CN116348839A - 笔信号的检测方法、传感器控制器及位置检测系统 - Google Patents

Abstract

使得在使用高分辨率的显示器的情况下也能够避免笔信号的SN比的下降。本发明的笔信号的检测方法是作为被从笔送出的交流信号的笔信号的检测方法，其中，包括：步骤S4，基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间；步骤S5，将请求与第一检测期间同步地发送笔信号且与第二检测期间同步地发送相位相对于与第一检测期间同步地发送的笔信号进行了反转的状态的笔信号的上行链路信号对笔发送；及步骤S8，基于在第一检测期间从笔接收的第一接收信号及在第二检测期间从笔接收的第二接收信号来取得笔信号。

Description

笔信号的检测方法、传感器控制器及位置检测系统

技术领域

本发明涉及笔信号的检测方法、传感器控制器及位置检测系统，尤其涉及产生周期性的噪声的环境下的笔信号的检测方法和进行这样的笔信号的检测的传感器控制器及位置检测系统。

背景技术

在显示器和触摸传感器重叠配置的类型的触摸检测装置中，来源于显示器的内部信号即水平同步(HSYNC)脉冲的噪声的产生是已知的。以下，将该噪声称作“HSYNC噪声”。

在专利文献1中公开了产生HSYNC噪声的触摸检测装置的例子。在该文献所记载的触摸检测装置中，使与水平同步脉冲同步的脉冲产生，在与该脉冲同步的定时下切断接收电路的输入，因此能够降低HSYNC噪声对位置检测的影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015-141349号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

然而，近年来，显示器的高分辨率化正在进展，水平同步脉冲的周期变得极短。在一例中，例如在支持4K的显示器中，以1秒钟多达约2000次的周期产生水平同步脉冲。这样一来，若如专利文献1那样在与水平同步脉冲同步的定时下切断接收电路的输入，则能够利用接收电路来检测笔信号的期间会变得极短。作为结果，尽管HSYNC噪声不向接收电路输入，笔信号的信噪比(以下称作“SN比”)却会下降。

因此，本发明的目的之一在于提供在使用高分辨率的显示器的情况下也能够避免笔信号的SN比的下降的笔信号的检测方法、传感器控制器及位置检测系统。

用于解决课题的手段

本发明的笔信号的检测方法是作为被从笔送出的交流信号的笔信号的检测方法，其中，包括：基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间的步骤，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间；将发送请求信号对所述笔发送的步骤，所述发送请求信号请求与所述第一检测期间同步地发送所述笔信号且与所述第二检测期间同步地发送相位相对于与所述第一检测期间同步地发送的所述笔信号进行了反转的状态的所述笔信号；及取得步骤，基于在所述第一检测期间从所述笔接收的第一接收信号及在所述第二检测期间从所述笔接收的第二接收信号来取得笔信号。

本发明的传感器控制器是检测作为被从笔送出的交流信号的笔信号的传感器控制器，其中，具有：发送部，对传感器供给发送请求信号；接收部，接收来到了所述传感器的信号；及处理部，控制所述发送部及所述接收部，所述处理部基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间，所述处理部将发送请求信号经由所述发送部而对所述笔发送，所述发送请求信号请求与所述第一检测期间同步地发送所述笔信号且与所述第二检测期间同步地发送相位相对于与所述第一检测期间同步地发送的所述笔信号进行了反转的状态的所述笔信号，所述处理部基于在所述第一检测期间从所述接收部输出的第一接收信号及在所述第二检测期间从所述接收部输出的第二接收信号来取得笔信号。

本发明的位置检测系统是包括笔和检测作为被从所述笔送出的交流信号的笔信号的传感器控制器的位置检测系统，其中，所述传感器控制器具有：发送部，对传感器供给发送请求信号；接收部，接收来到了所述传感器的信号；及处理部，控制所述发送部及所述接收部，所述处理部基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间，所述处理部将发送请求信号经由所述发送部而对所述笔发送，所述发送请求信号请求与所述第一检测期间同步地发送所述笔信号且与所述第二检测期间同步地发送相位相对于与所述第一检测期间同步地发送的所述笔信号进行了反转的状态的所述笔信号，所述处理部基于在所述第一检测期间从所述接收部输出的第一接收信号及在所述第二检测期间从所述接收部输出的第二接收信号来取得笔信号。

发明效果

根据本发明，能够一边留下笔信号一边抵消噪声，因此能够不切断接收电路的输入地从笔信号除去噪声。因此，在使用高分辨率的显示器的情况下也能够避免笔信号的SN比的下降。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的位置检测系统1的结构的图。

