位置検出装置
【課題】表面に近い検出部の配線の手間を低減するとともに配線周りの構造を簡素化することができる位置検出装置を提供すること。
【解決手段】位置検出装置１００は、人体により指示された位置を検出するものであって、複数の検出用電極が形成された検出領域１１２と検出用電極から引き出された配線が配設された配線領域１１４とを備える柔軟性を有するセンサ基板１１０と、センサ基板１１０を収納する収納部１４４を有する筐体１４０とを備える。収納部１４４にセンサ基板１１０の配線領域１１２を挿通する貫通孔１４２が設けられている。
【解決手段】位置検出装置１００は、人体により指示された位置を検出するものであって、複数の検出用電極が形成された検出領域１１２と検出用電極から引き出された配線が配設された配線領域１１４とを備える柔軟性を有するセンサ基板１１０と、センサ基板１１０を収納する収納部１４４を有する筐体１４０とを備える。収納部１４４にセンサ基板１１０の配線領域１１２を挿通する貫通孔１４２が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式により位置検出を行うようにした位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電容量方式の第１の検出部と電磁誘導方式の第２の検出部を重ねて配置して構成された入力部を、ケースの開口部に嵌め込むことにより形成された位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この位置検出装置では、第１の検出部によって、人体（指）を用いて指し示した位置が検出される。また、第２の検出部によって、コイルとコンデンサからなる共振回路が内蔵されたペン型の位置指示器を用いて指し示した位置が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６２５３８号公報（第４−８頁、図１−１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された位置検出装置では、ケースの開口部に検出部を嵌め込む構造になっているため、表面に近い第１の検出部と処理回路との間を接続する配線を裏側から引き出す必要があり、配線を引き出す手間がかかるとともに、配線の接続部の構造が複雑になるという問題があった。例えば、第１の検出部の周囲にはケースの開口部を形成する側壁部があるため、そのまま水平方向に配線を引き回すことができない。このため、特許文献１の図６に示すように、第１の検出部の裏側からリード線を引き出すことになるが、第１の検出部の下部には第２の検出部が配置されているため、第２の検出部と干渉しないように工夫する必要があり、配線を引き出す作業工程が必要になるとともに、第１の検出部の検出領域を大きくしようとすると上記の接続部周りの構造が複雑になる。
【０００５】
また、特許文献１に開示された位置検出装置では、表面に近い第１の検出部の上にカバーを重ねて配置している。一般に、このカバーは、第１の検出部の表面に接着材を用いて貼り付けられるが、カバーを貼り付ける際に第１の検出部とカバーとの間に気泡が入り込むおそれがあるという問題があった。一旦入り込んだ気泡は、その周囲の貼り付けが終了するとその後でこの気泡を抜くことはできない。しかも、気泡が入り込むと、第１の検出部の表面と人体との間の距離が気泡の有無によって変化することになるため、位置検出精度の低下を招くことになる。また、気泡の有無に対応してカバーに凹凸が生じると、カバー表面を触る利用者が違和感を感じることになり、好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、表面に近い検出部の配線の手間を低減するとともに配線周りの構造を簡素化することができる位置検出装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、検出部表面に気泡が入り込むことを防止することができる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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の位置検出装置は、人体により指示された位置を検出しており、複数の検出用電極が形成された検出領域と検出用電極から引き出された配線が形成された配線領域とが含まれる柔軟性を有するセンサ基板と、センサ基板を収納する収納部を有する筐体とを備えている。そして、収納部にはセンサ基板の配線領域を挿通する貫通孔を設けている。柔軟性を有するセンサ基板の配線領域を、筐体の収納部に設けられた貫通孔に挿通することにより配線を行っているため、配線用に別に用意された信号線を引き出すための構造やこの信号線を接続する手間が不要になる。
【０００８】
また、上述した筐体の表面あるいは裏面であってセンサ基板と対向する位置に設けられ、位置指示器に設けられたコイルにより発生した磁束を検出する１つ以上のループコイルが形成された磁束検出用基板をさらに備える場合には、筐体の収納部に収納されたセンサ基板の表面全体を位置指示器の使用領域として使用することができる。
【０００９】
また、上述した配線領域には、検出領域の周囲に隣接して検出用電極に接続された配線が含まれる隣接配線領域と、隣接配線領域に含まれる配線と処理回路との接続に用いられる配線が含まれる引出配線領域とが含まれており、隣接配線領域から引出配線領域が延出しており、当該延出した引出配線領域が貫通孔を貫通している。これにより、センサ基板のほぼ全域を有効利用することができる。
【００１０】
また、上述した隣接配線領域の外周であって引出配線領域に隣接する位置に切り欠き部が設けられており、貫通孔を通すために引出配線領域が、隣接配線領域の外周よりも内側に配置されていることが望ましい。これにより、検出領域と隣接配線領域を合わせた領域の外側に、引出配線領域が突出することを防止することができるため、筐体の収納部のほぼ全面にセンサ基板を配置することができる。
【００１１】
また、上述したセンサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材をさらに備え、貫通孔は、収納部の側壁よりも内側であって、シート部材によって外部から遮蔽される位置に形成されていることが望ましい。これにより、表面のシート部材の周囲に形成されるわずかな隙間から貫通孔を通して内部構造が見えることを防止することができる。
【００１２】
また、上述した検出領域と隣接配線領域とを合わせた領域よりも大きい面積を有し、センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材と、シート部材によって外部から遮蔽される位置に配置され、センサ基板と同じ厚みを有する支持部材とをさらに備えることが望ましい。これにより、センサ基板と収納部の側壁との間の隙間に対応する位置において、表面に配置されたシート部材の端部がこの隙間側に折れ曲がることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の位置検出装置では、センサ基板の表面あるいは裏面の少なくとも一方に、センサ基板と他の部材との接着を行う接着材を、検出用電極と対向する領域に設けている。具体的には、複数の検出用電極に対向する位置に接着材を設けることで形成される溝部の一方端が、少なくともセンサ基板の外周部に連通するように形成されている。接着材が形成された領域に入り込んだ気泡を、溝部を通して排除することができ、位置検出精度の悪化を防止するとともに利用者が感じる違和感をなくすることができる。
【００１４】
