CN107710112A - 坐标检测装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种能够通过电磁感应和静电电容来检测指示器的具有简单构造和低成本的坐标检测装置。该坐标检测装置包括驱动线10、检测线20、驱动电路30、检测电路40、驱动线选择单元50、检测线选择单元60和控制单元70。驱动线选择单元50包括驱动线回路装置51和驱动线连接装置52。检测线选择单元60包括检测线回路装置61和检测线连接装置62。当通过电磁感应检测指示器时,控制单元控制驱动线选择单元50和检测线选择单元60,以使驱动线和检测线成为回路状态,并且当通过静电电容检测指示器时,控制单元控制驱动线选择单元50和检测线选择单元60,以使驱动线和检测线进入断路状态或者以使驱动线进入回路状态并且使检测线进入断路状态。
Description
技术领域
本发明涉及坐标检测装置,更特别地,涉及能够通过电磁感应型或静电电容型来检测指示器的坐标检测装置。
背景技术
在检测用户手部或手指进行的输入的坐标输入装置中,能够检测多个指示器进行的同时输入(也就是说,容易检测多触摸事件)的静电电容型是当前的主流。静电电容型坐标输入装置通过利用静电电容的极小改变来检测输入位置,使得检测分辨率不高,且因此输入坐标的检测精度低。因此,具有较高检测精度的电磁感应型的坐标输入装置用于字符写入或图片绘制。在电磁感应型坐标输入装置中,线圈内置于指示器中,并且通过检测线检测来自通过检测表面中提供的驱动线驱动的线圈的感生电动势,由此检测所指示位置。
例如,专利文献1公开了一种能够通过电磁感应型或静电电容型来检测指示器的坐标检测装置。通过层合静电感应型笔检测单元和静电电容型手指检测单元使其间***显示装置来实现这个装置。
另外,专利文献2公开了一种能够作为数字化转换器检测振荡笔的位置以及作为触摸面板检测手指的位置的装置。当作为数字化转换器进行操作时,装置从振荡笔的振荡预定载波信号并且检测来自各个电极线的载波信号。当作为触摸面板进行操作时,装置将与来自振荡笔的载波信号类似的载波信号提供到任意电极线。然后,通过电容耦合在正交的电极线之间出现电场。当手指靠近触摸面板时,来自电场的信号被手指吸收,以造成电容改变。利用此电容改变来检测手指。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请Kokai公开No.2011-186550
专利文献2:日本专利申请Kokai公开No.Hei 08-179871
发明内容
技术问题
在专利文献1的装置中,提供两种不同类型的检测单元,从而导致成本增加和大小和重量增加。另外,当待检测表面和检测单元之间的距离变大时,实际输入位置和检测位置可能不重合。
另外,在专利文献2的装置中,当使用装置作为数字化转换器时,振荡预定载波信号的振荡笔需要被用作指示器。也就是说,需要在指示器中提供诸如电池的电源。由于该装置只能够检测静电电容,其不能检测电磁感应型笔。
因此,本发明的目的是克服现有技术中存在的技术,并且提供具有简化构造和低成本的能够通过电磁感应型或静电电容型来检测指示器的坐标检测装置。
技术方案
根据本发明的一个方面,提供了一种坐标检测装置,所述坐标检测装置可包括:多条驱动线,其沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个平行布置;多条检测线,其沿着X坐标轴和Y坐标轴中的另一个平行布置;驱动电路,其连接到所述驱动线的一端并且将预定驱动电压输入所述驱动线,以驱动所述驱动线;检测电路,其连接到所述检测线的一端,检测来自所述检测线的信号,并且计算所述指示器的指示位置坐标;驱动线选择部分,其包括驱动线回路单元和驱动线连接单元,所述驱动线回路单元连接到所述驱动线的另一端并且用于选择性使两条驱动线从断路状态进入回路状态,所述驱动线连接单元连接到所述驱动电路,以允许电流流入形成回路的驱动线中;检测线选择部分,其包括检测线回路单元和检测线连接单元,所述检测线回路单元连接到所述检测线的另一端并且用于选择性使两条检测线从断路状态进入回路状态,所述检测线连接单