(57)【要約】本発明の座標入力装置は、複数個のセンシングストリップアンテナを有するセンシングパネルと、センシングパネルを制御してタッチ入力を感知し、該当するタッチ入力座標を算出してホストに提供するセンシング制御回路と、からなり、本発明の座標入力装置は、静電オブジェクトのタッチ入力に対してスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出し、タッチ感知モードの転換機能を用いてスタイラスペンのタッチ入力を感知するための別のデジタイザーパネルを備えることなく、同一の一つのセンシングパネルを用いて、静電オブジェクトとスタイラスペンのそれぞれのタッチ入力をいずれも感知するようにセンシング制御回路を構成してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ入力座標から第１座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループと、タッチ入力座標から第２座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループとを含む複数個のセンシングストリップアンテナと、
静電オブジェクトのタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を前記複数個のセンシングストリップアンテナに供給し、前記静電オブジェクトのタッチ入力座標に対応して発生する前記スキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出するセンシング制御回路と、を含むことを特徴とする、座標入力装置。
【請求項２】
前記センシング制御回路は、
前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、
前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、
第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生するスキャン信号供給源と、
前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、
前記スキャン信号供給源と前記第２スキャンスイッチング部との間に構成される第２インピーダンス整合部と、
前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループに同時にそれぞれ印加された前記第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、
前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含むことを特徴とする、請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記タッチモードスイッチング部は、
前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うことを特徴とする、請求項４に記載の座標入力装置。
【請求項６】
共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項７】
前記センシング制御回路は、
前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、
前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、
第１周波数のスキャン信号を供給するスキャン信号供給源と、
前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、
前記第１センシングストリップアンテナグループに印加された前記第１周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、
前記第２スキャンスイッチング部と前記静電タッチ検出部との間に連結される第２インピーダンス整合部と、
前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項８】
前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含むことを特徴とする、請求項７に記載の座標入力装置。
【請求項９】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項７に記載の座標入力装置。
【請求項１０】
前記タッチモードスイッチング部は、
前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うことを特徴とする、請求項９に記載の座標入力装置。
【請求項１１】
共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項７に記載の座標入力装置。
【請求項１２】
タッチ入力座標から第１座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループと、タッチ入力座標から第２座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループとを含む複数個のセンシングストリップアンテナと、
前記複数個のセンシングストリップアンテナを構成する導電性ワイヤーと、前記導電性ワイヤーが接着剤を媒介として付着される基板とを含むセンシングパネルと、
静電オブジェクトのタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を前記複数個のセンシングストリップアンテナに供給し、前記静電オブジェクトのタッチ入力座標に対応して発生する前記スキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出するセンシング制御回路と、を含むことを特徴とする、座標入力装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループは、
互いに異なる連続した導電性ワイヤーからなり、前記導電性ワイヤーに連結される複数個のタップを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の座標入力装置。
【請求項１４】
前記センシング制御回路は、
前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、
前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、
第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生するスキャン信号供給源と、
前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、
前記スキャン信号供給源と前記第２スキャンスイッチング部との間に構成される第２インピーダンス整合部と、
前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループに同時にそれぞれ印加された前記第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、
前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の座標入力装置。
【請求項１５】
前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の座標入力装置。
【請求項１６】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項１４に記載の座標入力装置。
【請求項１７】
前記タッチモードスイッチング部は、
前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うことを特徴とする、請求項１６に記載の座標入力装置。
【請求項１８】
共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項１４に記載の座標入力装置。
【請求項１９】
前記センシング制御回路は、
前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、
前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、
第１周波数のスキャン信号を供給するスキャン信号供給源と、
前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、
前記第１センシングストリップアンテナグループに印加された前記第１周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、
前記第２スキャンスイッチング部と前記静電タッチ検出部との間に連結される第２インピーダンス整合部と、
前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の座標入力装置。
【請求項２０】
