JP6580190B2 - Position detection device - Google Patents
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Description
この発明は、位置指示器からの信号を受信することで位置指示器により指示された位置を検出するようにする静電容量方式の位置検出装置に関する。 The present invention relates to a capacitance type position detection apparatus that detects a position instructed by a position indicator by receiving a signal from the position indicator.
近年、タッチパネルを搭載したタブレット型情報端末が多く用いられるようになってきた。この種の技術としては、例えば特許文献1(特開平08−179871号公報)に開示されているように、位置検出センサの基板面上に、縦横に電極導体を複数配置してそれらの電極導体が形成する交点を順次選択して信号強度を求めて、その信号分布により、例えばペン型の位置指示器(以下、指示ペンという)による指示位置を求める静電誘導方式が広く用いられている。 In recent years, tablet-type information terminals equipped with a touch panel have been frequently used. As this type of technology, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-179871), a plurality of electrode conductors are arranged vertically and horizontally on the substrate surface of the position detection sensor, and these electrode conductors are arranged. An electrostatic induction method is widely used in which signal points are obtained by sequentially selecting the intersections formed by, and obtaining an indication position by, for example, a pen-type position indicator (hereinafter referred to as an indication pen) based on the signal distribution.
特許文献1においては、指示ペンは、内部に発振回路を備え、その発振回路からの所定の周波数の発振信号を、位置検出センサの複数の電極導体に印加する。そして、位置検出装置では、縦横に配置された電極導体のそれぞれから得られる誘導信号の信号強度(信号レベル)から、位置検出センサの入力面における指示ペンによって指示された位置を検出するようにする。
In
前述した装置はLCD(Liquid Crystal Display;液晶ディスプレイ)などの表示装置と組み合わせて使用することが多い。その場合、表示装置が発生するノイズが混入するため指示体の位置を正しく求めることができなかったり、誤った位置を検出したりして、誤動作の原因となることがある。このため、この種の静電誘導方式の位置検出装置ではノイズの除去ということが重要な課題であった。 The above-described device is often used in combination with a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display). In that case, since the noise generated by the display device is mixed, the position of the indicator cannot be obtained correctly or an incorrect position may be detected, which may cause a malfunction. For this reason, noise removal has been an important issue in this type of electrostatic induction position detector.
ノイズを除去するための最も効果的な方法としては、従来から差動増幅回路が用いられている。即ち、同方向に配設されている2つの電極ラインを同時に選択して一方を差動増幅回路のプラス側入力、他方を差動増幅回路のマイナス側入力に接続することにより、ノイズ成分をキャンセルして指示ペンなどの指示体の接近による信号差のみを検出するようにしている。例えば特許文献2(特開平5−6153号公報)や特許文献3(特開平10−20992号公報)に記載された技術などがその例である。 As the most effective method for removing noise, a differential amplifier circuit has been conventionally used. That is, by selecting two electrode lines arranged in the same direction at the same time and connecting one to the positive input of the differential amplifier circuit and the other to the negative input of the differential amplifier circuit, the noise component is cancelled. Thus, only a signal difference due to the approach of an indicator such as an indicator pen is detected. Examples thereof include the techniques described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-6153) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-20992).
ところで、この種の位置検出センサは、従来は、例えば樹脂からなる基板1上に、図11に示すように導体パターンが形成されることで、上述した複数の電極導体が設けられている。
By the way, this type of position detection sensor has conventionally been provided with a plurality of electrode conductors as described above by forming a conductor pattern on a
すなわち、図11においては、例えば矩形の基板1の上に、横方向(X軸方向)に延在した複数本の第1の電極導体(以下、これをY電極導体と呼ぶ)Y1、Y2、…、Ym(mは2以上の整数)と、横方向に対して交差する方向、この例では、直交する縦方向(Y軸方向)に延在した複数本の第2の電極導体(以下、これをX電極導体と呼ぶ)X1、X2、…、Xn(nは2以上の整数)とが形成されている。この場合、複数本のY電極導体Y1〜Ymと、複数本のX電極ラインX1〜Xnとの交点が形成された領域(図11中の点線2sで囲まれた領域)が、指示体の検出エリア2となる。
That is, in FIG. 11, for example, a plurality of first electrode conductors (hereinafter referred to as Y electrode conductors) Y 1 , Y extending on the
そして、基板1は、図11に示すように、外部の信号処理回路との接続端を構成するY電極端子3とX電極端子4とを、突出部として備えている。Y電極端子3には、複数本のY電極導体Y1〜Ymのそれぞれからの導体パターンが延長され、基板1の外周に沿って巡らされて集線される。同様に、X電極端子4には、複数本のX電極導体X1〜Xnのそれぞれからの導体パターンが延長され、基板1の外周に沿って巡らされて集線される。
And the board |
このように、従来の位置検出センサにおいては、Y電極端子3及びX電極端子4に、複数本のY電極導体Y1〜Ym及び複数本のX電極導体X1〜Xnをそれぞれ集線するために、各電極導体から延長して形成されたリード導体パターンを基板1の外周に沿って回り込ませる必要があった。このため、図11において、点線5sで囲んで示すリード導体パターン(接続線路)の配線エリア5(図11において斜線を付して示す)を設ける必要があった。
Thus, in the conventional position detection sensor, the Y electrode terminal 3 and the
このため、従来は、この配線エリア5の存在のために、指示体の検出エリア2の大きさよりも基板1が大きくなり、利便性やデザイン性が低下する問題があった。
For this reason, conventionally, due to the existence of the
従来から、静電容量方式ではなく、X方向及びY方向ループコイルを位置検出センサに形成して用いる電磁誘導方式の位置検出装置の場合には、接続線路を、スルーホールを通じて基板の裏面側(ループコイルが形成されていない側)に形成することで、接続線路の配線エリア5をなくすようにする試みがなされている。これは、電磁誘導方式の場合には、指示ペンからの信号を受信するのはループコイルであって、接続線路では、指示ペンからの信号を受信することができないという理由から可能になるものである。
Conventionally, in the case of an electromagnetic induction type position detection device that uses X-direction and Y-direction loop coils as position detection sensors instead of the electrostatic capacity type, the connection line is connected to the back side of the substrate through the through hole ( Attempts have been made to eliminate the
しかし、静電容量方式の位置検出センサの場合には、接続線路においても、指示ペンからの信号を受信してしまうので、接続線路を、単純に何らの工夫も無しに、スルーホールを通じて基板の裏面側(X電極導体及びY電極導体が形成されていない側)に形成すると、指示体の位置検出が困難になるという問題がある。 However, in the case of a capacitance type position detection sensor, the signal from the pointing pen is also received in the connection line, so the connection line is simply connected to the substrate through the through hole without any ingenuity. If it is formed on the back side (the side where the X electrode conductor and the Y electrode conductor are not formed), there is a problem that it is difficult to detect the position of the indicator.