图2是示出图1所示的处理部43执行的本地扫描的处理流程的图。

图3是示出本发明的第二实施方式的位置检测系统1的结构的图。

图4是示出图3所示的接收部52的具体的内部结构的例子的图。

图5是说明由图3所示的处理部53执行的信号的合成处理的图。

图6是示出图3所示的处理部53执行的本地扫描的处理流程的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的优选的实施方式进行详细说明。

图1是示出本发明的第一实施方式的位置检测系统1的结构的图。如该图所示，位置检测系统1构成为具备支持主动静电方式的笔2a和检测笔2a的位置检测装置即电子设备3。作为电子设备3的例子，可举出平板电脑、具备数字转换器的设备。

电子设备3具有平坦的表面即触摸面3a、配置于触摸面3a的正下方的传感器30a、连接于传感器30a的传感器控制器31a、与传感器30a重叠配置的显示器32及控制包括它们在内的电子设备3的各部分的主机处理器33。

传感器30a是具有作为分别一样或网状的导体的各多个传感器电极配置于触摸面3a内的构造的装置。多个传感器电极构成为包括分别在与触摸面3a平行的y方向上延伸且在触摸面3a内在与y方向正交的x方向上等间隔地配置的多个X电极和分别在x方向上延伸且在y方向上等间隔地配置的多个Y电极。

传感器控制器31a是具有导出触摸面3a内的笔2a的位置的功能的集成电路。传感器控制器31a对笔2a的位置的检测通过主动静电方式来执行。具体来说，传感器控制器31a首先构成为周期性地发送上行链路信号US。主动静电方式中的上行链路信号US是具有向笔2a通知成为动作的基准的定时(基准定时)并且发送对笔2a的动作进行规定的命令的作用的信号。另外，上行链路信号US也具有作为将后述的位置信号(笔信号)的发送向笔2a请求的发送请求信号的作用。上行链路信号US的发送使用构成传感器30a的各多个传感器电极的一部分或全部来执行。

笔2a具有设置于笔尖的笔尖电极，通过检测该笔尖电极的电位的变化来进行上行链路信号US的检测。还未检测到上行链路信号US的阶段中的笔2a连续地或断续地进行用于检测上行链路信号US的动作。一旦检测到上行链路信号US后，笔2a基于检测到的上行链路信号US来决定下行链路信号DS及下一上行链路信号US的收发计划，按照所决定的发送计划来执行下行链路信号DS的发送及下一上行链路信号US的接收。

下行链路信号DS是包括位置信号和数据信号的信号，位置信号是未调制的载波信号，数据信号是通过利用笔压值等规定的数据或由上行链路信号US内的命令请求了发送的数据对载波信号进行调制而得到的信号。在传感器控制器31a还未导出笔2a的位置的阶段中，笔2a作为下行链路信号DS而仅发送位置信号。传感器控制器31a在构成传感器30a的全部传感器电极处进行该下行链路信号DS的检测处理。并且，基于各传感器电极处的位置信号的接收强度来导出笔2a的位置(全局扫描)。在传感器控制器31a这样一度导出笔2a的位置后，笔2a作为下行链路信号DS而依次发送位置信号及数据信号。传感器控制器31a选择位于上次导出的位置的附近的规定条数的传感器电极，在选择的传感器电极处进行位置信号的检测处理。并且，基于各传感器电极处的位置信号的接收强度来更新笔2a的位置(本地扫描)。另外，传感器控制器31a选择位于上次导出的位置的附近的1条传感器电极，在选择的传感器电极处进行数据信号的检测处理。并且，通过将检测出的数据信号解调来取得笔2a发送出的数据。

传感器控制器31a构成为将如以上这样导出的位置及取得的数据逐次向主机处理器33供给。主机处理器33是电子设备3的中央处理装置，构成为能够执行包括描绘应用在内的各种程序。描绘应用是使主机处理器33执行基于从传感器控制器31a供给的位置及数据来生成数字墨水的处理以及将生成的数字墨水向电子设备3内的存储器存储并且向显示器32显示的处理的程序。

显示器32是液晶显示器或有机EL显示器等显示装置。传感器30a在显示器32的显示面上与显示器32重叠地配置。在显示器32的显示面内呈矩阵状地配置有多个像素，显示器32通过按照从主机处理器33供给的显示信号对各像素进行控制来进行影像的显示。