前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の座標入力装置。
【請求項２１】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項１９に記載の座標入力装置。
【請求項２２】
前記タッチモードスイッチング部は、
前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うことを特徴とする、請求項２１に記載の座標入力装置。
【請求項２３】
共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項１９に記載の座標入力装置。
【請求項２４】
ビデオイメージを表示するために駆動される複数個の画素を備えるディスプレイパネルの後端に位置するセンシングパネルと、
前記センシングパネルに装着され、タッチ入力座標から第１座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループと、タッチ入力座標から第２座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループとを含む複数個のセンシングストリップアンテナと、
前記ディスプレイパネルの前面をタッチする静電オブジェクトのタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を前記複数個のセンシングストリップアンテナに供給し、前記静電オブジェクトのタッチ入力座標に対応して発生する前記スキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出するセンシング制御回路と、を含むことを特徴とする、座標入力装置。
【請求項２５】
前記センシング制御回路は、
前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、
前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、
第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生するスキャン信号供給源と、
前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、
前記スキャン信号供給源と前記第２スキャンスイッチング部との間に構成される第２インピーダンス整合部と、
前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループに同時にそれぞれ印加された前記第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、
前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項２６】
前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の座標入力装置。
【請求項２７】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項２５に記載の座標入力装置。
【請求項２８】
前記タッチモードスイッチング部は、
前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うことを特徴とする、請求項２７に記載の座標入力装置。
【請求項２９】
共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項２５に記載の座標入力装置。
【請求項３０】
前記パワー伝送アンテナは、前記ディスプレイパネルの周縁領域に装着される外部カバーの内側面に装着される構造を有しており、前記パワー伝送アンテナをカバーするように取り付けられるマグネチックカバーを含むことを特徴とする、請求項２９に記載の座標入力装置。
【請求項３１】
前記センシング制御回路は、
前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、
前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、
第１周波数のスキャン信号を供給するスキャン信号供給源と、
前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、
前記第１センシングストリップアンテナグループに印加された前記第１周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、
前記第２スキャンスイッチング部と前記静電タッチ検出部との間に連結される第２インピーダンス整合部と、
前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項３２】
前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含むことを特徴とする、請求項３１に記載の座標入力装置。
【請求項３３】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項３１に記載の座標入力装置。
【請求項３４】
前記タッチモードスイッチング部は、
前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うことを特徴とする、請求項３３に記載の座標入力装置。
【請求項３５】
共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、
前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、
前記センシング制御回路は、
前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、
前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、
前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出することを特徴とする、請求項３１に記載の座標入力装置。
【請求項３６】
前記パワー伝送アンテナは、前記ディスプレイパネルの周縁領域に装着される外部カバーの内側面に装着される構造を有しており、前記パワー伝送アンテナをカバーするように取り付けられるマグネチックカバーを含むことを特徴とする、請求項３５に記載の座標入力装置。
【請求項３７】
前記センシングパネルは、
前記ディスプレイパネルの後方から前記ディスプレイパネルに向かって光を照射するバックライトユニットの光学シートの前面又は後面に取り付けられることを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項３８】
前記センシングパネルは、
前記ディスプレイパネルの後方から前記ディスプレイパネルに向かって光を照射するバックライトユニットの後面反射板の前面又は後面に取り付けられることを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項３９】
前記センシングパネルの後端に位置する回路基板との間に磁気干渉を遮蔽するための遮蔽シートを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項４０】
前記遮蔽シートは、単一の遮蔽領域又は二つ以上の分離した遮蔽領域を有することを特徴とする、請求項３９に記載の座標入力装置。
【請求項４１】
前記遮蔽シートは、
基板と、前記基板の一面に形成されたマグネット層と、炭素繊維層とを含むことを特徴とする、請求項３９に記載の座標入力装置。
【請求項４２】
前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記センシングパネルの基板の表面に印刷工程又は蒸着及びエッチング工程により導電膜を形成してなるか、絶縁又は非絶縁の導電性ワイヤーを付着してなることを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項４３】
前記センシングパネルのベゼル領域に形成された導電性ベゼルトレースは、印刷工程又は蒸着及びエッチング工程により導電膜を形成してなるか、絶縁又は非絶縁の導電性ワイヤーを付着してなることを特徴とする、請求項２４に記載の座標入力装置。
【請求項４４】
前記ベゼルトレースをカバーするように前記デュアルセンシングプレートのベゼル領域に取り付けられるマグネチックカバーを含むことを特徴とする、請求項４３に記載の座標入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標入力装置に関し、より具体的には、静電オブジェクトのタッチ入力を感知することができ、且つ共振回路を内蔵したスタイラスペンのタッチ入力を感知することができる座標入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーン又はデジタイザーのような座標入力装置は、コンピュータをベースとするユーザインターフェースに広く使用されている。タッチスクリーンの場合、タッチを感知する方式に応じて様々な方式のセンシングパネルが用いられている。代表的なタッチ感知方式としては、抵抗膜方式、静電方式、赤外線方式、超音波方式、カメラ方式などがある。静電方式の場合、スマートフォンやタブレットＰＣのような中小型移動型機器に広く適用されている。一方、デジタイザーの場合、繊細なタッチ入力が可能であることからグラフィック応用分野において広く使用されている。