この静電容量方式の位置検出センサにおいては、電極導体から得られる受信信号からセンサで発生するノイズを除去するために、近似するノイズが乗っている2つの電極導体からの受信信号を差動増幅する差動増幅回路を用いるようにしている。この場合に、差動増幅回路の非反転入力端子と反転入力端子とのそれぞれに接続される2つの電極導体は、その間の距離は極力短いことが望ましい。2つの電極導体間の距離が長くなると、ノイズの近似性が失われて、差動増幅により得られる耐ノイズ性の向上という効果が得られないばかりか、回路規模が大きくなってしまう、という問題が発生するからである。 In this capacitive position detection sensor, in order to remove noise generated by the sensor from the received signal obtained from the electrode conductor, the received signal from the two electrode conductors carrying approximate noise is differentially amplified. A differential amplifier circuit is used. In this case, it is desirable that the distance between the two electrode conductors connected to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier circuit is as short as possible. If the distance between the two electrode conductors becomes long, the noise approximation will be lost, and the effect of improving the noise resistance obtained by differential amplification will not be obtained, but the circuit scale will increase. This is because.
この発明は、以上の問題点を解決することができる静電容量方式の位置検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electrostatic capacitance type position detecting device that can solve the above-described problems.
上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、
検出エリアのオブジェクトの位置を検出する位置検出装置であって、
前記検出エリアを含む大きさの面を備える基板と、
前記基板の前記検出エリア内に、所定形状の導体パターンの複数個が敷き詰められて設けられた電極層と、
前記基板の厚み方向において前記電極層とは異なる位置の、前記電極層の前記検出エリアに前記厚み方向に重なる対応エリアにおいて、前記検出エリア内に敷き詰められて設けられた前記複数個の前記導電パターンの内の、第1の方向に沿って配置されている複数個の前記導体パターンのそれぞれから、前記検出エリアの外部の前記基板の端部の集線部に向けて、前記対応エリア内で前記基板の厚み方向における前記導体パターンとの重なりを許容して互いに近接した状態で前記第1の方向に延出するように形成された複数の線路が設けられている配線層と、
前記複数の線路のそれぞれと、前記第1の方向に沿って配置されている前記複数個の前記導体パターンのそれぞれとを、前記検出エリア内で接続する接続部と、
前記集線部に接続され、前記検出エリア内に敷き詰められた前記複数個の前記導体パターンのそれぞれに誘導される電荷の量に基づいて前記オブジェクトの位置を検出する信号処理回路と、
を備える位置検出装置を提供する。
In order to solve the above problems, the invention of
A position detection device for detecting the position of an object in a detection area,
A substrate comprising a surface having a size including the detection area;
In the detection area of the substrate, an electrode layer provided by laying a plurality of conductor patterns of a predetermined shape;
The plurality of conductive patterns provided in the detection area in a corresponding area overlapping the detection area of the electrode layer in the thickness direction at a position different from the electrode layer in the thickness direction of the substrate. of the, from each of the plurality of the conductive patterns are arranged along a first direction, towards the concentrator section of an end portion of the outside of the substrate of the detection area, the substrate in the corresponding area A wiring layer provided with a plurality of lines formed so as to extend in the first direction in a state of being close to each other while allowing an overlap with the conductor pattern in the thickness direction ;
A connection portion for connecting each of the plurality of lines and each of the plurality of conductor patterns arranged along the first direction in the detection area;
A signal processing circuit that is connected to the concentrator and detects the position of the object based on the amount of electric charge induced in each of the plurality of conductor patterns spread in the detection area;
A position detecting device is provided.
上記の構成の請求項1の発明においては、基板に所定形状の導体パターンの複数個が敷き詰められて設けられた電極層と、電極層の下方において、検出エリアの内部に設けられた複数個の導体パターンのそれぞれから、検出エリアの外部の記基板の端部の集線部に向けて延出するように形成された複数の線路が設けられている配線層とが形成されている。
In the invention of
したがって、複数の線路は、複数の導体パターンにより静電シールドされており、例えば指示ペンなどの指示体からの送信信号が複数の線路に受信されることが防止または軽減される。 Accordingly, the plurality of lines are electrostatically shielded by the plurality of conductor patterns, and for example, transmission signals from an indicator such as an indicator pen are prevented or reduced from being received by the plurality of lines.
この発明によれば、静電容量方式の位置検出装置において、指示体の指示位置を正しく検出することを担保して、複数の導体パターンが形成されている電極層の下方に、複数の線路を設けることができる。したがって、複数の線路については、基板の外周部に引き回す必要がないので、当該接続線路を引き回す配線エリアを無くすことができて、その分、基板を小さくすることができ、利便性やデザイン性が低下することを防止することができる。 According to the present invention, in the capacitive position detection device, it is ensured that the indication position of the indicator is correctly detected, and the plurality of lines are provided below the electrode layer on which the plurality of conductor patterns are formed. Can be provided. Therefore, since it is not necessary to route the plurality of lines to the outer periphery of the board, the wiring area for routing the connection line can be eliminated, and the board can be made smaller by that amount, and convenience and design are improved. It is possible to prevent the decrease.