显示器32中的各像素的控制通过将从行方向的一端朝向另一端依次控制像素的处理逐行地依次进行而执行。变更行的定时由在显示器32内周期性地生成的水平同步脉冲规定。该水平同步脉冲是具有大的振幅的信号，因此会作为上述的HSYNC噪声而向传感器控制器31a检测的下行链路信号DS显著地重叠。

本发明的目的之一在于避免由该HSYNC噪声引起的位置信号的SN比的下降。即，位置信号为了如上述那样基于各传感器电极处的位置信号的接收强度来导出笔2a的位置而使用，因此，若接收强度因HSYNC噪声而变动，则传感器控制器31a难以正确地导出笔2a的位置。因此，传感器控制器31a在执行上述的本地扫描时，进行以下处理：设定可期待相同的内容的HSYNC噪声的产生的2个检测期间，在各检测期间中使笔2a发送位置信号，将在各检测期间中接收到的信号合成，从而一边留下位置信号一边抵消HSYNC噪声。关于详情后述。

需要说明的是，全局扫描与本地扫描相比不需要高精度的位置检测，因此在本实施方式中不作为上述处理的对象。另外，关于数据信号也是，由于在数据信号内包含检错码，所以即使假设因HSYNC噪声而在解调结果中产生了错误，也能够通过检测及再次发送来应对，而且，需要数据信号的取得的主要是笔2a的笔尖与触摸面3a接触时(落笔时)，在落笔时，可期待与HSYNC噪声相比数据信号的接收强度充分大，因此在本实施方式中不作为上述处理的对象。不过，即使将全局扫描及数据信号作为上述处理的对象也无妨。

如图1所示，传感器控制器31a构成为具有切换部40、发送部41、多个接收部42及处理部43。切换部40是按照处理部43的控制而将各传感器电极的连接目的地在发送部41与多个接收部42之间切换的功能部。发送部41是按照处理部43的控制而对经由切换部40而连接的1个以上的传感器电极供给上行链路信号US的功能部。

多个接收部42分别是接收来到了经由切换部40而连接的传感器电极(接收电极)的下行链路信号DS的功能部。具体而言，构成为：周期性地取得传感器电极的电位，将由作为其结果而取得的一连串的电位构成的时序信号向处理部43输出。该时序信号成为在下行链路信号DS重叠有HSYNC噪声的信号。

处理部43是通过切换部40、发送部41及各接收部42的控制来进行笔2a的全局扫描、笔2a的本地扫描及来自笔2a的数据的接收的功能部。其中，在本地扫描的处理中，处理部43执行以下处理：设定可期待相同的内容的HSYNC噪声的产生的2个检测期间，在各检测期间中使笔2a发送位置信号，将在各检测期间中从接收部42供给的时序信号合成，从而一边留下位置信号一边抵消HSYNC噪声。以下，关于这一点，一边参照本地扫描的处理流程一边详细说明。

图2是示出处理部43执行的本地扫描的处理流程的图。如该图所示，处理部43首先基于上次导出的笔2a的位置来选择规定条数的传感器电极(步骤S1)，对选择出的规定条数的传感器电极分别连接接收部42(步骤S2)。在步骤S1中，处理部43构成为从距上次导出的笔2a的位置近的电极起依次将X电极及Y电极各选择相同数量。另外，上述规定条数是接收部42的总数以下的数量，在步骤S1中选择的各传感器电极与互相不同的接收部42连接。

接着，处理部43从主机处理器33取得水平同步脉冲的产生周期(＝HSYNC噪声的产生周期)(步骤S3)，基于取得的周期来设定第一检测期间和第二检测期间，第二检测期间是第一检测期间结束后的期间(步骤S4)。第一检测期间及第二检测期间分别是具有HSYNC噪声的产生周期的自然数倍的时间长度的期间，被设定为互相相同的时间长度。另外，处理部43以使各检测期间中的HSYNC噪声的相位大致一致的方式进行第一检测期间及第二检测期间的设定。在此，“大致一致”是指HSYNC噪声的产生周期的变动误差的范围内的一致。

接着，处理部43发送请求与第一检测期间同步地发送位置信号且与第二检测期间同步地发送相位相对于与第一检测期间同步地发送的位置信号进行了反转的状态的位置信号的上行链路信号US(步骤S5)。在该上行链路信号US中，包括表示从上述的基准定时到第一检测期间及第二检测期间各自的开始定时为止的经过时间的数据，笔2a基于该数据而在第一检测期间及第二检测期间中分别发送位置信号。