【０００３】
近年、スマートフォンやタブレットＰＣのような機器には、静電方式のタッチスクリーンと共にデジタイザーが搭載され始めているが、それぞれの利点を一つの機器で具現しようとするためである。しかし、静電方式のセンシングパネルとデジタイザーパネルがそれぞれ独立して機器に搭載されており、価格上昇の要因となっている。また、静電方式のタッチスクリーンの場合、ディスプレイパネルの前面に位置しているため、透明電極の使用や製造において制約事項が多いという問題点がある。静電方式のタッチスクリーンをディスプレイの後面に取り付けることができると、技術的にも製造においても多くの利点があるが、静電方式のタッチスクリーンのタッチ感知性能がまだそれに及んでいない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために、より向上したタッチ感知性能を有する座標入力装置を提供することにある。また、一つのセンシングパネルを用いて静電オブジェクトのタッチ入力と、共振回路を内蔵したスタイラスペンのタッチ入力をいずれも感知することができる座標入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の技術的課題を達成するための本発明の一面は、向上したタッチ感知性能を有する座標入力装置に関するものである。本発明の座標入力装置は、タッチ入力座標から第１座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループと、タッチ入力座標から第２座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループとを含む複数個のセンシングストリップアンテナと、静電オブジェクトのタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を前記複数個のセンシングストリップアンテナに供給し、前記静電オブジェクトのタッチ入力座標に対応して発生する前記スキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出するセンシング制御回路と、を含む。
【０００６】
一実施例において、前記センシング制御回路は、前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生するスキャン信号供給源と、前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、前記スキャン信号供給源と前記第２スキャンスイッチング部との間に構成される第２インピーダンス整合部と、前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループに同時にそれぞれ印加された前記第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含む。
【０００７】
一実施例において、前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含む。
【０００８】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【０００９】
一実施例において、前記タッチモードスイッチング部は、前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。
【００１０】
一実施例において、共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００１１】
一実施例において、前記センシング制御回路は、前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、第１周波数のスキャン信号を供給するスキャン信号供給源と、前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、前記第１センシングストリップアンテナグループに印加された前記第１周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、前記第２スキャンスイッチング部と前記静電タッチ検出部との間に連結される第２インピーダンス整合部と、前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含む。
【００１２】
一実施例において、前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含む。
【００１３】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００１４】
一実施例において、前記タッチモードスイッチング部は、前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。
【００１５】
一実施例において、共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００１６】
一実施例において、座標入力装置は、タッチ入力座標から第１座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループと、タッチ入力座標から第２座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループとを含む複数個のセンシングストリップアンテナと、前記複数個のセンシングストリップアンテナを構成する導電性ワイヤーと、前記導電性ワイヤーが接着剤を媒介として付着される基板とを含むセンシングパネルと、静電オブジェクトのタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を前記複数個のセンシングストリップアンテナに供給し、前記静電オブジェクトのタッチ入力座標に対応して発生する前記スキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出するセンシング制御回路と、を含む。
【００１７】
一実施例において、前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループは、互いに異なる連続した導電性ワイヤーからなり、前記導電性ワイヤーに連結される複数個のタップを含む。
【００１８】
一実施例において、前記センシング制御回路は、前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生するスキャン信号供給源と、前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、前記スキャン信号供給源と前記第２スキャンスイッチング部との間に構成される第２インピーダンス整合部と、前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループに同時にそれぞれ印加された前記第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含む。
【００１９】
一実施例において、前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含む。
【００２０】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００２１】
一実施例において、前記タッチモードスイッチング部は、前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。
【００２２】
一実施例において、共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００２３】
一実施例において、前記センシング制御回路は、前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、第１周波数のスキャン信号を供給するスキャン信号供給源と、前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、前記第１センシングストリップアンテナグループに印加された前記第１周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、前記第２スキャンスイッチング部と前記静電タッチ検出部との間に連結される第２インピーダンス整合部と、前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含む。
【００２４】
一実施例において、前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含む。
【００２５】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００２６】