[第1の実施形態]
図1は、この発明による位置検出装置の第1の実施形態の概略構成を示す図である。図1において、位置検出装置は、位置検出センサ10(以下、簡単のためセンサと略称する)と、センサ10により受信された信号に基づいて指示ペン40により指示された位置を検出するための信号処理回路20とを有している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a position detection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the position detection device includes a position detection sensor 10 (hereinafter simply referred to as a sensor for the sake of simplicity) and a signal for detecting a position indicated by the
センサ10は、例えば樹脂からなる基板11上に、第1の電極導体群12と、第2の電極導体群13とが形成されて構成されている。この例では、基板11は、矩形形状の平板とされており、互いに対向する第1の面である表面11aと第2の面である裏面11b(図3参照)とを有する。
The
第1の電極導体群12は、例えば、横方向(X軸方向)に延在した複数の第1の電極導体12Y1、12Y2、…、12Ymを、互いに電気的に非接続の状態となるように所定の間隔離して並列配置したものである。また、第2の電極導体群13は、第1の電極導体12Y1〜12Ymに対して交差、この例では、直交する縦方向(Y軸方向)に延在した複数の第2の電極導体13X1、13X2、…、13Xnを互いに所定間隔離して並列配置したものである。
The first
第1の電極導体12Y1〜12Ymと第2の電極導体13X1〜13Xnとは、共に、基板11の表面11a上に形成されている。ただし、この第1の実施形態では、後述もするように、第1の電極導体12Y1〜12Ymは、第2の電極導体13X1〜13Xnとの交差部分も含めて、全てが基板11の表面11a上に形成されており、第2の電極導体13X1〜13Xnは、第1の電極導体12Y1〜12Ymとの交差部分がスルーホールを通じて基板11の裏面11b側で電気的に接続されている。
The
そして、この第1の実施形態では、矩形形状の基板11のY軸方向の一辺側に、第1の電極導体群12用の集線部14と、第2の電極導体群13用の集線部15とを形成するための突出部14A及び15Aが形成されている。集線部14及び15が形成されている突出部14A及び15Aは、信号処理回路20との接続用コネクタの役割をする。
In the first embodiment, the
第2の電極導体群13用の集線部15は、基板11の表面11a側に設けられ、第1の電極導体群12用の集線部14は、基板11の裏面側に設けられる。そして、第1の電極導体群12用の集線部14は、第1の電極導体12Y1〜12Ymのそれぞれとスルーホールを通じて電気的に接続される。
The
以上のように、第1の実施形態の位置検出装置は、第1の電極導体群12の延在方向と第2の電極導体群13の延在方向とが直交するように第1の電極導体群12と第2の電極群13が配設されたセンサを備えた静電容量方式の位置検出装置を構成している。そして、この位置検出装置は、第1の電極導体12Y1〜12Ymと第2の電極導体13X1〜13Xnとの交点における静電容量の変化に基づいて、指示ペン40が指示する位置を検出する。
As described above, the position detection device according to the first embodiment is configured so that the extending direction of the first
指示ペン40は、内部に発振回路41を備える。この発振回路41は、例えば1.8MHzの周波数の信号を発生させるための回路である。そして、指示ペン40は、発振回路41において発生された信号をペン先部42から外部へ送信する。センサ10は、この指示ペン40から送信された信号を第1の電極導体群12及び第2の電極導体群13で受信する。そして、この第1の電極導体群12及び第2の電極導体群13において受信された信号は、それぞれ信号処理回路20に供給される。
The pointing
信号処理回路20は、センサ10により受信された信号に所定の信号処理を行うための回路である。この信号処理回路20は、選択回路21,22と、差動増幅回路23,24と、制御回路25とを有している。
The
センサ10により受信された信号は、信号処理回路20の選択回路21、22及び差動増幅回路23、24を介して制御回路25へ入力される。制御回路25は、この第1の電極導体群12の各電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体群12の各電極導体13X1〜13Xnにおける受信信号のレベルをチェックして、1.8MHzの信号のレベルが高レベルとなっている電極導体上に指示ペン40が存在すると検出する。
A signal received by the
第1の電極導体12Y1〜12Ymのそれぞれは、集線部14を通じて選択回路21に接続される。同様に、第2の電極導体13X1〜13Xnのそれぞれは、集線部15を通じて選択回路22に接続される。選択回路21及び選択回路22は、差動増幅回路23,24に接続される。
Each of the
選択回路21は、例えばマイクロプロセッサにより構成され、制御回路25からの選択制御を受けて、第1の電極導体12Y1〜12Ymのうちから、差動増幅回路23の+側入力端子(非反転入力端子)に接続する電極導体と、差動増幅回路23の−側入力端子(反転入力端子)に接続する電極導体とを選択する。また、選択回路22は、制御回路25からの選択制御を受けて、第2の電極導体13X1〜13Xnのうちから、差動増幅回路24の+側入力端子に接続する電極導体と、差動増幅回路24の−側入力端子に接続する電極導体とを選択する。
差動増幅回路23及び差動増幅回路24は、+側入力端子への入力信号と、−側入力端子への入力信号との差分演算を行うことで、第1の電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体13X1〜13Xnに混入するノイズをキャンセルしつつ、第1の電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体13X1〜13Xnで受信した信号の強度に応じた出力信号を、制御回路25に出力する。この場合、図示は省略したが、差動増幅回路23及び差動増幅回路24の出力信号は、ADC(Analog Digital Converter)によりデジタル信号に変換されて、制御回路25に供給される。
The
制御回路25は、差動増幅回路23の出力信号の強度と、第1の電極導体12Y1〜12Ymのうちの選択回路21で選択されている第1の電極導体とから、センサ10上において指示ペン40により指示されている位置のY軸方向の位置座標を検出し、また、差動増幅回路24の出力信号の強度と、第2の電極導体13X1〜13Xnのうちの選択回路22で選択されている第2の電極導体とから、センサ10上において指示ペン40により指示されている位置のX軸方向の位置座標を検出する。このようにして、制御回路25は、指示ペン30による指示位置の座標を検出するようになっている。
The
なお、選択回路21及び選択回路22により、差動増幅回路23及び差動増幅回路24の+側入力端子及び−側入力端子に電極導体が複数本ずつ接続されるようにして、センサ10の全電極導体について、大まかな単位で、指示ペン40により指示された位置の検出を行うようにしてもよい。この場合、指示ペン40の大まかな位置を検出したら、その検出した位置の近傍の複数の第1の電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体13X1〜13Xnについて、指示ペン40による指示位置の詳細な検出を行う。この詳細な指示位置の検出においては、選択回路21及び選択回路22は、差動増幅回路23及び差動増幅回路24の+側入力端子及び−側入力端子と接続する電極導体として、それぞれ1本ずつを選択するように制御回路25により制御される。
Note that the
[センサ10の構成例]
次に、センサ10に形成される第1の電極導体群12、第2の電極導体群13、集線部14及び集線部15を含む導体パターンの構成について、図2〜図4を参照して説明する。図2は、センサ10の基板11の表面11a側の導体パターンの詳細構成例を示す。また、図3は、センサ10の基板11の裏面11b側の導体パターンの詳細構成例を示す。そして、図4は、基板11の表面11a側から見たセンサ10の一部の拡大図を示している。
[Configuration Example of Sensor 10]
Next, the configuration of the conductor pattern including the first
図2に示すように、基板11の表面11a上には、菱形形状、この例では正方形の導体パターン31が複数個形成されている。この導体パターン31は、2本の対角線のうち一方の対角線の向きが第1の電極導体12Y1〜12Ymの延在方向、すなわち、X軸方向の向きと平行となるように形成されている。同様に、導体パターン31の他方の対角線の向きは、第2の電極導体13X1〜13Xnの延在方向、すなわち、Y軸方向の向きと平行となるように形成されている。このように形成された導電パターン31が基板11の上面11bに縦方向、横方向、及び斜め方向に敷き詰められるように形成されている。そして、隣り合う導体パターン31の間には、僅かの隙間gが形成されている。この隙間gは、斜め方向に隣り合う導体パターン31の間に形成されるが、その大きさd(図4参照)は、斜め方向に隣り合う導体パターン31同士の絶縁が確保することができる大きさに設定される。
