本發(fā)明涉及電磁感應(yīng)方式的檢測(cè)裝置、由該檢測(cè)裝置和指示體構(gòu)成的輸入裝置、在該檢測(cè)裝置中使用的檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
作為被稱為平板型終端或智能手機(jī)等的高功能便攜電話終端等電子設(shè)備的輸入設(shè)備,使用電磁感應(yīng)方式的輸入裝置。該輸入裝置由形成為筆型的位置指示器和具有輸入面的位置檢測(cè)裝置構(gòu)成,該輸入面使用該位置指示器進(jìn)行指示操作或字符以及圖等的輸入。位置指示器具備由線圈和電容器構(gòu)成的諧振電路。另一方面,位置檢測(cè)裝置具備使沿著橫向(x軸方向)配設(shè)了多個(gè)環(huán)形線圈的環(huán)形線圈組和沿著縱向(y軸方向)配設(shè)了多個(gè)環(huán)形線圈的環(huán)形線圈組層疊的傳感器部。
在位置檢測(cè)裝置中,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),通過(guò)如下的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行指示位置的檢測(cè)。首先,在位置檢測(cè)裝置中,從在傳感器部中配設(shè)的多個(gè)環(huán)形線圈中按照預(yù)定的順序選擇一個(gè)環(huán)形線圈,并從該選擇的環(huán)形線圈對(duì)位置指示器發(fā)送發(fā)送信號(hào)。由此,位置指示器的電容器被充電。接著,將在發(fā)送中使用的環(huán)形線圈連接到接收電路而接收從位置指示器的諧振電路發(fā)送的信號(hào),并基于接收信號(hào)來(lái)進(jìn)行指示位置的檢測(cè)。通過(guò)順次切換環(huán)形線圈而進(jìn)行這樣的信號(hào)的發(fā)送接收,傳感器部上的位置指示器的指示位置被檢測(cè)。
另外,在后面記載的專利文獻(xiàn)1中,公開(kāi)了與電磁感應(yīng)方式的輸入裝置有關(guān)的發(fā)明。關(guān)于電磁感應(yīng)方式的輸入裝置,進(jìn)行了各種改良,例如,在后面記載的專利文獻(xiàn)2、3中,公開(kāi)了構(gòu)成傳感器部的線圈的操作方法(掃描方法)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平07-044304號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平08-286814號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2000-231443號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
在以往的電磁感應(yīng)方式的輸入裝置中,使用位于位置指示器的正下方的例如x軸方向的環(huán)形線圈組的一個(gè)環(huán)形線圈,從位置檢測(cè)裝置對(duì)位置指示器發(fā)送發(fā)送信號(hào)。當(dāng)從位置指示器的正下方的環(huán)形線圈發(fā)送發(fā)送信號(hào)時(shí),由于在位置指示器中能夠接收信號(hào)電平大的信號(hào),所以能夠有效率地對(duì)諧振電路的電容器進(jìn)行充電。
但是,當(dāng)想要在一個(gè)環(huán)形線圈中發(fā)送信號(hào)電平大的發(fā)送信號(hào)時(shí),需要使用高電壓、大電流來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)送電路、或者長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)發(fā)送發(fā)送信號(hào),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)送電路的大型化或消耗電流的增加。此外,在使用位置指示器的正下方的一個(gè)環(huán)形線圈而將發(fā)送信號(hào)發(fā)送給位置指示器的情況下,若環(huán)形線圈的大小小則不能對(duì)位置指示器發(fā)送信號(hào)電平充分高的發(fā)送信號(hào)。
因此,考慮使用如下方法:使用分別屬于位于位置指示器的正下方的x軸方向的環(huán)形線圈組和y軸方向的環(huán)形線圈組的2個(gè)環(huán)形線圈,對(duì)位置指示器同時(shí)發(fā)送同相位的發(fā)送信號(hào)。但是,有時(shí)在位置檢測(cè)裝置的例如前面板的金屬制的擋板(框)的附近,該金屬制的擋板會(huì)遮蔽從附近的環(huán)形線圈發(fā)送的發(fā)送信號(hào)的一部分。此時(shí),盡管使用位置指示器的正下方的環(huán)形線圈,也不能對(duì)位置指示器提供信號(hào)電平充分的發(fā)送信號(hào)。
此外,近年來(lái),在電磁感應(yīng)方式的輸入裝置中,還考慮提供如下輸入裝置,該輸入裝置不僅具備主傳感器部,還具備例如實(shí)現(xiàn)作為模式的切換按鈕的功能的小區(qū)域的副傳感器部。該小區(qū)域的副傳感器部因區(qū)域窄所以不能配設(shè)大的環(huán)形線圈,也難以配設(shè)多個(gè)環(huán)形線圈。因此,在通過(guò)位置指示器來(lái)指示該小區(qū)域的副傳感器部分的情況下,存在僅從正下方的環(huán)形線圈不能對(duì)該位置指示器發(fā)送充分的信號(hào)電平的發(fā)送信號(hào)的情況,或提供充分的發(fā)送信號(hào)需要長(zhǎng)時(shí)間的情況。
鑒于以上的情況,本發(fā)明的目的在于,在電磁感應(yīng)方式的輸入裝置中,即使是在環(huán)形線圈的附近存在遮蔽發(fā)送信號(hào)的金屬構(gòu)件或者環(huán)形線圈小的情況下,也能夠使得對(duì)位置指示器提供適當(dāng)?shù)男盘?hào)電平的信號(hào)。
用于解決課題的手段
為了解決上述課題,本申請(qǐng)的發(fā)明的檢測(cè)裝置是對(duì)具有諧振電路的指示體發(fā)送信號(hào)而使所述諧振電路進(jìn)行諧振、且接收從所述指示體的所述諧振電路發(fā)送的信號(hào)而檢測(cè)所述指示體的指示體檢測(cè)裝置,其特征在于,所述檢測(cè)裝置具備:
傳感器部,由用于進(jìn)行向所述指示體的所述信號(hào)的發(fā)送和來(lái)自所述指示體的信號(hào)的接收的多個(gè)電極構(gòu)成,
信號(hào)提供電路,通過(guò)對(duì)所述傳感器部提供第一信號(hào)而從所述電極產(chǎn)生磁場(chǎng),并對(duì)所述指示體發(fā)送信號(hào)而使所述指示體的所述諧振電路進(jìn)行諧振;以及
檢測(cè)電路,對(duì)由構(gòu)成所述傳感器部的所述多個(gè)電極接收到的、來(lái)自所述指示體的所述諧振電路的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),
所述信號(hào)提供電路在對(duì)所述傳感器部的接收到來(lái)自所述指示體的信號(hào)的電極中的、來(lái)自所述指示體的信號(hào)的信號(hào)電平為最大的第一電極提供所述第一信號(hào)時(shí),對(duì)所述接收到的信號(hào)的信號(hào)電平為最小的第二電極以在該第二電極中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向成為強(qiáng)化在所述第一電極中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向的方式提供信號(hào)。
根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明的檢測(cè)裝置,傳感器部具備多個(gè)電極,信號(hào)提供電路通過(guò)對(duì)該傳感器部提供第一信號(hào)而從該傳感器部的電極產(chǎn)生磁場(chǎng),從而對(duì)指示體發(fā)送信號(hào)。由此,能夠使指示體的諧振電路進(jìn)行諧振,從該指示體的諧振電路對(duì)該檢測(cè)裝置的傳感器部發(fā)送信號(hào)。檢測(cè)電路對(duì)從指示體的諧振電路發(fā)送且由構(gòu)成本機(jī)的傳感器部的多個(gè)電極接收到的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
并且,基于來(lái)自檢測(cè)電路的檢測(cè)輸出,信號(hào)提供電路發(fā)揮作用。信號(hào)提供電路在對(duì)接收到從指示體的諧振電路發(fā)送的信號(hào)的傳感器部的多個(gè)電極中的、接收到的信號(hào)的信號(hào)電平為最大的第一電極提供第一信號(hào)時(shí),還對(duì)第二電極提供預(yù)定的信號(hào)。此時(shí),第二電極是在接收到從指示體的諧振電路發(fā)送的信號(hào)的傳感器部的電極中的、接收到的信號(hào)的信號(hào)電平為最小的電極。此外,對(duì)該第二電極提供的信號(hào)是在第二電極中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向成為強(qiáng)化在第一電極中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向的信號(hào)。
由此,能夠從最強(qiáng)地接收到來(lái)自指示體的信號(hào)的傳感器部的第一電極對(duì)指示體發(fā)送與第一信號(hào)相應(yīng)的信號(hào),進(jìn)一步,能夠從第二電極對(duì)指示體發(fā)送與第二信號(hào)相應(yīng)的信號(hào)。這樣,由于能夠從第一電極和第二電極對(duì)指示體發(fā)送信號(hào),所以能夠?qū)χ甘倔w提供適當(dāng)?shù)男盘?hào)電平的信號(hào)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在電磁感應(yīng)方式的輸入裝置中,即使是在環(huán)形線圈的附近存在遮蔽發(fā)送信號(hào)的金屬構(gòu)件或者環(huán)形線圈小的情況下,也能夠?qū)χ甘倔w提供適當(dāng)?shù)男盘?hào)電平的信號(hào)。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10的外觀以及傳感器部的構(gòu)成例的圖。
圖2是用于說(shuō)明電子設(shè)備10的構(gòu)成例的分解立體圖。
圖3是用于說(shuō)明位置檢測(cè)裝置10n的構(gòu)成例的框圖。
圖4是用于說(shuō)明對(duì)位置指示器20發(fā)送信號(hào)的環(huán)形線圈的選擇和通過(guò)被選擇的環(huán)形線圈而發(fā)送的信號(hào)的圖。
圖5是用于說(shuō)明位置檢測(cè)裝置10n的選擇電路101的構(gòu)成例的框圖。
圖6是用于說(shuō)明在位置檢測(cè)裝置10n中執(zhí)行的指示位置的檢測(cè)處理的流程圖。
圖7是用于表示第二實(shí)施方式的電子設(shè)備10a的外觀等的例的圖。
圖8是用于說(shuō)明位置檢測(cè)裝置10x的構(gòu)成例的框圖。
圖9是用于說(shuō)明從環(huán)形線圈16a、16b發(fā)送信號(hào)的情況下的處理的圖。
圖10是用于說(shuō)明從環(huán)形線圈16a、16b發(fā)送信號(hào)的情況下的處理的圖。