元连接到所述检测电路,以检测流入形成回路的检测线中的电流或电位差;以及控制部分,其控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以将预定驱动线和预定检测线分别顺序连接到所述驱动电路和所述检测电路,当通过电磁感应型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以使所述驱动线和所述检测线进入所述回路状态,并且当通过静电电容型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以使所述驱动线和所述检测线进入所述断路状态或者使所述驱动线进入所述回路状态并且使所述检测线进入所述断路状态。
所述驱动线选择部分的所述驱动线回路单元可用于使奇数驱动线和偶数驱动线进入回路状态,其间***预定数量的驱动线,且所述检测线选择部分的所述检测线回路单元用于使奇数检测线和偶数检测线进入回路状态,其间***预定数量的检测线。
所述驱动线选择部分的所述驱动线回路单元和/或所述检测线回路单元的所述检测线回路单元可以是以下任意一个:电阻器元件、电容器、线圈、二极管、模拟开关、或其组合。
所述检测线选择部分的所述检测线回路单元可包括二极管,所述坐标检测装置还可包括致使所述检测线达到预定偏置电位的检测线偏置单元,且所述控制部分也可控制所述检测线偏置单元。
所述驱动线选择部分的所述驱动线回路单元可包括二极管,所述坐标检测装置还可包括致使所述驱动线达到预定偏置电位的驱动线偏置单元,以及所述控制部分也可控制所述驱动线偏置单元。
所述控制部分也可控制所述驱动电路的驱动电压。
所述坐标检测装置还可包括片状基体材料,其中,所述驱动线和/或所述检测线可被布置在所述片状基体材料上,且所述驱动线回路单元和/或所述检测线回路单元可被安装在所述片状基体材料上。
另外,一种坐标检测装置可包括:多条驱动线,其沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个平行布置;多条检测线,其沿着X坐标轴和Y坐标轴中的另一个平行布置;驱动电路,其被连接到所述驱动线的一端并且将预定驱动电压输入所述驱动线,以驱动所述驱动线;检测电路,其被连接到所述检测线的一端,检测来自所述检测线的信号,基于所述检测到的信号的电平的增大/减小来识别所述指示器,并且计算所述指示器的指示位置坐标;驱动线选择部分,其包括驱动线回路单元和驱动线连接单元,所述驱动线回路单元被连接到所述驱动线的另一端以被***两条驱动线之间以选择性使所述两条驱动线进入回路状态,且具有比所述驱动线高的电阻值,所述驱动线连接单元被连接到所述驱动电路,以允许电流流入形成回路的驱动线中;检测线选择部分,其包括检测线回路单元和检测线连接单元,所述检测线回路单元被连接到所述检测线的另一端以被***两条检测线之间以选择性使所述两条检测线进入回路状态,且具有比所述检测线高的电阻值,所述检测线连接单元连接到所述检测电路,以检测流入形成回路的检测线中的电流或电位差;以及控制部分,其控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以分别将预定驱动线和预定检测线顺序连接到所述驱动电路和所述检测电路。
此外,一种坐标检测装置可包括:多条驱动线,其沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个平行布置;多条检测线,其沿着X坐标轴和Y坐标轴中的另一个平行布置;驱动电路,其被连接到所述驱动线的一端并且将预定驱动电压输入所述驱动线以驱动所述驱动线;检测电路,其连接到所述检测线的一端,检测来自所述检测线的信号,并且计算所述指示器的指示位置坐标;驱动线选择部分,其包括驱动线GND电位连接单元和驱动线连接单元,所述驱动线GND电位连接单元被连接到所述驱动线的另一端并且用于将所述驱动线选择性连接到GND电位,所述驱动线连接单元被连接到所述驱动电路,以允许电流流入所述驱动线中;检测线选择部分,其包括检测线GND连接单元和检测线连接单元,所述检测线GND连接单元连接到所述检测线的另