接着，处理部43将在第一检测期间内从各接收部42输出的时序信号作为第一接收信号而存储(步骤S6)，并且将在第二检测期间内从各接收部42输出的时序信号作为第二接收信号而存储(步骤S7)。然后，针对每个接收部42，基于存储的第一接收信号及第二接收信号来取得笔2a发送出的位置信号(步骤S8)。

在此，若将笔2a与第一检测期间同步地发送的位置信号设为S(t)，则笔2a与第二检测期间同步地发送的位置信号表示为-S(t)。另外，由于以使HSYNC噪声的相位大致一致的方式进行第一检测期间及第二检测期间的设定，所以若将在第一检测期间内产生的HSYNC噪声设为N(t)，则在第二检测期间内产生的HSYNC噪声也表示为N(t)。并且，若使用这些记载，则第一接收信号成为N(t)+S(t)，第二接收信号成为N(t)-S(t)。

在步骤S8中，处理部43通过与从第一接收信号减去第二接收信号即(N(t)+S(t))-(N(t)-S(t))的运算等效的方法来取得笔2a发送出的位置信号。该运算的具体的实现方法不特别限定，例如可以利用数字电路来进行，也可以利用模拟电路来进行。作为运算的结果，HSYNC噪声N(t)被抵消，仅位置信号S(t)留下，因此处理部43能够仅取得位置信号S(t)。

接着，处理部43基于关于各接收部42在步骤S8中取得的位置信号的接收强度(振幅)来导出笔2a的位置(步骤S9)。具体而言，基于各传感器电极处的位置信号的接收强度来导出触摸面3a内的位置信号的强度分布，将该分布的顶点作为笔2a的位置而取得。导出了笔2a的位置的处理部43将导出的位置向主机处理器输出(步骤S10)，结束处理。

如以上说明那样，根据本实施方式的位置检测系统1，能够一边留下位置信号一边抵消HSYNC噪声，因此能够不切断接收部42的输入地从接收到的信号除去HSYNC噪声。因此，在作为显示器32而使用高分辨率的显示器的情况下也能够避免位置信号的SN比的下降，作为其结果，能够高精度地检测笔2a的位置。

图3是示出本发明的第二实施方式的位置检测系统1的结构的图。本实施方式的位置检测系统1在取代支持主动静电方式的笔2a而使用支持电磁感应方式的笔2b这一点、取代传感器30a及传感器控制器31a而使用传感器30b及传感器控制器31b这一点上与第一实施方式的位置检测系统1不同。在其他的点上与第一实施方式的位置检测系统1是同样的，因此，以下着眼于不同点来说明。

传感器30b是具有多个环形电极配置于触摸面3a内的构造的装置。多个环形电极构成为包括分别在与触摸面3a平行的y方向上延伸且在触摸面3a内与y方向正交的x方向上并列配置的多个X电极和分别在x方向上延伸且在y方向上并列配置的多个Y电极。

传感器控制器31b是具有检测触摸面3a内的笔2b的位置的功能的集成电路。传感器控制器31b对笔2b的位置的检测通过电磁感应方式来执行。具体来说，首先，笔2b构成为具有包括线圈及电容器的谐振电路。传感器控制器31b对构成传感器30b的多个环形电极中的1个以上在一定期间内供给上行链路信号US，上行链路信号US是与笔2b内的谐振电路的谐振频率相同的频率的交流信号。于是，通过环形电极与笔2b内的线圈之间的相互感应而在笔2b内的电容器蓄积能量。若传感器控制器31b结束上行链路信号US的供给，则蓄积于笔2b的线圈的电力通过相互感应而在环形电极出现。笔2b利用该现象来进行下行链路信号DS的发送。

通过电磁感应方式而发送的下行链路信号DS也与主动静电方式的情况同样，成为包括位置信号(笔信号)和数据信号的信号，位置信号是未调制的载波信号，数据信号是通过利用笔压值等规定的数据或由上行链路信号US内的命令请求了发送的数据对载波信号进行调制而得到的信号。在传感器控制器31b还未导出笔2b的位置的阶段中，笔2b作为下行链路信号DS而仅发送位置信号。传感器控制器31b在构成传感器30b的全部环形电极处进行该下行链路信号DS的检测处理。并且，基于各环形电极处的位置信号的接收强度来导出笔2b的位置(全局扫描)。在传感器控制器31b这样一度导出笔2b的位置后，笔2b作为下行链路信号DS而依次发送位置信号及数据信号。传感器控制器31b选择位于上次导出的位置的附近的规定条数的环形电极，在选择的环形电极处进行位置信号的检测处理。并且，基于各环形电极处的位置信号的接收强度来更新笔2b的位置(本地扫描)。另外，传感器控制器31b选择位于上次导出的位置的附近的1条环形电极，在选择的环形电极处进行数据信号的检测处理。并且，通过对检测到的数据信号进行解调来取得笔2b发送出的数据。

