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TW201423545A - 電磁感應方式之位置檢測感測器 - Google Patents

電磁感應方式之位置檢測感測器 Download PDF

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TW201423545A
TW201423545A TW102131781A TW102131781A TW201423545A TW 201423545 A TW201423545 A TW 201423545A TW 102131781 A TW102131781 A TW 102131781A TW 102131781 A TW102131781 A TW 102131781A TW 201423545 A TW201423545 A TW 201423545A
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sensor
loop coil
loop
long side
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TW102131781A
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TWI598799B (zh
Inventor
Takeshi Kobori
Original Assignee
Wacom Co Ltd
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Publication date
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Publication of TW201423545A publication Critical patent/TW201423545A/zh
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Abstract

[課題]實現一種就算是將無效區域縮窄也能夠正確地檢測出在端部部分處之指示位置的電磁感應方式之位置檢測感測器。[解決手段]在對於X軸方向迴圈線圈群(21)之X軸方向的左端部作注目時，將從左端部起之例如第2個的迴圈線圈(21X1)設為複數匝。將此迴圈線圈(21X1)之至少1匝的左端部側之長邊部分，配置在相較於其他匝之左端部側的長邊部分而更靠端部側處。藉由此，來使迴圈線圈(21X1)之受訊訊號分布成為所期望之分布，並將當藉由複數之迴圈線圈的受訊訊號準位之比例來特定出筆型位置指示器之指示位置的情況時之於該左端部分處的檢測精確度提昇。

Description

電磁感應方式之位置檢測感測器
本發明，例如係有關於作為平板型終端等之電子機器的輸入裝置而被使用的電磁感應方式之指示體位置檢測裝置的指示位置檢測感測器。
近年來，作為平板型終端或被稱作智慧型手機等之高功能行動電話終端等的輸入裝置，係使用有電磁感應方式之位置輸入裝置。此位置輸入裝置，係由形成為筆型之位置指示器(筆型位置指示器)、和具備有使用此筆型位置指示器而進行指向(pointing)操作或是文字以及圖等之輸入的輸入面之指示體位置檢測裝置所構成。筆型位置指示器，係具備有由線圈和電容器所成之共振電路。另一方面，指示體位置檢測裝置，係具備有將在橫方向(X軸方向)上而配設有複數之迴圈線圈的X軸方向之迴圈線圈群和在縱方向(Y軸方向)上而配設有複數之迴圈線圈的Y軸方向之迴圈線圈群作了層積的位置檢測感測器。
之後，從被配設在位置檢測感測器部分處之 複數的迴圈線圈，而以特定之順序來選擇1個的迴圈線圈，並從此所選擇了的迴圈線圈來對於筆型位置指示器送出送訊訊號。藉由此，筆型位置指示器之電容器係被充電。接著，將在送訊中所使用了的迴圈線圈與受訊電路作連接，並受訊從筆型位置指示器之共振電路所送訊而來的訊號，再基於受訊訊號而進行指示位置之檢測。藉由對於迴圈線圈依序作改變並進行此種訊號之授受，出在位置檢測感測器上之由筆型位置指示器所致的指示位置係被檢測出來。
另外，作為由電磁感應方式之位置輸入裝置所致的位置之算出方法，基於從筆型位置指示器而來之訊號的最強之受訊的迴圈線圈之受訊訊號準位和其兩側之迴圈線圈之受訊訊號準位來進行計算的方法，係為周知。通常，係基於3個的迴圈線圈之受訊訊號來算出筆型位置指示器之位置(3點檢測法)。進而，在後述之專利文獻1中，係揭示有下述一般之發明，其係併用有下述之方法：亦即是，在被配置有迴圈線圈之位置檢測感測器周邊部(位置檢測感測器之縱方向的周邊部、橫方向的周邊部)處，係無法從3個的迴圈線圈而得到受訊訊號，故基於2個的迴圈線圈之受訊訊號準位來進行計算(2點檢測法)。
藉由此2點檢測法，係成為能夠將至今為止之無法檢測出筆型位置指示器的位置檢測感測器周邊部之區域縮小。又，在較位置檢測感測器之周邊部而更外側的位置檢測感測器端部附近處，係僅能夠從1個的迴圈線圈 而得到受訊訊號，因此係無法算出位置。故而，在位置檢測感測器之端部附近，係將僅能夠藉由1個的迴圈線圈來檢測出由筆型位置指示器所致之指示位置的部份，作為所謂的無效區域來作處理。
