特許ウォッチ

公開番号2025083297
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2024174806
出願日2024-10-04
発明の名称集積回路及びセンサコントローラ
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 3/046 20060101AFI20250523BHJP(計算;計数)
要約【課題】EMRセンサの受信側コイルとセンサコントローラの接続方式を切り替えることのできる集積回路を提供する。
【解決手段】本発明による集積回路は、EMRセンサの受信側コイルである複数のループコイルLCxに接続されるスイッチ回路30であって、複数のループコイルLCxはタッチ面の第1の辺に沿って端部T₁₂,T₂₁を含む複数の端部を有し、非反転入力端子及び反転入力端子を有する差動アンプ40₁と、端部T₁₂の接続先を、差動アンプ40₁の反転入力端子と、端部T₂₁、接地端、及び差動アンプ40₁の非反転入力端子のいずれかとの間で切り替えるスイッチ群と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ＥＭＲセンサの受信側コイルに接続される集積回路であって、
前記受信側コイルはタッチ面の第１の辺に沿って複数の端部を有し、
前記複数の端部は第１の端部及び第２の端部を含み、
第１の入力端子及び第２の入力端子を有する差動増幅器と、
前記第１の端部の接続先を、前記第２の入力端子と、前記第２の端部、接地端、及び前記第１の入力端子のいずれかとの間で切り替えるスイッチ群と、
を含む集積回路。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記受信側コイルは、第１のループコイルを含む複数のループコイルによって構成され、
前記第１の端部は前記第１のループコイルの他端であり、
前記スイッチ群は、前記第１の端部を前記第２の入力端子に接続する場合、前記第１のループコイルの一端を前記第１の入力端子に接続する、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記受信側コイルは、第１のループコイルを含む複数のループコイルによって構成され、
前記第１の端部は前記第１のループコイルの他端であり、
前記スイッチ群は、前記第１の端部を前記接地端に接続する場合、前記第１のループコイルの一端を前記第１の入力端子に接続するとともに、前記第２の入力端子を接地端に接続する、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記受信側コイルは、隣接して配置される第１のループコイル及び第２のループコイルを含む複数のループコイルによって構成され、
前記第１の端部は前記第１のループコイルの他端であり、
前記第２の端部は前記第２のループコイルの一端であり、
前記スイッチ群は、前記第１の端部を前記第２の端部に接続する場合、前記第１のループコイルの一端を前記第１の入力端子に接続し、前記第２のループコイルの他端を前記第２の入力端子に接続する、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項５】
前記受信側コイルは、複数の櫛歯部をそれぞれの一端で基部に接続してなる構成を有する櫛形コイルであり、
前記複数の端部は、前記複数の櫛歯部それぞれの他端であり、
前記スイッチ群は、前記第１の端部を前記第２の入力端子に接続する第１の状態と、前記第１の端部を前記第１の入力端子に接続する第２の状態と、を時分割で切り替える、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
第１の差動増幅器及び第２の差動増幅器を含む複数の前記差動増幅器を有し、
前記第１の状態は、前記第１の端部が前記第１の差動増幅器の前記第２の入力端子に、前記第２の端部が前記第２の差動増幅器の前記第１の入力端子にそれぞれ接続された状態であり、
前記第２の状態は、前記第１の端部が前記第１の差動増幅器の前記第１の入力端子に、前記第２の端部が前記第１の差動増幅器の前記第２の入力端子に、それぞれ接続された状態である、
請求項５に記載の集積回路。
【請求項７】
前記第１の状態においては、前記第１の端部を含む所定数の前記端部が前記第１の差動増幅器の前記第２の入力端子に接続され、前記第２の端部を含む前記所定数の前記端部が前記第２の差動増幅器の前記第１の入力端子に接続され、
前記第２の状態においては、前記第１の端部及び前記第２の端部を含む前記所定数の前記端部が前記第１の差動増幅器の前記第２の入力端子に接続され、前記第１の端部及び前記第２の端部を含まない前記所定数の前記端部が前記第２の差動増幅器の前記第１の入力端子に接続される、
請求項６に記載の集積回路。
【請求項８】
前記差動増幅器の出力端子は、該差動増幅器から出力されるペン信号に基づいて電磁誘導ペンの位置を検出するセンサコントローラに接続される、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の集積回路。
【請求項９】
ＥＭＲセンサに接続される集積回路であって、
