位置檢測裝置制造方法及圖紙

一種位置檢測裝置，能夠通過同一透明傳感器實現手指和從末端部的電極放射交流電場的觸控筆的任一方的操作。包括：實質上透明的傳感器，配置在顯示裝置上，由X電極及Y電極構成；X選擇電路，從X電極中將兩組電極作為+端及-端來選擇；Y選擇電路，從Y電極中將兩組電極作為+端及-端來選擇；驅動信號生成電路，生成相位彼此錯開180°的信號作為+信號及-信號；差動放大器，放大由X選擇電路及Y選擇電路中的一個或各自選擇的+端及-端上所產生的信號的差分；平衡切換電路，將由Y選擇電路或X選擇電路選擇的+端及-端的連接目標在觸摸檢測時和觸控筆檢測時切換為驅動信號生成電路或差動放大器。

【技術實現步驟摘要】
位置檢測裝置
本專利技術涉及一種透明的位置檢測裝置，配置在顯示裝置的前表面，能夠進行手指和筆型的位置指示器(以下將筆型的位置指示器稱為觸控筆)雙方的操作。
技術介紹
近年來，搭載有觸摸面板的數位板型信息終端被廣泛使用。在這種裝置中有為了簡便地進行手指難以進行的手寫文字輸入、繪圖或插圖等的描繪而實現了觸控筆的輸入的裝置。作為用于該裝置的筆輸入技術，專利文獻I (日本特開昭63-70326公報)中所公開的方法被廣泛使用。根據上述專利文獻I的方法，在作為觸控筆的位置指示器中設置有諧振電路，通過與數位板之間的電磁感應來檢測指示位置，需要在顯示裝置的背面設置構成數位板的傳感器。這是因為，由于需要在構成傳感器的環路線圈中流通某一程度的電流，因此無法將傳感器透明化。因此，無法與用于檢測通過手指觸摸的位置(以下將通過指觸摸的位置的檢測稱為觸摸檢測)的傳感器實現共同化，存在成本增加、位置檢測裝置的結構復雜等問題。此外，在靜電方式的觸摸檢測和電磁感應方式的觸控筆檢測(在本說明書中，將通過觸控筆指示的位置的檢測稱為觸控筆檢測)中，處理電路也必須分開，電路結構變得復雜。因此，嘗試了很多使用透明傳感器的觸控筆檢測、使用同一傳感器實現手指和觸控筆雙方的輸入。根據與專利文獻I同一 申請人:的專利文獻2 (日本特開2007-164356號公報)，通過在觸控筆中搭載雙電層電容器，能夠實現構成數位板的傳感器的透明化。但是，這不是用于進行觸摸檢測的。此外，根據專利文獻3 (日本特開2005-537570號公報)，公開了如下數字化儀:根據來自與顯示裝置上所配置的透明傳感器的各電極建立關聯地排列的差動放大器的信號，求出觸控筆的指示位置。但是，這不是用于進行觸摸檢測的。此外，在與專利文獻3同一 申請人:的專利文獻4 (日本特公表2006-517319號公報)中，說明了如下實施方式:作為兩種不同的相互作用的位置檢測，將生成電磁場的對象物的位置檢測和基于靜電電容的觸摸檢測通過同一傳感器來進行檢測的理論。但是，在此說明的理論假設了特定的使用環境，無法提供能夠在各種噪聲環境中通用的裝置。此外，在專利文獻5(日本特開平6-250772號公報)中公開了通過與數位板的靜電電容耦合來求出筆的指示位置、并根據筆的操作狀態來改變信號的頻率的方案。據此雖然能夠將數位板的傳感器透明化，但是在與顯示裝置組合時，由于顯示裝置所發出的噪聲的影響，難以準確地求出坐標位置。在與專利文獻5同一 申請人:的專利文獻6 (日本特開平6-337752號公報)中公開了如下方案:設置從數位板的電極線中選擇兩個電極線的模擬多路復用器，差動放大來自由模擬多路復用器選擇的兩個電極線的信號，從而排除外來噪聲的影響。但是，這不是用于進行觸摸檢測的。此外，在與專利文獻5及6同一 申請人:的專利文獻7 (日本特開平8-179871號公報)中，公開了能夠實現手指和觸控筆雙方的輸入的“觸摸面板兼用透明數字化儀”。在該專利文獻7中，Y側電極在進行觸控筆檢測時作為信號檢測用而進行動作，在進行觸摸檢測時以供給振蕩信號的方式進行動作。