另外，電磁感應方式之位置輸入裝置，除了作為個人電腦等之外部輸入裝置而被使用以外，亦作為如同上述一般之平板型終端或高功能行動電話終端的輸入裝置而被利用。於此情況，電磁感應方式之位置輸入裝置，係以相對於LCD等之顯示元件而作層積的方式來作配置，並被與平板型PC或高功能行動電話終端設為一體性之構成而被使用。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平5-181594號公報
在從先前技術起之於位置檢測感測器之端部處的由筆型位置指示器所致之指示位置的檢測方法中，係藉由2點檢測法，而根據依存於相鄰接之2個的迴圈線圈之受訊訊號準位的比例之特定的關係式，來算出位置。於此，如圖8A中所示一般，針對在X軸方向上以節距P來配置X軸方向之寬幅(横寬幅)為D的複數之迴圈線圈 X0、X1、X2、…，並且在Y軸方向上亦將特定寬幅之迴圈線圈Y0、Y1、Y2、…以特定之節距來作配置，所構成的先前技術之位置檢測感測器作考慮。
在圖8A中，當對於X軸方向之左端部分作注目時、於較從端部起之第2個的迴圈線圈X1而更外側之區域處，係僅能夠在最靠端部之迴圈線圈X0處而得到訊號。雖然在第2個的迴圈線圈X1處也能夠得到微弱的訊號，但是，隨著從迴圈線圈之中心而遠離，也會有產生作為旁波瓣(sidelope)之2次性之峰值的情況。因此，係無法根據如同上述一般之依存於迴圈線圈X0和迴圈線圈X1之受訊訊號的訊號準位之比例的特定之關係式，來計算出正確之位置，而會產生由於座標跳失所導致的誤檢測。
具體而言，在將圖8A中所示之位置檢測感測器的左下端部作了擴大展示之圖8B中，通常，迴圈線圈X0和迴圈線圈X1所受訊之從筆型位置指示器而來之訊號的分布SX0、SX1，係因應於筆型位置指示器之位置，而如圖8C中所示一般，成為將迴圈線圈X0、X1之短邊方向的中點S0、S1作為峰值位置者。
藉由此，係能夠基於至少相鄰接之2個的迴圈線圈所受訊之從筆型位置指示器而來之訊號的比例，來根據後述之計算式而特定出由筆型位置指示器所致的指示位置。又，如圖8C中所示一般，在迴圈線圈X0、X1等處所受訊的訊號之分布(受訊訊號分布)，係隨著朝向從中點S0、S1遠離之方向而前進，訊號準位會逐漸降低。但 是，若是由筆型位置指示器所致之指示位置從中點S0、S1起而離開一定以上之距離，則訊號準位會轉而上升並產生所謂的旁波瓣。因此，會有出現雖然身為完全相異之位置但是卻會成為完全相同之訊號比例的狀態之位置的情況。於此情況，可以想見，會有雖然筆型位置指示器為位於特定之位置處，但是在位置檢測裝置側卻會檢測成該筆型位置指示器為位置在較筆型位置指示器之指示位置而更內側處的情況。
因此，在先前技術中，係如同上述一般，將此容易發生誤檢測的部份(結果性而言，係為僅能夠藉由1個的迴圈線圈而檢測出由筆型位置指示器所致之指示位置的部份)，作為無效區域。並且，係利用此無效區域，來將位置檢測用感測器之迴圈線圈的一部分作集中配置而構成交疊(overlap)區域。例如，無效區域OAr之內側部分，係以將被配列在Y軸方向上之迴圈線圈Y0、Y1、Y2、…的短邊部分相重疊的方式，而使其密集存在。又，此區域，係藉由配置在將液晶作壓制之表框(bezel)之下，而將此無效區域作覆蓋隱藏。
然而，近年來，伴隨著智慧型手機等之具備有位置輸入裝置的機器之急速的普及，針對位置輸入裝置，係要求能夠並不改變顯示區域或檢測區域之大小地而將製品尺寸小型化。或者是，係要求能夠並不改變製品尺寸地而將顯示區域更進而增大。為了滿足此要求，係有必要將顯示區域周邊之用以組裝液晶面板的框架(表框)部分 更進一步縮窄。然而，若是單純地將與位置輸入裝置成為一體化之液晶面板的框架(表框)縮窄，則由於係將位置輸入用之感測器的無效區域配置在框架之下，因此無效區域係會超出至顯示區域中。若是在此部份處而勉強地適用2個的迴圈線圈之算出法(2點檢測法)，則會有產生指示位置之誤檢測的可能性。
作為此問題之解決方法，可以考慮：為了將無效區域縮窄，而將各個的迴圈線圈之配置設為密集，進而，若是迴圈線圈之導線寬幅通常為100μm，則將其縮窄至一半之50μm等，來將交疊區域OV縮窄。又，亦可考慮將構成檢測感測器之基板多層化。但是，在採用此些之方法的情況時，當然的，係會導致成本之提高。
有鑑於上述事態，本發明，係以實現一種並不需要進行會導致成本之提高的大幅度變更，就算是將無效區域縮窄也能夠正確地檢測出在端部部分處之指示位置的電磁感應方式之位置檢測感測器一事，作為目的。
為了解決上述課題，請求項1中所記載之發明的電磁感應方式之位置檢測感測器，係具有特定寬幅且相互平行之長邊部並作N(N為2以上之整數)次捲繞而構成N匝之迴圈線圈，且將前述迴圈線圈在與前述長邊部相交叉之特定方向上而以特定之間隔來作了複數配置，該位置檢測感測器，其特徵為：針對在前述感測器之前述特定 方向上的被配置為從感測器端部起之第M(M為2以上之整數)個的迴圈線圈，而將前述N匝中之至少一匝的寬幅設定為較前述特定寬幅更長，並將該匝之長邊部配置在較其他之匝的長邊部而更靠外側處。
若依據此請求項1中所記載之電磁感應方式之位置檢測感測器，則係以具備有特定寬幅且相互平行之長邊部的方式，來構成N匝之迴圈線圈，並將此N匝之迴圈線圈在與長邊部相交叉之特定方向上而以特定之間隔來作了複數配置，而構成電磁感應方式之感測器。又，針對該迴圈線圈之配列方向的被配置為從感測器端部起之第M個的N匝之迴圈線圈，係將至少1匝的寬幅設定為較特定寬幅更長，並將該匝之長邊部配置在較其他之匝的長邊部而更靠外側處。如此這般，而將在該N匝之迴圈線圈處的從筆型位置指示器而來之訊號的受訊訊號分布設為所期望之分布狀態。