圖11是用于說(shuō)明在位置檢測(cè)裝置10x中執(zhí)行的指示位置的檢測(cè)處理的流程圖。
圖12是接著圖11的流程圖。
圖13是用于說(shuō)明使用反繞線圈的情況下的具體例的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的裝置、方法的實(shí)施方式。另外,在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,位置指示器20對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的指示體,位置檢測(cè)裝置10n、10x對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的檢測(cè)裝置。
[第一實(shí)施方式圖1~圖6]
[電子設(shè)備10的構(gòu)成]
參照?qǐng)D1、圖2說(shuō)明第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10的構(gòu)成。
該例的電子設(shè)備10是所謂被稱為智能手機(jī)的高功能便攜電話終端,如圖1(a)所示,在薄型扁平的大致長(zhǎng)方體形狀的框體11的一面?zhèn)?,例如由lcd(liquidcrystaldisplay;液晶顯示器)構(gòu)成的顯示設(shè)備的顯示畫(huà)面12以成為能夠視覺(jué)辨認(rèn)的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。在該顯示畫(huà)面12上,重疊配設(shè)了具有透光性的傳感器部13。在顯示畫(huà)面12中顯示的顯示圖像能夠通過(guò)傳感器部13的指示輸入面13a進(jìn)行觀看。
如圖2所示,電子設(shè)備10由下側(cè)框體11b、主機(jī)板mb、具有顯示畫(huà)面12的lcd、傳感器部13以及上側(cè)框體11a構(gòu)成。在下側(cè)框體11b的內(nèi)部,從下側(cè)框體11b側(cè)依次重疊配置了主機(jī)板mb、具有顯示畫(huà)面12的lcd以及傳感器部13,上側(cè)框體11a對(duì)下側(cè)框體11b進(jìn)行密封。在主機(jī)板mb中,搭載了用于對(duì)傳感器部13進(jìn)行控制的后述的傳感器控制器或用于對(duì)lcd進(jìn)行控制的lcd控制器等用于使電子設(shè)備10產(chǎn)生動(dòng)作所需的各種電路。
在該例中,傳感器部13是電磁感應(yīng)方式的傳感器,具備形成為覆蓋在圖1(b)中由實(shí)線12′包圍示出的顯示畫(huà)面12的顯示區(qū)域的指示輸入面13a。該指示輸入面13a是用于對(duì)位置指示器進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)區(qū)域,由沿著第一方向(框體11的長(zhǎng)邊方向;x軸方向)排列的環(huán)形線圈組15x和沿著與第一方向正交的第二方向(y軸方向)排列的環(huán)形線圈組15y形成。
在該例中,環(huán)形線圈組15x由沿著x軸方向排列的n(n為2以上的整數(shù),例如40)個(gè)環(huán)形線圈x0,x1,…,xn構(gòu)成。此外,在該例中,環(huán)形線圈組15y由沿著y軸方向排列的m(m為2以上的整數(shù),例如20)個(gè)環(huán)形線圈y0,y1,…,ym構(gòu)成。
多個(gè)環(huán)形線圈x0~xn以及y0~ym是例如由ito(氧化銦錫(indiumtinoxide))構(gòu)成的透明導(dǎo)體,且形成在透明基板上。在該例中,環(huán)形線圈組15x和環(huán)形線圈組15y分開(kāi)形成在透明基板的正反面上。
此外,環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈x0~xn配置成沿著指示輸入面13a的x軸方向隔著等間隔順次重合。此外,環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈y0~ym配置成沿著指示輸入面13a的y軸方向隔著等間隔順次重合。
[搭載在電子設(shè)備10上的位置檢測(cè)裝置10n的結(jié)構(gòu)]
接著,參照?qǐng)D3說(shuō)明搭載在電子設(shè)備10上的位置檢測(cè)裝置10n的構(gòu)成例。位置檢測(cè)裝置10n由傳感器部13和傳感器控制器100構(gòu)成,由該位置檢測(cè)裝置10n和位置指示器20構(gòu)成電子設(shè)備10的輸入裝置(輸入設(shè)備)。傳感器部13經(jīng)由省略了圖示的連接器部而連接到設(shè)置在主機(jī)板mb上的傳感器控制器100。
在圖3中,還示出了為了對(duì)電磁感應(yīng)方式的傳感器部13進(jìn)行輸入而被使用的筆型的位置指示器20的電路結(jié)構(gòu)。位置指示器20具備由線圈20l和與該線圈20l并聯(lián)連接的電容器20c構(gòu)成的諧振電路。
連接到傳感器部13的傳感器控制器100構(gòu)成位置檢測(cè)裝置10n的控制電路。該傳感器控制器100具備選擇電路101、發(fā)送接收切換電路102、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110、接收信號(hào)處理電路120和處理控制部130。發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110具備振蕩器111和電流驅(qū)動(dòng)器112。此外,接收信號(hào)處理電路120具備接收放大器121、檢波電路122、lpf(低通濾波器(lowpassfilter))123、采樣/保持電路(在圖3中,記載為s/h)124和a/d(模擬/數(shù)字(analog/digital))轉(zhuǎn)換電路125。處理控制部130由所謂的微處理器構(gòu)成。
選擇電路101連接到傳感器部13的環(huán)形線圈組15x以及環(huán)形線圈組15y。選擇電路101根據(jù)來(lái)自處理控制部130的選擇控制信號(hào),順次選擇傳感器部13的環(huán)形線圈組15x、15y中的要發(fā)送接收信號(hào)的環(huán)形線圈。在選擇電路101中所選擇的環(huán)形線圈連接到發(fā)送接收切換電路102的可動(dòng)端子m。
發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110是用于對(duì)環(huán)形線圈提供信號(hào)的電路,由振蕩器111和電流驅(qū)動(dòng)器112構(gòu)成,振蕩器11產(chǎn)生頻率f0的交流信號(hào)。該交流信號(hào)在被提供給電流驅(qū)動(dòng)器112而被轉(zhuǎn)換為電流之后,提供給發(fā)送接收切換電路102。發(fā)送接收切換電路102通過(guò)處理控制部130的控制,將由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈被連接的連接目標(biāo)(發(fā)送側(cè)端子t或者接收側(cè)端子r)每隔預(yù)定時(shí)間進(jìn)行切換。在發(fā)送側(cè)端子t上連接有電流驅(qū)動(dòng)器112,在接收側(cè)端子r上連接有接收放大器121。
因此,在發(fā)送接收切換電路102選擇了發(fā)送側(cè)端子t時(shí)(發(fā)送時(shí)),對(duì)由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈提供來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器112的交流信號(hào)。此外,在發(fā)送接收切換電路102選擇了接收側(cè)端子r時(shí)(接收時(shí)),與在由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓相應(yīng)的信號(hào)被提供給接收信號(hào)處理電路120。
在接收信號(hào)處理電路120中,被提供與在由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓相應(yīng)的信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)由選擇電路101以及發(fā)送接收切換電路102的接收側(cè)端子r而被提供給接收放大器121被放大,并向檢波電路122送出。
通過(guò)檢波電路122而被檢波的信號(hào)經(jīng)由lpf123以及采樣/保持電路124而被提供給a/d轉(zhuǎn)換電路125。a/d轉(zhuǎn)換電路125將通過(guò)檢波電路122而被檢波的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并提供給處理控制部130。
處理控制部130進(jìn)行用于檢測(cè)位置指示器20的指示位置的控制,且進(jìn)行用于確定位置指示器20在指示輸入面13a上的指示位置的處理。這里,用于檢測(cè)位置指示器20的指示位置的控制是選擇電路101中的環(huán)形線圈的選擇、發(fā)送接收切換電路102中的信號(hào)切換控制、采樣/保持電路124的處理定時(shí)等的控制。
接著,說(shuō)明搭載在電子設(shè)備10上的位置檢測(cè)裝置10n的動(dòng)作。
首先,處理控制部130對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制以切換為選擇電路101連接到發(fā)送側(cè)端子t,將從發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110送出的交流信號(hào)提供給環(huán)形線圈組15x或者環(huán)形線圈組15y中的、由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈。從被提供來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的交流信號(hào)的環(huán)形線圈通過(guò)電磁感應(yīng)而發(fā)送信號(hào)。另外,在該說(shuō)明書(shū)中,將如上所述那樣從位置檢測(cè)裝置10n發(fā)送給位置指示器20的信號(hào)稱為發(fā)送信號(hào)。位置指示器20的諧振電路接收從該環(huán)形線圈發(fā)送的信號(hào),對(duì)電容器20c進(jìn)行充電,使線圈20l產(chǎn)生感應(yīng)電壓,并發(fā)送反射信號(hào)。
接著,處理控制部130對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行切換控制以連接到接收側(cè)端子r。此時(shí),在環(huán)形線圈組15x以及環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈中,根據(jù)從位置指示器20發(fā)送的反射信號(hào)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。從該位置指示器20發(fā)送的反射信號(hào)通過(guò)接收信號(hào)處理電路120而被檢測(cè)。處理控制部130基于在各環(huán)形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的電壓值的電平,計(jì)算出傳感器部13的指示輸入面13a上的x軸方向以及y軸方向的指示位置的坐標(biāo)值。