一端并且用于将所述检测线选择性连接到GND电位,所述检测线连接单元连接到所述检测电路,以检测流入所述检测线中的电流或电位差;以及控制部分,其控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以分别将预定驱动线和预定检测线顺序连接到所述驱动电路和所述检测电路,当通过电磁感应型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以将所述驱动线和所述检测线连接到所述GND电位,且当通过静电电容型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以使所述驱动线和所述检测线进入断路状态,或者以将所述驱动线连接到所述GND电位并且使所述检测线成为断路状态。
有益效果
根据本发明的坐标检测装置的优点在于,它可以用简单构造和低成本通过静电感应型或静电电容型来检测指示器。
附图说明
图1是用于说明根据本发明的坐标检测装置的示意性框图。
图2是用于说明根据本发明的坐标检测装置的更具体构造的示意性电路图。
图3是用于说明具有电容器和线圈的电磁感应型笔的示例的示意图。
图4A至图4D是用于说明根据本发明的坐标检测装置的驱动线回路单元和检测线回路单元的另一个示例的示意性电路图。
图5是用于说明根据本发明的坐标检测装置的另一个示例的示意性电路图。
图6是用于说明根据本发明的坐标检测装置的再另一个示例的示意性电路图。
图7是用于说明根据本发明的坐标检测装置的再另一个示例的示意性框图。
具体实施方式
以下,将参照附图描述本发明的优选实施例。图1是用于说明根据本发明的坐标检测装置的示意性框图。如所示出的,本发明的坐标检测装置主要包括驱动线10、检测线20、驱动电路30、检测电路40、驱动线选择部分50、检测线选择部分60和控制部分70。图2是用于说明根据本发明的坐标检测装置的更具体构造的示意性电路图。
驱动线10沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个(例如,在图示示例中,沿着Y坐标轴)平行布置。驱动线10可均由诸如铜线或线图案的导电构件形成。
检测线20沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个(例如,在图示示例中,沿着X坐标轴)平行布置。检测线20也可均由诸如铜线或线图案的导电构件形成。
驱动线10和检测线20均可布置在衬底上以彼此绝缘。替选地,它们可布置在具有柔性的片状基体材料(诸如,柔性衬底)上。
驱动电路30连接到各个驱动线10的一端并且输入预定驱动电压来驱动驱动线10。在图示示例中,驱动电路30连接到各个驱动线10的下端。预定驱动电压是例如来自振荡器的预定频率的输出信号。驱动电路30包括例如驱动放大器,并且放大来自振荡器的信号以将放大的信号供应到驱动线10。
检测电路40连接到各个检测线20的一端并且检测来自检测线20的信号。在图示示例中,检测电路40连接到各个检测线20的左端。来自检测线20的信号是基于电磁耦合或静电耦合流动的电流。检测电路40包括诸如运算放大器的放大器电路并且测量流入检测线20中的电流或电位差。
驱动线选择部分50包括驱动线回路单元51和驱动线连接单元52。驱动线回路单元51连接到一些驱动线10的另一端并且用于选择性地使两条驱动线10从断路状态进入回路状态。驱动线连接单元52将驱动电路连接到驱动线,以允许电流流入形成回路的驱动线10。在图1的示例中,驱动线回路单元51连接到其间***预定数量的驱动线的偶数驱动线10和奇数驱动线10,以使所述两条驱动线10进入回路状态。更具体地,这两条驱动线10通过驱动线回路单元51彼此连接,其间***四条驱动线10。然而,本发明不限于此,但是可采用任何构造,只要这两条驱动线10通过驱动线回路单元51彼此连接即可。驱动线连接单元52将从驱动电路30供应到一条驱动线10的驱动电压顺序连接到另一条。