藉由此，在該N匝之迴圈線圈和與其相鄰接之迴圈線圈之間的關係中，就算是在使用有2點檢測法的情況時，亦能夠成為不會產生誤檢測。故而，係能夠防止在位置檢測感測器之端部部分處的由筆型位置指示器所致之指示位置的誤檢測，而能夠將位置檢測感測器之無效區域縮窄，並將檢測區域(能夠進行位置檢測之區域)擴大。
若依據本發明，則能夠實現一種並不需要進 行會導致成本之提高的大幅度變更，便能夠將無效區域縮窄並將可進行位置檢測之區域擴大的電磁感應方式之位置檢測感測器。藉由此，係能夠與將表框之寬幅縮窄之所謂窄邊框化相對應。
100‧‧‧筆型位置指示器
101‧‧‧線圈
102‧‧‧電容器
200‧‧‧指示體位置檢測裝置
20‧‧‧感測部
21‧‧‧X軸方向迴圈線圈群
21X0~21Xn‧‧‧迴圈線圈
22‧‧‧Y軸方向迴圈線圈群
22Y0~22Ym‧‧‧迴圈線圈
23‧‧‧基板
25‧‧‧位置檢測區域
26‧‧‧位置檢測電路
261‧‧‧選擇電路
262‧‧‧振盪器
263‧‧‧電流驅動器
264‧‧‧送受訊切換電路
265‧‧‧受訊放大器
266‧‧‧檢波電路
267‧‧‧低通濾波器
268‧‧‧取樣保持電路
269‧‧‧A/D變換電路
260‧‧‧處理控制部
10‧‧‧表框
X0~Xn‧‧‧迴圈線圈
T‧‧‧送訊側端子
R‧‧‧受訊側端子
OAr‧‧‧無效區域
NAr‧‧‧新的無效區域
OV‧‧‧交疊區域
SX0、SX1‧‧‧受訊訊號分布
S0、S1‧‧‧中點
OFm‧‧‧外框
IFm‧‧‧內框
T1‧‧‧第1匝之線圈
T2‧‧‧第2匝之線圈
[圖1]用以對於實施形態之位置輸入裝置的構成例作說明之圖。
[圖2]用以對於實施形態之感測部(位置檢測感測器)20的構成作說明之圖。
[圖3]用以針對藉由實驗所確認到的本發明之效果作說明之圖。
[圖4]對於感測部20之並未適用本發明的左端側之特性作展示之圖。
[圖5]將感測部20之適用有本發明的右端側之特性作了左右反轉之圖。
[圖6]用以對於2匝之迴圈線圈的各匝之線圈的配置位置之變化作說明之圖。
[圖7]用以對於2匝之迴圈線圈的各匝之線圈的配置位置之變化作說明之圖。
[圖8]用以對於在電磁感應型之指示體位置檢測裝置中所使用的先前技術之位置檢測感測器的先前技術例作說明之圖。
以下，一面參考圖面，一面針對本發明之電磁感應方式之位置檢測感測器的其中一種實施形態作說明。
〔位置輸入裝置之概略構成的說明〕
首先，針對使用有由本發明所致之電磁感應方式之位置檢測感測器所構成的位置(座標)輸入裝置(以下，單純記載為位置輸入裝置)的概略構成作說明。圖1，係為用以對於使用此實施形態之電磁感應方式之位置檢測感測器所構成的位置輸入裝置之構成例作說明之圖。如圖1中所示一般，此實施形態之位置輸入裝置，係由筆型位置指示器100和指示體位置檢測裝置200所構成。筆型位置指示器100，係如圖1中所示一般，內藏有由線圈101和被與此線圈101作並聯連接之電容器102所構成的共振電路。
另一方面，在指示體位置檢測裝置200的感測部(位置檢測感測器)20處，係在基板23之上面以及背面的各面處，將X軸方向迴圈線圈群21和Y軸方向迴圈線圈群22以作空間性重疊的方式來分別作配設。另外，在以下所說明之實施形態中，係如圖1中所示一般，將感測部20之基板23的橫方向作為X軸方向，並將縱方向作為Y軸方向。
如圖1中所示一般，X軸方向迴圈線圈群 21，係由被配列在X軸方向上之n+1(n為2以上之整數)根的矩形之迴圈線圈21X0~21Xn所成。又，Y軸方向迴圈線圈群22，係由被配列在Y軸方向上之m+1(m為2以上之整數)根的迴圈線圈22Y0~22Ym所成。在此感測部20中，係藉由X軸方向迴圈線圈群21的迴圈部和Y軸方向迴圈線圈群22的迴圈部，而構成位置檢測區域25。
感測部20，係經由省略圖示之連接部，而被與位置檢測電路26作連接。此位置檢測電路26，係具備有：選擇電路261、振盪器262、電流驅動器263、送受訊切換電路264、受訊放大器265、檢波電路266、低通濾波器267、取樣保持電路268、A/D(Analog to Digital)變換電路269、以及處理控制部260。X軸方向迴圈線圈群21以及Y軸方向迴圈線圈群22，係被與選擇電路261作連接。此選擇電路261，係根據從處理控制部260而來之控制訊號，而依序對於2個的迴圈線圈群21、22中之1個的迴圈線圈作選擇。
振盪器262，係產生頻率f0之交流訊號。此交流訊號，係被供給至電流驅動器263處並被變換為電流，之後，被送出至送受訊切換電路264處。送受訊切換電路264，係藉由處理控制部260的控制，而對於經由選擇電路261所選擇了的迴圈線圈所被作連接之連接目標(送訊側端子T、受訊側端子R)，在每經過特定時間時作切換。在送訊側端子T處，係被連接有電流驅動器263，在受訊側端子R處，係被連接有受訊放大器265。
故而，在送訊時，經由送受訊切換電路264之送訊側端子T，從電流驅動器263而來之交流訊號，係被供給至正被選擇電路261所選擇之迴圈線圈處。又，在受訊時，在被選擇電路261所選擇了的迴圈線圈處而產生之感應電壓，係經由選擇電路261以及送受訊切換電路264之受訊側端子R，而被送至受訊放大器265處並被放大，再送出至檢波電路266處。
藉由檢波電路266所被檢波到之訊號，係經由低域濾波器267以及取樣保持電路268而被供給至A/D變換電路269處。在A/D變換電路269處，係將類比訊號變換為數位訊號，並供給至處理控制部260處。處理控制部260，係進行用以檢測出位置之控制。亦即是，處理控制部260，係對在選擇電路261處之迴圈線圈的選擇、送受訊切換電路264處之訊號切換控制、取樣保持電路268的時序等作控制。