一実施例において、前記タッチモードスイッチング部は、前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。
【００２７】
一実施例において、共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００２８】
一実施例において、座標入力装置は、ビデオイメージを表示するために駆動される複数個の画素を備えるディスプレイパネルの後端に位置するセンシングパネルと、前記センシングパネルに装着され、タッチ入力座標から第１座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループと、タッチ入力座標から第２座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループとを含む複数個のセンシングストリップアンテナと、前記ディスプレイパネルの前面をタッチする静電オブジェクトのタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を前記複数個のセンシングストリップアンテナに供給し、前記静電オブジェクトのタッチ入力座標に対応して発生する前記スキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出するセンシング制御回路と、を含む。
【００２９】
一実施例において、前記センシング制御回路は、前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生するスキャン信号供給源と、前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、前記スキャン信号供給源と前記第２スキャンスイッチング部との間に構成される第２インピーダンス整合部と、前記第１及び第２センシングストリップアンテナグループに同時にそれぞれ印加された前記第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含む。
【００３０】
一実施例において、前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含む。
【００３１】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００３２】
一実施例において、前記タッチモードスイッチング部は、前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。
【００３３】
一実施例において、共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、且つ前記第２周波数のスキャン信号が前記第２スキャンスイッチング部に出力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００３４】
一実施例において、前記パワー伝送アンテナは、前記ディスプレイパネルの周縁領域に装着される外部カバーの内側面に装着される構造を有しており、前記パワー伝送アンテナをカバーするように取り付けられるマグネチックカバーを含む。
【００３５】
一実施例において、前記センシング制御回路は、前記第１センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第１スキャンスイッチング部と、前記第２センシングストリップアンテナグループを選択的に駆動するための第２スキャンスイッチング部と、第１周波数のスキャン信号を供給するスキャン信号供給源と、前記スキャン信号供給源と前記第１スキャンスイッチング部との間に構成される第１インピーダンス整合部と、前記第１センシングストリップアンテナグループに印加された前記第１周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う静電タッチ検出部と、前記第２スキャンスイッチング部と前記静電タッチ検出部との間に連結される第２インピーダンス整合部と、前記静電タッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記静電オブジェクトのタッチ有無による前記第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出するコントローラと、を含む。
【００３６】
一実施例において、前記静電タッチ検出部は、前記静電タッチスキャン信号の電気的特性値を検出するための電圧センサと、電流センサとを含む。
【００３７】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００３８】
一実施例において、前記タッチモードスイッチング部は、前記第２タッチ感知モードで前記第１周波数信号が前記第１インピーダンス整合部を通過することなくバイパスされ、前記第１スキャンスイッチング部と前記第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。
【００３９】
一実施例において、共振回路を備えるスタイラスペンにパワーを伝送するためのパワー伝送アンテナを含み、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記静電オブジェクトのタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、前記スタイラスペンのタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有しており、前記センシング制御回路は、前記第１タッチ感知モードで前記第１周波数のスキャン信号が前記第１スキャンスイッチング部に出力され、前記第２スキャンスイッチング部を介して出力される前記第１周波数のスキャン信号が前記第２インピーダンス整合部に入力されるようにスイッチング動作を行い、前記第２タッチ感知モードでは、前記第１周波数のスキャン信号が前記パワー伝送アンテナに出力されるようにスイッチング動作を行うタッチモードスイッチング部と、前記第２タッチ感知モードで前記複数個のセンシングストリップアンテナから電気的信号を感知し、前記スタイラスペンのタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行うペンタッチ検出部と、を含み、前記コントローラは、第２タッチ感知モードで前記ペンタッチ検出部を介して処理された信号の入力を受け、前記スタイラスペンの共振回路で前記第１周波数のスキャン信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出して前記スタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００４０】
一実施例において、前記パワー伝送アンテナは、前記ディスプレイパネルの周縁領域に装着される外部カバーの内側面に装着される構造を有しており、前記パワー伝送アンテナをカバーするように取り付けられるマグネチックカバーを含む。
【００４１】
一実施例において、前記センシングパネルは、前記ディスプレイパネルの後方から前記ディスプレイパネルに向かって光を照射するバックライトユニットの光学シートの前面又は後面に取り付けられる。
【００４２】
一実施例において、前記センシングパネルは、前記ディスプレイパネルの後方から前記ディスプレイパネルに向かって光を照射するバックライトユニットの後面反射板の前面又は後面に取り付けられる。
【００４３】
一実施例において、前記センシングパネルの後端に位置する回路基板との間に磁気干渉を遮蔽するための遮蔽シートを含む。
【００４４】
一実施例において、前記遮蔽シートは、単一の遮蔽領域又は二つ以上の分離した遮蔽領域を有する。
【００４５】
一実施例において、前記遮蔽シートは、基板と、前記基板の一面に形成されたマグネット層と、炭素繊維層とを含む。
【００４６】
一実施例において、前記複数個のセンシングストリップアンテナは、前記センシングパネルの基板の表面に印刷工程又は蒸着及びエッチング工程により導電膜を形成してなるか、絶縁又は非絶縁の導電性ワイヤーを付着してなる。
【００４７】
一実施例において、前記センシングパネルのベゼル領域に形成された導電性ベゼルトレースは、印刷工程又は蒸着及びエッチング工程により導電膜を形成してなるか、絶縁又は非絶縁の導電性ワイヤーを付着してなる。
【００４８】
一実施例において、前記ベゼルトレースをカバーするように前記デュアルセンシングプレートのベゼル領域に取り付けられるマグネチックカバーを含む。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の向上したタッチ感知性能を有する座標入力装置は、スキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して前記静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出することにより、タッチ感知性能をより向上させることができる。また、ディスプレイパネルの後方に取り付けることができる。また、同一の一つのセンシングパネルとタッチ感知モードの転換機能を用いて、静電オブジェクトのタッチ入力と、共振回路を備えるスタイラスペンのタッチ入力をいずれも検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施例による座標入力装置の回路構成を示す図である。