As shown in FIG. 2, a plurality of rhombus-shaped, in this example,
そして、図2に示すように、X軸方向に並べられた各行の複数の導体パターン31は、その対角線の一方が、X軸方向に一直線上になるように形成されると共に、Y軸方向に並べられた各列の導体パターン31は、その対角線の他方が、Y軸方向に一直線上になるように形成される。このように複数の導体パターン31を形成することにより、基板11の表面11a上には、X軸方向へ一直線上に並んだ複数の導体パターン31の行がY軸方向に複数並ぶように形成される。
As shown in FIG. 2, the plurality of
そして、図2に示すように、このX軸方向に一直線上に並べられた各行の複数の導体パターン31のうち、X軸方向の右端に形成されている導体パターン31に対し左端方向へ一直線上に並べられている複数の導体パターン31のそれぞれの間には、図4に示す第1の接続部32Yが形成されている。この第1の接続部32Yは、X軸方向に隣接する導体パターン31同士を電気的に接続するためのものであり、基板11の表面11a上にX軸方向へ延在して形成される。この第1の接続部32Yにより、X軸方向に隣接する導体パターン31同士が電気的に接続されて、図1に示す第1の電極導体12Y1〜12Ymがそれぞれ構成される。以下、第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する導体パターン31を、導体パターン31Yと称する。なお、導体パターン31Yと第1の接続部32Yとは、印刷パターンとして一体に形成される。
As shown in FIG. 2, among the plurality of
第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する複数の導体パターン31Y以外の複数の導体パターン31(以下、導体パターン31Xと称する)は、以下に説明するようにして、Y軸方向の1本の直線上に含まれている導体パターン31X同士が電気的に接続されて、第2の電極導体13X1〜13Xnをそれぞれ構成する。
A plurality of conductor patterns 31 (hereinafter referred to as
図3及び図4に示すように、基板11には、複数のスルーホール33Xが形成されている。このスルーホール33Xは、Y軸方向に隣り合う導体パターン31X同士を電気的に接続するためのもので、導体パターン31Xに重なるように配置されている。そして、このスルーホール33Xは、基板11のY軸方向の両端に配置された導体パターン31Xには1つ、それ以外の導体パターン31Xには2つ設けられている。そして、このスルーホール33Xは、Y軸方向に沿って一列となるように形成され、この一列に並んだ複数のスルーホール33Xの列がX軸方向に複数並ぶように形成されている。そして、このスルーホール33Xの表面11a側の端部と、このスルーホール33Xに重なる導体パターン31Xとが電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
そして、図3及び図4に示すように、基板11の裏面11b側には、Y軸方向に隣り合う導体パターン31X同士を電気的に接続するための第2の接続部34Xが複数設けられている。この第2の接続部34Xは、Y軸方向に延在するとともに、隣り合う2つの導体パターン31Xのそれぞれに重ねて形成されたスルーホール33Xのうち、互いに近接する2つのスルーホール33X同士を電気的に接続するように形成される。このように、複数のスルーホール33X及び複数の第2の接続部33Xにより、Y軸方向に隣接する導体パターン31X同士が電気的に接続されて、Y軸方向に延びる第2の電極導体13X1〜13Xnがそれぞれ構成される(図2及び図3参照)。
As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of second connection portions 34 </ b> X for electrically connecting the
そして、図2に示すように、基板11の表面11a上には、複数の接続線路35X1〜35Xnが形成されている。この複数の接続線路35X1〜35Xnは、その一端が対応する第2の電極導体13X1〜13Xnを構成する導体パターン31XのうちのY軸方向の下端に形成された導体パターン31Xに電気的に接続されており、他端が基板11の突出部14Aに形成される集線部14に導かれるように形成される。この複数の接続線路35X1〜35nは、従来と同様に、基板11のY軸方向の下端側に設けられた配線エリア36に形成されるもので、基板11の外周に沿って巡らされて、集線部14に導かれるように構成されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of connection lines 35 </ b > X 1 to 35 </ b> Xn are formed on the
一方、第1の電極導体12Y1〜12Ymについての接続線路38Y1〜38Ymは、以下に説明するように、基板11の裏面11b側において、基板11の表面11aに敷き詰められた導体パターン31(31Y,31X)と対向する領域に、互いに平行に、かつ、近接して配設されることで、密集して形成される。
On the other hand, a
すなわち、図3及び図4に示すように、基板11には、第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する複数の導体パターン31Yのうちの1つの導体パターン31Yに重なるように、スルーホール37Yが形成されている。このスルーホール37Yは、接続線路38Y1〜38Ymを対応する第1の電極導体12Y1〜12Ymに接続するためのものである。このスルーホール37Yのうち、その基板11の表面11a側の端部は、このスルーホール33Xに重なる導体パターン31Yと電気的に接続されている。そして、接続線路38Y1〜38Ymは、それぞれの一端が、対応する第1の電極導体12Y1〜12Ymのそれぞれを構成する導体パターン31Yに形成されたスルーホール37Yに電気的に接続される。
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the
ここで、基板11の裏面11bには第2の電極導体13X1〜13Xnの第2の接続部34Xが設けられているので、Y軸方向に隣接した導体パターン31Xに重ねて形成されたスルーホール37Yは、X軸方向に若干ずらして形成される。接続線路38Y1〜38Ymが第2の接続部34Xに重ならないようにしつつ、その長さが短くなるようにするためである。
Here, since the
また、図3に示すように、接続線路38Y1〜38Ymのそれぞれは、その一端が対応する第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する導体パターン31Yに形成されたスルーホール37Yを介して電気的に接続される。ここで、各接続線路38Y1〜38Ymは、少なくとも導体パターン31に対向する領域においては、Y軸方向に直線的に延在するように形成される。そして、接続線路38Y1〜38Ymのそれぞれの他端は、基板11のY軸方向の下端部に設けられている突出部15Aの集線部15に導かれるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, each of the
このように、第2の接続部34Xの延在方向と、接続線路38Y1〜38Ymの延在方向とが平行に形成することで、第2の接続部34Xに近接して接続線路38Y1〜38Ymを形成することができる。したがって、差動増幅回路23の非反転入力端子と反転入力端子とのそれぞれに接続される2つの電極導体の間の距離を短くすることができ、差動増幅により得られる耐ノイズ性の向上を図ることが出来る。さらに、接続線路38Y1〜38Ymの間の距離を、より短くすることができるので、接続線路38Y1〜38Ymの密集度の低下を最小限にすることができる。なお、第2の電極導体13X1〜13Xnに対する接続線路35X1〜35Xnについては、従来と同様に、基板11の表面11a側において配線エリア36に形成される。
Thus, the extending direction of the second connecting
したがって、この実施形態によれば、従来よりも接続線路の配線エリアを全体として小さくすることができるので、基板を小さくすることができ、利便性やデザイン性が低下することを防止することができる。 Therefore, according to this embodiment, since the wiring area of the connection line can be made smaller as a whole than before, the substrate can be made smaller and it is possible to prevent the convenience and design from being lowered. .