處理控制部260，係藉由以將送受訊切換電路264連接於送訊側端子T處的方式來進行切換，而對於X軸方向迴圈線圈群21或者是Y軸方向迴圈線圈群22中之正被選擇電路261所選擇的迴圈線圈進行通電控制，並使其送出電磁波。筆型位置指示器100的共振電路，係接收從此迴圈線圈所送出之電磁波並積蓄能量。
接著，處理控制部260，係以將送受訊切換電路264與受訊側端子R作連接的方式，而進行切換。如此一來，在X軸方向迴圈線圈群21以及Y軸方向迴圈線圈 群22之各迴圈線圈處，係藉由從筆型位置指示器100所送訊而來之電磁波而產生有感應電壓。處理控制部260，係根據此在各迴圈線圈處所產生了的感應電壓之電壓值的準位，而算出在感測部20之位置檢測區域25中的X軸方向以及Y軸方向之指示位置的座標值。之後，處理控制部260，係將所算出之座標值的資訊，例如供給至外部之電腦等處。
〔感測部20之具體構成例〕
接著，針對被適用有本發明之此實施形態的感測部(位置檢測感測器)20之更為具體的構成作說明。在使用有此實施形態之感測部20的指示體位置檢測裝置200中，於從感測部20之端部起而作了某種程度之分離的檢測區域處，係使用根據從相鄰接之3個的迴圈線圈而來之訊號而檢測出由筆型位置指示器100所致之指示位置的3點檢測法。
又，在使用有此實施形態之感測部20的指示體位置檢測裝置200中，於感測部20之端部附近處，係使用根據從相鄰接之2個的迴圈線圈而來之訊號而檢測出由筆型位置指示器100所致之指示位置的2點檢測法。因此，在針對感測部20之具體性構成作說明之前，先針對用以檢測出由筆型位置指示器100所致之指示位置的3點檢測法和2點檢測法之概要作說明。
於此，係將檢測出在感測部20上之X軸方向 的筆型位置指示器100之指示位置的情況為例，來進行說明。於此情況，指示體位置檢測裝置200，係對於在X軸方向上而並排之全部的X軸方向之迴圈線圈21X0~21Xn依序作切換，而進行用以檢測出筆型位置指示器100為位在感測部20上之何處一事之所謂的全掃描。
之後，若是將所檢測出之訊號準位為最高之迴圈線圈的該訊號準位設為VP，並將其之兩鄰的迴圈線圈之訊號準位設為VL、VR，則代表筆型位置指示器100之X軸方向之指示位置的X座標，係可藉由下述之(1)式而計算出來。
X=Px+(DX/2)*(VR-VL)/(2*VP-VR-VL)…(1)在(1)式中，Px係代表被檢測出峰值準位之迴圈線圈的座標，DX係代表被配列在X軸方向上之迴圈線圈的配列間隔。如此這般，當使用3點檢測法的情況時，藉由將訊號準位為最高之迴圈線圈的訊號準位和此訊號準位為最高之迴圈線圈的兩鄰之迴圈線圈的訊號準位代入至上述式(1)中，係能夠正確地特定出由筆型座標指示器100所致的指示位置。
相對於此，2點檢測法，係根據由相鄰接之2個的迴圈線圈之訊號準位的比例所得之關係式，來算出距離。此2點檢測法，係如同於上亦有所敘述一般，被使用在感測部20之端部附近的指示位置之檢測中。因此，針對在感測部20處而使用有最左端之迴圈線圈21X0和配置在較此而更靠內側之下1個的迴圈線圈21X1的情況為 例，來進行說明。
於此情況，若是將迴圈線圈21X0之訊號準位設為值a，並將迴圈線圈21X1之訊號準位設為值b，則藉由該2個的迴圈線圈之訊號準位而作了正規化之2個的訊號準位之比例R，係可藉由下述之式(2)而計算出來。
R=(a-b)/(a+b)…(2)又，係存在有下述之特徵：亦即是，若是將2個的迴圈線圈之訊號準位為相同之大小的場所作為基準，則隨著筆型位置指示器100朝向感測器端部前進，藉由(2)式所算出之正規化後之2個的訊號準位之比例R之值係會變大。藉由基於此特徵而對於此比例施加若干之修正，係能夠因應於該正規化後之2個的訊號準位之比例R，而特定出由筆型位置指示器100所致之指示位置。
另外，於此，雖係針對特定出X軸方向之座標位置(X軸座標)的情況為例來作了說明，但是，針對Y軸方向，係亦可使用Y軸方向之迴圈線圈22Y0~22Ym，來同樣地使用3點檢測法、2點檢測法而特定出指示位置。針對此種能夠使用3點檢測法、2點檢測法來檢測出筆型位置指示器100之指示位置的感測部20之具體性構成作說明。
圖2，係為用以對於此實施形態之感測部20之構成作說明的圖。在圖2中，圖2A，係對於感測部20之全體構成作展示，又，圖2B，係對於感測部20之左下 端部作擴大展示。又，圖2C，係對於位置在感測部20之左端部處的X軸方向之迴圈線圈21X0、21X1的從筆型位置指示器100而來之受訊訊號的分布作展示。
如圖2A中所示一般，此實施形態之感測部20，其X軸方向迴圈線圈群21，係將導線之卷數為2匝並且短邊方向之寬幅(橫寬幅)為特定寬幅D的複數之迴圈線圈21X0、21X1、21X2、…，以特定之節距P來配設在X軸方向上，而構成之。另外，為了使說明更為簡單，在圖2中係作了省略，但是，Y軸方向迴圈線圈群22，亦同樣的，係將導線之卷數為2匝並且短邊方向之寬幅(橫寬幅)為特定寬幅的複數之迴圈線圈22Y0、22Y1、22Y2、…，以特定之節距來配設在Y軸方向上，而構成之。
又，如圖2A中所示一般，感測部20，其之以外框OFm所展示的全體，係為基板23。又，以內框IFm所展示之內側，係成為能夠檢測出由筆型位置指示器100所致之指示位置的位置檢測區域25。另外，被外框OFm和內框IFm所包夾之部分，係為例如被表框(前面面板)等所覆蓋並成為無效區域OAr之部分。而，在此實施形態中，如圖2A中所示一般，感測部20之左端側，係設為有必要相較於先前技術之感測部而將無效區域更加縮窄者。