【図２】第１タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部のスイッチング状態を示す図である。
【図３】第２タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部のスイッチング状態を示す図である。
【図４】静電タッチ検出部が電圧センサと電流センサを含む例を図示する図である。
【図５】インピーダンス整合部に適用可能な様々なインピーダンス整合回路を例示する図である。
【図６】静電タッチ有無によるスキャン周波数の電気的特性値の変化を例示する図である。
【図７】第１タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部のバイパス構造を説明するための図である。
【図８】第２タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部のバイパス構造を説明するための図である。
【図９】センシングストリップアンテナの様々な変形構造を示す図である。
【図１０】センシングストリップアンテナの様々な変形構造を示す図である。
【図１１】センシングストリップアンテナの様々な変形構造を示す図である。
【図１２】センシングストリップアンテナの様々な変形構造を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施例による座標入力装置の回路構成を示す図である。
【図１４】第２実施例において静電タッチを感知するための第１タッチ感知モードでのスイッチング動作を示す図である。
【図１５】第２実施例においてＥＭＲスタイラスペンのタッチを感知するための第２タッチ感知モードでのスイッチング動作を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施例による座標入力装置の回路構成を示す図である。
【図１７】センシングパネルの様々な積層構造を示す図である。
【図１８】センシングストリップアンテナを導電性ワイヤーを用いて構成した例を示す図である。
【図１９】センシングストリップアンテナを導電性ワイヤーを用いて構成した例を示す図である。
【図２０】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２１】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２２】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２３】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２４】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２５】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２６】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２７】導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【図２８】本発明の座標入力装置が搭載される機器を例示する図である。
【図２９】本発明の座標入力装置がディスプレイパネルの後方に取り付けられる例を示す図である。
【図３０】本発明の座標入力装置がディスプレイパネルの後方に取り付けられる例を示す図である。
【図３１】本発明の座標入力装置がディスプレイパネルの後方に取り付けられる例を示す図である。
【図３２】本発明の座標入力装置がディスプレイパネルの後方に取り付けられる例を示す図である。
【図３３】センシングパネルのベゼル領域にマグネチックカバーを取り付けた例を示す図である。
【図３４】センシングパネルのベゼル領域にマグネチックカバーを取り付けた例を示す図である。
【図３５】センシングパネルのベゼル領域にマグネチックカバーを取り付けた例を示す図である。
【図３６】ディスプレイパネルの外部カバーの内側面にパワー伝送アンテナを取り付けた例を示す図である。
【図３７】本発明の座標入力装置に取り付けられる様々な形態の遮蔽シート構造を例示する図である。
【図３８】本発明の座標入力装置に取り付けられる様々な形態の遮蔽シート構造を例示する図である。
【図３９】本発明の座標入力装置に取り付けられる様々な形態の遮蔽シート構造を例示する図である。
【図４０】本発明の座標入力装置に取り付けられる様々な形態の遮蔽シート構造を例示する図である。
【図４１】本発明の座標入力装置に取り付けられる様々な形態の遮蔽シート構造を例示する図である。
【図４２】座標入力装置とディスプレイパネルが交互に動作する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
本発明を十分に理解するために、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形されてもよく、本発明の範囲が、以下で詳細に説明する実施例により限定されるものに解釈されてはならない。本実施例は、当業界において平均の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状などは、より明確な説明を強調するために誇張されて表現され得る。各図面において同一の構成は同一の参照符号で図示したことがあることを留意すべきである。本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される公知の機能及び構成に関する詳細な記述は省略する。
【００５２】
図１は本発明の第１実施例による座標入力装置の回路構成を示す図である。
【００５３】
図１を参照すると、本発明の第１実施例による座標入力装置１００は、複数個のセンシングストリップアンテナ２１０を有するセンシングパネル２００と、センシングパネル２００を制御してタッチ入力を感知し、該当するタッチ入力座標を算出してホスト４００に提供するセンシング制御回路３００と、からなる。座標入力装置１００は、静電オブジェクト２２０のタッチ入力座標を感知するためのスキャン信号を複数個のセンシングストリップアンテナ２１０に供給する。この際、静電オブジェクト２２０のタッチ入力座標に対応して発生するスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出し、ホスト４００に提供する。
【００５４】
本発明の座標入力装置１００は、静電オブジェクト２２０のタッチ入力に対してスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量に基づいてタッチ入力座標を算出することにより、向上したタッチ感知性能を提供する。また、共振回路２３２を内蔵したスタイラスペン２３０のタッチ入力も感知するように構成されてもよい。すなわち、スタイラスペン２３０のタッチ入力を感知するための別のデジタイザーパネルを備えることなく、同一の一つのセンシングパネル２００を用いて、静電オブジェクト２２０とスタイラスペン２３０のそれぞれのタッチ入力をいずれも感知するようにセンシング制御回路３００を構成してもよい。
【００５５】
センシングパネル２００は、タッチ入力座標からＹ軸座標を検出するための第１センシングストリップアンテナグループ２１２と、タッチ入力座標からＸ軸座標を検出するための第２センシングストリップアンテナグループ２１４と、を含む複数個のセンシングストリップアンテナ２１０を備える。センシング制御回路３００は、第１及び第２スキャンスイッチング部３１２、３１４と、スキャン信号供給源３２０と、第１及び第２インピーダンス整合部３３２、３３４と、静電タッチ検出部３５０と、コントローラ３７０と、を備える。また、スタイラスペン２３０のタッチ入力を感知するために、タッチモードスイッチング部３４０とペンタッチ検出部３６０が加えられてもよい。
【００５６】
第１スキャンスイッチング部３１２は、スキャン信号が、第１センシングストリップアンテナグループ２１２から選択的に供給されるようにする。第２スキャンスイッチング部３１４は、スキャン信号が、第２センシングストリップアンテナグループ２１４から選択的に供給されるようにする。スキャン信号供給源３２０は、第１周波数のスキャン信号と第２周波数のスキャン信号を発生する。スキャン信号供給源３２０は、第１及び第２周波数のスキャン信号を発生するための第１及び第２周波数発生源３２２、３２４を備える。スキャン信号供給源３２０が、一つの単一周波数発生源を用いて第１及び第２周波数スキャン信号を供給するように回路を構成してもよい。第１及び第２周波数のスキャン信号は、同一の周波数であってもよく、互いに異なる周波数であってもよい。第１及び第２周波数のスキャン信号の波形としては、正弦波、三角波、矩形波など、様々な波形が使用されてもよい。
【００５７】
第１インピーダンス整合部３３２は、スキャン信号供給源３２０と第１スキャンスイッチング部３１２との間に構成され、第２インピーダンス整合部３３４は、スキャン信号供給源３２０と第２スキャンスイッチング部３１４との間に構成される。第１及び第２インピーダンス整合部３３２、３３４は、スキャン信号供給源３２０と第１及び第２センシングストリップアンテナ２１２、２１４との間に構成され、インピーダンス整合を行う。
