[发明专利]位置检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明的位置检测装置，配置在显示装置的前表面，能够进行手指和笔型的位置指示器(以下将笔型的位置指示器称为触控笔)双方的操作。

背景技术

近年来，搭载有触摸面板的数位板型信息终端被广泛使用。在这种装置中有为了简便地进行手指难以进行的手写文字输入、绘图或插图等的描绘而实现了触控笔的输入的装置。作为用于该装置的笔输入技术，专利文献1(日本特开昭63-70326公报)中所公开的方法被广泛使用。

根据上述专利文献1的方法，在作为触控笔的位置指示器中设置有谐振电路，通过与数位板之间的电磁感应来检测指示位置，需要在显示装置的背面设置构成数位板的传感器。这是因为，由于需要在构成传感器的环路线圈中流通某一程度的电流，因此无法将传感器透明化。因此，无法与用于检测通过手指触摸的位置(以下将通过指触摸的位置的检测称为触摸检测)的传感器实现共同化，存在成本增加、位置检测装置的结构复杂等问题。此外，在静电方式的触摸检测和电磁感应方式的触控笔检测(在本说明书中，将通过触控笔指示的位置的检测称为触控笔检测)中，处理电路也必须分开，电路结构变得复杂。

因此，尝试了很多使用透明传感器的触控笔检测、使用同一传感器实现手指和触控笔双方的输入。

根据与专利文献1同一申请人的专利文献2(日本特开2007-164356号公报)，通过在触控笔中搭载双电层电容器，能够实现构成数位板的传感器的透明化。但是，这不是用于进行触摸检测的。

此外，根据专利文献3(日本特开2005-537570号公报)，公开了如下数字化仪：根据来自与显示装置上所配置的透明传感器的各电极建立关联地排列的差动放大器的信号，求出触控笔的指示位置。但是，这不是用于进行触摸检测的。

此外，在与专利文献3同一申请人的专利文献4(日本特公表2006-517319号公报)中，说明了如下实施方式：作为两种不同的相互作用的位置检测，将生成电磁场的对象物的位置检测和基于静电电容的触摸检测通过同一传感器来进行检测的理论。但是，在此说明的理论假设了特定的使用环境，无法提供能够在各种噪声环境中通用的装置。

此外，在专利文献5(日本特开平6-250772号公报)中公开了通过与数位板的静电电容耦合来求出笔的指示位置、并根据笔的操作状态来改变信号的频率的方案。据此虽然能够将数位板的传感器透明化，但是在与显示装置组合时，由于显示装置所发出的噪声的影响，难以准确地求出坐标位置。

在与专利文献5同一申请人的专利文献6(日本特开平6-337752号公报)中公开了如下方案：设置从数位板的电极线中选择两个电极线的模拟多路复用器，差动放大来自由模拟多路复用器选择的两个电极线的信号，从而排除外来噪声的影响。但是，这不是用于进行触摸检测的。

此外，在与专利文献5及6同一申请人的专利文献7(日本特开平8-179871号公报)中，公开了能够实现手指和触控笔双方的输入的“触摸面板兼用透明数字化仪”。在该专利文献7中，Y侧电极在进行触控笔检测时作为信号检测用而进行动作，在进行触摸检测时以供给振荡信号的方式进行动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-70326公报

专利文献2：日本特开2007-164356号公报

专利文献3：日本特开2005-537570号公报

专利文献4：日本特公表2006-517319号公报

专利文献5：日本特开平6-250772号公报

专利文献6：日本特开平6-337752号公报

专利文献7：日本特开平8-179871号公报

在具备与显示装置一体且透明的位置检测装置的输入装置中，为了通过位置检测装置实现手指和触控笔双方的输入，存在多个问题。

第1问题是因使用电磁感应方式的触控笔而产生的弊端。在专利文献1这样的无电源的触控笔中，为了从数位板发送强的电磁信号，必须与透明的传感器独立地设置励磁线圈，但这样的励磁线圈难以实现透明化。

在专利文献3中，为了解决该问题，在显示装置的外周设置了励磁线圈。但是，在触控笔位于显示装置的中央部时和位于周边部时触控笔的谐振电路上感应产生的电压产生很大的不同，因此不仅必须将接收信号处理电路的动态范围设为很大，而且还有在接收信号最弱的中央部无法准确地进行坐标检测等问题。此外，在尺寸大的显示装置中，励磁线圈的面积也增大，因此必须增大在励磁线圈中流动的励磁电流，所以还有位置检测装置中的消耗电流增大的问题。