於此情況，與使用圖8之先前技術之感測部相同的，若是僅將橫寬幅D之迴圈線圈以節距P來配置 在X軸方向上並構成X軸方向迴圈線圈群，則在感測部20之左端部處會有產生對於由筆型位置指示器100所致之指示位置之誤檢測的可能性。產生此情況中之誤檢測的原因，係在於就算是筆型位置指示器100到達了表框之上，亦會產生如同上述一般地藉由在感測部20之端部附近處所使用的2點檢測法而求取出來之筆尖的座標值會相較於筆型位置指示器100之實際的筆尖之位置而更飄至內側處之現象之故。
因此，在此實施形態之感測部20中，係對於被配置在從左端部起之第2個處的迴圈線圈21X1之配置的方式作了在先前技術中所沒有採用的特殊設計。首先，在此實施形態之感測部20中，係如圖2A中所示一般，針對被配置在最左端側處之迴圈線圈21X0，係使其之左側的長邊部分位置在無效區域OAr之左端側處，並使右側之長邊部分位置在內框1Fm之內側的位置檢測區域25內。此種迴圈線圈21X0之配置方式，係與先前技術之感測部相同。
而，針對位置在迴圈線圈21X0之右鄰處的迴圈線圈21X1，係如圖2A中所示一般，使左側之長邊部分的2根線圈中之1根，以橫跨先前技術之無效區域OAr的方式，來使其位置在無效區域OAr之左端側、亦即是位置在迴圈線圈21X0之左側的長邊部分之近旁處。另外，此無效區域OAr，係亦為Y軸方向迴圈線圈群22之各迴圈線圈的短邊部分相互重疊而密集存在的交疊區域。 又，針對迴圈線圈21X1之左側的長邊部分之2根的線圈中之另外1根，係藉由迴圈線圈之橫寬幅D的大小來使其位置在內框IFm之內側的位置檢測區域25內，或者是交疊區域之右側處。又，迴圈線圈21X1之右端側的長邊部分之2根的線圈，係使其位置在內框IFm之內側的位置檢測區域25內。
如此這般，2匝之迴圈線圈21X1的左側之長邊部分，係將每一匝分別配置在相異之位置處。藉由此，來使迴圈線圈21X1從筆型位置指示器100所受訊的訊號之分布(受訊訊號分布)成為所期望之分布(將朝向端部之訊號的兩擺些許提昇)。藉由此，來防止在迴圈線圈21X1和近鄰之迴圈線圈之間的受訊訊號分布中而兩訊號準位之正規化後的比例R會成為相同之部分於複數之場所處而發生的情況。
更詳細而言，如同在圖2B中作擴大展示一般，針對迴圈線圈21X0，係使其之左側的長邊部分位置在無效區域OAr之左端側處，並使右側之長邊部分位置在內框IFm之內側的位置檢測區域25內。相對於此，迴圈線圈21X1，係使第1匝之迴圈線圈T1的左側之長邊部分，位置在與使用圖8所作了說明的先前技術之感測部的迴圈線圈X1之情況相同的位置處。但是，迴圈線圈21X1之第2匝的迴圈線圈T2之左側的長邊部分，係位置在左鄰之迴圈線圈21X0的左側之長邊部分的近旁處。又，迴圈線圈21X1之右端側的長邊部分，係使第1匝以及第2 匝之線圈T1、T2的長邊部分均位置在IFm之內側(位置檢測區域25內)的略相同之位置處。
另外，在本說明書中，迴圈線圈21X1等，係構成為將當從右朝向左地作卷繞所形成的情況時之最初的匝稱作第1匝並將下一匝稱作第2匝地來作計數。
而，如圖2C中所示一般，迴圈線圈21X0之受訊訊號分布，係具備有以迴圈線圈21X0之短邊方向的中點S0作為基準而略線對稱之特性。相對於此，在此實施形態之感測部20的情況中，係如圖2C中所示一般，迴圈線圈21X1之受訊訊號分布，係藉由使左側之長邊部分的第2匝之線圈T2位置在無效區域OAr之左端側處，而成為非線對稱，並能夠使其在感測部20之左端側處而具有受訊訊號分布之擴廣。
藉由此，在感測部20之左端側的內框IFm之內側部分處，於迴圈線圈21X0和迴圈線圈21X1處，係不會於複數場所而發生在受訊訊號分布中而兩訊號準位之正規化後的比例R會成為相同的位置。故而，在感測部20之左端側處，係不會發生對於由筆型位置指示器100所致之指示位置的誤檢測，而能夠將位置檢測區域25擴大。
另外，於此，雖係為了使說明簡化，而針對對於被配置在感測部20之左端側處的隸屬於X軸方向迴圈線圈群之迴圈線圈來適用了本發明的情況為例，而作了說明，但是，係並不被限定於此。在感測部20之X軸方向的右端側處，以及在Y軸方向的兩端部處，亦可適用本 發明，於此些之情況，係亦可得到相同的效果。
圖3，係為用以針對藉由實驗所確認到的本發明之效果作說明之圖。圖3，係為針對構成僅在右端側處而適用有本發明之感測部20，並使筆型位置指示器100在該感測部20上而朝向X軸方向作了移動的情況時之X軸方向迴圈線圈群21的各迴圈線圈之受訊訊號分布和錯誤率的計測結果作展示之圖。針對該感測部20，係在從左右之兩端起而分離了相同距離之位置處，設定有外形端。
另外，錯誤率，係為代表在由筆型位置指示器100所致之實際的指示位置和經由感測部20而檢測的指示位置之間的偏移之大小者。而，在圖3之右端部處，錯誤率係成為負值，但是，此係為對應於筆型位置指示器100之移動方向所導致者，而並非代表錯誤率為更少。錯誤率，係根據相較於值0(ZERO)之絕對值而作估計。
而，如同由圖3中所示之錯誤率而亦可得知一般，並未被適用有本發明之左端部的外形端近旁之錯誤率，係急遽地增大，但是，適用有本發明之右端側的外形端近旁之錯誤率，相較於左端部係為非常小。另外，針對感測部20之端部附近，係如同上述一般，亦為使用有2點檢測法，針對使用此2點檢測法而檢測出由筆型位置指示器100所致之指示位置的情況，更進一步作考察。