【００５８】
静電タッチ検出部３５０は、第１及び第２センシングストリップアンテナグループ２１２、２１４に同時にそれぞれ印加された第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行ってコントローラ３７０に提供する。コントローラ３７０は、静電タッチ検出部３５０を介して処理された信号の入力を受け、第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出し、ホスト４００に提供する。
【００５９】
静電オブジェクト２２０とスタイラスペン２３０のタッチ入力をいずれも感知するために、複数個のセンシングストリップアンテナ２１０は、静電オブジェクト２２０のタッチ入力を感知するために動作する第１タッチ感知モードと、スタイラスペン２３０のタッチ入力を感知するために動作する第２タッチ感知モードとを有する。また、センシング制御回路３００には、第１及び第２タッチ感知モードに応じてスキャン信号がセンシングパネル２００に選択的に供給されるようにするために、タッチモードスイッチング部３４０が備えられる。コントローラ３７０は、第１及び第２タッチ感知モードに応じて、スキャン信号供給源３２０、タッチモードスイッチング部３４０、第１及び第２スキャンスイッチング部３１２、３１４のスイッチング動作を制御する。
【００６０】
タッチモードスイッチング部３４０は、第１タッチ感知モードで第１周波数のスキャン信号が第１スキャンスイッチング部３１２に出力され、且つ第２周波数のスキャン信号が第２スキャンスイッチング部３１４に同時に出力されるようにスイッチング動作を行う。タッチモードスイッチング部３４０は、第２タッチ感知モードで第１周波数のスキャン信号が第１及び第２スキャンスイッチング部３１２、３１４に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。ペンタッチ検出部３６０は、第２タッチ感知モードで複数個のセンシングストリップアンテナ２１０から電気的信号を感知して、スタイラスペン２３０のタッチ入力座標を感知するための電気的信号処理を行う。コントローラ３７０は、第２タッチ感知モードでペンタッチ検出部３６０を介して処理された信号の入力を受け、スタイラスペン２３０の共振回路２３２で第１周波数信号が共振されて伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出してスタイラスペン２３０のタッチ入力座標を算出し、ホスト４００に提供する。
【００６１】
図２は及び図３は第１タッチ感知モードと第２タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部のスイッチング状態を示す図である。
【００６２】
図２を参照すると、第１タッチ感知モードで第１周波数発生源３２２から発生した第１周波数のスキャン信号が、第１インピーダンス整合部３３２とタッチモードスイッチング部３４０を介して第１スキャンスイッチング部３１２に出力される。これと同時に第２周波数発生源３２４から発生した第２周波数のスキャン信号が第２インピーダンス整合部３３４とタッチモードスイッチング部３４０を介して第２スキャンスイッチング部３１４に出力される。このような状態で第１及び第２スキャンスイッチング部３１２、３１４は、それぞれスキャン周期に応じて順にスイッチング動作を行って、第１及び第２周波数のスキャン信号を第１及び第２センシングストリップアンテナグループ２１２、２１４に供給する。
【００６３】
このように、第１タッチ感知モードでは、第１スキャンスイッチング部３１２が順にスイッチング動作を行って、第１センシングストリップアンテナグループ２１２に属するいずれか一つのセンシングストリップアンテナ２１２‐１に第１周波数のスキャン信号が入力され、且つ第２スキャンスイッチング部３１４が順にスイッチング動作を行って、第２センシングストリップアンテナグループ２１４に属するいずれか一つのセンシングストリップアンテナ２１４‐１には第２周波数のスキャン信号が入力される。
【００６４】
この際、静電タッチ検出部３５０は、第１及び第２センシングストリップアンテナグループ３１２、３１４にそれぞれ同時に印加された第１及び第２周波数のスキャン信号のインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出するための電気的信号処理を行う。コントローラ３７０は、静電タッチ検出部３５０を介して処理された信号の入力を受け、静電オブジェクト２２０のタッチ有無による第１及び第２周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して静電オブジェクトのタッチ入力座標を算出し、ホスト４００に提供する。
【００６５】
図４は静電タッチ検出部が電圧センサと電流センサとを含む例を図示する図である。
【００６６】
図４を参照すると、コントローラ３７０は、静電オブジェクト２２０のタッチがない状態で静電タッチ検出部３５０を介して入力される値を基準として、インピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出し、タッチの有無を判別する。ここで、電気的特性値とは、様々な電気的特性値、例えば、電圧の大きさ、電圧の位相、電流の大きさ、電流の位相、電圧と電流との位相差などである。静電タッチ検出部３５０は、静電オブジェクト２２０のタッチ有無による電気的特性値の変化を検出するために、例えば、電圧センサ３５２と電流センサ３５４とを備える。
【００６７】
電気的特性値の変化を検出する方法として、電圧センサ３５２と電流センサ３５４により電圧値及び電流値が測定され、コントローラ３７０により電気的特性値の変化量が測定されてもよい。若しくは、静電タッチ検出部３５０に電気的特性値を比較できる回路を構成し、比較した結果がコントローラ３７０に提供されるようにしてもよい。一例として、スキャン信号の入力と出力を比較できる差動増幅器（図示せず）を備え、比較した信号がコントローラ３７０に入力されるようにして、電気的特性値の変化を検出するようにしてもよい。その他に、静電タッチ検出部３５０には、静電タッチの検出のために必要な回路がさらに構成されてもよい。
【００６８】
図５はインピーダンス整合部に適用可能な様々なインピーダンス整合回路を例示する図である。
【００６９】
図５を参照すると、第１及び第２インピーダンス整合部３３２、３３４には、様々な形態のインピーダンス整合回路が使用されてもよい。共振設計方式に応じて、Ｌマッチングネットワーク、Ｔマッチングネットワーク、Ｐｉマッチングネットワークなどが使用されてもよい。共振回路の構成において、可変型又は固定型のキャパシタやインダクタを使用してもよく、連結構造においても直列構造又は並列構造が使用されてもよい。共振設計においても、静電オブジェクトがタッチされていない状態で最大値を有するようにするか、静電オブジェクトがタッチされた状態で最大値を有するようにしてもよい。
【００７０】
ここで、静電オブジェクトがタッチされていない状態で最大値を有するようにするとは、最初の共振設計の際に最大値を有するように設計し、静電オブジェクトによりタッチが発生すると、設計されていた共振条件が満たされず、最大値よりも小さい値を有することになることを意味する。また、静電オブジェクトがタッチされた状態で最大値を有するようにするとは、静電オブジェクトによる静電容量を予め測定して共振設計を行い、静電オブジェクトによりタッチが発生したときに、その条件を満たして最大値を有するようにすることを意味する。
【００７１】
図６は静電タッチ有無によるスキャン周波数の電気的特性値の変化を例示する図である。
【００７２】
図６を参照すると、静電オブジェクト２２０がタッチされていない状態を基準としてインピーダンス整合された場合、静電オブジェクト２２０がタッチされると、第１及び第２周波数のスキャン信号は、インピーダンス整合と関連して電気的特性値が変化する。例えば、電圧と電流の大きさや位相が変化することがあり、電圧電流の位相差が変化することがある。
【００７３】
例えば、また、図２を参照すると、第１タッチ感知モードで第１及び第２センシングストリップアンテナグループ２１２、２１４に第１及び第２周波数のスキャン信号が入力される状況で静電オブジェクト２２０のタッチ入力が発生すると、インピーダンスの変化が発生する。この電気的特性値の変化は、静電オブジェクト２２０がタッチされた領域と関係する特定のセンシングストリップアンテナ２１２‐１、２１４‐１が駆動される時点で検出される。これにより、静電オブジェクト２２０のタッチ有無を検出し、そのときに駆動された特定のセンシングストリップアンテナ２１２‐１、２１４‐１を基準としてタッチ入力座標を算出することができる。
【００７４】
