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公開番号2025071311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025028502,2024526406
出願日2025-02-26,2023-06-01
発明の名称位置検出装置、センサコントローラ、及び、ペンからペン信号を受信する方法
出願人株式会社ワコム
代理人弁理士法人そらおと
主分類G06F 3/041 20060101AFI20250424BHJP(計算;計数)
要約【課題】位置検出の頻度を低下させることなく、かつ、センサコントローラの回路規模を増大させることなく、センサコントローラにおいて受信されるペン信号のS/N比を向上させる。
【解決手段】本発明による方法は、電磁誘導方式のセンサコントローラにより実行される方法であって、複数のペン信号検出期間T1～T3のそれぞれにおいて、ペン信号検出期間ごとに接続極性が異なる接続形態で3本のループコイルLCx_n-1～LCx_n+1を接続するとともに、該3本のループコイルLCx_n-1～LCx_n+1を介してペン信号のレベルを示す結果値を検出し、複数のペン信号検出期間のそれぞれで検出された複数の結果値に対して接続極性に応じた復元演算を行うことで、3本のループコイルLCx_n-1～LCx_n+1のそれぞれに対応するペン信号のレベルを分離取得する、方法である。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
電磁誘導方式のセンサコントローラにより実行される方法であって、
複数のペン信号検出期間のそれぞれにおいて、ペン信号検出期間ごとに接続極性が異なる接続形態で前記複数のコイルを接続するとともに、該複数のコイルを介してペン信号のレベルを示す結果値を検出し、
前記複数のペン信号検出期間のそれぞれで検出された複数の前記結果値に対して前記接続極性に応じた復元演算を行うことで、前記複数のコイルのそれぞれに対応する前記ペン信号のレベルを分離取得する、
方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導方式のセンサコントローラにより実行される方法、センサコントローラ、及び、位置検出装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
タブレット端末などのパネル面内における電磁誘導ペンの位置を検出するための方式の１つとして、電磁誘導方式（ＥＭＲ方式）が知られている。ＥＭＲ方式によるタブレット端末は、パネル面内に配置されたペン検出用のセンサ（以下「ＥＭＲセンサ」という）と、ＥＭＲセンサに接続されたセンサコントローラとを有している。ＥＭＲセンサは、ｙ方向に並べて配置された複数のＴｘコイルと、ｘ方向に並べて配置された複数のＲｘコイルとを含んで構成される。センサコントローラは、複数のＴｘコイルから順次交番磁界を送出し、その都度、各Ｒｘコイルにて電磁誘導ペンが送信した反射信号（以下「ペン信号」という）を受信することにより、電磁誘導ペンの位置を検出するとともに、電磁誘導ペンが送信したデータを受信する。特許文献１には、ＥＭＲセンサの一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６６９８３８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、センサコントローラにおいて受信されるペン信号のＳ／Ｎ比は、できるだけ大きいことが好ましい。Ｓ／Ｎ比を向上させるための方法はいくつか考えられるが、そのうちの１つに、ペン信号の送信期間が長くなるように電磁誘導ペンを構成するという方法がある。センサコントローラにおけるペン信号の検出期間がＮ倍になると、受信されるペン信号のレベルがＮ倍になる一方、受信されるノイズのレベルはＮ
１／２
倍に留まるからである。しかしながら一方で、ペン信号の送信期間を単純に長くしたとすると、位置検出の頻度の低下という別の問題が発生する。これに対し、センサコントローラにおいて複数のＲｘコイルで並行してペン信号を受信することとすれば、位置検出の頻度を低下させることなくペン信号の送信期間を長くすることも可能であるが、そうすると今度は、並行受信分の数の受信回路が必要になり、センサコントローラの回路規模が増大してしまうことになる。
【０００５】
したがって、本発明の目的の一つは、位置検出の頻度を低下させることなく、かつ、センサコントローラの回路規模を増大させることなく、センサコントローラにおいて受信されるペン信号のＳ／Ｎ比を向上させることのできる、電磁誘導方式のセンサコントローラにより実行される方法、センサコントローラ、及び、位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による方法は、電磁誘導方式のセンサコントローラにより実行される方法であって、複数のペン信号検出期間のそれぞれにおいて、ペン信号検出期間ごとに接続極性が異なる接続形態で前記複数のコイルを接続するとともに、該複数のコイルを介してペン信号のレベルを示す結果値を検出し、前記複数のペン信号検出期間のそれぞれで検出された複数の前記結果値に対して前記接続極性に応じた復元演算を行うことで、前記複数のコイルのそれぞれに対応する前記ペン信号のレベルを分離取得する、方法である。
【０００７】
本発明によるセンサコントローラは、複数のコイルを含むセンサに接続されるセンサコントローラであって、複数のペン信号検出期間のそれぞれにおいて、ペン信号検出期間ごとに接続極性が異なる接続形態で前記複数のコイルを接続するとともに、該複数のコイルを介してペン信号のレベルを示す結果値を検出し、前記複数のペン信号検出期間のそれぞれで検出された複数の前記結果値に対して前記接続極性に応じた復元演算を行うことで、前記複数のコイルのそれぞれに対応する前記ペン信号のレベルを分離取得する、センサコントローラである。
【０００８】
本発明による位置検出装置は、複数のコイルを含むセンサと、複数のペン信号検出期間のそれぞれにおいて、ペン信号検出期間ごとに接続極性が異なる接続形態で前記複数のコイルを接続するとともに、該複数のコイルを介してペン信号のレベルを示す結果値を検出し、前記複数のペン信号検出期間のそれぞれで検出された複数の前記結果値に対して前記接続極性に応じた復元演算を行うことで、前記複数のコイルのそれぞれに対応する前記ペン信号のレベルを分離取得するセンサコントローラと、を含む位置検出装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数のコイルで受信されるペン信号を複数のペン信号検出期間のそれぞれにおいて１つの受信回路で同時に受信し、かつ、受信された信号（複数のコイルで受信されたペン信号が重畳されたもの）をコイルごとに分離することができるので、位置検出の頻度を低下させることなく、かつ、センサコントローラの回路規模を増大させることなく、センサコントローラにおいて受信されるペン信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１の実施の形態による位置検出システム１の構成を示す図である。
図１に示したスイッチ部３０の内部構成を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
差動増幅器３０ｈからセンサコントローラ３１に供給される受信信号Ｒｘを説明する図である。
第１の比較例による受信信号Ｒｘを説明する図である。
第２の比較例による受信信号Ｒｘを説明する図である。
電磁誘導ペンＰがループコイルＬＣｘ
ｎ
上に位置している場合に、その近傍の各ループコイルＬＣｘで受信されるペン信号のレベルをシミュレーションした結果を示す図である。
本発明の第２の実施の形態による位置検出システム１を構成する位置検出装置３内に配置されるスイッチ部３０の内部構成を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
本発明の第３の実施の形態による位置検出システム１の構成を示す図である。
図１４に示したスイッチ部３０の内部構成を示す図である。
センサコントローラ３１が指Ｆの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
センサコントローラ３１が電磁誘導ペンＰの位置検出を行う場合におけるスイッチ部３０の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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