また、上述したセンサ基板の表面と裏面の両方に接着材が設けられている場合に、表面に形成された溝部と裏面に形成された溝部は、互いに交差する位置以外で重複しない位置に形成することが望ましい。接着材の形成面を２層有する場合に、溝部が重ならないようにすることで、溝部に対応する位置を指示したときにこの指示部分が大きく変形することを防止することができる。
【００１５】
また、上述した溝部を格子状に形成することにより、接着材の形成面に入り込んだ気泡をセンサ基板の全面にわたって逃がすことができるとともに、溝部が部分的に異物等によって塞がれた場合であっても容易に気泡を逃がす迂回路を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の位置検出装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。
【図３】位置検出装置の動作を説明するための図である。
【図４】センサ基板の全体を示す平面図である。
【図５】センサ基板の一部を拡大した部分的な平面図である。
【図６】貫通孔の詳細を示す筐体の平面図である。
【図７】磁束検出用基板を用いた位置検出動作を説明するブロック図である。
【図８】位置検出装置の変形例を示す断面図である。
【図９】センサ基板両面の接着面を示す図である。
【図１０】センサ基板の部分的な拡大図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した一実施形態の位置検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、一実施形態の位置検出装置の平面図である。また、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。これらの図に示す本実施形態の位置検出装置１００は、人体の一部（例えば指先）あるいは位置指示器（図３）により指示された位置を検出するためのものであり、静電容量方式を用いて位置検出を行うための第１の検出部としてのセンサ基板１１０と、電磁誘導方式を用いて位置検出を行う第２の検出部としての磁束検出用基板１２０と、センサ基板１１０の表面を覆うシート部材１３０と、センサ基板１１０、磁束検出用基板１２０、シート部材１３０を収納する収納部１４４を有する筐体１４０と、位置検出に必要な各種回路（図３）とを備えている。この位置検出装置１００は、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの外部装置（図示せず）に接続されて、外部装置の入力装置として用いられるものである。シート部材１３０の表面を指先あるいは位置指示器で指し示すことにより、この指し示された位置の座標データが位置検出装置１００から外部装置に向けて出力される。なお、図２に示した例では、わかりやすくするために、シート部材１３０、センサ基板１１０、収納部１４４の間に隙間を設けたが、実際にはこれらの間は接着材によって相互に接着されており、均一に密着した状態が確保されている。
【００１９】
図３は、位置検出装置１００の動作を説明するための図である。図３に示すように、位置検出装置１００は、位置検出を行う各種回路として、静電容量測定部１５０、電磁誘導検出部１５２、処理回路１５４を備えている。
【００２０】
静電容量測定部１５０は、センサ基板１１０に設けられた検出電極における静電容量の変化を測定するための回路であり、センサ基板１１０と処理回路１５４に接続されている。電磁誘導検出部１５２は、電磁誘導方式により位置指示器２００が指示した点の位置を検出するための回路であり、磁束検出用基板１２０と処理回路１５４に接続されている。処理回路１５４は、センサ基板１１０または磁束検出用基板１２０を用いて検出した指先あるいは位置指示器２００により指示された点の座標データを算出する回路である。処理回路１５４によって算出された座標データが外部装置に送られる。
【００２１】
次に、センサ基板１１０の詳細について説明する。図４は、センサ基板１１０の全体を示す平面図である。また、図５はセンサ基板１１０の一部を拡大した部分的な平面図である。
【００２２】
センサ基板１１０は、柔軟性のあるフィルム基板であるフレキシブル基板であって、本実施形態ではＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）基板が用いられている。なお、ＰＥＴ基板以外のフィルム基板、例えばポリイミド基板等を用いるようにしてもよい。このセンサ基板１１０は、複数の検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂが形成された検出領域１１２と、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂから引き出された配線が配設された配線領域１１４とが含まれている。
【００２３】
それぞれの検出用電極１１２Ａは、ほぼ正方形形状を有しており、一方の対角線がＸ方向（長方形形状を有する検出領域１１２の長辺に沿った方向をＸ方向、短辺に沿った方向をＹ方向とする）に沿うように、検出領域１１２の全面に規則正しく配置されている。また、それぞれの検出用電極１１２ＡはＸ方向に沿って隣接するもの同士が互いに補助線１１２Ｃを介して電気的に接続されており、このようなＸ方向に沿って一列に接続された複数の検出用電極１１２Ａからなる検出電極群が、Ｙ方向に沿って複数組配置されている。
【００２４】
同様に、それぞれの検出用電極１１２Ｂは、検出用電極１１２Ａと同じようにほぼ正方形形状を有しており、一方の対角線がＹ方向に沿うように、検出領域１１２の全面に規則正しく配置されている。また、それぞれの検出用電極１１２ＢはＹ方向に沿って隣接するもの同士が互いに補助線１１２Ｄを介して電気的に接続されており、このようなＹ方向に沿って一列に接続された複数の検出用電極１１２Ｂからなる検出電極群が、Ｘ方向に沿って複数組配置されている。
【００２５】
また、上記の検出用電極１１２Ａと検出用電極１１２Ｂは、互いの隙間を埋めるように検出領域１１２内で規則正しく配置されている。利用者の指先がシート部材１３０の表面に触れたときに、指先の接触面が検出用電極１１２Ａと検出用電極１１２Ｂの両方に同時に対向するようになっている。なお、補助線１１２Ｃ、１１２Ｄは交差しているが、これらの間は電気的に絶縁されている。例えば、２層あるいは３層以上のメタル層を有するセンサ基板１１０を用いることにより、補助線１１２Ｃ、１１２Ｄ間の電気的な絶縁が行われる。また、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂには、他方の対角線に沿った位置に、磁束検出用基板１２０あるいは位置指示器２００によって発生した磁束により生じる渦電流を低減するためにスリット１１２Ｅが形成されている。図５に示すスリット１１２Ｅの形状は一例であって、形状や本数を適宜変更することができる。
【００２６】
静電容量測定部１５０は、複数の検出用電極１１２Ａから構成されるＸ方向の検出電極群の静電容量の変化を群単位で検出するとともに、複数の検出用電極１１２Ｂから構成されるＹ方向の検出電極群の静電容量の変化を群単位で検出する。処理回路１５４は、指先が近づいたことにより静電容量が大きくなったＸ方向およびＹ方向の検出電極群を特定して、指先で指示された位置を算出する。
【００２７】
また、上述した配線領域１１４には、検出領域１１２の周囲に隣接して検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂに接続された配線が含まれる隣接配線領域１１４Ａと、この隣接配線領域に含まれる配線と処理回路１５４側（静電容量測定部１５０）との接続に用いられる引出配線領域１１４Ｂとが含まれる。図４では、配線領域１１４にハッチングが付されており、隣接配線領域１１４Ａと引出配線領域１１４Ｂではハッチングの向きが異なっている。