圖4，係為對於此例之感測部20的並未適用本發明之左端部側的特性作展示之圖，上段之受訊訊號之 分布的圖表，係對應於圖3中所示之左端部側的迴圈線圈之受訊訊號之分布的圖表。又，圖4之下段的圖表，係為將位置在最左端之迴圈線圈21X0之受訊訊號的訊號準位設為「a」，並將迴圈線圈21X0之右鄰的迴圈線圈21X1之受訊訊號的訊號準位設為「b」，而藉由以2點檢測法所求取出之兩訊號準位a、b來作了正規化之後的2個的訊號準位之比例R的圖表。因應於此藉由2點檢測法所求取出的正規化後之兩訊號準位的比例R，在左端部附近處之由筆型位置指示器100所致之指示位置係被特定出來。
又，圖5，係為將對於此例之感測部20的適用有本發明之右端部側的特性作展示之圖，並為了方便與圖4作比較而作了左右反轉者。上端之受訊訊號之分布的圖表，係對應於圖3中所示之右端部側之迴圈線圈的受訊訊號之分布的圖表。又，圖5之下段的圖表，係為將位置在最右端之迴圈線圈21Xn之受訊訊號的訊號準位設為「a」，並將迴圈線圈21Xn之右鄰的迴圈線圈21Xn-1之受訊訊號的訊號準位設為「b」，而藉由以2點檢測法所求取出之兩訊號準位a、b來作了正規化之後的2個的訊號準位之比例R的圖表。因應於此藉由2點檢測法所求取出的正規化後之兩訊號準位的比例R，在右端部附近處之由筆型位置指示器100所致之指示位置係被特定出來。
而，如同對於圖4之下段所示的比例之圖表作觀察而可得知一般，迴圈線圈21X0之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21X1之受訊訊號的訊號準位「b」 之間的正規化後之比例R，在位置L1處，由於兩訊號準位係為相同，因此係成為「0」。而，筆型位置指示器100之指示位置，若是如同位置L1→L2→L3→L4→L5→L6一般地而逐漸朝向左端側移動，則迴圈線圈21X0之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21X1之受訊訊號的訊號準位「b」之間的正規化後之比例R，係會逐漸變大。
但是，在左端側之外形端近旁的位置L7處，迴圈線圈21X0之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21X1之受訊訊號的訊號準位「b」之間的正規化後之比例R，係相較於前面之位置L6的正規化後之比例R而更加降低。於此情況，雖然筆型位置指示器100之指示位置係位於感測部20上之位置L7處，但是於指示體位置檢測裝置200處，係會錯誤檢測為筆型位置指示器100之指示位置係位在位置L6之右側處。
相對於此，在適用有本發明之感測部20之右端部處，如同對於圖5之下段所示的比例之圖表作觀察而可得知一般，在與指示位置相對應之訊號準位的比例中，係並未發生有逆轉的現象。亦即是，如同圖5之下段的圖表所示一般，迴圈線圈21Xn之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21Xn-1之受訊訊號的訊號準位「b」之間的正規化後之比例R，在位置R1處，由於兩訊號準位係為相同，因此係成為「0」。
而，筆型位置指示器100之指示位置，若是如同位置R1→R2→R3→R4→R5→R6→R7一般地而逐漸 朝向左端側移動，則迴圈線圈21Xn之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21Xn-1之受訊訊號的訊號準位「b」之間的正規化後之比例R，係會逐漸變大。並且，在右端側之外形端近旁的位置R7處，迴圈線圈21Xn之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21Xn-1之受訊訊號的訊號準位「b」之間的正規化後之比例R，係較前面之位置R6的正規化後之比例R而更大。
故而，在適用有本發明之感測部20的右端側處，迴圈線圈21Xn之受訊訊號的訊號準位「a」和迴圈線圈21Xn-1之受訊訊號的訊號準位「b」之間的正規化後之比例R，係作線性(LINEAR)之變化，而並未產生正規化後的比例R之逆轉現象。亦即是，在適用有本發明之感測部20的右端側處，係並不會發生筆型位置指示器100之指示位置的誤檢測。
如此這般，藉由使用本發明，係能夠得到下述之顯著的效果：亦即是，在感測部20之端部附近處，就算是使用2點檢測法，也不會發生筆型位置指示器100之指示位置的誤檢測。藉由此，係能夠實現一種並不會伴隨有會導致成本之提高的大幅度變更，就算是將無效區域縮窄也能夠正確地檢測出在感測部之端部部分處之由筆型位置指示器所致的指示位置之電磁感應方式之位置檢測感測器。
〔迴圈線圈之配置的變化〕
在上述之實施形態中，係如同使用圖2所說明一般，針對將被設置在感測部20處之迴圈線圈設為2匝之構成，並使從感測部20之端部數起之第2個的迴圈線圈之1匝位置於端部側處的情況為例，來作了說明。但是，係並不被限定於此。關於構成感測部20之迴圈線圈的配置，係可考慮有各種之變化。
圖6，係為用以對於將卷數為2匝之迴圈線圈的各匝之線圈的配置位置之變化作說明之圖。圖6A，係對於先前技術之2匝之迴圈線圈作展示。相對於此，在使用圖2而作了說明的本發明之情況中，係如圖6B中所示一般，將迴圈線圈21X1之第1匝的線圈T1之左側的長邊部分，設為會維持於原本之橫寬幅Wx的位置。又，係使第2匝之線圈T2的左側之長邊部分位置於更左端側處。藉由此，來使迴圈線圈21X1之受訊訊號分布的狀態成為所期望之分布，並藉由與相鄰接之迴圈線圈的受訊訊號分布之間之關係，來防止在複數場所處發生受訊訊號準位之比例會成為相同的位置。故而，係能夠防止由筆型位置指示器100所致之指示位置的誤檢測。