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開昭63-70326公報專利文獻2:日本特開2007-164356號公報專利文獻3:日本特開2005-537570號公報專利文獻4:日本特公表2006-517319號公報專利文獻5:日本特開平6-250772號公報專利文獻6:日本特開平6-337752號公報專利文獻7:日本特開平8-179871號公報在具備與顯示裝置一體且透明的位置檢測裝置的輸入裝置中，為了通過位置檢測裝置實現手指和觸控筆雙方的輸入，存在多個問題。第I問題是因使用電磁感應方式的觸控筆而產生的弊端。在專利文獻I這樣的無電源的觸控筆中，為了從數位板發送強的電磁信號，必須與透明的傳感器獨立地設置勵磁線圈，但這樣的勵磁線圈難以實現透明化。在專利文獻3中，為了解決該問題，在顯示裝置的外周設置了勵磁線圈。但是，在觸控筆位于顯示裝置的中央部時和位于周邊部時觸控筆的諧振電路上感應產生的電壓產生很大的不同，因此不僅必須將接收信號處理電路的動態范圍設為很大，而且還有在接收信號最弱的中央部無法準確地進行坐標檢測等問題。此外，在尺寸大的顯示裝置中，勵磁線圈的面積也增大，因此必須增大在勵磁線圈中流動的勵磁電流，所以還有位置檢測裝置中的消耗電流增大的問題。在專利文獻2中，對于第I問題，在觸控筆內設置雙電層電容器，將其作為電源來進行振蕩，從而不需要從數位板進行發送，將數位板的傳感器透明化。但是，該方法不是用于解決后述的第2問題的方法。在專利文獻4及專利文獻5中，對于第I問題，將觸控筆中所設置的諧振電路的一端電連接到觸控筆的末端部所設置的電極，從數位板的電極向觸控筆供給了信號時，通過數位板和觸控筆之間的電容耦合，在諧振電路上感應產生電壓，通過電容耦合，由數位板的電極檢測基于該感應電壓的信號。由此，雖然理論上能夠將數位板的傳感器透明化，但由于通過電容耦合在諧振電路上感應產生的電壓非常低，因此無法穩定地求出坐標位置。第2問題是因使用電磁感應方式的觸控筆而產生的另一個弊端。為了進行電磁感應方式的觸控筆的位置檢測，需要將數位板的傳感器的電極設為環路形狀。而在通過靜電方式進行手指的觸摸的情況下，必須是線狀的電極，無法在手指和觸控筆的位置檢測中共用電極。在專利文獻4及專利文獻5中，如上所述，通過與數位板的電容耦合來傳遞諧振電路上所產生的信號，因此數位板的電極不需要設為環路形狀。但是，在上述方法中，由于所檢測的信號非常弱，因此無法穩定地求出坐標。第3問題是由于顯示裝置所產生的噪聲而無法穩定地檢測坐標位置的問題。專利文獻3、專利文獻4、專利文獻6及專利文獻7均選擇兩個電極來連接到差動放大器，從而減少了外來噪聲的影響，但不是用于解決后述第4及第5問題的。第4問題是由于構成數位板的傳感器的透明電極為高電阻而導致所檢測的信號電平根據手指或觸控筆的位置而相差甚遠的問題。尤其在手指位置的檢測中，越靠近驅動端越強地檢測出信號，此外越靠近接收端越強地檢測出信號。因此，必須進行根據部位改變放大器的增益等處理。專利文獻3、專利文獻4、專利文獻6及專利文獻7由于使用差動放大器，因此能夠減小接收電極的排列方向上的電平變動，但無法改善驅動電極的排列方向上的電平變動。第5問題是因構成數位板的傳感器的電極透明而引起的另一個問題。透明電極不僅電阻高，并且難以使由X軸方向的線狀的電極和Y軸方向的線狀電極形成的多個的交點的靜電電容均勻。這是透明傳感器的制造上的問題，但也是由于無法使各電極的寬度及X、Y間的間隙等均勻而引起的。這對所檢測的信號電平帶來直接影響。因此，在專利文獻3、專利文獻4中推薦設置基于各傳感器及其部位的校正數據來校正檢測電平。此外，在專利文獻7中，以傳感器上沒有手指時的各交點引起的信號電平為基準，檢測手指引起的微小的信號電平下降，但是顯然該基準電平根據各裝置而不同，并且即使是同一裝置，也根據部位而不同，需要同樣的校正單元。