換言之,處理控制部130基于作為電壓值而被掌握的各環(huán)形線圈接收到的接收信號(hào)的信號(hào)電平,計(jì)算出傳感器部13的指示輸入面13a上的x軸方向以及y軸方向的指示位置的坐標(biāo)值。并且,處理控制部130將計(jì)算出的坐標(biāo)值的信息提供給例如主機(jī)板的lcd控制器,使得進(jìn)行與指示位置相應(yīng)的顯示控制。另外,在該說(shuō)明書(shū)中,將如上所述那樣從位置指示器20發(fā)送且位置檢測(cè)裝置10n接收的信號(hào)(反射信號(hào))稱為接收信號(hào)。
這樣,由傳感器部13和傳感器控制器100構(gòu)成的位置檢測(cè)裝置10n通過(guò)重復(fù)向位置指示器20的信號(hào)的發(fā)送和來(lái)自位置指示器20的反射信號(hào)的接收,確定通過(guò)位置指示器20而被指示的指示輸入面13a上的指示位置。
[向位置指示器20的信號(hào)的發(fā)送]
接著,參照?qǐng)D4說(shuō)明在位置檢測(cè)裝置10n中進(jìn)行的對(duì)位置指示器20發(fā)送信號(hào)的環(huán)形線圈的選擇和通過(guò)所選擇的環(huán)形線圈而發(fā)送的信號(hào)。另外,在位置檢測(cè)裝置10n中,由于在環(huán)形線圈組15x、15y中分別使用同樣的方法而選擇要發(fā)送信號(hào)的環(huán)形線圈,并通過(guò)該選擇的環(huán)形線圈而發(fā)送預(yù)定的信號(hào),所以在此為了簡(jiǎn)化說(shuō)明,以在環(huán)形線圈組15x中選擇要發(fā)送信號(hào)的環(huán)形線圈而發(fā)送預(yù)定的信號(hào)的情況為例進(jìn)行具體說(shuō)明。
圖4(a)是在從環(huán)形線圈組15x的左端起第13個(gè)環(huán)形線圈x12上有位置指示器20時(shí),對(duì)環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈x0~xn的每一個(gè)中的接收信號(hào)的信號(hào)電平(電壓值)進(jìn)行測(cè)量而表示的圖表。此外,圖4(b)是用于說(shuō)明通過(guò)所選擇的環(huán)形線圈而發(fā)送預(yù)定的信號(hào)的情況的圖。
在圖4(a)所示的圖表中,橫軸表示環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈的位置,縱軸表示在各環(huán)形線圈中接收到的接收信號(hào)的信號(hào)電平。在該例中,位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12中的接收信號(hào)的信號(hào)電平最高,隨著環(huán)形線圈離環(huán)形線圈x12越遠(yuǎn)則接收信號(hào)的信號(hào)電平越低。
但是,環(huán)形線圈組15x中的接收信號(hào)的信號(hào)電平的分布(接收信號(hào)分布)并非隨著離接收信號(hào)的信號(hào)電平最高的位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12越遠(yuǎn)而接收信號(hào)的信號(hào)電平線性地降低。如圖4(a)所示,接收信號(hào)的信號(hào)電平在與接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最大的位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12相鄰的環(huán)形線圈x9以及x15中信號(hào)電平降低至“-400”附近之后,隨著遠(yuǎn)離環(huán)形線圈x12而信號(hào)電平緩慢地增加,最終信號(hào)電平收斂為“0”附近。
即,在傳感器部13中,位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12中的接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最大,在由環(huán)形線圈x10、x11、x12、x13、x14構(gòu)成的區(qū)域中形成所謂的主瓣。并且,在該主瓣的兩側(cè),形成相對(duì)于主瓣而言信號(hào)電平的朝向成為相反方向(負(fù)方向)的所謂的旁瓣。該旁瓣的一個(gè)將環(huán)形線圈x9作為負(fù)方向的頂點(diǎn)來(lái)形成,另一個(gè)將環(huán)形線圈x15作為負(fù)方向的頂點(diǎn)來(lái)形成。
作為形成這樣的旁瓣的要因,認(rèn)為環(huán)形線圈的位置關(guān)系、因來(lái)自位置指示器20的反射信號(hào)而在各環(huán)形線圈中所感應(yīng)的磁場(chǎng)的朝向等各種要素產(chǎn)生關(guān)系。并且,從圖4(a)所示的接收信號(hào)分布考慮,可以說(shuō)位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12和夾著該環(huán)形線圈x12而接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈x9、x15較大地受到來(lái)自位置指示器20的反射信號(hào)的影響。
反過(guò)來(lái)考慮,在從位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12對(duì)位置指示器20發(fā)送信號(hào)時(shí),若從夾著該環(huán)形線圈x12而接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈x9、x15也發(fā)送信號(hào),則能夠使該位置指示器20的線圈20l有效率地產(chǎn)生感應(yīng)電壓。因此,考慮對(duì)環(huán)形線圈x12和環(huán)形線圈x9、x15提供相同的信號(hào)。
但是,根據(jù)這三個(gè)環(huán)形線圈x9、x12、x15的位置關(guān)系,若在從環(huán)形線圈x12發(fā)送信號(hào)時(shí)想要對(duì)這些環(huán)形線圈也提供相同的信號(hào),則相對(duì)于在環(huán)形線圈x12中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)而言,在環(huán)形線圈x9、x15中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向成為相反方向。因此,若對(duì)環(huán)形線圈x9、x12、x15提供相同的信號(hào),則在環(huán)形線圈x12中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)和在環(huán)形線圈x9、x15中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)相抵消。此時(shí),與只從環(huán)形線圈x12對(duì)位置指示器20提供信號(hào)的情況相比,對(duì)位置指示器20提供的信號(hào)被減少。
因此,在該例的情況下,對(duì)接收到的信號(hào)的信號(hào)電平成為最大的位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12提供來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)(第一信號(hào)),對(duì)接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈x9、x15,使來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的第一信號(hào)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn),提供相對(duì)于該第一信號(hào)成為相反相位的信號(hào)(第二信號(hào))。于是,如圖4(a)的圖表的下側(cè)所示,在位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12中流過(guò)的信號(hào)和在接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈x9、x15中流過(guò)的信號(hào)中,信號(hào)流過(guò)的朝向成為相反。
由此,如圖4(b)所示,在相鄰的環(huán)形線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向相同,能夠防止在環(huán)形線圈x12中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)和在環(huán)形線圈x9、x15中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)相互抵消。因此,與只從接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最大的位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈x12提供信號(hào)的情況相比,能夠大幅增加對(duì)位置指示器20提供的信號(hào)。
此外,在位置指示器20的傳感器部13上,即使是在環(huán)形線圈x12的左右任一個(gè)方向上有偏差的情況下,位置指示器20也不僅從環(huán)形線圈x12接受信號(hào)的提供,還能夠從環(huán)形線圈x9或環(huán)形線圈x15接受信號(hào)的提供。因此,與以往相比,能夠大幅增加對(duì)位置指示器20提供的信號(hào)的提供。
并且,在該例的位置檢測(cè)裝置10n中,成為選擇電路101具備相位反轉(zhuǎn)電路的結(jié)構(gòu),使得在接收信號(hào)分布中的與主瓣的頂點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的環(huán)形線圈中,從發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110提供第一信號(hào),在與旁瓣的頂點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的環(huán)形線圈中,提供與第一信號(hào)成為相反相位的第二信號(hào)。
[選擇電路101的構(gòu)成例和其動(dòng)作]
參照?qǐng)D5說(shuō)明該例的位置檢測(cè)裝置10n的選擇電路101的構(gòu)成例。如圖5所示,在環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈x0~xn的每一個(gè)中,設(shè)置有相位反轉(zhuǎn)電路1x(1)、1x(2)、…和開(kāi)關(guān)電路2x(1)、2x(2)、…。此外,在環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈y0~ym的每一個(gè)中,設(shè)置有相位反轉(zhuǎn)電路1y(1)、1y(2)、…和開(kāi)關(guān)電路2y(1)、2y(2)、…。