又，如圖6C中所示一般，使迴圈線圈21X1之第1匝的線圈T1之左側的長邊部分位置在相較於以點線所示之維持於原本之橫寬幅Wx的位置而更靠左端側處。又，係亦可構成為使第2匝之線圈T2的左側之長邊部分位置於較第1匝之線圈T1的左側之長邊部分而更靠左端側處。另外，如圖6D中所示一般，使迴圈線圈21X1 之第1匝的線圈T1之左側的長邊部分位置在相較於以點線所示之維持於原本之橫寬幅Wx的位置而更靠右端側處。又，係亦可構成為使第2匝之線圈T2的左側之長邊部分位置於左端側處。
如此這般，係能夠以使迴圈線圈21X1之受訊訊號分布成為所期望之分布的方式，來對於左側之長邊部分的線圈之配置位置適宜作調整。又，在圖2以及圖6中，雖係針對將第2匝之線圈T2的左側之長邊部分配置於較第1匝之線圈T1的左側之長邊部分而更靠左側者來作了說明，但是，係並不被限定於此。當然亦可相反的構成為使第1匝之線圈T1的左側之長邊部分位置於較第2匝之線圈T2的左側之長邊部分而更靠左側處。
另外，在圖6中，雖係針對位置在感測部20之左端側處的迴圈線圈21X1之情況為例來作了說明，但是，當位置在感測部20之右端側處之迴圈線圈的情況時，則係成為對於位置在從右端側數起之例如第2個處的迴圈線圈之右側的長邊部分之配置位置作調整。
又，迴圈線圈，係並不被限定於卷數為2匝者。亦可使用卷數為3匝以上之迴圈線圈。在3匝以上之迴圈線圈的情況時，亦同樣地，係可將各匝之左端側的長邊部分配置在相異之位置處，或者是以雖然不會使所有的匝之左端側的長邊部分成為相同的位置但是係使2根以上的長邊位置成為相同之位置的方式，來進行配置。
如此這般，就算是在使用有卷數為3匝之迴 圈線圈21X1的情況時，亦能夠以受訊訊號分布成為所期望之分布的方式，來對於左側之長邊部分的線圈之配置位置適宜作調整。又，與使用圖6所作了說明的2匝之迴圈線圈的情況相同，關於要將何者之匝的位置配置於何處一事，係可任意作設定。另外，當位置於感測部20之右端側處之迴圈線圈的情況時，係成為對於位置在從右端側數起之第2個處的迴圈線圈之右側的長邊部分之配置位置進行調整。
如此這般，構成X軸方向迴圈線圈群21之迴圈線圈和構成Y軸方向迴圈線圈群22之迴圈線圈，係可使用卷數為2匝以上之適宜之卷數者。
圖7，係為用以對於將卷數為2匝之迴圈線圈的各匝之線圈的配置位置之變化的其他例作說明之圖。在圖6所示之例的情況中，係構成為僅對於迴圈線圈21X1之左端側的長邊部分之位置作調整者。但是，為了得到所期望之受訊訊號分布，例如，係亦可如圖7A、B中所示一般，針對右端側之長邊部分而亦使其位置在與通常之位置相異的位置處。
亦即是，在圖7A所示之迴圈線圈21X1的情況時，係針對使第1匝之右端側的長邊部分位置在更靠右端側處並且使第1匝之左端側的長邊部分位置在更靠左端側的情況作展示。另外，在圖7A中，第2匝之右端側和左端側的長邊部分，係設為維持於先前技術之橫寬幅Wx的位置。當然的，亦可與圖7A相反地，而構成為將第1 匝之右端側和左端側的長邊部分，設為維持於先前技術之橫寬幅Wx的位置，並使第2匝之右端側的長邊部分位置在更靠右端側處且使第2匝之左端側的長邊部分位置在更靠左端側。
又，在圖7B所示之迴圈線圈21X1的情況時，係使第1匝之右端側的長邊部分位置在更靠右端側處並且使第1匝之左端側的長邊部分位置在維持於先前技術之橫寬幅Wx的位置。進而，在圖7B所示之迴圈線圈21X1的情況時，係使第2匝之右端側的長邊部分位置在維持於先前技術之橫寬幅Wx的位置並使第2匝之左端側的長邊部分位置在更靠左端側處。當然，亦可與圖7B相反地，而將第1匝之右端側的長邊部分設為維持於先前技術之橫寬幅Wx的位置，並使第1匝之左端側的長邊部分位置在更靠左端側處。之後，使第2匝之右端側的長邊部分位置在更靠右端側處，並且將第2匝之左端側的長邊部分設為維持於先前技術之橫寬幅Wx的位置。
另外，在圖7A、B的情況中，雖係針對使改變位置之長邊部分朝向左側和右側而作略相同程度之移動的情況作展示，但是，當然亦可對於在左側和右側處之偏移的程度作改變。亦即是，改變位置之長邊部分，係可在左側和右側處而配置於適宜之位置處。
又，如圖7C中所示一般，亦可因應於需要，而構成為使迴圈線圈21X1和與其相鄰接之迴圈線圈21X2的雙方之第1匝的線圈T1或者是第2匝的線圈T2之左端 側的長邊部分位置在更靠左端側處。在採用此種構成的情況時，係成為能夠使迴圈線圈21X1和迴圈線圈21X2之訊號分布成為所期望的關係。另外，在圖7C之情況中，係對於使第2匝之線圈T2的左側之長邊部分位置於更左端側處的情況作展示。
當然，當感測部20之右端側的情況時，係成為對於位置在從右端側數起之第2個和第3個處的線圈，而使右端側的長邊部分位置在更靠右端側處。又，如此這般，在相鄰接之2個的迴圈線圈中，係亦可如同圖7A、B中所示一般，在左端側和右端側處，使構成迴圈線圈之1匝的長邊部分位置在更靠端部側處。
另外，在圖7中，雖係針對卷數為2匝的迴圈線圈為例來作了說明，但是，係並不被限定於此。當使用卷數為3匝以上之迴圈線圈的情況時，係亦可同樣地作對應。當卷數為3匝以上之線圈的情況時，係僅需對於要使何者之匝的長邊部分位置在更靠左端側或者是更靠右端側一事作改變。
〔實施形態之感測部(位置檢測感測器)20所發揮之效果〕
於先前技術中，例如當以100μm之導線寬幅來配置迴圈線圈並構成了位置檢測感測器的情況時，係存在有4.5mm之程度的無效區域。然而，藉由使用上述之針對每一匝而對於其之配置位置作調整並改變受訊訊號分布的本發明之感測部(位置檢測感測器)20，係能夠使該位置檢測 感測器之無效區域接近於0。亦即是，係能夠使位置檢測感測器之性能提昇。