前記ＥＭＲセンサの受信側コイルは複数の第１のループコイルによって構成され、
それぞれ第１の入力端子及び第２の入力端子を有する複数の差動増幅器と、
前記複数の第１のループコイルそれぞれの一端を、対応する前記差動増幅器の前記第１の入力端子に接続する第１の配線と、
前記複数の第１のループコイルそれぞれの他端を、対応する前記差動増幅器の前記第２の入力端子に接続する第２の配線と、
所定の電源電位が供給される電源配線と前記第１の配線との間に設けられた第１のスイッチ素子と、
を含む集積回路。
【請求項１０】
前記電源配線と前記第２の配線との間に設けられた第２のスイッチ素子、
をさらに含む請求項９に記載の集積回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は集積回路及びセンサコントローラに関し、特に、ＥＭＲセンサとともに用いる集積回路及びセンサコントローラに関する。
続きを表示（約 1,900 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方式による位置検出装置は、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コイルからなる送信側コイルと、ｘ方向に並べて配置された複数のＲｘコイルからなる受信側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（以下「ペン位置」という）を検出するとともに、電磁誘導ペンが送信したデータ（以下「ペンデータ」という）を受信する。特許文献１～３には、ＥＭＲセンサの一例が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ループコイルをＲｘコイルとして用いるＥＭＲセンサの一例が開示されている。特許文献２のＲｘコイルの両端は、ペン信号を出力する差動増幅器の２つの入力端子に接続される。特許文献３には、Ｒｘコイルに代えて直線状の電極（以下「線状電極」という）を用いる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】
【０００４】
特許第６６９８３８６号
特開２０１８－１８５５５９号公報
特開２０２２－１１７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＥＭＲセンサの受信側コイルを構成する各Ｒｘコイルとセンサコントローラの接続方式には、いくつかの方式がある。具体的には、Ｒｘコイルの両端をセンサコントローラに接続する差動方式、Ｒｘコイルの一端をセンサコントローラに接続し、他端を接地するシングルエンド方式、複数のＲｘコイルをセンサコントローラに対して直列に接続する束ね入力方式などである。それぞれにメリットがあるが、従来の位置検出装置だといずれか１つに限定されてしまう。そこで、各Ｒｘコイルとセンサコントローラの接続方式を切り替えられるようにすることが求められていた。
【０００６】
したがって、本発明の目的の一つは、ＥＭＲセンサの受信側コイルとセンサコントローラの接続方式を切り替えることのできる集積回路を提供することにある。
【０００７】
また、本願の発明者は、ＥＭＲセンサの受信側コイルとして、上述した複数のＲｘコイルに代え、ｘ方向に延在する一本の配線（以下「基部」という）に対してｙ方向に延在する多数の配線（以下「櫛歯部」という）を接続してなる構成のコイル（以下「櫛形コイル」という）を用いることを検討している。各櫛歯部の一端は基部に接続され、他端はセンサコントローラに接続される。本願の発明者の研究によれば、センサコントローラは、隣接する２本の櫛歯部の他端をＲｘコイルの両端と看做してペン信号を受信することにより、実際には２本の櫛歯部のそれぞれが基部を介して他の櫛歯部と繋がっているにも関わらず、あたかも２本の櫛歯部と、基部のうちそれらを繋ぐ部分とによりＲｘコイルが形成されているのと同じように、ペン信号を受信することができる。したがって、櫛形コイルを用いることによっても、複数のＲｘコイルを用いる場合と同様に、ペン位置を検出することは可能である。
【０００８】
しかしながら一方で、櫛形コイルには、ペン位置の検出精度が粗くなってしまうという問題がある。櫛形コイルの構成は、隣接する２本の櫛歯部によって構成される仮想的なループコイルがｘ方向に間隔を空けて配置されていることに等しいためである。
【０００９】
したがって、本発明の目的の他の一つは、ＥＭＲセンサの受信側コイルとして櫛形コイルを用いる場合のペン位置の検出精度を高めることのできる集積回路を提供することにある。
【００１０】
また、Ｔｘコイルから交番磁界が送出されている間、Ｒｘコイルにはこの交番磁界が現れることになるので、センサコントローラは、Ｔｘコイルからの交番磁界の送出を停止した後、Ｒｘコイルにおいてペン信号の受信を行う。しかしながら、Ｒｘコイルの時定数の影響により、Ｔｘコイルからの交番磁界の送出が停止した後にもその影響がＲｘコイルに残り、ペン信号のＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を悪化させてしまっていた。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許