检测线选择部分60包括检测线回路单元61和检测线连接单元62。检测线回路单元61连接到一些检测线20的另一端并且用于选择性使两条检测线20从断路状态进入回路状态。检测线连接单元62将检测线连接到检测电路40,以允许检测流入形成回路的检测线20的电流或电位差。在图1的示例中,检测线回路单元61连接到其间***预定数量的检测线的奇数检测线20和偶数检测线20,以使所述两条检测线20进入回路状态。更具体地,这两条检测线20通过检测线回路单元61彼此连接,其间***四条检测线20。然而,本发明不限于此,且可采用任何构造,只要这两条检测线20通过检测线回路单元61彼此连接即可。检测线连接单元62在顺序切换检测线20的同时,将流入检测线20的电流或电位差连接到检测电路40。
控制部分70控制驱动线选择部分50和检测线选择部分60,以将预定的驱动线10和检测线20分别顺序连接到驱动电路30和检测电路40。当使用电磁感应型检测指示器时,控制部分70控制驱动线选择部分50和检测线选择部分60,以使驱动线10和检测线20进入回路状态。另一方面,当使用静电电容型检测指示器时,控制部分70控制驱动线选择部分50和检测线选择部分60,以使驱动线10和检测线20进入断路状态。控制部分70可控制驱动线选择部分50和检测线选择部分60,以使驱动线10进入回路状态并且使检测线20进入断路状态。
将使用图2进行更详细的描述。如图2中所示,在这个示例中,驱动线回路单元51和检测线回路单元61均是电阻器元件。驱动电路30包括用于放大驱动电压的驱动放大器31。检测电路40包括用于放大检测信号的运算放大器。驱动线回路单元51和检测线回路单元61用于使驱动线10和检测线20进入回路状态,使得电流流入驱动线10和检测线20中,以将驱动线10和检测线20电磁耦合。在这个示例中,驱动线10或检测线20具有低电阻值,并且作为回路单元的电阻器元件具有比驱动线10或检测线20高的电阻值。提供驱动线连接单元52用于连接驱动电路30,以允许电流流入回路驱动线10中。类似地,提供检测线连接单元62用于将检测线连接到检测电路40,以允许检测流入回路检测线20中的电流或电位差。控制部分70控制驱动线选择部分50和检测线选择部分60,使得预定的驱动线10和检测线20被顺序选择并且分别连接到驱动电路30和检测电路40。也就是说,当驱动线10的电阻值低时,通过驱动线回路单元51的电阻器元件的电阻使驱动线回路单元51进入断路状态,从而允许除了所选择的驱动线10外的所有驱动线保持在GND电位。类似地,当检测线20的电阻值低时,通过检测线回路单元61的电阻器元件的电阻使检测线回路单元61进入断路状态,从而允许除了所选择的检测线20外的所有检测线保持断路状态。也就是说,在图2中,来自与驱动电路30连接的驱动线10的驱动电压通过静电耦合电容器C1流入检测线20中。然后,用连接到检测电路40的检测线20检测驱动电压信号。此时,运算放大器41的输入侧关于直流和交流二者被设定成GND电位,使得可以只检测流入其中的电流,由此允许独立于其他静电耦合电容器C2、C3和C4检测来自C1的电流或电位差。当驱动线或检测线的电阻值高时,难以将未选择的驱动线的电位保持在GND电位,从而导致来自例如C2的流动的电流的混合。另外,通过未选择的检测线和检测线回路单元来混合流入C3或C4中的电流。因此,在这个示例中,驱动线或检测线的电阻值应该比驱动线回路单元或检测线回路单元的电阻值低得足够多。
在图2的示例中,控制部分70使用驱动线连接单元52,驱动线连接单元52用于将驱动电路30连接到驱动线10以允许电流流入所选择的回路驱动线10中并且用于将未选择的驱动线10固定在GND电位。另外,控制部分70使用检测线连接单元62,检测线连接单元62用于将所选择的检测线20连接到检测单元40并且用于将未选择的检测线20固定在GND电位。通过顺序将驱动线10和检测线20分别连接到驱动电路30和检测电路40,可以基于所选择的驱动线和检测线的组合来识别从中检测到信号的交叉处。据此,检测指示器所指示位置坐标。将使用图3描述可通过由此构造的坐标检测装置检测的指示器。图3是用于说明具有电容器和线圈的电磁感应型笔的示例的示意图。如所示出的,电磁感应型笔包括具有电容器和线圈的谐振电路。在图示示例中,线圈缠绕铁芯,并且铁芯用作笔尖。