如图3所示，传感器控制器31b构成为具有切换部50、发送部51、多个接收部52及处理部53。切换部50是按照处理部53的控制而将各环形电极的连接目的地在发送部51与多个接收部52之间切换的功能部。发送部51是按照处理部53的控制而对经由切换部50而连接的1个以上的环形电极供给上行链路信号US的功能部。

多个接收部52分别是接收来到了经由切换部50而连接的环形电极(接收电极)的下行链路信号DS的功能部。各接收部52具有根据在连接的环形电极的两端出现的电位差的变化而取出下行链路信号DS的载波信号的频率成分的检波电路，构成为将由该检波电路检测到的信号向处理部53输出。

各接收部52内的检波电路能够由模拟电路及数字电路的任何一者构成。由数字电路构成的情况下的检波电路构成为使用表示下行链路信号DS的载波信号的一连串的数字值(后述的基向量Vsin、Vcos)来进行数字傅里叶变换(DFT)。

图4是示出接收部52的具体的内部结构的例子的图。在该图中示出了将检波电路利用数字电路构成的情况下的例子。如该图所示，该情况下的接收部52构成为具有ΔΣ调制部60、低通滤波器61、检波电路62及输出部63。ΔΣ调制部60是通过进行由在经由切换部50而连接的环形电极的两端出现的电位差的变化表示的模拟信号的ΔΣ调制来输出分别具有0或1的值的一连串的数字值的电路。低通滤波器61是通过将ΔΣ调制部60输出的数字值每隔一定时间进行计数(相加)来取得算术平均并将其输出的抽取滤波器。低通滤波器61的输出信号成为将向ΔΣ调制部60输入的模拟信号利用数字值复原而得到的数字信号。

检波电路62是进行低通滤波器61的输出信号的频率解析的电路，构成为具有振荡器62a及混合器62b、62c。振荡器62a构成为根据处理部53的控制而输出2种基向量Vsin、Vcos。基向量Vsin是表示下行链路信号DS的载波信号的正弦波形的向量，例如表示为{0、+1、0、-1、0、+1、0、-1}。基向量Vcos是表示下行链路信号DS的载波信号的余弦波形的向量，例如表示为{+1、0、-1、0、+1、0、-1、0}。混合器62b求出低通滤波器61的输出信号与由振荡器62a生成的基向量Vsin的卷积和(内积)，将其结果作为正交成分信号而向输出部63供给。混合器62c求出低通滤波器61的输出信号与由振荡器62a生成的基向量Vcos的卷积和(内积)，将其结果作为同相成分信号而向输出部63供给。

为了在上述的第一检测期间和第二检测期间中使从振荡器62a向混合器62b、62c供给的基向量Vsin、Vcos的相位变化而进行处理部53对振荡器62a的控制。具体而言，通过使第二检测期间中的基向量Vsin、Vcos的相位与第一检测期间中的基向量Vsin、Vcos相比延迟载波信号的半周期量，在第二检测期间中，在使基向量Vsin、Vcos的相位反转了的状态下使检波电路62执行频率解析。关于这一点，之后一边参照图5一边更详细地说明。

输出部63是以下的功能部：基于从检波电路62供给的同相成分信号及正交成分信号来求出匹配度向量，而且，使用规定时间长度的窗口来求出匹配度向量的长度及倾斜各自的移动平均，将得到的长度的平均值作为接收强度，将倾斜的平均值作为相位，分别向图3所示的处理部53逐次输出。输出部63进行基于取得的接收强度及相位来取得笔2b发送出的数据的解调处理，也进行将作为其结果而得到的数据向处理部53输出的处理。

返回图3。处理部53与在第一实施方式中说明的处理部43同样，是通过切换部50、发送部51及各接收部52的控制而进行笔2b的全局扫描、笔2b的本地扫描及来自笔2b的数据的接收的功能部。其中，在本地扫描的处理中，处理部53执行以下处理：设定可期待相同的内容的HSYNC噪声的产生的2个检测期间，在各检测期间中使笔2b发送位置信号，将由在各检测期间中从接收部52供给的一连串的接收强度表示的信号合成，从而一边留下位置信号一边抵消HSYNC噪声。