以下,除了特別區(qū)分表示的情況之外,將相位反轉(zhuǎn)電路1x(1)、1x(2)、…統(tǒng)稱而記載為相位反轉(zhuǎn)電路1x,將開(kāi)關(guān)電路2x(1)、2x(2)、…統(tǒng)稱而記載為開(kāi)關(guān)電路2x。同樣地,將相位反轉(zhuǎn)電路1y(1)、1y(2)、…統(tǒng)稱而記載為相位反轉(zhuǎn)電路1y,將開(kāi)關(guān)電路2y(1)、2y(2)、…統(tǒng)稱而記載為開(kāi)關(guān)電路2y。此外,該例的開(kāi)關(guān)電路2x、2y具備端子a、b,是能夠通過(guò)處理控制部130的控制而不切換到端子a、b或者任一個(gè)端子,將環(huán)形線圈設(shè)為不與發(fā)送接收切換電路102的可動(dòng)端子連接的狀態(tài)的開(kāi)關(guān)電路。
并且,在從環(huán)形線圈組15x對(duì)位置指示器20發(fā)送信號(hào)時(shí),選擇電路101將連接到位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈的開(kāi)關(guān)電路2x切換到端子a側(cè),將連接到接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的環(huán)形線圈的開(kāi)關(guān)電路2x切換到端子b側(cè)。通過(guò)這樣切換,使得對(duì)位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈提供來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的第一信號(hào),同時(shí)使得對(duì)接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈提供通過(guò)相位反轉(zhuǎn)電路1x而被相位反轉(zhuǎn)的第一信號(hào)。因此,在該接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈中,被提供與該第一信號(hào)成為相反相位的第二信號(hào)。由此,如使用圖4(b)所說(shuō)明,從位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈和接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的環(huán)形線圈分別以信號(hào)不會(huì)抵消的方式對(duì)位置指示器20發(fā)送信號(hào)。
另一方面,在由環(huán)形線圈組15x接收來(lái)自位置指示器20的反射信號(hào)時(shí),連接到環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈的開(kāi)關(guān)電路2x被切換到端子a側(cè)。由此,與以往的情況相同地,環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈連接到發(fā)送接收切換電路102的可動(dòng)端子m,進(jìn)行位置指示器20的指示位置的檢測(cè)。
另外,在該例中,關(guān)于選擇電路101的動(dòng)作,說(shuō)明了通過(guò)環(huán)形線圈組15x進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收的情況,但即使是在通過(guò)環(huán)形線圈組15y進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收的情況下,連接到構(gòu)成環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈的開(kāi)關(guān)電路2y也與開(kāi)關(guān)電路2x的情況同樣地進(jìn)行動(dòng)作。
[處理控制部130的控制處理]
接著,參照?qǐng)D6的流程圖說(shuō)明在第一實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10n中,根據(jù)處理控制部130的控制而被執(zhí)行的位置指示器20的指示位置的檢測(cè)處理。圖6是用于說(shuō)明在位置檢測(cè)裝置10n中執(zhí)行的指示位置的檢測(cè)處理的流程圖。
首先,處理控制部130對(duì)選擇電路101進(jìn)行控制以使順次選擇環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈x0~xn,且對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制以使重復(fù)向由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈的信號(hào)的提供和基于所選擇的環(huán)形線圈的信號(hào)的接收,執(zhí)行對(duì)接收到的信號(hào)的信號(hào)電平成為最大的環(huán)形線圈進(jìn)行檢測(cè)的處理(步驟s1)。以下,將該步驟s1的處理稱為x軸全局掃描。
具體說(shuō)明該x軸全局掃描。首先,處理控制部130對(duì)選擇電路101進(jìn)行控制,將連接到環(huán)形線圈組15x中的例如第1個(gè)環(huán)形線圈x0的開(kāi)關(guān)電路2x(1)切換到端子a側(cè),將環(huán)形線圈x0連接到發(fā)送接收切換電路102的可動(dòng)端子m的同時(shí),對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制,以使可動(dòng)端子m選擇發(fā)送側(cè)端子t,將從發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110提供的頻率f0的信號(hào)發(fā)送給環(huán)形線圈x0。
接著,處理控制部130對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制,以使可動(dòng)端子m選擇接收側(cè)端子r,將通過(guò)環(huán)形線圈x0接收到的來(lái)自位置指示器20的信號(hào)提供給接收信號(hào)處理電路120,檢測(cè)接收信號(hào)的信號(hào)電平。處理控制部130通過(guò)對(duì)構(gòu)成環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈x0~xn進(jìn)行這樣的信號(hào)的發(fā)送接收處理,確定位置指示器20是否靠近或者接觸指示輸入面13a以及在靠近或者接觸的情況下確定正下方的x軸方向的環(huán)形線圈。
并且,若x軸全局掃描結(jié)束,則處理控制部130判別是否存在接收信號(hào)的信號(hào)電平(電壓值)為一定值以上的環(huán)形線圈(步驟s2)。該步驟s2的判別處理是判別位置指示器20是否在位置檢測(cè)裝置10n的有效讀取高度內(nèi)的處理。在步驟s2的判別處理中,判別為不存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈的時(shí),由于位置指示器20是既沒(méi)有靠近也沒(méi)有接觸指示輸入面13a的狀態(tài),所以處理控制部130重復(fù)從步驟s1起的處理。
在步驟s2的判別處理中,判別為存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈的情況下,處理控制部130基于步驟s1中的處理結(jié)果,提取(確定)在環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈中的、接收信號(hào)的信號(hào)電平最高的峰線圈(peakcoil)和接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的底線圈(bottomcoil),并存儲(chǔ)該線圈號(hào)(步驟s3)。例如,在圖4(a)所示的例的情況下,在步驟s3中,接收信號(hào)的信號(hào)電平最高的環(huán)形線圈x12作為峰線圈而被提取,接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的2個(gè)環(huán)形線圈x9、x15作為底線圈而被提取。
接著,處理控制部130對(duì)選擇電路101進(jìn)行控制,以使順次選擇環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈y0~ym,且對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制,重復(fù)向由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈的信號(hào)的提供和基于所選擇的環(huán)形線圈的信號(hào)的接收,并執(zhí)行對(duì)接收到的信號(hào)的信號(hào)電平高的環(huán)形線圈進(jìn)行檢測(cè)的處理(步驟s4)。以下,將該步驟s4的處理稱為y軸全局掃描。
在步驟s4中,處理控制部130首先對(duì)選擇電路101進(jìn)行控制,將連接到環(huán)形線圈組15y中的例如第1個(gè)環(huán)形線圈y0的開(kāi)關(guān)電路2y(1)切換到端子a側(cè),將環(huán)形線圈y0連接到發(fā)送接收切換電路102的可動(dòng)端子m的同時(shí),對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制,以使可動(dòng)端子m選擇發(fā)送側(cè)端子t,將從發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110提供的頻率f0的信號(hào)發(fā)送給環(huán)形線圈y0。
接著,處理控制部130對(duì)發(fā)送接收切換電路102進(jìn)行控制,以使可動(dòng)端子m選擇接收側(cè)端子r,將通過(guò)環(huán)形線圈y0接收到的來(lái)自位置指示器20的信號(hào)提供給接收信號(hào)處理電路120,檢測(cè)接收信號(hào)的信號(hào)電平。處理控制部130通過(guò)對(duì)構(gòu)成環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈y0~ym進(jìn)行這樣的信號(hào)的發(fā)送接收處理,確定位置指示器20是否靠近或者接觸指示輸入面13a以及在靠近或者接觸的情況下確定正下方的y軸方向的環(huán)形線圈。
并且,處理控制部130基于步驟s4中的處理結(jié)果,提取(確定)在環(huán)形線圈組15y的環(huán)形線圈中的、接收信號(hào)的信號(hào)電平最高的峰線圈和接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的底線圈,并存儲(chǔ)該線圈號(hào)(步驟s5)。另外,在y軸全局掃描之后,不進(jìn)行與上述的步驟s2對(duì)應(yīng)的判別處理是因?yàn)槿缦略颍涸诓襟Es4的處理的階段,通過(guò)步驟s2的判別處理而被判別為位置指示器20在位置檢測(cè)裝置10n的有效讀取高度以內(nèi),不需要再次判別。
此外,在步驟s1、s4的處理中,處理控制部130可以不選擇環(huán)形線圈組15x、15y的全部環(huán)形線圈,而是將環(huán)形線圈隔1個(gè)、隔2個(gè)這樣適當(dāng)?shù)亻g拔而選擇。此外,可以將對(duì)于一個(gè)環(huán)形線圈的信號(hào)的發(fā)送接收進(jìn)行多次。進(jìn)一步,對(duì)于各環(huán)形線圈的發(fā)送時(shí)間以及對(duì)于各環(huán)形線圈的接收時(shí)間必須相等,但發(fā)送時(shí)間和接收時(shí)間未必相同。