又，於先前技術中，例如當以50μm之導線寬幅來配置迴圈線圈並構成了位置檢測感測器的情況時，係能夠使無效區域成為2.5mm之程度。但是，此一構成，不僅是在成本和良率之觀點上為不利，並且迴圈線圈之阻抗也會變高，因此係成為難以將位置檢測感測器大型化。但是，藉由使用本發明，係亦不會有使成本變高或使良率變差的情況。並且，當適用有本發明的情況時，由於亦並不需要將迴圈線圈之圖案寬幅縮短，因此也不會有使迴圈線圈之阻抗增高的情況，而亦能夠對於位置檢測感測器之大型化的要求有所對應。
又，亦可考慮藉由將檢測感測器多層化來將無效區域縮小。然而，當將位置檢測感測器多層化的情況時，由於厚度會增加，因此，係會影響到對於製品之搭載，並且成本亦會變高。然而，藉由適用本發明，係亦不會有使位置檢測感測器之厚度增加或者是使成本變高的情況。故而，係能夠實現一種特別適合於適用在將位置檢測感測器搭載於平板型終端或智慧型手機等的框體內所構成的機器中之位置檢測感測器。
〔變形例〕
在上述之實施形態中，雖係以對於從感測部20之左端部數起之第2個的迴圈線圈21X1而適用了本發明的情 況為例來作了說明，但是，係並不被限定於此。在適用本發明之感測部的端部部分處，亦可對於從該端部數起之第3根、第4根等的適宜之位置處的迴圈線圈，而適用本發明。關於要對何者之迴圈線圈而適用本發明一事，係只要依據各迴圈線圈之受訊訊號分布之間的相互影響來作決定即可。
又，上述之實施形態的感測部20，係將構成X軸方向迴圈線圈群21之各迴圈線圈和構成Y軸方向迴圈線圈群22之各迴圈線圈作為例如卷數2匝等的特定卷數者來作了說明。但是，係並不被限定於此。只要至少將有必要使受訊訊號分布變形之迴圈線圈，設為複數匝之迴圈線圈即可。然而，為了盡可能地簡化對於由筆型位置指示器所致之指示位置所進行的檢測，係以將全部的迴圈線圈設為相同卷數(匝)為理想。
又，如同於前亦有所敘述一般，本發明，係不僅是對於感測部20之左端側，而亦可對於感測部20之X軸方向的兩端部和Y軸方向的兩端部中之1個以上的端部作適用。故而，係只要對起因於表框等的緣故而欲在感測部20處使無效區域OAr變窄的端部部分處適用本發明即可。
20‧‧‧感測部
21X0、21X1‧‧‧迴圈線圈
OAr‧‧‧無效區域
S0、S1‧‧‧中點
OFm‧‧‧外框
IFm‧‧‧內框
T1‧‧‧第1匝之線圈
T2‧‧‧第2匝之線圈

Claims (6)

  1. 一種位置檢測感測器，係為電磁感應方式之感測器，並具有特定寬幅且相互平行之長邊部並作N(N為2以上之整數)次捲繞而構成N匝之迴圈線圈，且將前述迴圈線圈在與前述長邊部相交叉之特定方向上而以特定之間隔來作了複數配置，該位置檢測感測器，其特徵為：針對在前述感測器之前述特定方向上的被配置為從感測器端部起之第M(M為2以上之整數)個的迴圈線圈，而將前述N匝中之至少一匝的寬幅設定為較前述特定寬幅更長，並將該匝之長邊部配置在較其他之匝的長邊部而更靠外側處。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之位置檢測感測器，其中，將前述感測器之前述特定方向上的被配置在從感測器端起之第M個的迴圈線圈中之至少1匝的寬幅設為較前述特定寬幅而更長，並將該匝之前述感測器端部側的長邊部配置在相較於其他匝之前述感測器端部側的長邊部而更靠外側處。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之位置檢測感測器，其中，前述迴圈線圈係以特定之間隔而相互重疊並作複數配置。
  4. 一種位置檢測感測器，係為電磁感應方式之感測器，並具有特定寬幅且相互平行之長邊部並作2次捲繞而構成2匝之迴圈線圈，且將前述迴圈線圈在與前述長邊部相交叉之特定方向上而以特定之間隔來作了複數配置，該 位置檢測感測器，其特徵為：針對在前述感測器之前述特定方向上的被配置為從感測器端部起之第2個的迴圈線圈，而將前述2匝中之1匝的寬幅設定為較前述特定寬幅更長，並將該匝之前述感測器端部側之長邊部以與從前述感測器端部起之第1個迴圈線圈的前述感測器端部側之長邊部相鄰接的方式來作配置。
  5. 一種位置檢測感測器，係為電磁感應方式之感測器，並具有短邊部和特定寬幅且相互平行之長邊部，且作N(N為2以上之整數)次捲繞而構成N匝之迴圈線圈，將前述迴圈線圈，藉由在與前述長邊部相交叉之第1方向上而以特定之間隔來作了複數配置之第1迴圈線圈群和在與前述第1方向相交叉之第2方向上而以特定之間隔來作了複數配置之第2迴圈線圈群而構成之，該位置檢測感測器，其特徵為：前述第2迴圈線圈群之短邊部，係在第1方向上之感測器端部的特定區域處而被作密集配置，在前述第1迴圈線圈群中，將從前述感測器端部起之第2個的迴圈線圈中之至少1匝的寬幅設定為較前述特定寬幅更長，從前述感測器端部起之第1個的迴圈線圈之前述感測器端部側的長邊部和設為較前述特定寬幅而更長之1匝的前述感測器端部側之長邊部，係以橫跨前述特定區域而相鄰接的方式來作配置。
  6. 一種位置檢測感測器，係為電磁感應方式之感測 器，並具有特定寬幅且相互平行之2個的長邊部並作N(N為2以上之整數)次捲繞而構成N匝之迴圈線圈，且將前述迴圈線圈在與前述長邊部相交叉之特定方向上而以特定之間隔來作了複數配置，該位置檢測感測器，其特徵為：針對在前述感測器之前述特定方向上的被配置為從感測器端部起之第M(M為2以上之整數)個的迴圈線圈，而將前述N匝中之至少1匝配置在較其他之匝而更靠前述感測器端部側處。
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