当检测此电磁感应型笔的输入坐标(即,电磁感应型)时,如上所述受到控制的检测线和驱动线均进入回路状态,并且电流流入其中。当电磁感应型笔靠近驱动线或检测线时,其与驱动线和检测线电磁耦合,带来的结果是,彼此正交的驱动线和检测线之间的电磁耦合程度变高。因此,检测电路40将检测的信号的电平增大。另一方面,如图2的示例中所示,当作为指示体(例如,手指)的输入坐标被检测(即,静电电容型)时,使用电阻器元件来实现断路状态。当手指进行触摸操作时,静电耦合减少,因此,检测电路40将检测的信号的电平减小。如上所述,检测电路40可计算指示器所指示位置坐标并且可基于待检测信号的电平的增大/减小来识别指示器。也就是说,可以识别指示器是电磁感应型笔还是手指。
如上所述,根据本发明的坐标检测装置可用简单构造和低成本,采用电磁感应型或静电电容型来检测指示器(诸如,电磁感应型笔或手指)。另外,通过使多个电磁感应型笔的谐振频率和相位互不相同,待检测的频率和相位有所不同,从而允许识别各个笔。另外,基于相位检测,可以实现诸如行程压力检测和开关的额外功能。
尽管在以上图示示例中使用电阻器元件作为驱动线回路单元或检测线回路单元,但本发明不限于此。例如,当驱动电路的驱动电压是AC信号时,可使用线圈或电容器作为如同电阻器元件的阻抗元件。
图4A至图4D是用于说明驱动线回路单元和检测线回路单元的另一个示例的示意性电路图。如图4A中所示,可使用模拟开关作为驱动线回路单元和检测线回路单元。当驱动线10或检测线20的电阻值高时,这是有效的。在静电电容型中,通过断开模拟开关,可以可靠地使未选择的驱动线10进入断路状态。类似地,在电磁感应型中,通过闭合模拟开关,可以可靠地将未选择的检测线20保持在GND电位。当使用电磁感应型检测指示器时,控制部分70在用于检测电磁感应型笔的时隙期间使模拟开关进入ON状态。
如上所述,当通过电磁感应型检测指示器时,驱动线回路单元和检测线回路单元被进行接通控制,以使驱动线和检测线进入回路状态。另一方面,当通过静电电容型检测指示器时,驱动线回路单元和检测线回路单元被进行关断控制,以使驱动线和检测线进入断路状态。
替选地,可使用二极管作为驱动线回路单元和检测线回路单元。例如,如图4B中所示,可使用齐纳二极管。具体地,通过电阻器元件连接齐纳二极管的阳极。通过利用齐纳二极管的反向电压,可以消除通向未选择的驱动线和检测线的感应电流。
替选地,如图4C中所示,可使用硅二极管作为驱动线回路单元和/或检测线回路单元。具体地,电阻器元件串联连接到相反方向地并联连接的硅二极管。通过利用硅二极管的正向电压,如以上提到的齐纳二极管的情况一样,可以消除通向未选择的驱动线10和检测线20的感应电流。
替选地,如图4D中所示,可使用通过串联连接硅二极管和电阻器元件而得到的电路作为驱动线回路单元和/或检测线回路单元。在根据本发明的坐标检测装置中,电阻器元件、电容器、线圈、二极管、和模拟开关、或其组合中的任一个可用作驱动线回路单元和检测线回路单元。
这里,将使用图5更具体地描述根据本发明的使用图4B和图4C中示出的驱动线回路单元和检测线回路单元的坐标检测装置。图5是用于说明根据本发明的坐标检测装置的另一个示例的示意性电路图。在图5中,为与图2中相同的组件赋予相同的参考标号。如所示出的,在这个示例中,使用图4B中示出的齐纳二极管作为驱动线回路单元,并且使用图4C中示出的硅二极管作为检测线回路单元。在公共硅二极管中,当二极管的两端处的电压等于或低于0.6V时,AC阻抗变高,且当电压等于或高于0.8V时,AC阻抗变低。可通过利用这种现象来实现回路接通/关断(on/off)控制。也就是说,提供使检测线20达到预定偏置电位的检测线偏置单元81。控制部分70可以接通/关断控制检测线偏置单元81以致使其达到预定电位。当使用硅二极管实现的检测线回路单元61需要被关断时,也就是说,当通过静电电容型检测指示器时,检测线偏置单元81被关断,以使DC偏置电压等于或低于0.6V,由此检测线回路单元61的阻抗增大,使检测线回路单元61进入断路状态。另一方面,当通过电磁感应型检测指示器时,检测线偏置单元81被接通,以使DC偏置电压等于或高于0.8V,由此检测线回路单元61的阻抗减小,使检测线回路单元61进入导电状态。