【００２８】
検出領域１１２と隣接配線領域を合わせた領域が矩形形状を有しており、この矩形形状の周辺の一あるいは複数箇所（図４に示す例では３箇所）から外側に引出配線領域１１４Ｂが延出している。また、それぞれの隣接配線領域１１４Ａの外周であって引出配線領域１１４Ｂに隣接する２箇所に凹形状の切り欠き部１１４Ｃが設けられている。
【００２９】
センサ基板１１０と静電容量測定部１５０との間の接続は、引出配線領域１１４Ｂを用いて行われる。具体的には、配線領域１１４の一部（引出配線領域１１４Ｂの根元部分）を折り曲げて、引出配線領域１１４Ｂを変形して（折り曲げて）筐体１４０内を引き回すことにより、センサ基板１１０と静電容量測定部１５０との間の電気的な接続が行われる。
【００３０】
このために、筐体１４０には、引出配線領域１１４Ｂを引き回す位置に対応する３箇所に貫通孔１４２が形成されている。図６は、貫通孔の詳細を示す筐体１４０の平面図である。筐体１４０は、センサ基板１１０およびシート部材１３０に対応する位置に矩形形状の凹部からなる収納部１４４を有する。図２に示すように、収納部１４４内にセンサ基板１１０およびシート部材１３０が収納されたときに、シート部材１３０の表面位置が収納部１４４周辺の筐体１４０の表面とほぼ同一の高さとなるように、収納部１４４の深さが設定されている。収納部１４４の底面であって周辺近傍（側壁の近傍）に、３箇所の貫通孔１４２が形成されている。それぞれの貫通孔１４２は、収納部１４４の側壁よりも内側に形成されている。このような位置に貫通孔１４２を形成することにより、シート部材１３０によって貫通孔１４２全体を遮蔽することが可能となる。
【００３１】
引出配線領域１１４Ｂが根元部分から折り曲げられ、折り曲げられた部分が貫通孔１４２に通されて（図２参照）、引出配線領域１１４Ｂの端部が静電容量測定部１５０に接続されている。
【００３２】
次に、磁束検出用基板１２０を用いた位置検出について説明する。図７は、磁束検出用基板１２０を用いた位置検出動作を説明するブロック図である。磁束検出用基板１２０は、筐体１４０の表面あるいは裏面であってセンサ基板１１０と対向する位置に設けられている。図２に示す例では、磁束検出用基板１２０は、筐体１４０の裏面側に配置されているが、筐体１４０の表面側であって筐体１４０とセンサ基板１１０とで挟まれた領域に配置するようにしてもよい。
【００３３】
磁束検出用基板１２０は、Ｘ方向およびＹ方向（このＸ方向等は図４に示したセンサ基板１１０におけるＸ方向等と同じである）のそれぞれに複数本（例えばそれぞれ４０本）のループコイルを備えている。
【００３４】
また、電磁誘導検出部１５２は、選択回路３００、送受信切替回路３０２、アンプ３０４、検波回路３０６、ＬＦＰ（ローパスフィルタ）３０８、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３１０、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３１２、ＣＰＵ３１４、発振器３１６、ドライバ３１８を備えている。選択回路３００は、磁束検出用基板１２０に備わった複数のループコイルの中から一つを選択して送受信切替回路３０２に接続する。送受信切替回路３０２が送信側（Ｔ）に切り替えられた状態では、選択回路３００によって選択されたループコイルとドライバ３１８とが接続された状態にあり、発振器３１６から所定周波数の交流信号が出力されると、ドライバ３１８は接続されたループコイルに電流を流し、このループコイルによって磁界が発生する。
【００３５】
位置指示器２００にはコイルとコンデンサを並列接続した共振回路が内蔵されており、ループコイルによって磁束が発生した状態で位置指示器２００が位置検出装置１００の表面に接近すると、位置指示器２００内のコイルに誘起した電圧がコンデンサに印加されて電荷が蓄えられる。その後、送受信切替回路３０２が受信側（Ｒ）に切り替えられるとループコイルによる磁界の発生が停止するとともに、位置指示器２００からはそれまでコンデンサに蓄えられた電荷が放電されてコイルに電流が流れ、このコイルによって磁界が発生する。この状態で選択回路３００によって、選択されるループコイルを切り替えることにより、各ループコイルから出力される信号の強度を検出することにより、位置指示器２００の位置が特定される。具体的には、この信号強度の検出は、アンプ３０４によって増幅された信号に対して検波回路３０６で検波処理（例えばＡＭ検波処理）を行い、さらにＬＰＦ３０８を通した後の信号をサンプルホールド回路３１０、アナログ−デジタル変換器３１２を用いてデジタルデータに変換してＣＰＵ３１４で処理することにより行われる。
【００３６】
このように、本実施形態の位置検出装置１００では、柔軟性を有するセンサ基板１１０の配線領域１１４を、筐体１４０の収納部１４４に設けられた貫通孔１４２に挿通することにより配線を行っているため、配線用に別に用意された信号線を引き出すための構造やこの信号線を接続する手間が不要になる。特に、センサ基板１１０と磁束検出用基板１２０を組み合わせて用いる場合には、筐体１４０の収納部１４４に収納されたセンサ基板１１０の表面全体を位置指示器２００の使用領域として使用することができる。
【００３７】
また、配線領域１１４には隣接配線領域１１４Ａと引出配線領域１１４Ｂとが含まれており、隣接配線領域１１４Ａから延出した引出配線領域１１４Ｂを貫通孔１４２に挿通しているため、センサ基板１１０のほぼ全域（検出領域１１２と隣接配線領域１１４Ａに対応する領域）を有効利用することができる。
【００３８】
また、隣接配線領域１１４Ａの外周であって引出配線領域１１４Ｂに隣接する位置に切り欠き部１１４Ｃが設けられているため、検出領域１１２と隣接配線領域１１４Ａを合わせた領域の外側に、引出配線領域１１４Ｂが突出することを防止することができる。
【００３９】
また、センサ基板１１０の表面を覆うように配置されるシート部材１３０を備えるとともに、貫通孔１４２を、収納部１４４の側壁よりも内側であって、シート部材１３０によって外部から遮蔽される位置に形成しているため、表面のシート部材１３０の周囲に形成されるわずかな隙間から貫通孔１４２を通して内部構造が見えることを防止することができる。
【００４０】
なお、図８に示すように、シート部材１３０がセンサ基板１１０の検出領域１１２と隣接配線領域１１４Ａとを合わせた領域よりも大きい面積を有する場合に、シート部材１３０によって外部から遮蔽される位置に配置され、センサ基板１１０と同じ厚みを有する支持部材１３２を備えるようにしてもよい。これにより、センサ基板１１０と収納部１４４の側壁との間の隙間に対応する位置において、表面に配置されたシート部材１３０の端部がこの隙間側に折れ曲がることを防止することができる。
【００４１】
ところで、上述した柔軟性を有するセンサ基板１１０の表面および裏面には接着材が塗布されており、センサ基板１１０と他の部材（シート部材１３０、筐体１４０）との間の接着が行われている。
【００４２】
図９は、センサ基板１１０の両面に塗布された接着剤による接着面を示す図である。また、図１０はセンサ基板１１０の部分的な拡大図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。これらの図に示すように、センサ基板１１０は、表面に接着材を塗布することにより形成された接着面４００と、裏面に接着材を塗布することにより形成された接着面４１０を有する。
【００４３】