但是，在專利文獻3、專利文獻4、專利文獻7這樣的方法中，必須提取各裝置的特性數據來引入校正數據，難以大量且廉價地提供裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述所有問題。本專利技術的第I目的在于提供一種位本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種位置檢測裝置，檢測并輸入能夠按一定周期刷新顯示的顯示裝置上的手指或觸控筆的指示位置，上述位置檢測裝置的特征在于，設置有：實質上透明的傳感器，配置在上述顯示裝置上，在正交的X方向和Y方向上分別排列有多個由透明的導電材料或具有被視為實質上透明的寬度的導電材料構成的電極；觸控筆，從末端部的電極放射交流電場，設置有電池或通過電容器保持的電源、產生交流信號的交流信號生成電路、將施加在上述末端部的壓力作為開關信息或筆壓信息來檢測的筆壓檢測電路、以及根據由上述筆壓檢測電路檢測到的信息來改變來自上述交流信號生成電路的輸出信號的頻率或振幅的調制電路；X選擇電路，從上述X方向上所排列的多個X電極中將兩組電極作為+端及?端來選擇；Y選擇電路，從上述Y方向上所排列的多個Y電極中將兩組電極作為+端及?端來選擇；驅動信號生成電路，將從上述透明的傳感器送出的相位彼此錯開180°的信號生成為+信號及?信號的驅動信號；差動放大器，放大由上述X選擇電路及上述Y選擇電路中的一個或各自選擇的+端及?端上所產生的信號的差分；平衡切換電路，將由上述Y選擇電路或上述X選擇電路選擇的+端及?端切換為，在進行觸摸檢測時連接到上述驅動信號生成電路，在進行觸控筆檢測時連接到上述差動放大器；以及處理電路，根據依次切換由上述X選擇電路及上述Y選擇電路選擇的電極時向上述差動放大器輸出的信號強度的分布，求出手指或觸控筆的指示位置，在進行觸摸檢測時，向上述Y選擇電路或上述X選擇電路中的一個選擇電路的+端及?端分別供給來自上述驅動信號生成電路的+信號及?信號，并且在另一個選擇電路的+端及?端上連接上述差動放大器，在進行觸控筆檢測時，將上述X選擇電路及上述Y選擇電路中的一個或各自的+端及?端連接到上述差動放大器，從而檢測來自觸控筆的信號。...

【技術特征摘要】
2012.09.20 JP 2012-2065561.一種位置檢測裝置，檢測并輸入能夠按一定周期刷新顯示的顯示裝置上的手指或觸控筆的指示位置，上述位置檢測裝置的特征在于，設置有: 實質上透明的傳感器，配置在上述顯示裝置上，在正交的X方向和Y方向上分別排列有多個由透明的導電材料或具有被視為實質上透明的寬度的導電材料構成的電極； 觸控筆，從末端部的電極放射交流電場，設置有電池或通過電容器保持的電源、產生交流信號的交流信號生成電路、將施加在上述末端部的壓力作為開關信息或筆壓信息來檢測的筆壓檢測電路、以及根據由上述筆壓檢測電路檢測到的信息來改變來自上述交流信號生成電路的輸出信號的頻率或振幅的調制電路； X選擇電路，從上述X方向上所排列的多個X電極中將兩組電極作為+端及-端來選擇； Y選擇電路，從上述Y方向上所排列的多個Y電極中將兩組電極作為+端及-端來選擇； 驅動信號生成電路，將從上述透明的傳感器送出的相位彼此錯開180°的信號生成為+信號及-信號的驅動信號； 差動放大器，放大由上述X選擇電路及上述Y選擇電路中的一個或各自選擇的+端及-端上所產生的信號的差分； 平衡切換電路，將由上述Y選擇電路或上述X選擇電路選擇的+端及-端切換為，在進行觸摸檢測時連接到上述驅動信號生成電路，在進行觸控筆檢測時連接到上述差動放大器；以及 處理電路，根據依次切換由上述X選擇電路及上述Y選擇電路選擇的電極時向上述差動放大器輸出的信號強度的分布，求出手指或觸控筆的指示位置， 在進行觸摸檢測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：桂平勇次，
申請(專利權)人：株式會社和冠，
類型：發明
國別省市：