图5是说明由处理部53执行的信号的合成处理的图。该图的横轴是时间，纵轴是振幅，在该图中示出了与本实施方式相关联的各信号的模拟波形。具体而言，示出了HSYNC噪声N(t)、在第一检测期间DE1内从笔2b发送的第一位置信号S1(t)、由在第一检测期间DE1内从接收部52向处理部53供给的一连串的接收强度表示的第一接收信号R1(t)、在第二检测期间DE2内从笔2b发送的第二位置信号S2(t)、由在第二检测期间DE2内从接收部52向处理部53供给的一连串的接收强度表示的第二接收信号R2(t)及由处理部53最终取得的位置信号SF(t)的波形。另外，在图5中，关于发送着与第一检测期间DE1对应的第一上行链路信号UP1的期间及发送着与第二检测期间DE2对应的第二上行链路信号UP2的期间也进行了图示。

需要说明的是，在图5中，为了便于比较而将第一检测期间DE1和第二检测期间DE2在时间轴上的相同的位置示出，但实际的第二检测期间DE2如在第一实施方式中说明的那样，是第一检测期间DE1结束后的期间。另外，鉴于以使各自的HSYNC噪声的相位大致一致的方式进行第一检测期间DE1和第二检测期间DE1的设定，在该图的模拟中，为了方便，在第一检测期间DE1和第二检测期间DE2中使用相同的HSYNC噪声N(t)导出了各信号的波形。

设定了第一检测期间DE1及第二检测期间DE2的处理部53首先以在第一检测期间DE1的开始定时下发送结束的方式进行第一上行链路信号UP1的发送。由此，如图5所示，来自笔2b的第一位置信号S1(t)的发送在第一检测期间DE1的开始定时下开始。另外，处理部53在第一检测期间DE1结束后，以在从第二检测期间DE2的开始定时延迟了下行链路信号DS的载波信号的周期T的一半的期间T/2的定时下发送结束的方式进行第二上行链路信号UP2的发送。由此，如图5所示，来自笔2b的第二位置信号S2(t)的发送在从第二检测期间DE2的开始定时延迟了期间T/2的定时下开始。

在第一检测期间DE1中，处理部53对准第一检测期间DE1的开始定时而使图4所示的振荡器62a开始基向量Vsin、Vcos的输出。由此，如图5所示，从接收部52向处理部53供给的第一接收信号R1(t)成为与重叠有HSYNC噪声N(t)的第一位置信号S1(t)相同相位的信号。若用数学式来表示，则成为DS1(t)＝N(t)+S1(t)。

另外，在第二检测期间DE2中，处理部53在从第二检测期间DE2的开始定时延迟了期间T/2的定时下，使图4所示的振荡器62a开始基向量Vsin、Vcos的输出。该措施与使第二检测期间中的基向量Vsin、Vcos的相位与第一检测期间中的基向量Vsin、Vcos相比延迟载波信号的半周期量等效。由此，如图5所示，从接收部52向处理部53供给的第二接收信号R2(t)成为与第一接收信号R1(t)相比极性进行了反转的信号。若用数学式来表示，则成为DS2(t)＝N(t)+S2(t)＝N(t)-S1(t)。

如以上这样得到了第一接收信号R1(t)及第二接收信号R2(t)的处理部53通过将它们合成来生成位置信号SF(t)。具体而言，与第一实施方式同样，通过与从第一接收信号减去第二接收信号即(N(t)+S1(t))-(N(t)-S2(t))的运算等效的方法来进行位置信号SF(t)的生成。该运算的具体的实现方法也不特别限定，例如可以利用数字电路来进行，也可以利用模拟电路来进行。由于作为运算的结果而成为SF(t)＝2×S1(t)，所以也如图5所示，在位置信号SF(t)中仅留下笔2b发送出的位置信号S1(t)的成分。

图6是示出处理部53执行的本地扫描的处理流程的图。如该图所示，处理部53首先基于上次导出的笔2b的位置而选择规定条数的环形电极(步骤S20)，对选择的规定条数的环形电极分别连接接收部52(步骤S21)。在步骤S20中，处理部53构成为从距上次导出的笔2b的位置近的环形电极起将X侧天线及Y侧天线各选择相同数量。另外，上述规定条数是接收部52的总数以下的数量，在步骤S1中选择的各环形电极与互相不同的接收部52连接。

接着，处理部53从主机处理器33取得水平同步脉冲的产生周期(＝HSYNC噪声的产生周期)(步骤S22)，基于取得的周期来设定第一检测期间和第二检测期间，第二检测期间是第一检测期间结束后的期间(步骤S23)。这样设定的第一检测期间和第二检测期间的关系是在第一实施方式中说明的那样。