表面側の接着面４００には、Ｘ方向に対して斜め４５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４０２と、Ｘ方向に対して斜め１３５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４０４とが形成されている。これらの溝部４０２、４０４は、接着面４００において格子状に、しかもセンサ基板１１０の外周部に連通するように形成されている。見方を変えると、接着面４００は、合計４つの検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂと対向する領域に設けられており、対向しない領域に上述した格子状の溝部４０２、４０４が設けられている。また、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂに対向する接着面４００は、均一な厚みを有している。
【００４４】
同様に、裏面側の接着面４１０には、Ｘ方向に対して斜め４５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４１２と、Ｘ方向に対して斜め１３５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４１４とが形成されている。これらの溝部４１２、４１４は、接着面４１０において格子状に、しかもセンサ基板１１０の外周部に連通するように形成されている。見方を変えると、接着面４１０は、合計４つの検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂと対向する領域に設けられており、対向しない領域に上述した格子状の溝部４１２、４１４が設けられている。また、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂに対向する接着面４１０は、均一な厚みを有している。
【００４５】
また、上述した表面側の溝部４０２、４０４と裏面側の溝部４１２、４１４は、互いに交差する位置（図１０では交差する位置がＰで示されている）以外で重複しないように、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂの１つ分ずらした位置に形成されている。
【００４６】
このように、本実施形態の位置検出装置１００では、接着面４００、４１０が形成された領域に入り込んだ気泡を、溝部４０２、４０４、４１２、４１４を通して排除することができ、位置検出精度の悪化を防止するとともに利用者が感じる違和感をなくすることができる。
【００４７】
また、表面に形成された溝部４０２、４０４と裏面に形成された溝部４１２、４１４を、互いに交差する位置以外で重複しない位置に形成しているため、２層の接着面４００、４１０を有する場合であっても、溝部４０２、４０４、４１２、４１４に対応する位置を指示したときにこの指示部分が大きく変形することを防止することができる。溝部４０２、４０４あるいは溝部４１２、４１４を格子状に形成することにより、接着面４００、４１０に入り込んだ気泡をセンサ基板１１０の全面にわたって逃がすことができるとともに、溝部４０２、４０４、４１２、４１４が部分的に異物等によって塞がれた場合であっても容易に気泡を逃がす迂回路を確保することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図９〜図１１に示した例では、センサ基板１１０の両面に接着面４００、４１０を設けたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。また、センサ基板１１０の表面に接着面４００を、裏面に接着面４１０を設ける代わりに、シート部材１３０側に接着面４００を設けたり、筐体１４０の収納部１４４側に接着面４１０を設けるようにしてもよい。
【００４９】
また、上述した実施形態では、センサ基板１１０と磁束検出用基板１２０を組み合わせて用いたが、静電容量方式のセンサ基板１１０のみを備える位置検出装置に本発明を適用こともできる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、センサ基板１１０全体を柔軟性のあるフィルム基板（フレキシブル基板）で構成したが、センサ基板１１０の中の検出領域１１２および隣接配線領域１１４Ａからなる本体部分と引出配線領域１１４Ｂの素材を変えて、引出配線領域１１４Ｂのみを柔軟性を有する素材で形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、柔軟性を有するセンサ基板１１０の配線領域１１２を、筐体１４０の収納部１４４に設けられた貫通孔１４２に挿通することにより配線を行っているため、配線用に別に用意された信号線を引き出すための構造やこの信号線を接続する手間が不要になる。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 位置検出装置
１１０ センサ基板
１１２ 検出領域
１１２Ａ、１１２Ｂ 検出用電極
１１４ 配線領域
１１２Ｃ、１１２Ｄ 補助線
１１２Ｅ スリット
１１４Ａ 隣接配線領域
１１４Ｂ 引出配線領域
１１４Ｃ 切り欠き部
１２０ 磁束検出用基板
１３０ シート部材
１３２ 支持部材
１４０ 筐体
１４２ 貫通孔
１４４ 収納部
１５０ 静電容量測定部
１５２ 電磁誘導検出部
１５４ 処理回路
２００ 位置指示器
４００、４１０ 接着面
４０２、４０４、４１２、４１４ 溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式により位置検出を行うようにした位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電容量方式の第１の検出部と電磁誘導方式の第２の検出部を重ねて配置して構成された入力部を、ケースの開口部に嵌め込むことにより形成された位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この位置検出装置では、第１の検出部によって、人体（指）を用いて指し示した位置が検出される。また、第２の検出部によって、コイルとコンデンサからなる共振回路が内蔵されたペン型の位置指示器を用いて指し示した位置が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６２５３８号公報（第４−８頁、図１−１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された位置検出装置では、ケースの開口部に検出部を嵌め込む構造になっているため、表面に近い第１の検出部と処理回路との間を接続する配線を裏側から引き出す必要があり、配線を引き出す手間がかかるとともに、配線の接続部の構造が複雑になるという問題があった。例えば、第１の検出部の周囲にはケースの開口部を形成する側壁部があるため、そのまま水平方向に配線を引き回すことができない。このため、特許文献１の図６に示すように、第１の検出部の裏側からリード線を引き出すことになるが、第１の検出部の下部には第２の検出部が配置されているため、第２の検出部と干渉しないように工夫する必要があり、配線を引き出す作業工程が必要になるとともに、第１の検出部の検出領域を大きくしようとすると上記の接続部周りの構造が複雑になる。
【０００５】