また、図３を参照すると、本発明の座標入力装置１００は、一つの同一のセンシングパネル２００を用いて、共振回路２３２を内蔵したスタイラスペン２３０のタッチ入力を感知することができる。スタイラスペン２３０のタッチを感知するために、センシングパネル２００は、第２タッチ感知モードで動作する。第２タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部３４０は、第１周波数発生源３３２から発生した第１周波数のスキャン信号が、第１及び第２スキャンスイッチング部に順に出力されるようにスイッチング動作を行う。また、第１及び第２センシングストリップアンテナ３１２、３１４も、複数個のセンシングストリップアンテナを順に駆動するためのスイッチング動作を行う。例えば、第１スキャンスイッチング部３１２により第１センシングストリップアンテナグループ２１２に対するスキャン動作が完了し、次いで、第２スキャンスイッチング部３１４により第２センシングストリップアンテナグループ２１４に対するスキャン動作が行われる。
【００７５】
第２タッチ感知モードで複数個のセンシングストリップアンテナ２１０は、送信アンテナの機能と受信アンテナの機能を有する。すなわち、スキャン動作に応じて、複数個のセンシングストリップアンテナ２１０が、順に駆動されて第１周波数のスキャン信号を無線で出力し、また、スタイラスペン２３０の共振回路２３２で共振されて伝送される無線信号を受信するように動作する。コントローラ３７０は、ペンタッチ検出部３６０を介して処理された信号の入力を受け、スタイラスペン２３０の共振回路２３２で第１周波数のスキャン信号が共振され、また伝送される無線周波数信号を受信したか否かを検出してスタイラスペンのタッチ入力座標を算出する。
【００７６】
このように、本発明の座標入力装置１００は、インピーダンス整合回路を用いて、静電オブジェクト２２０のタッチ入力を検出するようにすることで、向上したタッチ感知性能を具現することができる。また、同一の一つのセンシングパネル２００とタッチ感知モードの転換機能を用いて、静電オブジェクト２２０のタッチ入力と、共振回路２３２を備えるスタイラスペン２３０のタッチ入力をいずれも検出することができる。
【００７７】
図７及び図８は第２タッチ感知モードでのタッチモードスイッチング部のバイパス構造を説明するための図である。
【００７８】
図７及び図８を参照すると、共振回路２３２を内蔵したスタイラスペン２３０のタッチ入力を感知するための第２タッチ感知モードで第１周波数発生源３２２から発生した第１周波数のスキャン信号が、第１インピーダンス整合部３２２を通過することなくバイパスされて第１及び第２スキャンスイッチング部３１２、３１４に供給され得る。タッチモードスイッチング部３４６は、第１タッチ感知モードではバイパスされず、第２タッチ感知モードではバイパスされるようにするスイッチ３４６、３４７をさらに備えてもよい。
【００７９】
図９〜図１２はセンシングストリップアンテナの様々な変形構造を示す図である。
【００８０】
図９〜図１２を参照すると、本発明の座標入力装置１００のセンシングストリップアンテナ２１０は、様々な方式で具現されてもよい。例えば、図９に図示されているように、ワンターン形態に重ならないように具現されてもよく、若しくはワンターン形態に重なるように具現されてもよい。若しくは図１０に図示されているように、スキャン信号が交互に向き合って入力されるように配置されてもよい。また、図１１に図示されているように、ワンターン形態のセンシングストリップアンテナの幅ｄ１、ｄ２は、全長において、同一であってもよく、異なっていてもよい。センシングアンテナストリップの電磁界密度をより均一にするために、幅を異ならせてもよい。
【００８１】
図１３は本発明の第２実施例による座標入力装置の回路構成を示す図であり、図１４は第２実施例において静電タッチを感知するための第１タッチ感知モードでのスイッチング動作を示す図である。また、図１５は第２実施例において、ＥＭＲスタイラスペンのタッチを感知するための第２タッチ感知モードでのスイッチング動作を示す図である。
【００８２】
図１３を参照すると、本発明の第２実施例は、上述の第１実施例とほぼ同一の構成を有する。そのため、同一の構成については重複する説明を省略する。第２実施例による座標入力装置１００は、スキャン信号供給源３２０ａとして一つの周波数発生源３２２を使用する。第１タッチ感知モードでタッチモードスイッチング部３４０は、第１周波数のスキャン信号が第１インピーダンス整合部３３２を介して第１スキャンスイッチング部３１２に供給されるようにし、第２インピーダンス整合部３３４は、第２スキャンスイッチング部３１４に連結されるようにスイッチング動作を行う。これにより、第１タッチ感知モードでコントローラ３７０は、静電オブジェクト２２０のタッチ有無による第１周波数のスキャン信号に対するインピーダンス整合と関連する電気的特性値の変化量を検出して静電オブジェクト２２０のタッチ入力座標を算出する。第２タッチ感知モードでの動作は、上述の第１実施例と同様である。
【００８３】
図１６は本発明の第３実施例による座標入力装置の回路構成を示す図である。
【００８４】
図１６を参照すると、本発明の第３実施例による座標入力装置１００は、上述の第１実施例と第２実施例とほぼ同様である。そのため、同一の構成については重複する説明を省略する。本発明の第３実施例による座標入力装置１００は、共振回路２３２を内蔵したスタイラスペン２３０であり、共振のためのパワー伝送アンテナ２１６を別に備えてもよい。パワー伝送アンテナ２１６は、第２タッチ感知モードで動作する。タッチモードスイッチング部３４０は、第２タッチ感知モードで第１周波数のスキャン信号がパワー伝送アンテナ２１６に供給されるようにスイッチングを行う。すなわち、第１及び第２センシングストリップアンテナ２１２、２１４は、受信用アンテナとしてのみ機能する。
【００８５】
図１７はセンシングパネルの様々な積層構造を示す図である。
【００８６】
図１７を参照すると、センシングパネル２００の積層構造は、様々な形態に具現されてもよい。例えば、図１７の（ａ）に図示されているように、単一基板２４０の両面にセンシングストリップアンテナ２５０、２６０が積層された構造を有してもよい。単一基板２４０の一面には第１センシングストリップアンテナグループ２５０が積層され、他の一面には第２センシングストリップアンテナグループ２６０が積層された構造であってもよい。若しくは、図１７の（ｂ）に図示されているように、単一基板２４０の一面に第１及び第２センシングストリップアンテナグループ２５０、２６０が絶縁層２７０を挟んで積層された構造であってもよい。
【００８７】
図１７の（ｃ）に図示されているように、二枚の基板２４０ａ、２４０ｂの一面にそれぞれ第１及び第２センシングストリップアンテナ２５０、２６０が積層され、二枚の基板２４０ａ、２４０ｂが接着された構造を有してもよい。若しくは、図１７の（ｄ）に図示されているように、二枚の基板２４０ａ、２４０ｂの対向する一面にそれぞれ第１及び第２センシングストリップアンテナ２５０、２６０が積層され、二枚の基板２４０ａ、２４０ｂが接着された構造を有してもよく、このときには接着剤（図示せず）が絶縁層の機能を果たすようにすることができる。以上、本発明の座標入力装置１００のセンシングパネル２００は、様々な積層構造に応じて作製されてもよい。センシングストリップアンテナ２５０、２６０は、ＩＴＯのような透明導電体を使用してもよく、銅や銀のような不透明導電体を使用してもよい。基板２４０の場合にも透明又は不透明材料を使用してもよい。
【００８８】
図１８及び図１９はセンシングストリップアンテナを導電性ワイヤーを用いて構成した例を示す図である。
【００８９】
図１８及び図１９を参照すると、本発明のセンシングパネル２００に積層されるセンシングストリップアンテナは、導電性ワイヤー２８０を接着層を有する基板２４０の一面に付着して構成してもよい。絶縁層２９０が外部にコートされた導電性ワイヤー２８０を用いる場合には、別の絶縁層を備えなくてもよい。導電性ワイヤー２８０を用いて複数個のセンシングストリップアンテナを構成する場合にも、図１７を参照して説明した様々な積層構造に具現されてもよい。
【００９０】
図２０〜図２７は導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナを構成する場合を例示する図である。
【００９１】
図２０〜図２５を参照すると、導電性ワイヤーを用いてセンシングストリップアンテナ２１０を構成する場合、連続した導電ワイヤーを用いてもよい。例えば、導電性ワイヤーを重なっている螺旋構造に配列し、螺旋構造の各段にタップを構成してスキャンスイッチング部３１２、３１４に連結してもよい。各段に構成されるタップは、スキャン信号が入力されるノードと、接地に連結されるノードとの間でスイッチングされるように構成される。例えば、図２１と図２２に例示したように、スキャンスイッチング制御信号に応じて、特定の区間のタップがスイッチングされてスキャン信号が印加されるように構成されてもよい。
【００９２】
図２３には螺旋形が重なって配列された導電性ワイヤーの両端にそれぞれ複数個のタップを構成した変形構造が例示されており、図２４と図２５はスキャンスイッチング制御信号に応じて特定の区間のタップがスイッチングされてスキャン信号が印加されることを例示したものである。また、図２６に図示されているように、二つの導電性ワイヤーを並列の螺旋構造に重なるように配列してセンシングストリップアンテナ２１０を構成してもよい。図２７に例示されているように、一つの導電性ワイヤーを用いて、中間部分で互いに交差するように構成してもよい。