そして、第2の電極導体13X1〜13Xnに対する接続線路35X1〜35Xnは、従来と同様に配線エリアに形成するようにしたので、第2の電極導体13X1〜13Xnからの受信信号については、従来と同様の精度で指示ペンによる指示位置の検出結果を得ることができる。
The
ところで、第1の電極導体12Y1〜12Ymに対する接続線路38Y1〜38Ymは、基板11の裏面11b側において、基板11の表面11a側の第1の電極導体群12及び第2の電極導体群13を構成する導体パターン31(31X,31Y)と重なる態様で形成されているので、指示ペン21から接続線路38Y1〜38Ymへの送信信号の飛び込みの影響が問題となる。
Incidentally,
しかし、接続線路38Y1〜38Ymは、基板11の表面11aに設けられた複数の導電パターン31(31X,31Y)により静電シールドされ、指示ペン40からの送信信号が接続線路38Y1〜38Ymに受信されることが防止または軽減される。また、接続線路38Y1〜38Ymは、互いに近接して配置されているので、それらの接続線路38Y1〜38Ymに信号やノイズが乗ったとしても、それらの信号やノイズは、隣り合う接続線路同士に同様に乗るので、信号処理回路の差動増幅回路で複数の電極導体からの信号を差分演算することで、接続線路38Y1〜38Ymに重畳された信号やノイズは除去されるという効果がある。
However, the
また、第1の電極導体12Y1〜12Ymに対する接続線路38Y1〜38Ymは、基板11の裏面11b側において、第1の電極導体12Y1〜12Ymが延在するX軸方向とは交差(直交)するY軸方向に延在するように形成するので、基板11の裏面11b側において、接続線路38Y1〜38Ymを並行に、かつ、近接して形成することが容易である。
The
さらに、接続線路38Y1〜38Ymが延在する方向をその延在方向とする第2の電極導体13X1〜13Xnについて、導体パターン31X同士を、基板11の裏面11b側でスルーホールを介してY軸方向の第2の接続部34Xで接続するので、接続線路38Y1〜38Ymと第2の接続部34Xとは平行になる。このため、接続線路38Y1〜38Ymを、第2の接続部34Xを飛び越えて形成する場合においても、その飛び越えの距離を短くすることができ、接続線路38Y1〜38Ymの密集度が低下するのを最小限に抑えることができるという効果もある。
Furthermore, for the
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、第1の実施形態の変形例である。この第2の実施形態におけるセンサ10Bは、第1の実施形態のセンサ10の基板11の表面11aに形成されている第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する各導体パターン31Xが基板11の表面11a上で接続され、第2の電極導体13X1〜13Xnを構成する各導体パターン31Yを構成する各導体パターン31Yが基板11の裏面11b側で接続されている点で第1の実施形態におけるセンサ10と相違する。
[Second Embodiment]
The second embodiment is a modification of the first embodiment. In the sensor 10B according to the second embodiment, each of the
図5は、この第2の実施形態の位置検出装置のセンサ10Bの要部の構成例を説明するための図であり、第1の実施形態と同一部分には同一の参照符号を付してある。この図5は、前述した第1の実施形態における図4に対応するものであり、センサ10Bの基板11の表面11a側から見たセンサ10Bの一部の拡大図を示している。また、図6は、この第2の実施形態の場合のセンサ10Bの基板11に設けられる集線部用の突起部14B及び15Bの位置を示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a main part of the sensor 10B of the position detection device according to the second embodiment. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment. is there. FIG. 5 corresponds to FIG. 4 in the first embodiment described above, and shows an enlarged view of a part of the sensor 10B viewed from the
この第2の実施形態においては、Y軸方向に一直線上に並べられた各列の複数の導体パターン31のうち、基板11の表面11a側から見てY軸方向の上端に配置されている導体パターン31に対しY軸方向の下端方向へ一直線上に並べられている複数の導体パターン31のそれぞれの間には、隣接する導体パターン31同士を電気的に接続するための第3の接続部32Xが形成されている。この第3の接続部32Xは、基板11の表面11a上にY軸方向へ延在するように形成されている。この第3の接続部32Xにより、Y軸方向に隣接する導体パターン31X同士が電気的に接続されて、図1に示す第2の電極導体13X1〜13Xn(図5では、13Xj,13Xj+1,13Xj+2を示している)をそれぞれ構成する。なお、導体パターン31Xと第3の接続部32Xとは、印刷パターンとして一体に形成される。
In the second embodiment, among the plurality of
第2の電極導体13X1〜13Xnを構成する複数の導体パターン31X以外の複数の導体パターン31Yは、以下に説明するようにして、X軸方向の1本の直線上に含まれている導体パターン31Y同士が電気的に接続されて、第1の電極導体12Y1〜12Ym(図5では、12Yi,12Yi+1,12Yi+2)をそれぞれ構成する。
The plurality of
すなわち、図5に示すように、基板11には、複数の導体パターン31Yに重なるように形成され、X軸方向に隣り合う導体パターン31Y同士を電気的に接続するためのスルーホール33Yが形成されている。このスルーホール33Yは、図示はしないが、基板11のX軸方向の両端に配置された導体パターン31Yには1つ、それ以外の導体パターン31Yには2つ設けられている。そして、このスルーホール33Yは、X軸方向に沿って一列となるように形成され、この一列に並んだ複数のスルーホール33Yの列がY軸方向に複数並ぶように形成されている。このスルーホール33Xは、基板11の表面11a側の端部と、このスルーホール33Xに重なる導体パターン31Yとが電気的に接続されている。
That is, as shown in FIG. 5, the
そして、図5に示すように、基板11の裏面には、X軸方向に隣り合う導体パターン31Y同士を電気的に接続するための第4の接続部34Yが形成されている。この第4の接続部34Yは、X軸方向に延在するとともに、隣り合う2つの導体パターン31Yにそれぞれ重なるように形成されたスルーホール33Yのうち、互いに近接する2つのスルーホール33Y同士を電気的に接続するように形成される。複数のスルーホール33Y及び複数の第4の接続部34Yにより、X軸方向に隣接する導体パターン31Y同士が電気的に接続されて、X軸方向に延びる第1の電極導体12Y1〜12Ynがそれぞれ構成される(図5の12Yi,12Yi+1,12Yi+2参照)。
As shown in FIG. 5, a fourth connection portion 34 </ b> Y for electrically connecting the
そして、図6に示すように、基板11の表面側から見て左端側には、第1の実施形態と同様に、集線部14’及び15’用の突起部14B及び15Bが形成されている。図6中には図示はしないが、基板11の表面上には、第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する導体パターン31Yのうちの左端の導体パターン31Yから、基板11の突出部14Bに形成される集線部14´に導かれるように、複数の接続線路が形成される。この複数の接続線路は、従来と同様に、基板11の表面上であってX軸方向の左端側に設けられた配線エリア36Bに形成される。
As shown in FIG. 6,
一方、図5に示すように、第2の電極導体13X1〜13Xnについての接続線路38Xは、第1の実施の形態と同様に、基板11の裏面側において、基板11の表面11aに敷き詰められた導体パターン31(31Y,31X)と対向する領域に、互いに平行に、かつ、近接して配設されることで、密集して形成される。
On the other hand, as shown in FIG. 5,
すなわち、図5に示すように、基板11には、第2の電極導体13X1〜13Xnを構成する複数の導体パターン31Xのうちの1つの導体パターン31Xに重なるように、複数の接続線路38Xをそれぞれ対応する第2の電極導体13X1〜13Xnに接続するためのスルーホール37Xが形成されている。このスルーホール37Xは、基板11の表面側の端部と、このスルーホール37Xに重なる導体パターン31Xとが電気的に接続されている。第2の電極導体13X1〜13Xnの対応する複数の接続線路38Xのそれぞれの一端が、対応する第2の電極導体13X1〜13Xnのそれぞれを構成する導体パターン31Xに形成されたスルーホール37Xに電気的に接続される。
That is, as illustrated in FIG. 5, a plurality of connection lines 38 </ b > X are disposed on the