また、特許文献１に開示された位置検出装置では、表面に近い第１の検出部の上にカバーを重ねて配置している。一般に、このカバーは、第１の検出部の表面に接着材を用いて貼り付けられるが、カバーを貼り付ける際に第１の検出部とカバーとの間に気泡が入り込むおそれがあるという問題があった。一旦入り込んだ気泡は、その周囲の貼り付けが終了するとその後でこの気泡を抜くことはできない。しかも、気泡が入り込むと、第１の検出部の表面と人体との間の距離が気泡の有無によって変化することになるため、位置検出精度の低下を招くことになる。また、気泡の有無に対応してカバーに凹凸が生じると、カバー表面を触る利用者が違和感を感じることになり、好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、表面に近い検出部の配線の手間を低減するとともに配線周りの構造を簡素化することができる位置検出装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、検出部表面に気泡が入り込むことを防止することができる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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の位置検出装置は、人体により指示された位置を検出しており、複数の検出用電極が形成された検出領域と検出用電極から引き出された配線が形成された配線領域とが含まれる柔軟性を有するセンサ基板と、センサ基板を収納する収納部を有する筐体とを備えている。そして、収納部にはセンサ基板の配線領域を挿通する貫通孔を設けている。柔軟性を有するセンサ基板の配線領域を、筐体の収納部に設けられた貫通孔に挿通することにより配線を行っているため、配線用に別に用意された信号線を引き出すための構造やこの信号線を接続する手間が不要になる。
【０００８】
また、上述した筐体の表面あるいは裏面であってセンサ基板と対向する位置に設けられ、位置指示器に設けられたコイルにより発生した磁束を検出する１つ以上のループコイルが形成された磁束検出用基板をさらに備える場合には、筐体の収納部に収納されたセンサ基板の表面全体を位置指示器の使用領域として使用することができる。
【０００９】
また、上述した配線領域には、検出領域の周囲に隣接して検出用電極に接続された配線が含まれる隣接配線領域と、隣接配線領域に含まれる配線と処理回路との接続に用いられる配線が含まれる引出配線領域とが含まれており、隣接配線領域から引出配線領域が延出しており、当該延出した引出配線領域が貫通孔を貫通している。これにより、センサ基板のほぼ全域を有効利用することができる。
【００１０】
また、上述した隣接配線領域の外周であって引出配線領域に隣接する位置に切り欠き部が設けられており、貫通孔を通すために引出配線領域が、隣接配線領域の外周よりも内側に配置されていることが望ましい。これにより、検出領域と隣接配線領域を合わせた領域の外側に、引出配線領域が突出することを防止することができるため、筐体の収納部のほぼ全面にセンサ基板を配置することができる。
【００１１】
また、上述したセンサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材をさらに備え、貫通孔は、収納部の側壁よりも内側であって、シート部材によって外部から遮蔽される位置に形成されていることが望ましい。これにより、表面のシート部材の周囲に形成されるわずかな隙間から貫通孔を通して内部構造が見えることを防止することができる。
【００１２】
また、上述した検出領域と隣接配線領域とを合わせた領域よりも大きい面積を有し、センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材と、シート部材によって外部から遮蔽される位置に配置され、センサ基板と同じ厚みを有する支持部材とをさらに備えることが望ましい。これにより、センサ基板と収納部の側壁との間の隙間に対応する位置において、表面に配置されたシート部材の端部がこの隙間側に折れ曲がることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の位置検出装置では、センサ基板の表面あるいは裏面の少なくとも一方に、センサ基板と他の部材との接着を行う接着材を、検出用電極と対向する領域に設けている。具体的には、複数の検出用電極に対向する位置に接着材を設けることで形成される溝部の一方端が、少なくともセンサ基板の外周部に連通するように形成されている。接着材が形成された領域に入り込んだ気泡を、溝部を通して排除することができ、位置検出精度の悪化を防止するとともに利用者が感じる違和感をなくすることができる。
【００１４】
また、上述したセンサ基板の表面と裏面の両方に接着材が設けられている場合に、表面に形成された溝部と裏面に形成された溝部は、互いに交差する位置以外で重複しない位置に形成することが望ましい。接着材の形成面を２層有する場合に、溝部が重ならないようにすることで、溝部に対応する位置を指示したときにこの指示部分が大きく変形することを防止することができる。
【００１５】
また、上述した溝部を格子状に形成することにより、接着材の形成面に入り込んだ気泡をセンサ基板の全面にわたって逃がすことができるとともに、溝部が部分的に異物等によって塞がれた場合であっても容易に気泡を逃がす迂回路を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の位置検出装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。
【図３】位置検出装置の動作を説明するための図である。
【図４】センサ基板の全体を示す平面図である。
【図５】センサ基板の一部を拡大した部分的な平面図である。
【図６】貫通孔の詳細を示す筐体の平面図である。
【図７】磁束検出用基板を用いた位置検出動作を説明するブロック図である。
【図８】位置検出装置の変形例を示す断面図である。
【図９】センサ基板両面の接着面を示す図である。
【図１０】センサ基板の部分的な拡大図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した一実施形態の位置検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、一実施形態の位置検出装置の平面図である。また、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。これらの図に示す本実施形態の位置検出装置１００は、人体の一部（例えば指先）あるいは位置指示器（図３）により指示された位置を検出するためのものであり、静電容量方式を用いて位置検出を行うための第１の検出部としてのセンサ基板１１０と、電磁誘導方式を用いて位置検出を行う第２の検出部としての磁束検出用基板１２０と、センサ基板１１０の表面を覆うシート部材１３０と、センサ基板１１０、磁束検出用基板１２０、シート部材１３０を収納する収納部１４４を有する筐体１４０と、位置検出に必要な各種回路（図３）とを備えている。この位置検出装置１００は、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの外部装置（図示せず）に接続されて、外部装置の入力装置として用いられるものである。シート部材１３０の表面を指先あるいは位置指示器で指し示すことにより、この指し示された位置の座標データが位置検出装置１００から外部装置に向けて出力される。なお、図２に示した例では、わかりやすくするために、シート部材１３０、センサ基板１１０、収納部１４４の間に隙間を設けたが、実際にはこれらの間は接着材によって相互に接着されており、均一に密着した状態が確保されている。
【００１９】
図３は、位置検出装置１００の動作を説明するための図である。図３に示すように、位置検出装置１００は、位置検出を行う各種回路として、静電容量測定部１５０、電磁誘導検出部１５２、処理回路１５４を備えている。
【００２０】