【００９３】
このように、連続した導電性ワイヤーと複数個のタップを用いてセンシングストリップアンテナ２１０を基板２４０に接着する方式で構成する場合、材料費の削減と製造費の著しい削減を果たすことができる。それだけでなく、センシングストリップアンテナ２１０の抵抗を低減できることからセンシング感度を向上させることができる。
【００９４】
図２８は本発明の座標入力装置が搭載される機器を例示する図である。
【００９５】
図２８を参照すると、本発明の座標入力装置１００は、様々な機器に搭載されてもよく、例えば、スマートフォン４００ａに内蔵された座標入力装置１００と、モニタ４００ｂに内蔵された座標入力装置１００と、パーソナルコンピュータ４００ｃのための座標入力装置１００と、からなってもよい。
【００９６】
図２９〜図３２は本発明の座標入力装置がディスプレイパネルの後方に取り付けられる例を示す図である。
【００９７】
図２９〜図３２を参照すると、特に、本発明の座標入力装置１００は、静電オブジェクト２２０に対するタッチ感知性能が高いことからディスプレイパネル５００の後方にセンシングパネル２００を取り付けることができる。一般的に、ビデオイメージを表示するために駆動される複数個の画素を備えるディスプレイパネル５００は、前面にカバーウィンドウ５１０が取り付けられ（省略可能）、後方にはバックライトユニットを構成する導光板５２０が備えられる。導光板５２０は、エッジ型や直下型などの光源５２２が装着される。一般的に、導光板５２０の前方に光学シート５２４が備えられ、後方には反射板５２６が備えられる。また、バックライトユニットの後方には、機器の回路基板５４０が装着される。このようなディスプレイパネル５００の後方にセンシングパネル２００が位置してもよく、例えば、図２９及び図３０に図示されているように、反射板５２６の前方や後方に取り付けられてもよい。若しくは図３１及び図３２に図示されているように、光学シート５２４の前方や後方に取り付けられてもよい。
【００９８】
図３３〜図３５はセンシングパネルのベゼル領域にマグネチックカバーを取り付けた例を示す図である。
【００９９】
図３３〜図３５を参照すると、本発明の座標入力装置１００は、センシングパネル２１０のベゼル領域に位置するベゼルトレース２０２にマグネチックカバー６００を取り付けることで磁気遮蔽が行われるようにしてもよい。ベゼル領域には、導電性ラインであるベゼルトレースが集中して配置されており、マグネチックカバー６００を取り付けて磁気遮蔽の効果を高めることができる。図３５に図示されているように、ベゼルトレース２０２として絶縁された導電性ワイヤーを用いる場合、単層や複層にベゼルトレース２０２を構成してもよい。
【０１００】
図３６はディスプレイパネルの外部カバーの内側面にパワー伝送アンテナを取り付けた例を示す図である。
【０１０１】
図３６を参照すると、実装効率を高めるためにパワー伝送アンテナ２１６をディスプレイパネルの外部カバーの内側面に取り付けてもよく、このときに無線電波効率を高めるためにマグネチックカバー６１０を取り付けてもよい。
【０１０２】
図３７及び図３８は本発明の座標入力装置と共に使用可能な遮蔽シートの一例を示す図である。
【０１０３】
図３７及び図３８を参照すると、センシングパネル２１０の後面に位置する回路基板５４０との間で電磁気波によるノイズが相互干渉することを遮断するために遮蔽シート５３０が構成されるが、この遮蔽シート５３０は、基板５３１の一面にマグネチック層５３３が構成され、その上に炭素繊維層５３２が構成されてもよい。若しくは炭素繊維層５３２とマグネチック層５３３が混ざっている形態に構成されてもよい。若しくは基板５３１上に、マグネチック層５３３を挟んで両面に炭素繊維層５３２が位置するように構成されてもよい。基板５３１には、金属板やポリアクリルなどの材料が使用されてもよい。
【０１０４】
図３９〜図４１は本発明の座標入力装置に取り付けられる様々な形態の遮蔽シート構造を例示する図である。
【０１０５】
図３９〜図４１を参照すると、磁気遮蔽のための遮蔽シート５３０は、図３９に例示されているように、センシングパネル２００と同一のサイズに作製されて取り付けられてもよく、回路基板の特定の箇所に整列して分けられて取り付けられてもよい。若しくは図４０に例示されているように、センシングストリップアンテナ２１０の形状に応じて部分的に取り付けられてもよい。若しくは図４１に例示したように、センシングパネル２１０の基板２４０のいずれか一面に接着された形態に構成されてもよい。
【０１０６】
図４２は座標入力装置とディスプレイパネルが交互に動作する例を示す図である。
【０１０７】
図４２を参照すると、本発明の座標入力装置１００は、ディスプレイパネル５００との相互干渉を最小化するために、それぞれの駆動周期を交互に動作するようにしてもよい。これにより、相互干渉が最小化し、座標入力装置１００のタッチ感知性能をより向上させることができる。
【０１０８】
本発明の座標入力装置１００は、静電オブジェクト２２０のタッチ入力のみを感知するように構成する場合には、通常使用される用語であるタッチスクリーン装置と称してもよい。また、静電オブジェクト２２０とスタイラスペン２３０のタッチ入力をいずれも感知するように構成する場合には、デジタイザー（又はタブレット）と称してもよい。タッチスクリーン装置又はタブレットのような機器は、いずれも座標入力のための機器であるため、本発明の座標入力装置と用語的に混用されて使用されることがある。
【０１０９】
以上で説明した本発明の向上したタッチ感知性能を有する座標入力装置の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、これより様々な変形及び均等な他の実施例が可能であることをよく知ることができる。そのため、本発明は、前記の詳細な説明で言及される形態にのみ限定されるものではないことをよく理解することができる。したがって、本発明の真正の技術的保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきである。また、本発明は、添付の請求の範囲により定義される本発明の思想とその範囲内に存在するすべての変形物と均等物及び代替物を含むものに理解すべきである。
【符号の説明】
【０１１０】
１００  座標入力装置
２００  センシングパネル
２１０  センシングストリップアンテナ
２１２  第１センシングストリップアンテナグループ
２１４  第２センシングストリップアンテナグループ
２１６  パワー伝送アンテナ
２２０  静電オブジェクト
２３０  スタイラスペン
２３２  共振回路
２４０、２４０ａ、２４０ｂ  基板
２４５  接着層
２５０、２６０  センシングストリップアンテナ
２７０  絶縁層
２８０  導電性ワイヤー
２９０  絶縁層
３００  センシング制御回路
３１２  第１スキャンスイッチング部
３１４  第２スキャンスイッチング部
３２０  スキャン信号供給源
３２２  第１周波数発生源
３２４  第２周波数発生源
３３２  第１インピーダンス整合部
３３４  第２インピーダンス整合部
３４０  タッチモードスイッチング部
３４２  第１スイッチ
３４４  第２スイッチ
３５０  静電タッチ検出部
３６０  ペンタッチ検出部
３７０  コントローラ
４００  ホスト
５００  ディスプレイパネル
５１０  カバーウィンドウ
５２０  導光板
５２２  光源
５２４  光学シート
５２６  反射板
５３０  遮蔽シート
５３１  基板
５３２  炭素繊維層
５３３  マグネチック層
５４０  回路基板
６００、６１０  マグネチックカバー
【図１】
2017525075.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2017525075.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2017525075.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2017525075.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2017525075.tif 000030
【図２９】
2017525075.tif 000031
【図３０】
2017525075.tif 000032
【図３１】
2017525075.tif 000033
【図３２】
2017525075.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
2017525075.tif 000038
【図３７】
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【図３８】
2017525075.tif 000040
【図３９】
2017525075.tif 000041
【図４０】
2017525075.tif 000042
【図４１】
2017525075.tif 000043
【図４２】
2017525075.tif 000044
【国際調査報告】
2017525075.tif 000045
2017525075.tif 000046
2017525075.tif 000047
2017525075.tif 000048