接着，处理部53发送请求在第一检测期间的开始定时下开始位置信号的发送的上行链路信号US(步骤S24)。具体而言，如参照图5而说明的那样，以在第一检测期间的开始定时下发送结束的方式进行上行链路信号US的发送。另外，处理部53在第一检测期间的开始定时下，使各接收部52的检波电路62内的振荡器62a开始基向量Vsin、Vcos的输出(步骤S25)。然后，将在第一检测期间内从各接收部52输出的一连串的接收强度作为第一接收信号而存储(步骤S26)。

接着，处理部53发送请求在从第二检测期间的开始定时延迟了载波信号的半周期量的定时下开始位置信号的发送的上行链路信号US(步骤S27)。具体而言，如参照图5而说明的那样，以在从第二检测期间的开始定时延迟了载波信号的半周期量的定时下发送结束的方式进行上行链路信号US的发送。另外，处理部53在从第二检测期间的开始定时延迟了载波信号的半周期量的定时下，使各接收部52的检波电路62内的振荡器62a开始基向量Vsin、Vcos的输出(步骤S28)。然后，将在第二检测期间内从各接收部52输出的一连串的接收强度作为第二接收信号而存储(步骤S29)。

如以上这样从各接收部52取得了第一接收信号及第二接收信号的处理部53进行针对每个接收部52基于存储的第一接收信号及第二接收信号来取得位置信号的处理(步骤S30)。具体而言，如上所述，通过从第一接收信号减去第二接收信号来取得位置信号。

接着，处理部53基于关于各接收部52在步骤S30中取得的位置信号的接收强度(振幅)来导出笔2b的位置(步骤S31)。具体而言，基于各环形电极处的位置信号的接收强度来导出触摸面3a内的位置信号的强度分布，将该分布的顶点作为笔2b的位置而取得。导出了笔2b的位置的处理部53将导出的位置向主机处理器输出(步骤S32)，结束处理。

如以上说明那样，通过本实施方式的位置检测系统1，也能够一边留下位置信号一边抵消HSYNC噪声，因此能够不切断接收部52的输入地从接收到的信号除去HSYNC噪声。因此，在作为显示器32而使用高分辨率的显示器的情况下也能够避免位置信号的SN比的下降，作为其结果，能够高精度地检测笔2b的位置。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不限定于这样的实施方式，本发明当然能够在不脱离其主旨的范围内以各种方案来实施。

例如，在上述第二实施方式中，在从第二检测期间的开始定时延迟了载波信号的半周期量的定时下使笔2b开始位置信号的发送，且使第二检测期间中的基向量的相位与第一检测期间中的基向量相比延迟了载波信号的半周期量，但也可以在从第二检测期间的开始定时提前了载波信号的半周期量的定时下使笔2b开始位置信号的发送，且使第二检测期间中的基向量的相位与第一检测期间中的基向量相比提前载波信号的半周期量。

另外，在上述各实施方式中，使第二检测期间为第一检测期间结束后的期间，但也可以使第一检测期间为第二检测期间结束后的期间。

另外，传感器控制器31a、31b也可以构成为也能够检测手指等被动指示器的位置。在该情况下，在第一实施方式中，能够将传感器30a也使用于被动指示器的位置的检测。另一方面，在第二实施方式中，通过将支持静电容量方式的传感器与传感器30b重叠地配置而使得能够进行被动指示器的位置的检测即可。

附图标记说明

1 位置检测系统

2a 支持主动静电方式的笔

2b 支持电磁感应方式的笔

3 电子设备

3a 触摸面

30a、30b 传感器

31a、31b 传感器控制器

32 显示器

33 主机处理器

40、50 切换部

41、51 发送部

42、52 接收部

43、53 处理部

60 ΔΣ调制部

61 低通滤波器

62 检波电路

62a 振荡器

62b、62c 混合器

63 输出部

DE1 第一检测期间

DE2 第二检测期间

DS 下行链路信号

R1 第一接收信号

R2 第二接收信号

N HSYNC噪声

S、SF 位置信号

S1 第一位置信号

S2 第二位置信号

T 下行链路信号DS的载波信号的周期

US 上行链路信号

US1 第一上行链路信号

US2 第二上行链路信号

Vsin、Vcos 基向量。

Claims (13)

1.一种笔信号的检测方法，是作为被从笔送出的交流信号的笔信号的检测方法，其中，包括：

基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间的步骤，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间；

将发送请求信号对所述笔发送的步骤，所述发送请求信号请求与所述第一检测期间同步地发送所述笔信号且与所述第二检测期间同步地发送相位相对于与所述第一检测期间同步地发送的所述笔信号进行了反转的状态的所述笔信号；及