静電容量測定部１５０は、センサ基板１１０に設けられた検出電極における静電容量の変化を測定するための回路であり、センサ基板１１０と処理回路１５４に接続されている。電磁誘導検出部１５２は、電磁誘導方式により位置指示器２００が指示した点の位置を検出するための回路であり、磁束検出用基板１２０と処理回路１５４に接続されている。処理回路１５４は、センサ基板１１０または磁束検出用基板１２０を用いて検出した指先あるいは位置指示器２００により指示された点の座標データを算出する回路である。処理回路１５４によって算出された座標データが外部装置に送られる。
【００２１】
次に、センサ基板１１０の詳細について説明する。図４は、センサ基板１１０の全体を示す平面図である。また、図５はセンサ基板１１０の一部を拡大した部分的な平面図である。
【００２２】
センサ基板１１０は、柔軟性のあるフィルム基板であるフレキシブル基板であって、本実施形態ではＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）基板が用いられている。なお、ＰＥＴ基板以外のフィルム基板、例えばポリイミド基板等を用いるようにしてもよい。このセンサ基板１１０は、複数の検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂが形成された検出領域１１２と、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂから引き出された配線が配設された配線領域１１４とが含まれている。
【００２３】
それぞれの検出用電極１１２Ａは、ほぼ正方形形状を有しており、一方の対角線がＸ方向（長方形形状を有する検出領域１１２の長辺に沿った方向をＸ方向、短辺に沿った方向をＹ方向とする）に沿うように、検出領域１１２の全面に規則正しく配置されている。また、それぞれの検出用電極１１２ＡはＸ方向に沿って隣接するもの同士が互いに補助線１１２Ｃを介して電気的に接続されており、このようなＸ方向に沿って一列に接続された複数の検出用電極１１２Ａからなる検出電極群が、Ｙ方向に沿って複数組配置されている。
【００２４】
同様に、それぞれの検出用電極１１２Ｂは、検出用電極１１２Ａと同じようにほぼ正方形形状を有しており、一方の対角線がＹ方向に沿うように、検出領域１１２の全面に規則正しく配置されている。また、それぞれの検出用電極１１２ＢはＹ方向に沿って隣接するもの同士が互いに補助線１１２Ｄを介して電気的に接続されており、このようなＹ方向に沿って一列に接続された複数の検出用電極１１２Ｂからなる検出電極群が、Ｘ方向に沿って複数組配置されている。
【００２５】
また、上記の検出用電極１１２Ａと検出用電極１１２Ｂは、互いの隙間を埋めるように検出領域１１２内で規則正しく配置されている。利用者の指先がシート部材１３０の表面に触れたときに、指先の接触面が検出用電極１１２Ａと検出用電極１１２Ｂの両方に同時に対向するようになっている。なお、補助線１１２Ｃ、１１２Ｄは交差しているが、これらの間は電気的に絶縁されている。例えば、２層あるいは３層以上のメタル層を有するセンサ基板１１０を用いることにより、補助線１１２Ｃ、１１２Ｄ間の電気的な絶縁が行われる。また、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂには、他方の対角線に沿った位置に、磁束検出用基板１２０あるいは位置指示器２００によって発生した磁束により生じる渦電流を低減するためにスリット１１２Ｅが形成されている。図５に示すスリット１１２Ｅの形状は一例であって、形状や本数を適宜変更することができる。
【００２６】
静電容量測定部１５０は、複数の検出用電極１１２Ａから構成されるＸ方向の検出電極群の静電容量の変化を群単位で検出するとともに、複数の検出用電極１１２Ｂから構成されるＹ方向の検出電極群の静電容量の変化を群単位で検出する。処理回路１５４は、指先が近づいたことにより静電容量が大きくなったＸ方向およびＹ方向の検出電極群を特定して、指先で指示された位置を算出する。
【００２７】
また、上述した配線領域１１４には、検出領域１１２の周囲に隣接して検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂに接続された配線が含まれる隣接配線領域１１４Ａと、この隣接配線領域に含まれる配線と処理回路１５４側（静電容量測定部１５０）との接続に用いられる引出配線領域１１４Ｂとが含まれる。図４では、配線領域１１４にハッチングが付されており、隣接配線領域１１４Ａと引出配線領域１１４Ｂではハッチングの向きが異なっている。
【００２８】
検出領域１１２と隣接配線領域を合わせた領域が矩形形状を有しており、この矩形形状の周辺の一あるいは複数箇所（図４に示す例では３箇所）から外側に引出配線領域１１４Ｂが延出している。また、それぞれの隣接配線領域１１４Ａの外周であって引出配線領域１１４Ｂに隣接する２箇所に凹形状の切り欠き部１１４Ｃが設けられている。
【００２９】
センサ基板１１０と静電容量測定部１５０との間の接続は、引出配線領域１１４Ｂを用いて行われる。具体的には、配線領域１１４の一部（引出配線領域１１４Ｂの根元部分）を折り曲げて、引出配線領域１１４Ｂを変形して（折り曲げて）筐体１４０内を引き回すことにより、センサ基板１１０と静電容量測定部１５０との間の電気的な接続が行われる。
【００３０】
このために、筐体１４０には、引出配線領域１１４Ｂを引き回す位置に対応する３箇所に貫通孔１４２が形成されている。図６は、貫通孔の詳細を示す筐体１４０の平面図である。筐体１４０は、センサ基板１１０およびシート部材１３０に対応する位置に矩形形状の凹部からなる収納部１４４を有する。図２に示すように、収納部１４４内にセンサ基板１１０およびシート部材１３０が収納されたときに、シート部材１３０の表面位置が収納部１４４周辺の筐体１４０の表面とほぼ同一の高さとなるように、収納部１４４の深さが設定されている。収納部１４４の底面であって周辺近傍（側壁の近傍）に、３箇所の貫通孔１４２が形成されている。それぞれの貫通孔１４２は、収納部１４４の側壁よりも内側に形成されている。このような位置に貫通孔１４２を形成することにより、シート部材１３０によって貫通孔１４２全体を遮蔽することが可能となる。
【００３１】
引出配線領域１１４Ｂが根元部分から折り曲げられ、折り曲げられた部分が貫通孔１４２に通されて（図２参照）、引出配線領域１１４Ｂの端部が静電容量測定部１５０に接続されている。
【００３２】
次に、磁束検出用基板１２０を用いた位置検出について説明する。図７は、磁束検出用基板１２０を用いた位置検出動作を説明するブロック図である。磁束検出用基板１２０は、筐体１４０の表面あるいは裏面であってセンサ基板１１０と対向する位置に設けられている。図２に示す例では、磁束検出用基板１２０は、筐体１４０の裏面側に配置されているが、筐体１４０の表面側であって筐体１４０とセンサ基板１１０とで挟まれた領域に配置するようにしてもよい。
【００３３】
磁束検出用基板１２０は、Ｘ方向およびＹ方向（このＸ方向等は図４に示したセンサ基板１１０におけるＸ方向等と同じである）のそれぞれに複数本（例えばそれぞれ４０本）のループコイルを備えている。
【００３４】
また、電磁誘導検出部１５２は、選択回路３００、送受信切替回路３０２、アンプ３０４、検波回路３０６、ＬＦＰ（ローパスフィルタ）３０８、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３１０、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３１２、ＣＰＵ３１４、発振器３１６、ドライバ３１８を備えている。選択回路３００は、磁束検出用基板１２０に備わった複数のループコイルの中から一つを選択して送受信切替回路３０２に接続する。送受信切替回路３０２が送信側（Ｔ）に切り替えられた状態では、選択回路３００によって選択されたループコイルとドライバ３１８とが接続された状態にあり、発振器３１６から所定周波数の交流信号が出力されると、ドライバ３１８は接続されたループコイルに電流を流し、このループコイルによって磁界が発生する。