そして、図5に示すように、基板11の裏面側において、接続線路38Xのそれぞれは、X軸方向に直線的に延在するように形成される。そして、接続線路38Xの他端は、それぞれが基板11のX軸方向の左端部に設けられている突出部15Bの集線部15´に導かれるように構成されている。複数本の接続線路38XのX軸方向に直線的に延在する部分は、互いに平行に、かつ、近接するように、導体パターン31Xのスルーホール37Xが形成されている。
Then, as shown in FIG. 5, each of the connection lines 38 </ b> X is formed to extend linearly in the X-axis direction on the back surface side of the
ここで、この第2の実施形態においても、基板11の裏面には第4の接続部34Yが設けられているので、X軸方向に隣接した導体パターン31Xに重ねて形成されたスルーホール37Xは、Y軸方向に若干ずらして形成される。接続線路38Xが第4の接続部34Yに重ならないようにしつつ、その長さが短くなるようにするためである。
Here, also in the second embodiment, since the fourth connecting
そして、接続線路38Xのそれぞれは、その一端が対応する第2の電極導体13X1〜13Xnにスルーホール37Xを介して電気的に接続される。ここで、各接続線路38Xは、少なくとも導体パターン31に対向する領域においては、X軸方向に直線的に延在するように形成される。そして、接続線路38Xのそれぞれの他端は、基板11のX軸方向に左端部に設けられている突出部14Bの集線部14´に導かれるように構成されている。
Each of the
この場合に、第2の電極導体13X1〜13Xnの延在方向はX軸方向であるのに対して、複数本の接続線路38Xのそれぞれの延在方向はX軸方向である。このため、接続線路38XのX軸方向に直線的に延在する部分は、互いに平行に、かつ、近接させて配設させることが可能となる。
In this case, the extending direction of the
このように、この第2の実施形態においても、第2の接続部33Yの延在方向と、接続線路38の延在方向とが平行に形成されているので、第4の接続部34Yに近接して接続線路38Xを形成することができる。したがって、差動増幅回路23の非反転入力端子と反転入力端子とのそれぞれに接続される2つの電極導体の間の距離を短くすることができ、差動増幅により得られる耐ノイズ性の向上を図ることが出来る。さらに、接続線路38Xの間の距離を、より短くすることができるので、接続線路38Xの密集度の低下を最小限にすることができる。
As described above, also in the second embodiment, the extending direction of the second connecting
また、この第2の実施形態においては、上述したように、第1の電極導体12Y1〜12Ymと、第2の電極導体13X1〜13Xnについての導体パターン31(31Y、31X)の接続の仕方と、接続線路の引き出し方向とが第1の実施形態と異なるだけであって、上述した第1の実施形態と全く同様の作用効果が得られるものである。
Further, in the second embodiment, as described above, a
[第3の実施形態]
上述の第1及び第2の実施形態では、第1の電極導体12Y1〜12Ymと、第2の電極導体13X1〜13Xnのいずれか一方の接続線路を、基板11の裏面に形成する場合を例示した。しかし、第1の電極導体12Y1〜12Ymと、第2の電極導体13X1〜13Xnの両方の接続線路を基板11の裏面に形成し、第1の電極導体12Y1〜12Ymと、第2の電極導体13X1〜13Xnを構成する導体パターン31(31Y,31X)と対向させるようにしてもよい。第3の実施形態は、その場合の例である。
[Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, the connection line of any one of the
図7は、この第3の実施形態のセンサ10Dの概要を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the outline of the sensor 10D of the third embodiment.
この第3の実施形態におけるセンサ10Dは、図7(A)に示すように、第1の基板11Dと第2の基板11Eとから構成され、この第1の基板11Dと、第2の基板11Eとを貼り合わせた構造とされる。
As shown in FIG. 7A, the sensor 10D in the third embodiment includes a
第1の基板11Dには、第2の実施の形態におけるスルーホール34Xの代わりに、第1の基板11Dと第2の基板11Eとを貼り合わせたときに第1及び第2の基板11D,11Eの双方を貫通するビア37XDが形成されている。また、この第1の基板11Dには、第2の実施の形態におけるスルーホール33Yの代わりに、X軸方向に隣接する導体パターン31Y同士を第1の基板11Dの裏面11Dbにおいて電気的に接続するためのビア33YBが形成される。なお、このビア37XD及びビア33YBは、第2の実施の形態におけるスルーホール34X及び33Yが形成される位置に形成される。
Instead of the through
そして、図7(B)に示すように、第1の基板11Dの表面11Daには、Y軸方向に延在された第2の接続部32Xが複数設けられている。この第2の接続部32Xにより、Y軸方向に隣接する導体パターン31X同士が接続されて、第2の電極導体13X1〜13Xn(図7では、13Xj,13Xj+1,13Xj+2を示している)がそれぞれ形成される。また、第1の基板11Dの裏面11Dbには、X軸方向に延在された複数の第1の接続部34Yが形成されている。この第1の接続部34Yは、X軸方向に隣接する導体パターン31Yの間に形成されている。そして、この第1の接続部34Yは、両端がX軸方向に隣接するそれぞれの導体パターン31Yに形成されたビア33YBに電気的に接続されている。このように、X軸方向に隣接して形成された導体パターン31Yがビア33YB及び第1の接続部34Yを介して電気的に接続されて、第1の電極導体12Y1〜12Ymがそれぞれ形成されている(図7の12Yi,12Yi+1,12Yi+2参照)。
As shown in FIG. 7B, a plurality of
第2の基板11Eには、ビア37XDと、複数の接続線路38XD及び38YDとが形成されている。この第2の基板11Eの表面11Eaは、図7(A)に示すように、第1の基板11Dの裏面11Db側に貼付される。この第2の基板11Eの表面11Eaと、第1の基板11Dの裏面11Dbとの間には、第1の接続部34Yが設けられる。
A via 37XD and a plurality of connection lines 38XD and 38YD are formed in the
また、第2の電極導体13X1〜13Xnを構成する導体パターン31Xのうち、X軸方向に配列されている1個ずつの導体パターン31Xに、図7(B)に示すように、第1の基板11Dの表面11Daと裏面11Dbとの間に設けられたビア37XBを通じて、複数の接続線路38XDのそれぞれの一端が接続される。複数の接続線路38XDは、図7に示すように、X軸方向に延在するように形成されると共に、互いに平行に、かつ、近接して密集するように形成される。この複数の接続線路38XDは、第1の基板11Dの裏面11Dbと第2の基板11Eの表面11Eaとの間に設けられる。
Further, among the
また、第1の電極導体12Y1〜12Ymを構成する導体パターン31Yのうち、X軸方向に配列されている1個ずつの導体パターン31Yに、図7(B)に示すように、第1の基板11D及び第2の基板11Eを貫通して設けられたビア37YDを通じて、複数の接続線路38YDのそれぞれの一端が接続される。
Also, of the
この場合に、複数の接続線路38YDは、図7に示すように、X軸方向に延在するように形成されると共に、互いに平行に、かつ、近接して密集するように形成される。複数の接続線路38YDは、第2の基板11Eの裏面11Eb上に設けられるので、避けるべき他の導体線路は存在せず、密集度を高くすることが可能である。
In this case, as shown in FIG. 7, the plurality of connection lines 38YD are formed so as to extend in the X-axis direction, and are formed so as to be close to each other in parallel and close to each other. Since the plurality of connection lines 38YD are provided on the back surface 11Eb of the
[導体パターン31の形状の変形例]
<第1の例>
上述の実施形態では、導体パターン31(31X,31Y)は、菱形形状、特に正方形形状に形成した場合を例示したが、導体パターン31(31X,31Y)の形状は、第1の電極導体12Y1〜12Ymと、第2の電極導体13X1〜13Xnとが指示体の検出感度が同様であり、かつ、基板11の表面11aの全体をできるだけ覆うことが可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。