接著,處理控制部130將環(huán)形線圈組15x中的峰線圈作為中心,對(duì)與該峰線圈相鄰的預(yù)定的數(shù)目的環(huán)形線圈例如5個(gè)環(huán)形線圈進(jìn)行作為進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收的處理的x軸扇形掃描(步驟s6)。在該信號(hào)的發(fā)送接收中,通過(guò)環(huán)形線圈而發(fā)送信號(hào)時(shí),即在發(fā)送接收切換電路102中選擇發(fā)送側(cè)端子t時(shí),處理控制部130對(duì)選擇電路101進(jìn)行控制以通過(guò)峰線圈和底線圈而發(fā)送信號(hào)。
具體而言,處理控制部130進(jìn)行控制,使得關(guān)于連接到峰線圈的開(kāi)關(guān)電路2x,切換到端子a側(cè),關(guān)于連接到底線圈的開(kāi)關(guān)電路2x,切換到端子b側(cè)。通過(guò)該控制,從峰線圈發(fā)送與來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)(第一信號(hào))相應(yīng)的信號(hào),從底線圈發(fā)送與將來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)(第一信號(hào))進(jìn)行了相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)(第二信號(hào))相應(yīng)的信號(hào)。因此,能夠以從峰線圈發(fā)送的信號(hào)和從底線圈發(fā)送的信號(hào)不會(huì)抵消的方式對(duì)位置指示器20提供信號(hào)。
另一方面,在接收來(lái)自位置指示器20的信號(hào)時(shí),即在發(fā)送接收切換電路102中選擇接收側(cè)端子r時(shí),處理控制部130按照線圈號(hào)的升序(或者降序)切換環(huán)形線圈(該例中為5個(gè))。通過(guò)該x軸扇形掃描,在峰線圈的附近能夠準(zhǔn)確地確定位置指示器20的指示位置。
接著,處理控制部130將環(huán)形線圈組15y中的峰線圈作為中心,對(duì)與該峰線圈相鄰的預(yù)定的數(shù)目的環(huán)形線圈例如5個(gè)環(huán)形線圈進(jìn)行作為進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收的處理的y軸扇形掃描(步驟s7)。在該信號(hào)的發(fā)送接收中,通過(guò)環(huán)形線圈而發(fā)送信號(hào)時(shí),即在發(fā)送接收切換電路102中選擇發(fā)送側(cè)端子t時(shí),處理控制部130對(duì)選擇電路101進(jìn)行控制以通過(guò)峰線圈和底線圈而發(fā)送信號(hào)。
具體而言,處理控制部130進(jìn)行控制,使得關(guān)于連接到峰線圈的開(kāi)關(guān)電路2y,切換到端子a側(cè),關(guān)于連接到底線圈的開(kāi)關(guān)電路2y,切換到端子b側(cè)。通過(guò)該控制,從峰線圈發(fā)送與來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)(第一信號(hào))相應(yīng)的信號(hào),從底線圈發(fā)送與將來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)(第一信號(hào))進(jìn)行了相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)(第二信號(hào))相應(yīng)的信號(hào)。因此,能夠以從峰線圈發(fā)送的信號(hào)和從底線圈發(fā)送的信號(hào)不會(huì)抵消的方式對(duì)位置指示器20提供信號(hào)。
另一方面,在接收來(lái)自位置指示器20的信號(hào)時(shí),即在發(fā)送接收切換電路102中選擇接收側(cè)端子r時(shí),處理控制部130按照升序(或者降序)切換環(huán)形線圈(該例中為5個(gè))。通過(guò)該y軸扇形掃描,在峰線圈的附近能夠準(zhǔn)確地確定位置指示器20的指示位置。
若步驟s7的y軸扇形掃描動(dòng)作結(jié)束,則處理控制部130判別在步驟s6、s7的處理中獲得的接收信號(hào)的信號(hào)電平的最大值是否為預(yù)先設(shè)定的一定值以上(步驟s8)。該步驟s8的判別處理是判別位置指示器20是否在位置檢測(cè)裝置10n的有效讀取高度內(nèi)的處理。在步驟s8的判別處理中判別為不存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈時(shí),判別為位置指示器20是既沒(méi)有靠近也沒(méi)有接觸指示輸入面13a的狀態(tài),處理控制部130重復(fù)從步驟s1起的處理。
另一方面,在步驟s8的判別處理中判別為存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈的情況下,處理控制部130基于步驟s6的x軸扇形掃描和步驟s7的y軸扇形掃描的處理結(jié)果,提取(確定)環(huán)形線圈組15x和環(huán)形線圈組15y的每一個(gè)中的峰線圈和底線圈。
另外,在步驟s6的x軸扇形掃描和步驟s7的y軸扇形掃描中,由于將峰線圈作為中心對(duì)預(yù)定的數(shù)目的環(huán)形線圈進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收,所以有時(shí)在該范圍內(nèi)不存在底線圈。此時(shí),基于通過(guò)步驟s1~步驟s5的處理而提取的峰線圈和底線圈的位置關(guān)系,提取(確定)對(duì)于在步驟s9中所提取的峰線圈的底線圈。
具體而言,如圖4(a)所示,若環(huán)形線圈x12作為峰線圈而被提取,環(huán)形線圈x9、x15作為底線圈而被提取,則對(duì)于峰線圈的底線圈成為從峰線圈起前后相差3個(gè)線圈量的位置的環(huán)形線圈。因此,若在步驟s9中提取出峰線圈,則基于在步驟s1~步驟s5的處理中所提取的峰線圈和底線圈的位置關(guān)系,例如將從該峰線圈起前后相差3個(gè)線圈量的位置的環(huán)形線圈提取(確定)為底線圈。
并且,處理控制部130基于在步驟s9中所提取的環(huán)形線圈組15x的峰線圈的位置和環(huán)形線圈組15y的峰線圈的位置,計(jì)算出表示位置指示器20在指示輸入面13a上的指示位置的坐標(biāo)值(步驟s10)。這里計(jì)算出的坐標(biāo)值被提供給設(shè)置在主機(jī)板mb上的未圖示的lcd控制器等,用于顯示控制等。并且,處理控制部130重復(fù)從步驟s6起的處理。
這樣,在搭載在該第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10上的位置檢測(cè)裝置10n中,通過(guò)x軸全局掃描以及y軸全局掃描而提取峰線圈和底線圈。即,在位置檢測(cè)裝置10n中,基于從位置指示器20發(fā)送的反射信號(hào)在傳感器部13中的接收信號(hào)分布,確定發(fā)送信號(hào)的峰線圈和底線圈。
并且,在x軸扇形掃描以及y軸扇形掃描中,在對(duì)位置指示器20發(fā)送信號(hào)時(shí),能夠以從峰線圈發(fā)送的信號(hào)和從底線圈發(fā)送的信號(hào)不會(huì)抵消的方式進(jìn)行發(fā)送。由此,能夠增加從傳感器部13對(duì)位置指示器20提供的信號(hào)。并且,也不需要加大傳感器部13的環(huán)形線圈或者使用高電壓、大電流來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路。
[第二實(shí)施方式圖7~圖12]
[電子設(shè)備10a的結(jié)構(gòu)]
參照?qǐng)D7、圖8說(shuō)明第二實(shí)施方式的電子設(shè)備10a的結(jié)構(gòu)。
該例的電子設(shè)備10也與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10同樣是所謂被稱為智能手機(jī)的高功能便攜電話終端。在該第二實(shí)施方式中,例示除了與顯示畫(huà)面12重疊配置的傳感器部13以外,還在顯示畫(huà)面12的周邊部設(shè)置有例如具備觸摸傳感器功能的輔助輸入部14a、14b的電子設(shè)備10a進(jìn)行說(shuō)明。
并且,如圖7(a)、(b)所示,在輔助輸入部14a、14b中,分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置有環(huán)形線圈16a、16b。除了這些點(diǎn)之外,該第二實(shí)施方式的電子設(shè)備10a與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10大致同樣地構(gòu)成。因此,在用于第二實(shí)施方式的電子設(shè)備10a的說(shuō)明的圖7~圖12中,對(duì)與使用圖1~圖6來(lái)說(shuō)明的第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10同樣地構(gòu)成的部分或者對(duì)應(yīng)的部分賦予相同的參照標(biāo)記,關(guān)于這些部分的詳細(xì)的說(shuō)明因重復(fù)所以省略。
如圖7(a)所示,第二實(shí)施方式的電子設(shè)備10a在框體11的長(zhǎng)邊方向(x軸方向)的一側(cè)(圖7的左側(cè)),與顯示畫(huà)面12不同區(qū)域且靠近顯示畫(huà)面12設(shè)置有輔助輸入部14a、14b。該輔助輸入部14a、14b例如配置靜電傳感器而構(gòu)成,且被分配各應(yīng)用的菜單顯示功能或取消功能等使用頻度高的特定功能。并且,在框體11的與輔助輸入部14a、14b對(duì)應(yīng)的部分中,如圖7(b)所示,設(shè)置有與傳感器部13相同的電磁感應(yīng)方式的輔助傳感器部16。該輔助傳感器部16分別對(duì)應(yīng)于輔助輸入部14a、14b而具備環(huán)形線圈16a、16b。
輔助傳感器部16可以在透明基板上通過(guò)透明導(dǎo)體而形成環(huán)形線圈16a、16b,但由于不在顯示畫(huà)面12上重疊,所以也可以在不透明的基板上通過(guò)不透明的導(dǎo)體而形成環(huán)形線圈16a、16b。
[搭載在電子設(shè)備10a上的位置檢測(cè)裝置10x的結(jié)構(gòu)]
接著,參照?qǐng)D8說(shuō)明搭載在電子設(shè)備10a上的位置檢測(cè)裝置10x的構(gòu)成例。位置檢測(cè)裝置10x通過(guò)傳感器部13和輔助傳感器部16經(jīng)由省略了圖示的連接器部連接到在主機(jī)板mb上設(shè)置的傳感器控制器100a而構(gòu)成。該傳感器控制器100a構(gòu)成位置檢測(cè)裝置10x的控制電路。
在圖8的例中,還示出了為了對(duì)作為電磁感應(yīng)方式的傳感器的傳感器部13和輔助傳感器部16進(jìn)行輸入而使用的位置指示器20的電路結(jié)構(gòu)。位置指示器20與第一實(shí)施方式中的位置指示器20相同。