【００３５】
位置指示器２００にはコイルとコンデンサを並列接続した共振回路が内蔵されており、ループコイルによって磁束が発生した状態で位置指示器２００が位置検出装置１００の表面に接近すると、位置指示器２００内のコイルに誘起した電圧がコンデンサに印加されて電荷が蓄えられる。その後、送受信切替回路３０２が受信側（Ｒ）に切り替えられるとループコイルによる磁界の発生が停止するとともに、位置指示器２００からはそれまでコンデンサに蓄えられた電荷が放電されてコイルに電流が流れ、このコイルによって磁界が発生する。この状態で選択回路３００によって、選択されるループコイルを切り替えることにより、各ループコイルから出力される信号の強度を検出することにより、位置指示器２００の位置が特定される。具体的には、この信号強度の検出は、アンプ３０４によって増幅された信号に対して検波回路３０６で検波処理（例えばＡＭ検波処理）を行い、さらにＬＰＦ３０８を通した後の信号をサンプルホールド回路３１０、アナログ−デジタル変換器３１２を用いてデジタルデータに変換してＣＰＵ３１４で処理することにより行われる。
【００３６】
このように、本実施形態の位置検出装置１００では、柔軟性を有するセンサ基板１１０の配線領域１１４を、筐体１４０の収納部１４４に設けられた貫通孔１４２に挿通することにより配線を行っているため、配線用に別に用意された信号線を引き出すための構造やこの信号線を接続する手間が不要になる。特に、センサ基板１１０と磁束検出用基板１２０を組み合わせて用いる場合には、筐体１４０の収納部１４４に収納されたセンサ基板１１０の表面全体を位置指示器２００の使用領域として使用することができる。
【００３７】
また、配線領域１１４には隣接配線領域１１４Ａと引出配線領域１１４Ｂとが含まれており、隣接配線領域１１４Ａから延出した引出配線領域１１４Ｂを貫通孔１４２に挿通しているため、センサ基板１１０のほぼ全域（検出領域１１２と隣接配線領域１１４Ａに対応する領域）を有効利用することができる。
【００３８】
また、隣接配線領域１１４Ａの外周であって引出配線領域１１４Ｂに隣接する位置に切り欠き部１１４Ｃが設けられているため、検出領域１１２と隣接配線領域１１４Ａを合わせた領域の外側に、引出配線領域１１４Ｂが突出することを防止することができる。
【００３９】
また、センサ基板１１０の表面を覆うように配置されるシート部材１３０を備えるとともに、貫通孔１４２を、収納部１４４の側壁よりも内側であって、シート部材１３０によって外部から遮蔽される位置に形成しているため、表面のシート部材１３０の周囲に形成されるわずかな隙間から貫通孔１４２を通して内部構造が見えることを防止することができる。
【００４０】
なお、図８に示すように、シート部材１３０がセンサ基板１１０の検出領域１１２と隣接配線領域１１４Ａとを合わせた領域よりも大きい面積を有する場合に、シート部材１３０によって外部から遮蔽される位置に配置され、センサ基板１１０と同じ厚みを有する支持部材１３２を備えるようにしてもよい。これにより、センサ基板１１０と収納部１４４の側壁との間の隙間に対応する位置において、表面に配置されたシート部材１３０の端部がこの隙間側に折れ曲がることを防止することができる。
【００４１】
ところで、上述した柔軟性を有するセンサ基板１１０の表面および裏面には接着材が塗布されており、センサ基板１１０と他の部材（シート部材１３０、筐体１４０）との間の接着が行われている。
【００４２】
図９は、センサ基板１１０の両面に塗布された接着剤による接着面を示す図である。また、図１０はセンサ基板１１０の部分的な拡大図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。これらの図に示すように、センサ基板１１０は、表面に接着材を塗布することにより形成された接着面４００と、裏面に接着材を塗布することにより形成された接着面４１０を有する。
【００４３】
表面側の接着面４００には、Ｘ方向に対して斜め４５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４０２と、Ｘ方向に対して斜め１３５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４０４とが形成されている。これらの溝部４０２、４０４は、接着面４００において格子状に、しかもセンサ基板１１０の外周部に連通するように形成されている。見方を変えると、接着面４００は、合計４つの検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂと対向する領域に設けられており、対向しない領域に上述した格子状の溝部４０２、４０４が設けられている。また、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂに対向する接着面４００は、均一な厚みを有している。
【００４４】
同様に、裏面側の接着面４１０には、Ｘ方向に対して斜め４５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４１２と、Ｘ方向に対して斜め１３５°方向で所定間隔を有する複数の溝部４１４とが形成されている。これらの溝部４１２、４１４は、接着面４１０において格子状に、しかもセンサ基板１１０の外周部に連通するように形成されている。見方を変えると、接着面４１０は、合計４つの検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂと対向する領域に設けられており、対向しない領域に上述した格子状の溝部４１２、４１４が設けられている。また、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂに対向する接着面４１０は、均一な厚みを有している。
【００４５】
また、上述した表面側の溝部４０２、４０４と裏面側の溝部４１２、４１４は、互いに交差する位置（図１０では交差する位置がＰで示されている）以外で重複しないように、検出用電極１１２Ａ、１１２Ｂの１つ分ずらした位置に形成されている。
【００４６】
このように、本実施形態の位置検出装置１００では、接着面４００、４１０が形成された領域に入り込んだ気泡を、溝部４０２、４０４、４１２、４１４を通して排除することができ、位置検出精度の悪化を防止するとともに利用者が感じる違和感をなくすることができる。
【００４７】
また、表面に形成された溝部４０２、４０４と裏面に形成された溝部４１２、４１４を、互いに交差する位置以外で重複しない位置に形成しているため、２層の接着面４００、４１０を有する場合であっても、溝部４０２、４０４、４１２、４１４に対応する位置を指示したときにこの指示部分が大きく変形することを防止することができる。溝部４０２、４０４あるいは溝部４１２、４１４を格子状に形成することにより、接着面４００、４１０に入り込んだ気泡をセンサ基板１１０の全面にわたって逃がすことができるとともに、溝部４０２、４０４、４１２、４１４が部分的に異物等によって塞がれた場合であっても容易に気泡を逃がす迂回路を確保することができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図９〜図１１に示した例では、センサ基板１１０の両面に接着面４００、４１０を設けたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。また、センサ基板１１０の表面に接着面４００を、裏面に接着面４１０を設ける代わりに、シート部材１３０側に接着面４００を設けたり、筐体１４０の収納部１４４側に接着面４１０を設けるようにしてもよい。