类似地,提供致使驱动线10位于预定偏置电位的驱动线偏置单元82。驱动线偏置单元82可在控制部分70的控制下,控制驱动放大器31输出驱动电压电平。当通过静电电容型检测指示器时,来自驱动放大器31的驱动电压减小,以关断驱动线回路单元51,由此选择处于断路状态的驱动线10。另一方面,当通过电磁感应型检测指示器时,来自驱动放大器31的驱动电压增大,以接通驱动线回路单元51,以使其进入导电状态。可通过使用控制部分70控制驱动电路30的驱动电压自身来实现所述接通/关断控制。
接下来,将使用图6更具体地描述根据本发明的使用图4D中示出的驱动线回路单元和检测线回路单元的坐标检测装置。图6是用于说明根据本发明的坐标检测装置的再另一个示例的示意性电路图。在图6中,为与图2中相同的组件赋予相同的参考标号。如所示出的,在这个示例中,使用图4D中示出的硅二极管的电路被用作驱动线回路单元和检测线回路单元。在这个示例中,当驱动线回路单元51被关断时,驱动线连接单元52连接到驱动电路30并且将通过驱动线回路单元51连接的未选择的驱动线10切换成正电位。结果,反向电压被施加到构成驱动线回路单元51的二极管,以使驱动线回路单元51进入断路状态。另一方面,当驱动线回路单元51被接通时,驱动线连接单元52连接到驱动电路30并且将通过驱动线回路单元51连接的驱动线10切换到GND电位。结果,正向电压被施加到构成驱动线回路单元51的二极管,以使驱动线回路单元51进入导电状态。
类似地,当检测线回路单元61被关断时,使所选择的检测线20达到预定偏置电压的检测线偏置单元81被关断,并且通过使用检测线偏置单元81来接通通过检测线回路单元61连接的未选择的检测线20的偏置电位。结果,反向电压被施加到构成检测线回路单元61的二极管,以使检测线回路单元61进入断路状态。另一方面,当检测线回路单元61被接通时,使所选择检测线20达到预定偏置电压的检测线偏置单元81被接通,并且通过检测线回路单元61连接的未选择的检测线20的偏置电位被关断。结果,正向电压被施加到构成检测线回路单元61的二极管,以使检测线回路单元61进入导电状态。
如上所述,另外在这个示例中,当通过电磁感应型检测指示器时,驱动线回路单元和检测线回路单元被进行接通控制,以使驱动线和检测线进入回路状态。另一方面,当通过静电电容型检测指示器时,驱动线回路单元和检测线回路单元被进行关断控制,以使驱动线和检测线进入断路状态。结果,可以检测通过电磁感应型笔和手指二者进行的指示。
接下来,将参照图7描述根据本发明的坐标检测装置的再另一个示例。图7是用于说明根据本发明的坐标检测装置的再另一个示例的示意性框图。在图7中,为与图1中相同的组件赋予相同的参考标号。如所示出的,在这个示例中,作为驱动线回路单元和检测线回路单元的替代,提供将各个驱动线和检测线的另一端连接到GND电位的驱动线GND电位连接单元和检测线GND电位连接单元。也就是说,在上述示例中,驱动线通过另一条驱动线成回路状态连接到GND电位;另一方面,在图示示例中,驱动线和检测线的一端分别连接到驱动电路30和检测电路40,并且其另一端分别通过驱动线GND电位连接单元55和检测线GND电位连接单元65连接到公共GND,以允许电流流入驱动线10和检测线20中。当通过电磁感应型检测指示器时,控制部分70控制驱动线选择部分50和检测线选择部分60,以将驱动线和检测线连接到GND电位。当通过静电电容型检测指示器时,控制部分70控制驱动线选择部分和检测线选择部分,以使驱动线10和检测线20进入断路状态或者将驱动线10连接到GND电位并且使检测线20进入断路状态。驱动线GND电位连接单元55和检测线GND电位连接单元65可均是电阻器元件、电容器、线圈、二极管、模拟开关或其组合中的任一个。
即使在这种构造中,如上述示例中一样,当通过电磁感应型检测指示器(电磁感应型笔)时,电流流入驱动线10和检测线20中,并且检测电路40可检测到电磁耦合程度变高。当通过静电电容型检测指示器(手指)时,静电耦合变弱,且因此检测电路40待检测的信号的电平减小,由此可检测手指所指示的位置。