與第一實(shí)施方式的電子設(shè)備10中的傳感器控制器100同樣地,傳感器控制器100a對(duì)傳感器部13的環(huán)形線圈組15x以及15y的多個(gè)環(huán)形線圈x0~xn以及y0~ym分別進(jìn)行與第一實(shí)施方式中的x軸全局掃描、y軸全局掃描、x軸扇形掃描以及y軸扇形掃描同樣的控制,且對(duì)使用了輔助傳感器部16的2個(gè)環(huán)形線圈16a、16b的位置指示器20的檢測(cè)處理進(jìn)行控制。
傳感器控制器100a根據(jù)傳感器部13中的x軸全局掃描、y軸全局掃描、x軸扇形掃描以及y軸扇形掃描的結(jié)果,進(jìn)行指示輸入面13a上的、位置指示器20的指示位置的檢測(cè)處理。進(jìn)一步,傳感器控制器100a根據(jù)關(guān)于在輔助傳感器部16上設(shè)置的2個(gè)環(huán)形線圈16a、16b的檢測(cè)結(jié)果,進(jìn)行在哪一個(gè)輔助輸入部14a、14b中檢測(cè)到位置指示器20的檢測(cè)處理。
并且,在與顯示畫(huà)面12對(duì)應(yīng)的指示輸入面13a以及輔助輸入部14a、14b中的哪一個(gè)中都沒(méi)有檢測(cè)到位置指示器20時(shí),傳感器控制器100a對(duì)于傳感器部13,針對(duì)傳感器部13的全部環(huán)形線圈x0~xn以及y0~ym進(jìn)行全局掃描,對(duì)于輔助傳感器部16,將環(huán)形線圈16a、16b以預(yù)定的時(shí)間間隔交替地進(jìn)行檢測(cè)處理。
此外,在指示輸入面13a中檢測(cè)到位置指示器20時(shí),傳感器控制器100a對(duì)于傳感器部13,通過(guò)位置指示器20的檢測(cè)位置的附近的多個(gè)環(huán)形線圈進(jìn)行x軸扇形掃描以及y軸扇形掃描,另一方面,對(duì)于輔助傳感器部16,進(jìn)行控制以在該例中停止位置指示器20的檢測(cè)。
同樣地,在輔助輸入部14a、14b中的任一個(gè)中檢測(cè)到位置指示器20時(shí),傳感器控制器100a將環(huán)形線圈16a、16b以預(yù)定的時(shí)間間隔交替地掃描。此時(shí),傳感器控制器100a進(jìn)行控制以停止傳感器部13中的位置指示器20的檢測(cè)。另外,也可以只針對(duì)靠近輔助傳感器部16的傳感器部13的邊緣部的區(qū)域的環(huán)形線圈,進(jìn)行基于預(yù)定的速度的一部分中的檢測(cè)。
這樣,該例的位置檢測(cè)裝置10x具備傳感器部13和輔助傳感器部16,且在其中分別進(jìn)行位置指示器20的檢測(cè)動(dòng)作。因此,如圖8所示,位置檢測(cè)裝置10x對(duì)圖3所示的第一實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10n設(shè)置了輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b、傳感器切換電路103、104、發(fā)送接收切換電路105、選擇電路106。
在該第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x中,輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b比構(gòu)成環(huán)形線圈組15x、環(huán)形線圈組15y的環(huán)形線圈小。因此,有時(shí)僅僅從輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b不能對(duì)位置指示器20提供充分的能量的信號(hào)。
因此,在第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x中,在通過(guò)輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b而檢測(cè)位置指示器20的情況下,不僅從環(huán)形線圈16a、16b發(fā)送信號(hào),還從相鄰的傳感器部13的環(huán)形線圈同時(shí)發(fā)送信號(hào)。此時(shí)使用的環(huán)形線圈使用在環(huán)形線圈16a或者環(huán)形線圈16b接收來(lái)自位置指示器20的信號(hào)時(shí)接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈。
通過(guò)這樣,與第一實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10n的情況同樣地,從對(duì)位置指示器20產(chǎn)生較大作用的環(huán)形線圈發(fā)送信號(hào),能夠有效率地對(duì)位置指示器20提供信號(hào)。
以下,具體說(shuō)明第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x的構(gòu)成例。
位置檢測(cè)裝置10x由傳感器部13、輔助傳感器部16和傳感器控制器100a構(gòu)成,由該位置檢測(cè)裝置10x和位置指示器20構(gòu)成電子設(shè)備10的輸入裝置(輸入設(shè)備)。
連接到傳感器部13的傳感器控制器100a構(gòu)成位置檢測(cè)裝置10x的控制電路。該傳感器控制器100a具備選擇電路101、發(fā)送接收切換電路102、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110、接收信號(hào)處理電路120、傳感器切換電路103、104、選擇電路106和處理控制部130a。
傳感器切換電路103是用于基于處理控制部130a的控制,將從發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110提供的信號(hào)選擇性地提供給傳感器部13以及輔助傳感器部16的電路。該傳感器切換電路103的可動(dòng)端子m連接到發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的輸出端,端子d連接到發(fā)送接收切換電路102的發(fā)送側(cè)端子t,端子k連接到發(fā)送接收切換電路102、105的發(fā)送側(cè)端子t。
傳感器切換電路104是用于通過(guò)處理控制部130a的控制,將傳感器部13或者輔助傳感器部16選擇性地連接到后級(jí)的接收信號(hào)處理電路120的電路。該傳感器切換電路104具備一個(gè)可動(dòng)端子m、和端子k、d,可動(dòng)端子m連接到接收信號(hào)處理電路120的輸入端,端子d連接到發(fā)送接收切換電路102的接收側(cè)端子r,端子k連接到發(fā)送接收切換電路105的接收側(cè)端子r。
發(fā)送接收切換電路105是用于通過(guò)處理控制部130a的控制,切換輔助傳感器部16中的信號(hào)的發(fā)送接收的電路。發(fā)送接收切換電路105具備端子r、t和可動(dòng)端子m,端子r連接到傳感器切換電路104的端子k,端子t連接到傳感器切換電路103的端子k,可動(dòng)端子m連接到后述的選擇電路106的輸出端。并且,與發(fā)送接收切換電路102同樣地,發(fā)送接收切換電路105通過(guò)處理控制部130a的控制,由選擇電路106所選擇的環(huán)形線圈被連接的連接目標(biāo)(發(fā)送側(cè)端子t或者接收側(cè)端子r)每隔預(yù)定時(shí)間進(jìn)行切換,發(fā)送和接收以時(shí)分方式進(jìn)行切換。
選擇電路106是用于通過(guò)傳感器控制器100a的控制,經(jīng)由發(fā)送接收切換電路105而將發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110或者接收信號(hào)處理電路120選擇性地連接到輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a以及16b中的任一個(gè)的電路。該選擇電路106具有2個(gè)輸入端子和1個(gè)輸出端子,一個(gè)輸入端子連接到環(huán)形線圈16a,另一個(gè)輸入端子連接到環(huán)形線圈16b,輸出端子連接到發(fā)送接收切換電路105的可動(dòng)端子m。并且,該選擇電路106通過(guò)處理控制部130a的控制,選擇環(huán)形線圈16a以及16b中的任一個(gè)。
傳感器切換電路103以及傳感器切換電路104通過(guò)處理控制部130a的控制,在傳感器部13中檢測(cè)位置指示器20時(shí)被切換到端子d,在輔助傳感器部16中檢測(cè)位置指示器20時(shí)被切換到端子k側(cè)。這樣,通過(guò)處理控制部130a的控制而將傳感器切換電路103的端子k連接到發(fā)送接收切換電路102和發(fā)送接收切換電路105的發(fā)送側(cè)端子t側(cè)是為了不僅從環(huán)形線圈16a或者環(huán)形線圈16b向位置指示器20發(fā)送信號(hào),還從相鄰的環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈向位置指示器20發(fā)送信號(hào)。
處理控制部130a是用于控制傳感器控制器100a的各部的電路。具體而言,處理控制部130a進(jìn)行選擇電路101以及選擇電路106中的環(huán)形線圈的選擇控制,且進(jìn)行傳感器切換電路103以及傳感器切換電路104和發(fā)送接收切換電路102以及發(fā)送接收切換電路105的切換控制。此外,處理控制部130a進(jìn)行傳感器部13中的位置指示器20的指示位置的檢測(cè)處理,且進(jìn)行輔助傳感器部16中的位置指示器20的檢測(cè)處理。
在如以上的結(jié)構(gòu)中,處理控制部130a在傳感器部13中的位置指示器20的檢測(cè)時(shí),將傳感器切換電路103以及傳感器切換電路104切換到端子d側(cè)。由此,發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的輸出端通過(guò)傳感器切換電路103連接到發(fā)送接收切換電路102的發(fā)送側(cè)端子t,此外,發(fā)送接收切換電路102的接收側(cè)端子r通過(guò)傳感器切換電路104連接到接收信號(hào)處理電路120的輸入端。
并且,在發(fā)送接收切換電路102選擇了發(fā)送側(cè)端子t時(shí)(發(fā)送時(shí)),對(duì)由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈提供來(lái)自電流驅(qū)動(dòng)器112的交流信號(hào)。由此,在環(huán)形線圈組15x或者環(huán)形線圈組15y中的、由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈中,被提供來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào),且從該環(huán)形線圈送出信號(hào)。此時(shí),在該環(huán)形線圈的附近有位置指示器20時(shí),位置指示器20的諧振電路接受從該環(huán)形線圈送出的信號(hào)的提供,蓄積能量。