[Modified Example of Shape of Conductive Pattern 31]
<First example>
In the above-described embodiment, the conductor pattern 31 (31X, 31Y) is exemplified as a rhombus shape, particularly a square shape, but the shape of the conductor pattern 31 (31X, 31Y) is the
図8は、導体パターン31の他の形状の第1の例を示す図である。この第1の例は、上述の第1の実施形態におけるセンサ10とセンサの形状が異なるのみである。すなわち、図8(A)に示すように、第1の例の導体パターン311は、上述の実施形態の正方形形状の導体パターン31を変形させて、4個の突起部分311a、311b、311c、311dを有する形状としたものである。その他の構成については、第1の実施形態と同様なので、その詳細な説明は省略する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a first example of another shape of the
第1の例における第1の電極導体12Y1〜12Ym(図8(B)には、12Yi,12Yi+1,12Yi+2が示されている)及び第2の電極導体13X1〜13Xn(図8(B)には、13Xj,13Xj+1,13Xj+2が示されている)は、それぞれ複数の導体パターン311X(図8C)参照)及び導体パターン311Y(図8(D)参照)から構成される。そして、図8(B)に示すように、X軸方向に配列された第1の電極導体12Y1〜12Ymのそれぞれを構成する導体パターン311Yと、Y軸方向に配列された第2の電極導体13X1〜13Xnのそれぞれを構成する導体パターン311Xとが、互いの突起部分311a、311b、311c、311dを用いて、互いの導体パターン領域内に一部が入り込んで組み合うように構成されている。
The
この第1の例に示す導体パターン311(311Y,311X)によれば、図8(B)に示すように、隣接する導体パターン311(311Y,311X)同士が、互いの導体パターン領域内に一部が入り込んで組み合うので、指示ペンからの信号を受信した電極導体において、2番目に大きくなる信号レベルが大きくなり、指示ペンの検出感度を向上させることができる。このため、図8(B)に示す第1の電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体13X1〜13Xnの形成ピッチPy及びPxを、従来よりも大きくすることができ、第1の電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体13X1〜13Xnを切り替えるマルチプレクサの数を少なくすることができる。
According to the conductor pattern 311 (311Y, 311X) shown in the first example, as shown in FIG. 8B, the adjacent conductor patterns 311 (311Y, 311X) are arranged in the conductor pattern region. Since the parts enter and combine, the second highest signal level is increased in the electrode conductor that has received the signal from the pointing pen, and the detection sensitivity of the pointing pen can be improved. For this reason, the formation pitches Py and Px of the
<第2の例>
図9は、導体パターン31の変形例の第2の例である。この第2の例は、第1の例の導体パターンをさらに変形した導体パターンの例であり、第1の例と同一部分には、同一符号を付与する。この第2の例の導電パターン312は、図9(A)に示すように、突起部分311a、311b、311c、311dを備える中央部分に、電気的に非接続(フローティング状態)の正方形部分312eが形成されている。その他の構成は、第1の例に示す導体パターン311と同様に構成される。
<Second example>
FIG. 9 is a second example of a modification of the
第2の例における第1の電極導体12Y1〜12Ym(図9(B)には、12Yi,12Yi+1,12Yi+2が示されている)及び第2の電極導体13X1〜13Xn(図9(B)には、13Xj,13Xj+1,13Xj+2が示されている)は、それぞれ複数の導体パターン312X(図9C)参照)及び導体パターン312Y(図9(D)参照)から構成される。そして、第1の例における第1の電極導体12Y1〜12Ym及び第2の電極導体13X1〜13Xnと同様に、X軸方向に配列された第1の電極導体12Y1〜12Ymのそれぞれを構成する導体パターン312Yと、Y軸方向に配列された第2の電極導体13X1〜13Xnのそれぞれを構成する導体パターン312Xとが、互いの突起部分311a、311b、311c、311dを用いて、互いの導体パターン領域内に一部が入り込んで組み合うように構成されている。
The
この第2の例によれば、電気的にフローティング状態で形成された正方形部分312eは、指示ペンの送信信号の受信には寄与しないので、指示ペン40(図1参照)からの信号を受信した電極導体において、2番目に大きくなる信号レベルが、より大きくなり、さらなる検出感度を向上させることができる。
According to the second example, the
<第3の例>
図10は、導体パターン31の変形例の第3の例である。この第3の例は、第2の例の導体パターンをさらに変形した導体パターンの例であり、第2の例と同一部分には、同一符号を付与する。この第3の例の導電パターン313は、図10(A)に示すように、第2の例の導体パターン312における正方形部分312eに対応する部分には、導体パターンが設けられていない領域313fが形成されている。そして、導体パターン313の突起部311aには、領域313fに対応する正方形部分313gが隣接する導体パターン312側へ突出するように形成されている。そして、この正方形部分313gは、隣接する導体パターン313に形成されている領域313f内に、当該隣接する導体パターン313とは電気的にフローティング状態で形成される。その他の構成は、第2の例と同様に構成される。
<Third example>
FIG. 10 is a third example of a modification of the
この第3の例によれば、正方形部分313gが隣接する導体パターン313内に入り込むように形成されているので、第1及び第2の例における導体パターン311、312と同様に指示ペンの検出感度を向上させることができる。
According to the third example, since the
[その他の実施形態または変形例]
以上の実施形態は、X軸方向に延在した第1の電極導体とY軸方向に延在した電極導体との交点における静電容量の変化に基づいて指示ペン21が指示する位置を検出する方式のセンサに適用した場合を例示して説明した。しかし、この発明は、X軸方向またはY軸方向の一方にのみ電極導体を配列するセンサに適用することも可能である。
[Other Embodiments or Modifications]
In the above embodiment, the position indicated by the pointing
また、第1の電極導体及び第2の電極導体を構成する導電パターンは、ITOなどの透明電極導体で構成することで、この発明の位置検出装置のセンサは、液晶ディスプレイなどの表示デバイスに重畳配置することが可能である。なお、第1の電極導体及び第2の電極導体を構成する導電パターンは、液晶ディスプレイなどの表示デバイスに重畳しないのであれば、透明の導体で構成する必要はないことは言うまでもない。 Further, the conductive pattern constituting the first electrode conductor and the second electrode conductor is constituted by a transparent electrode conductor such as ITO, so that the sensor of the position detecting device of the present invention is superimposed on a display device such as a liquid crystal display. It is possible to arrange. Needless to say, the conductive patterns constituting the first electrode conductor and the second electrode conductor do not need to be made of a transparent conductor as long as they do not overlap with a display device such as a liquid crystal display.
