出回路４０で検出可能となる。また、静電容量方式で指示体（指）を検出する際には、静電結合が弱くなり、検出回路４０により検出される信号が小さくなることで、指の指示位置を検出可能となる。
【００４５】
また、駆動回路３０の駆動電圧を制御することで、電磁誘導方式の際には駆動電圧を下げ、消費電流を減らすことも可能である。電磁誘導方式の場合には、ＧＮＤ電位に接続され電流が流れるため、ある程度駆動電圧を下げることで、低消費電力化を図ることが可能となる。
【００４６】
ここで、駆動線や検出線は、フレキシブル基板等、可撓性のあるシート基材に配設されても良い。例えば、シート基材に導電性インクにより駆動線や検出線のパターンを印刷すれば良い。そして、シート基材をそれぞれ９０度となるように重ね合わせることで、簡単に検出面を形成可能である。また、シート基材上に駆動線ループ手段や検出線ループ手段を設置することも可能である。例えば、駆動線ループ手段や検出線ループ手段が抵抗素子の場合には、導電性インクにより抵抗素子パターンをシート基材に印刷すれば良い。このように構成することで、シンプルな構造で安価に電磁誘導方式でも静電容量方式でも指示体を検出可能な座標検出装置を製造可能である。
【００４７】
なお、本発明の座標検出装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    駆動線
２０    検出線
３０    駆動回路
３１    駆動アンプ
４０    検出回路
４１    オペアンプ
５０    駆動線選択部
５１    駆動線ループ手段
５２    駆動線接続手段
５５    駆動線ＧＮＤ電位接続手段
６０    検出線選択部
６１    検出線ループ手段
６２    検出線接続手段
６５    検出線ＧＮＤ電位接続手段
７０    制御部
８１    検出線バイアス手段
８２    駆動線バイアス手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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