此外,在發(fā)送接收切換電路102選擇了接收側(cè)端子r時(shí)(接收時(shí)),與在由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓相應(yīng)的信號(hào)被提供給接收信號(hào)處理電路120。由此,當(dāng)位置指示器20在傳感器部13上進(jìn)行位置指示時(shí),在環(huán)形線圈組15x以及環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈中,根據(jù)從該位置指示器20發(fā)送的反射信號(hào)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。此時(shí),來(lái)自環(huán)形線圈組15x、環(huán)形線圈組15y中的、由選擇電路101所選擇的環(huán)形線圈的信號(hào)被提供給接收信號(hào)處理電路120,接收信號(hào)的信號(hào)電平被檢測(cè),用于指示位置的計(jì)算。
此外,在該第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x中,對(duì)于傳感器部13,也對(duì)環(huán)形線圈組15x和環(huán)形線圈組15y分別進(jìn)行x軸全局掃描和x軸扇形掃描以及y軸全局掃描和y軸扇形掃描。并且,至少在扇形掃描時(shí),從作為全局掃描時(shí)檢測(cè)到的接收信號(hào)的信號(hào)電平最高的環(huán)形線圈的峰線圈和作為接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的環(huán)形線圈的底線圈發(fā)送信號(hào)。此時(shí),也與第一實(shí)施方式的情況同樣地,在底線圈中,被提供將對(duì)峰線圈提供的第一信號(hào)進(jìn)行了相位反轉(zhuǎn)而設(shè)為相反相位的第二信號(hào)。由此,在對(duì)于傳感器部13的位置指示器20的檢測(cè)處理時(shí),能夠有效率地提供對(duì)位置指示器20所需的能量的信號(hào)。
接著,在輔助傳感器部16中的位置指示器20的檢測(cè)處理時(shí),處理控制部130a將傳感器切換電路103以及傳感器切換電路104切換到端子k側(cè)。由此,發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的輸出端通過(guò)傳感器切換電路103連接到發(fā)送接收切換電路102、105的發(fā)送側(cè)端子t。此外,發(fā)送接收切換電路102、105的接收側(cè)端子r通過(guò)傳感器切換電路104連接到接收信號(hào)處理電路120的輸入端。
此時(shí),選擇電路106通過(guò)處理控制部130a的控制,交替地選擇2個(gè)環(huán)形線圈16a、16b。并且,在選擇電路106選擇了環(huán)形線圈16a時(shí),發(fā)送接收切換電路105通過(guò)處理控制部130a而被切換控制,進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和來(lái)自位置指示器20的信號(hào)的接收。同樣地,在選擇電路106選擇了環(huán)形線圈16b時(shí),發(fā)送接收切換電路105通過(guò)處理控制部130a的控制而被切換控制,進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和來(lái)自位置指示器20的信號(hào)的接收。這樣,通過(guò)環(huán)形線圈16a、16b進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收,檢測(cè)出通過(guò)哪一個(gè)環(huán)形線圈而接收到來(lái)自位置指示器20的信號(hào)。
并且,在該例的位置檢測(cè)裝置10x中,在通過(guò)輔助傳感器部16檢測(cè)到位置指示器20且從環(huán)形線圈16a、16b發(fā)送信號(hào)時(shí),從相鄰的環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈也發(fā)送信號(hào)。圖9、圖10是用于說(shuō)明從環(huán)形線圈16a、16b發(fā)送信號(hào)的情況下的處理的圖。
如圖9所示,在位置指示器20位于輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b上時(shí),處理控制部130a測(cè)量輔助傳感器部16以及傳感器部13的各環(huán)形線圈的接收信號(hào)的信號(hào)電平。此時(shí),與第一實(shí)施方式(圖4)的情況同樣地,傳感器線圈中的接收信號(hào)分布例如成為如圖9的下側(cè)所示的接收信號(hào)分布的圖表所示。即,接收信號(hào)的信號(hào)電平在輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b中最高,與環(huán)形線圈16a、16b相鄰的環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0的接收信號(hào)的信號(hào)電平最低。并且,接收信號(hào)的信號(hào)電平隨著遠(yuǎn)離接收信號(hào)的信號(hào)電平最低的環(huán)形線圈16a、16b而緩慢地上升,電平值收斂為“0”附近。
這里,如圖9的下側(cè)所示的接收信號(hào)分布的圖表所示,若設(shè)為環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0中的接收信號(hào)的信號(hào)電平最低,則在位置指示器20位于環(huán)形線圈16a、16b上的情況下,當(dāng)從位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈16a或者環(huán)形線圈16b、和環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0發(fā)送信號(hào)時(shí),能夠?qū)ξ恢弥甘酒?0有效率地提供信號(hào)。
因此,在該例的位置檢測(cè)裝置10x中,在輔助傳感器部16中檢測(cè)到位置指示器20的情況下,從環(huán)形線圈16a、16b和環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0發(fā)送信號(hào)。但是,與第一實(shí)施方式的情況同樣地,相對(duì)于在環(huán)形線圈16a、16b中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng),在環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向成為相反朝向時(shí)被抵消。
因此,在環(huán)形線圈16a、16b中,直接提供來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào),將與其相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送給位置指示器20。另一方面,在環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0中,提供將來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)且與來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)成為相反相位的信號(hào),將與其相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送給位置指示器20。由此,圖10所示,從環(huán)形線圈16a、16b發(fā)送的信號(hào)和從環(huán)形線圈x0發(fā)送的信號(hào)的磁通量的朝向成為相同方向,所以不會(huì)相互抵消,能夠增加可對(duì)位置指示器20提供的信號(hào)。
即,通過(guò)并用輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b和與環(huán)形線圈16a、16b相鄰的環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈而發(fā)送信號(hào),能夠增加可對(duì)位置指示器20提供的信號(hào),能夠?qū)ξ恢弥甘酒?0的諧振電路的電容器20c提供充分的功率。
[處理控制部130a的控制處理]
接著,參照?qǐng)D11、圖12的流程圖說(shuō)明在第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x中,根據(jù)處理控制部130a的控制而被執(zhí)行的位置指示器20的指示位置的檢測(cè)處理。
另外,圖11所示的流程圖的各步驟的處理與在圖6所示的對(duì)應(yīng)的各步驟中進(jìn)行的處理是同樣的。即,圖11所示的步驟s1~步驟s10的各處理是關(guān)于傳感器部13的檢測(cè)處理。因此,圖11的步驟s1~步驟s10的說(shuō)明由于與關(guān)于圖6的說(shuō)明重復(fù)所以省略。
并且,第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x的處理控制部130a在步驟s1的x軸全局掃描處理之后的步驟s2的判別處理中,判別為不存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈時(shí),即判別為位置指示器20既沒(méi)有靠近也沒(méi)有接觸指示輸入面13a時(shí),處理控制部130a進(jìn)入圖12的步驟s21的處理。
此時(shí),處理控制部130a對(duì)各部進(jìn)行控制以進(jìn)行輔助傳感器部16中的檢測(cè)處理(步驟s21)。即,信號(hào)的發(fā)送不僅使用輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a或者環(huán)形線圈16b進(jìn)行,還使用環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0進(jìn)行。由此,能夠?qū)ξ恢弥甘酒?0有效率地提供信號(hào)。
在步驟s21的處理之后,若輔助傳感器部16中的位置指示器20的檢測(cè)結(jié)束,則處理控制部130a判別環(huán)形線圈16a或者環(huán)形線圈16b的接收信號(hào)的信號(hào)電平(電壓值)是否為一定值以上(步驟s22)。該步驟s22的判別處理是判別位置指示器20是否在輔助傳感器部16的有效讀取高度內(nèi)的處理。在步驟s22的判別處理中,判別為不存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈時(shí),由于位置指示器20是既沒(méi)有靠近也沒(méi)有接觸輔助傳感器部16的狀態(tài),所以處理控制部130a返回到步驟s1,重復(fù)以后的處理。
在步驟s22的判別處理中,判別為存在接收信號(hào)的信號(hào)電平為一定值以上的環(huán)形線圈時(shí),確定位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈是環(huán)形線圈16a還是環(huán)形線圈16b(步驟s23)。換言之,該步驟s23的處理是確定選擇了輔助輸入部14a和輔助輸入部14b中的哪一個(gè)輔助輸入部的處理。
由此,執(zhí)行對(duì)輔助輸入部14a和輔助輸入部14b中的被選擇的區(qū)域所分配的處理。并且,在步驟s23的處理之后,重復(fù)從圖12的步驟s21起的處理,輔助傳感器部16的檢測(cè)處理繼續(xù)。