10…センサ、11…基板、11a…基板11の表面、11b…基板11の裏面、12…第1の電極導体群、13…第2の電極導体群、12Y1〜12Ym…第1の電極導体、
第2の電極導体13X1〜13Xn…第2の電極導体、14,15集線部、18,19…差動増幅回路、21…指示ペン、31,31X,31Y…導電パターン、32Y,32X…第1の接続部、34X,34Y…第2の接続部、33X,33Y…スルーホール、37Y,37X…スルーホール、38X,38Y…接続線路
10 ... sensor, 11 ... substrate, the surface of 11a ...
Claims (11)
前記検出エリアを含む大きさの面を備える基板と、
前記基板の前記検出エリア内に、所定形状の導体パターンの複数個が敷き詰められて設けられた電極層と、
前記基板の厚み方向において前記電極層とは異なる位置の、前記電極層の前記検出エリアに前記厚み方向に重なる対応エリアにおいて、前記検出エリア内に敷き詰められて設けられた前記複数個の前記導電パターンの内の、第1の方向に沿って配置されている複数個の前記導体パターンのそれぞれから、前記検出エリアの外部の前記基板の端部の集線部に向けて、前記対応エリア内で前記基板の厚み方向における前記導体パターンとの重なりを許容して互いに近接した状態で前記第1の方向に延出するように形成された複数の線路が設けられている配線層と、
前記複数の線路のそれぞれと、前記第1の方向に沿って配置されている前記複数個の前記導体パターンのそれぞれとを、前記検出エリア内で接続する接続部と、
前記集線部に接続され、前記検出エリア内に敷き詰められた前記複数個の前記導体パターンのそれぞれに誘導される電荷の量に基づいて前記オブジェクトの位置を検出する信号処理回路と、
を備える位置検出装置。 A position detection device for detecting the position of an object in a detection area,
A substrate comprising a surface having a size including the detection area;
In the detection area of the substrate, an electrode layer provided by laying a plurality of conductor patterns of a predetermined shape;
The plurality of conductive patterns provided in the detection area in a corresponding area overlapping the detection area of the electrode layer in the thickness direction at a position different from the electrode layer in the thickness direction of the substrate. of the, from each of the plurality of the conductive patterns are arranged along a first direction, towards the concentrator section of an end portion of the outside of the substrate of the detection area, the substrate in the corresponding area A wiring layer provided with a plurality of lines formed so as to extend in the first direction in a state of being close to each other while allowing an overlap with the conductor pattern in the thickness direction ;
A connection portion for connecting each of the plurality of lines and each of the plurality of conductor patterns arranged along the first direction in the detection area;
A signal processing circuit that is connected to the concentrator and detects the position of the object based on the amount of electric charge induced in each of the plurality of conductor patterns spread in the detection area;
A position detection device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 The plurality of connection portions are arranged along the first direction at positions inside the predetermined shape of the plurality of conductor patterns arranged along the first direction. The position detection device according to claim 1, wherein each of the plurality of conductor patterns is connected to each of the plurality of lines.
前記複数個の前記導体パターンは、前記基板の前記第1の面側に設けられ、前記配線層は、前記基板の前記第2の面側に設けられ、
前記接続部は、前記第1の面と前記第2の面とを接続するスルーホールまたはビアで構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。 The substrate includes a first surface and a second surface facing the first surface;
The plurality of conductor patterns are provided on the first surface side of the substrate, and the wiring layer is provided on the second surface side of the substrate,
The position detection device according to claim 2, wherein the connection portion is configured by a through hole or a via that connects the first surface and the second surface.
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかにに記載の位置検出装置。 The position detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of lines are extended in a direction orthogonal to an outer periphery of the corresponding area.
ことを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 4, wherein the plurality of lines are bundled in a predetermined unit and extended to a concentrating portion provided outside the corresponding area.
前記電極層の前記所定形状の前記導体パターンにより、前記電極層の下方に位置する前記複数の線路のそれぞれはシールドされている
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の位置検出装置。 The object is a pen-type position indicator that transmits a signal to the position detection device in a capacitive manner,
6. Each of the plurality of lines positioned below the electrode layer is shielded by the conductor pattern having the predetermined shape of the electrode layer. 6. Position detection device.
前記第1の方向に沿って配置されている前記複数個の前記導体パターンのそれぞれは、前記第2の方向に敷き詰められた前記導体パターンの所定個数が順次に接続されることによりそれぞれ構成される第1の電極の導体パターンの一つとされ、
前記第1の電極の複数個が、前記第1の方向に配置される
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の位置検出装置。 A plurality of the conductor patterns of the electrode layer are also laid in a second direction intersecting the first direction;
Each of the plurality of conductor patterns arranged along the first direction is configured by sequentially connecting a predetermined number of the conductor patterns laid out in the second direction. One of the conductor patterns of the first electrode,
The position detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the first electrodes are arranged in the first direction.
ことを特徴とする請求項7に記載の位置検出装置。 The plurality of lines are adjacent to each other between the conductor patterns of the first electrodes adjacent in the second direction so as to allow overlap with the conductor patterns in the thickness direction of the substrate. The position detection device according to claim 7, wherein the position detection device is provided.
前記第2の電極の複数個が、前記第2の方向に配置されされていると共に、
複数の前記第1の電極の前記導体パターンと接続される前記複数の線路は、前記接続線路部と平行に設けられている
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の位置検出装置。 A plurality of the conductor patterns that are not electrically connected to each of the plurality of lines of the plurality of conductor patterns of the electrode layer are arranged in the first direction. Each of which is connected via a connecting line portion and a connecting portion provided in a layer to constitute a second electrode,
A plurality of the second electrodes are arranged in the second direction;
The position detection device according to claim 7 or 8, wherein the plurality of lines connected to the conductor patterns of the plurality of first electrodes are provided in parallel to the connection line portion. .
ことを特徴とする請求項9に記載の位置検出装置。 The signal processing circuit is provided for each of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes, and is selected from the plurality of first electrodes or the plurality of second electrodes. 10. The position detection according to claim 9, further comprising: a differential amplifier circuit that calculates a difference between at least two electrodes, wherein a position indicated by the indicator is detected from an output of the differential amplifier circuit. apparatus.
前記電極層は、前記基板の前記ディスプレイから遠い側に設けられる
ことを特徴とする請求項6に記載の位置検出装置。 The substrate is provided so as to overlap with a display,
The position detection device according to claim 6, wherein the electrode layer is provided on a side of the substrate far from the display.
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