另外,当通过电磁感应型检测指示器时,通过控制驱动电路30的驱动电压,可以减小驱动电压,由此减小电流消耗。也就是说,在静电电容型中,驱动线和检测线连接到GND电位,以允许电流流入其中。因此,通过将驱动电压降低至特定程度,可实现低功耗。
驱动线和检测线可均被提供在具有柔性的片状基体材料(诸如,柔性衬底)上。更具体地,例如,使用导电墨水分别将驱动线的图案和检测线的图案印刷在片状基体材料上。然后,片状基体材料被重叠,使得驱动线和检测线交叉成直角,由此可容易地形成检测表面。另外,驱动线回路单元和检测线回路单元可均形成在片状基体材料上。例如,当驱动线回路单元和检测线回路单元均是电阻器元件时,使用导电墨水将电阻器元件图案印刷在片状基体材料上。用这种构造,可以用简单构造和低成本的制造能够通过电磁感应型或静电电容型来检测指示器的坐标检测装置。
根据本发明的坐标检测装置不限于以上图示示例,但可在不脱离本发明的范围的情况下进行各种修改。
参考符号列表
10:驱动线
20:检测线
30:驱动电路
31:驱动放大器
40:检测电路
41:运算放大器
50:驱动线选择部分
51:驱动线回路单元
52:驱动线连接单元
55:驱动线GND电位连接单元
60:检测线选择部分
61:检测线回路单元
62:检测线连接单元
65:检测线GND电位连接单元
70:控制部分
81:检测线偏置单元
82:驱动线偏置单元
Claims (9)
1.一种检测指示器的指示位置坐标的坐标检测装置,所述坐标检测装置包括:
多条驱动线,所述多条驱动线沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个平行布置;
多条检测线,所述多条检测线沿着所述X坐标轴和Y坐标轴中的另一个平行布置;
驱动电路,所述驱动电路连接到所述驱动线的一端并且将预定驱动电压输入所述驱动线,以驱动所述驱动线;
检测电路,所述检测电路连接到所述检测线的一端,检测来自所述检测线的信号,并且计算所述指示器的指示位置坐标;
驱动线选择部分,所述驱动线选择部分包括驱动线回路单元和驱动线连接单元,所述驱动线回路单元连接到所述驱动线的另一端并且用于选择性使两条驱动线从断路状态进入回路状态,所述驱动线连接单元连接到所述驱动电路以允许电流流入形成回路的驱动线中;
检测线选择部分,所述检测线选择部分包括检测线回路单元和检测线连接单元,所述检测线回路单元连接到所述检测线的另一端并且用于选择性使两条检测线从断路状态进入回路状态,所述检测线连接单元连接到所述检测电路以检测流入形成回路的检测线中的电流或电位差;以及
控制部分,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以将预定驱动线和预定检测线分别顺序连接到所述驱动电路和所述检测电路,当通过电磁感应型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以使所述驱动线和所述检测线进入所述回路状态,并且当通过静电电容型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以使所述驱动线和所述检测线进入所述断路状态,或者以使所述驱动线进入所述回路状态并且使所述检测线进入所述断路状态。
2.根据权利要求1所述的坐标检测装置,其中,
所述驱动线选择部分的所述驱动线回路单元用于使奇数驱动线和偶数驱动线进入回路状态,其间***预定数量的驱动线,以及
所述检测线选择部分的所述检测线回路单元用于使奇数检测线和偶数检测线进入回路状态,其间***预定数量的检测线。
3.根据权利要求1或2所述的坐标检测装置,其中,
所述驱动线选择部分的所述驱动线回路单元和/或所述检测线选择部分的所述检测线回路单元是以下任意一个:电阻器元件、电容器、线圈、二极管、模拟开关、或其组合。
4.根据权利要求3所述的坐标检测装置,其中,
所述检测线选择部分的所述检测线回路单元包括二极管,
所述坐标检测装置还包括使所述检测线达到预定偏置电位的检测线偏置单元,以及
所述控制部分还控制所述检测线偏置单元。
5.根据权利要求3所述的坐标检测装置,其中,