這樣,搭載在該第二實(shí)施方式的電子設(shè)備10a上的位置檢測(cè)裝置10x在輔助傳感器部16的檢測(cè)處理時(shí),也能夠?qū)ξ恢弥甘酒?0提供充分的能量。因此,不加大輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b,也不需要將發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路大型化。
[相反朝向線圈的利用]
在上述的第一、第二實(shí)施方式中,在峰線圈中直接提供來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào),在底線圈中提供將來(lái)自發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110的信號(hào)進(jìn)行了相位反轉(zhuǎn)的信號(hào),但只要從峰線圈發(fā)送的信號(hào)和從底線圈發(fā)送的信號(hào)能夠以不會(huì)抵消的方式發(fā)送,則本發(fā)明并不限定于此。例如,通過(guò)相對(duì)于峰線圈而言將底線圈反繞,將對(duì)底線圈提供的信號(hào)不進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)也能夠?qū)ξ恢弥甘酒?0提供充分的能量。
參照?qǐng)D13說(shuō)明使用反繞線圈的情況下的具體例。如圖13(a)所示,這里,與上述的第二實(shí)施方式的位置檢測(cè)裝置10x的情況同樣地,例示除了傳感器部13之外,還具備輔助傳感器部16,輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b位于位置指示器20的正下方,環(huán)形線圈16a、16b成為峰線圈,傳感器部13的環(huán)形線圈x0成為底線圈的情況進(jìn)行說(shuō)明。
此時(shí),如圖13(a)所示,將底線圈x0的卷繞方向設(shè)為與成為峰線圈的環(huán)形線圈16a、16b相反朝向。這樣,如圖13(b)所示,不對(duì)成為底線圈的環(huán)形線圈x0提供進(jìn)行了相位反轉(zhuǎn)的信號(hào),而將環(huán)形線圈x0產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向和環(huán)形線圈16a、16b產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向設(shè)為相同的朝向,能夠使得不會(huì)相互抵消。
另外,如圖3、圖8所示,傳感器部13由以多個(gè)環(huán)形線圈構(gòu)成的環(huán)形線圈組15x、環(huán)形線圈組15y構(gòu)成。并且,環(huán)形線圈組15x的各環(huán)形線圈x0~xn和環(huán)形線圈組15y的各環(huán)形線圈組y0~ym的一端連接到選擇電路101,另一端接地。
因此,例如,也可以在選擇電路101中不設(shè)置相位反轉(zhuǎn)電路,針對(duì)成為底線圈的環(huán)形線圈,設(shè)置以將連接到選擇電路101的端部和接地的端部與成為峰線圈的環(huán)形線圈相反地進(jìn)行連接的方式進(jìn)行切換的選擇電路。通過(guò)這樣,對(duì)于成為底線圈的環(huán)形線圈,能夠獲得與通過(guò)相位反轉(zhuǎn)電路而提供信號(hào)的情況同樣的效果。
[變形例等]
另外,在上述的實(shí)施方式中,構(gòu)成環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈和構(gòu)成環(huán)形線圈組15y的環(huán)形線圈是例如1匝(繞組)、2匝、3匝那樣電極進(jìn)行卷繞而形成的線圈。同樣地,輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b也是通過(guò)電極進(jìn)行卷繞而形成的線圈。這些環(huán)形線圈的卷繞次數(shù)能夠設(shè)為適當(dāng)?shù)拇螖?shù)。此外,用于構(gòu)成各傳感器部13、16的電極并不限定于環(huán)形線圈。如第二實(shí)施方式所示,只要進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)而提供信號(hào),則在使用多個(gè)單一的電極(1條導(dǎo)線)而構(gòu)成傳感器部13以及輔助傳感器部16的情況下,也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
此外,在上述的實(shí)施方式中,不需要一定將接收信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的環(huán)形線圈確定為底線圈。例如,也可以將構(gòu)成傳感器部13以及輔助傳感器部16的環(huán)形線圈(電極)基于從位置指示器20接收到的反射信號(hào)的信號(hào)電平成為最小的信號(hào)電平而確定的環(huán)形線圈選擇為底線圈。
此外,傳感器部13重疊配置在lcd的顯示畫(huà)面12上,但配置傳感器部13的位置并不限定于此。例如,傳感器部13也可以設(shè)置在lcd的下側(cè)(與顯示畫(huà)面12相反的面?zhèn)?。
此外,在上述的第二實(shí)施方式的情況下,例如,在位置指示器20的正下方的環(huán)形線圈為環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x0的情況下,也可以不僅對(duì)成為底線圈的環(huán)形線圈組15x的環(huán)形線圈x3提供與對(duì)環(huán)形線圈x0提供的信號(hào)相反相位的信號(hào),還對(duì)例如輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a或者環(huán)形線圈16b提供與對(duì)環(huán)形線圈x0提供的信號(hào)相反相位的信號(hào)。此時(shí),只要在選擇電路106中設(shè)置相位反轉(zhuǎn)電路,能夠選擇從發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110提供的信號(hào)和將從該發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路110提供的信號(hào)進(jìn)行了相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)中的任一個(gè)并提供給環(huán)形線圈16a、16b即可。另外,如使用圖13所說(shuō)明,若輔助傳感器部16的環(huán)形線圈16a、16b和傳感器部13的環(huán)形線圈的卷繞方向成為相反朝向,則不需要在選擇電路106中設(shè)置相位反轉(zhuǎn)電路。
此外,在上述的實(shí)施方式中,由位置指示器20和位置檢測(cè)裝置10n、10x構(gòu)成的輸入裝置在全局掃描時(shí)確定峰線圈和底線圈,并基于此從峰線圈以及底線圈的雙方發(fā)送了信號(hào)。但是,本發(fā)明不需要在每次進(jìn)行全局掃描時(shí)都要確定底線圈。
例如,也可以在使用開(kāi)始時(shí)(例如,輸入裝置的電源接通時(shí))進(jìn)行確定峰線圈和底線圈的全局掃描作為測(cè)試掃描,根據(jù)通過(guò)測(cè)試掃描而確定的峰線圈和底線圈的關(guān)系性來(lái)機(jī)械地確定底線圈。例如,若通過(guò)測(cè)試掃描而判定為峰線圈和底線圈位于隔著3個(gè)線圈量的位置,則也可以將底線圈設(shè)為與峰線圈始終隔著3個(gè)線圈量的線圈而始終提供信號(hào)。
[其他]
另外,檢測(cè)裝置中的傳感器部的功能由位置檢測(cè)裝置10n的傳感器部13實(shí)現(xiàn)。此外,檢測(cè)裝置的信號(hào)提供電路的功能在檢測(cè)裝置10n中由以振蕩器111、電流驅(qū)動(dòng)器112、發(fā)送接收切換電路102、選擇電路101構(gòu)成的部分實(shí)現(xiàn),在檢測(cè)裝置10x中由以振蕩器111、電流驅(qū)動(dòng)器112、傳感器切換電路103、發(fā)送接收切換電路102、選擇電路101構(gòu)成的部分實(shí)現(xiàn)。
此外,檢測(cè)裝置的檢測(cè)電路的功能主要由位置檢測(cè)裝置10n的接收信號(hào)處理電路120以及處理控制部130、位置檢測(cè)裝置10x的接收信號(hào)處理電路120以及處理控制部130a實(shí)現(xiàn)。此外,檢測(cè)裝置的控制電路的功能由位置檢測(cè)裝置10n的處理控制部130、位置檢測(cè)裝置10x的處理控制部130實(shí)現(xiàn)。
此外,檢測(cè)裝置的相位反轉(zhuǎn)電路的功能由在位置檢測(cè)裝置10n、10x的選擇電路101中設(shè)置的相位反轉(zhuǎn)電路1x、1y實(shí)現(xiàn)。此外,位置檢測(cè)裝置的開(kāi)關(guān)電路的功能由在位置檢測(cè)裝置10n、10x的選擇電路101中設(shè)置的開(kāi)關(guān)電路2x、2y實(shí)現(xiàn)。
此外,檢測(cè)裝置的第一、第二信號(hào)生成電路的功能由在位置檢測(cè)裝置10n、10x的選擇電路101中設(shè)置的相位反轉(zhuǎn)電路1x、1y以及開(kāi)關(guān)電路2x、2y實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)裝置的第一傳感器部的功能由位置檢測(cè)裝置10x的傳感器部13實(shí)現(xiàn),檢測(cè)裝置的第二傳感器部的功能由位置檢測(cè)裝置10x的輔助傳感器部16實(shí)現(xiàn)。
此外,使用圖6、圖12以及圖13的流程圖而說(shuō)明的方法是對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的檢測(cè)方法的一實(shí)施方式的方法。此外,由位置指示器20和位置檢測(cè)裝置10n構(gòu)成的裝置是應(yīng)用于電子設(shè)備10的輸入裝置。此外,由位置指示器20和位置檢測(cè)裝置10x構(gòu)成的裝置是應(yīng)用于電子設(shè)備10a的輸入裝置。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
10…電子設(shè)備、11…框體、11a…上側(cè)框體、11b…下側(cè)框體、12…顯示畫(huà)面、13…傳感器部、13a…指示輸入面、15x…環(huán)形線圈組、x0~xn…環(huán)形線圈、15y…環(huán)形線圈組、y0~ym…環(huán)形線圈、mb…主機(jī)板、10n…位置檢測(cè)裝置、101…選擇電路、1x(1)、1x(2)、…相位反轉(zhuǎn)電路、2x(1)、2x(2)、…開(kāi)關(guān)電路、1y(1)、1y(2)、…相位反轉(zhuǎn)電路、2y(1)、2y(2)、…開(kāi)關(guān)電路、102…發(fā)送接收切換電路、110…發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生電路、111…振蕩器、112…電流驅(qū)動(dòng)器、120…接收信號(hào)處理電路、121…接收放大器、122…檢波電路、123…lpf、124…采樣/保持電路、125…a/d轉(zhuǎn)換電路、130…處理控制部、14a、14b…輔助輸入部、16…輔助傳感器部、16a、16b…環(huán)形線圈、103、104…傳感器切換電路、105…發(fā)送接收切換電路、106…選擇電路、130a…處理控制部。