取得步骤，基于在所述第一检测期间从所述笔接收的第一接收信号及在所述第二检测期间从所述笔接收的第二接收信号来取得笔信号。

2.根据权利要求1所述的笔信号的检测方法，

还包括基于关于多个传感器电极或多个环形电极的各自通过所述取得步骤取得的所述笔信号来导出所述笔的位置的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的笔信号的检测方法，

所述噪声是显示器周期性地产生的显示器噪声，

所述第一检测期间及所述第二检测期间与所述显示器噪声的产生周期同步。

4.根据权利要求3所述的笔信号的检测方法，

所述噪声是HSYNC噪声，

所述第一检测期间及所述第二检测期间分别是具有在所述显示器中产生的水平同步脉冲的周期的自然数倍的时间长度的期间。

5.根据权利要求4所述的笔信号的检测方法，

所述第一检测期间及所述第二检测期间以使各检测期间中的所述显示器噪声的相位大致一致的方式设定。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的笔信号的检测方法，

所述取得步骤是将所述第一接收信号及所述第二接收信号合成的步骤。

7.根据权利要求6所述的笔信号的检测方法，

若将所述笔信号设为S(t)，将所述噪声设为N(t)，则所述第一接收信号表示为N(t)+S(t)，所述第二接收信号表示为N(t)-S(t)，

所述合成的步骤是通过与(N(t)+S(t))-(N(t)-S(t))等效的方法来取得所述笔信号的步骤。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的笔信号的检测方法，

所述取得步骤是使用模拟电路或数字电路来从所述第一接收信号减去所述第二接收信号的步骤。

9.根据权利要求8所述的笔信号的检测方法，还包括：

第一检测步骤，通过进行在所述第一检测期间内来到了接收电极的信号的检测处理来取得所述第一接收信号；及

第二检测步骤，通过进行在所述第二检测期间内来到了所述接收电极的信号的检测处理来取得所述第二接收信号，

所述第二检测步骤以使所述第二接收信号的极性与所述第一接收信号相比反转的方式执行所述检测处理。

10.根据权利要求9所述的笔信号的检测方法，

所述第二检测步骤进行的所述检测处理是在与所述第一检测步骤进行的所述检测处理相比使基向量的相位反转了的状态下进行来到了所述接收电极的信号的频率解析的处理。

11.根据权利要求9所述的笔信号的检测方法，

所述发送请求信号是以使所述笔在从所述第二检测期间的开始定时延迟了所述笔信号的载波信号的半周期量的定时下开始所述笔信号的发送的方式对所述笔进行请求的信号，

所述第二检测步骤进行的所述检测处理是在与所述第一检测步骤相比使所述基向量的相位延迟了所述笔信号的载波信号的半周期量的状态下进行来到了所述接收电极的信号的频率解析的处理。

12.一种传感器控制器，是检测作为被从笔送出的交流信号的笔信号的传感器控制器，其中，具有：

发送部，对传感器供给发送请求信号；

接收部，接收来到了所述传感器的信号；及

处理部，控制所述发送部及所述接收部，

所述处理部基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间，

所述处理部将发送请求信号经由所述发送部而对所述笔发送，所述发送请求信号请求与所述第一检测期间同步地发送所述笔信号且与所述第二检测期间同步地发送相位相对于与所述第一检测期间同步地发送的所述笔信号进行了反转的状态的所述笔信号，

所述处理部基于在所述第一检测期间从所述接收部输出的第一接收信号及在所述第二检测期间从所述接收部输出的第二接收信号来取得笔信号。

13.一种位置检测系统，是包括笔和检测作为被从所述笔送出的交流信号的笔信号的传感器控制器的位置检测系统，其中，

所述传感器控制器具有：

发送部，对传感器供给发送请求信号；

接收部，接收来到了所述传感器的信号；及

处理部，控制所述发送部及所述接收部，

所述处理部基于噪声的产生周期来设定第一检测期间及第二检测期间，所述第二检测期间是所述第一检测期间结束后的期间，

所述处理部将发送请求信号经由所述发送部而对所述笔发送，所述发送请求信号请求与所述第一检测期间同步地发送所述笔信号且与所述第二检测期间同步地发送相位相对于与所述第一检测期间同步地发送的所述笔信号进行了反转的状态的所述笔信号，

所述处理部基于在所述第一检测期间从所述接收部输出的第一接收信号及在所述第二检测期间从所述接收部输出的第二接收信号来取得笔信号。

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