所述驱动线选择部分的所述驱动线回路单元包括二极管,
所述坐标检测装置还包括使所述驱动线达到预定偏置电位的驱动线偏置单元,以及
所述控制部分还控制所述驱动线偏置单元。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的坐标检测装置,其中,
所述控制部分还控制所述驱动电路的驱动电压。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的坐标检测装置,所述坐标检测装置还包括片状基体材料,其中,
所述驱动线和/或所述检测线布置在所述片状基体材料上,以及
所述驱动线回路单元和/或所述检测线回路单元被安装在所述片状基体材料上。
8.一种检测指示器的指示位置坐标的坐标检测装置,所述坐标检测装置包括:
多条驱动线,所述多条驱动线沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个平行布置;
多条检测线,所述多条检测线沿着所述X坐标轴和Y坐标轴中的另一个平行布置;
驱动电路,所述驱动电路被连接到所述驱动线的一端并且将预定驱动电压输入所述驱动线,以驱动所述驱动线;
检测电路,所述检测电路被连接到所述检测线的一端,检测来自所述检测线的信号,基于所述检测到的信号的电平的增大/减小来识别所述指示器,并且计算所述指示器的指示位置坐标;
驱动线选择部分,所述驱动线选择部分包括驱动线回路单元和驱动线连接单元,所述驱动线回路单元被连接到所述驱动线的另一端以被***两条驱动线之间,以选择性使所述两条驱动线进入回路状态,并且具有比所述驱动线高的电阻值,所述驱动线连接单元被连接到所述驱动电路,以允许电流流入形成回路的驱动线中;
检测线选择部分,所述检测线选择部分包括检测线回路单元和检测线连接单元,所述检测线回路单元被连接到所述检测线的另一端以被***两条检测线之间,以选择性使所述两条检测线进入回路状态,并且具有比所述检测线高的电阻值,所述检测线连接单元被连接到所述检测电路,以检测流入形成回路的检测线中的电流或电位差;以及
控制部分,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以分别将预定驱动线和预定检测线顺序连接到所述驱动电路和所述检测电路。
9.一种检测指示器的指示位置坐标的坐标检测装置,所述坐标检测装置包括:
多条驱动线,所述多条驱动线沿着X坐标轴和Y坐标轴中的一个平行布置;
多条检测线,所述多条检测线沿着所述X坐标轴和Y坐标轴中的另一个平行布置;
驱动电路,所述驱动电路连接到所述驱动线的一端并且将预定驱动电压输入所述驱动线,以驱动所述驱动线;
检测电路,所述检测电路连接到所述检测线的一端,检测来自所述检测线的信号,并且计算所述指示器的指示位置坐标;
驱动线选择部分,所述驱动线选择部分包括驱动线GND电位连接单元和驱动线连接单元,所述驱动线GND电位连接单元被连接到所述驱动线的另一端并且用于将所述驱动线选择性连接到GND电位,所述驱动线连接单元被连接到所述驱动电路以允许电流流入所述驱动线中;
检测线选择部分,所述检测线选择部分包括检测线GND连接单元和检测线连接单元,所述检测线GND连接单元被连接到所述检测线的另一端并且用于将所述检测线选择性连接到GND电位,所述检测线连接单元被连接到所述检测电路以检测流入所述检测线中的电流或电位差;以及
控制部分,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以分别将预定驱动线和预定检测线顺序连接到所述驱动电路和所述检测电路,当通过电磁感应型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以将所述驱动线和所述检测线连接到所述GND电位,且当通过静电电容型检测所述指示器时,所述控制部分控制所述驱动线选择部分和所述检测线选择部分,以使所述驱动线和所述检测线进入断路状态,或者以将所述驱动线连接到所述GND电位并且使所述检测线成为断路状态。
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