【００４９】
また、上述した実施形態では、センサ基板１１０と磁束検出用基板１２０を組み合わせて用いたが、静電容量方式のセンサ基板１１０のみを備える位置検出装置に本発明を適用こともできる。
【００５０】
また、上述した実施形態では、センサ基板１１０全体を柔軟性のあるフィルム基板（フレキシブル基板）で構成したが、センサ基板１１０の中の検出領域１１２および隣接配線領域１１４Ａからなる本体部分と引出配線領域１１４Ｂの素材を変えて、引出配線領域１１４Ｂのみを柔軟性を有する素材で形成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、柔軟性を有するセンサ基板１１０の配線領域１１２を、筐体１４０の収納部１４４に設けられた貫通孔１４２に挿通することにより配線を行っているため、配線用に別に用意された信号線を引き出すための構造やこの信号線を接続する手間が不要になる。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 位置検出装置
１１０ センサ基板
１１２ 検出領域
１１２Ａ、１１２Ｂ 検出用電極
１１４ 配線領域
１１２Ｃ、１１２Ｄ 補助線
１１２Ｅ スリット
１１４Ａ 隣接配線領域
１１４Ｂ 引出配線領域
１１４Ｃ 切り欠き部
１２０ 磁束検出用基板
１３０ シート部材
１３２ 支持部材
１４０ 筐体
１４２ 貫通孔
１４４ 収納部
１５０ 静電容量測定部
１５２ 電磁誘導検出部
１５４ 処理回路
２００ 位置指示器
４００、４１０ 接着面
４０２、４０４、４１２、４１４ 溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体により指示された位置を検出する位置検出装置であって、
複数の検出用電極が形成された検出領域と、前記検出用電極から引き出された配線が配設された配線領域とを備える柔軟性を有するセンサ基板と、
前記センサ基板を収納する収納部を有する筐体と、
を備え、前記収納部に前記センサ基板の前記配線領域を挿通する貫通孔を設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記筐体の表面あるいは裏面であって、前記センサ基板と対向する位置に設けられ、位置指示器に設けられたコイルにより発生した磁束を検出する１つ以上のループコイルが形成された磁束検出用基板をさらに備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記配線領域には、前記検出領域の周囲に隣接して前記検出用電極に接続された配線が含まれる隣接配線領域と、前記隣接配線領域に含まれる配線と処理回路との接続に用いられる配線が含まれる引出配線領域とが含まれており、
前記隣接配線領域から前記引出配線領域が延出しており、当該延出した前記引出配線領域が前記貫通孔を貫通することを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記隣接配線領域の外周であって前記引出配線領域に隣接する位置に切り欠き部が設けられており、
前記貫通孔を通すために前記引出配線領域が、前記隣接配線領域の外周よりも内側に配置されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材をさらに備え、
前記貫通孔は、前記収納部の側壁よりも内側であって、前記シート部材によって外部から遮蔽される位置に形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記検出領域と前記隣接配線領域とを合わせた領域よりも大きい面積を有し、前記センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材と、
前記シート部材によって外部から遮蔽される位置に配置され、前記センサ基板と同じ厚みを有する支持部材と、
をさらに備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項７】
人体により指示された位置を検出する位置検出装置であって、
複数の検出用電極が形成された検出領域と、前記検出用電極から引き出された配線が配設された配線領域とを有するセンサ基板と、
前記センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材と、
前記センサ基板および前記シート部材を収納する収納部を有する筐体と、
を備え、前記センサ基板の表面あるいは裏面の少なくとも一方に、前記センサ基板と他の部材との接着を行う接着材を、前記検出用電極と対向する領域に設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記センサ基板の表面あるいは裏面の少なくとも一方に、前記センサ基板と他の部材との接着を行う接着材を、前記検出用電極と対向する領域に設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記複数の検出用電極に対向する位置に前記接着材を設けることで形成された溝部の一方端が、少なくとも前記センサ基板の外周部に連通するように形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記センサ基板の表面と裏面の両方に前記接着材が設けられている場合に、前記表面に形成された前記溝部と前記裏面に形成された溝部は、互いに交差する位置以外で重複しない位置に形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１１】
請求項９または１０において、
前記溝部は、格子状に形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１】
人体により指示された位置を検出する位置検出装置であって、
複数の検出用電極が形成された検出領域と、前記検出用電極から引き出された配線が配設された配線領域とを備える柔軟性を有するセンサ基板と、
前記センサ基板を収納する収納部を有する筐体と、
を備え、前記収納部に前記センサ基板の前記配線領域を挿通する貫通孔を設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記筐体の表面あるいは裏面であって、前記センサ基板と対向する位置に設けられ、位置指示器に設けられたコイルにより発生した磁束を検出する１つ以上のループコイルが形成された磁束検出用基板をさらに備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記配線領域には、前記検出領域の周囲に隣接して前記検出用電極に接続された配線が含まれる隣接配線領域と、前記隣接配線領域に含まれる配線と処理回路との接続に用いられる配線が含まれる引出配線領域とが含まれており、
前記隣接配線領域から前記引出配線領域が延出しており、当該延出した前記引出配線領域が前記貫通孔を貫通することを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記隣接配線領域の外周であって前記引出配線領域に隣接する位置に切り欠き部が設けられており、
前記貫通孔を通すために前記引出配線領域が、前記隣接配線領域の外周よりも内側に配置されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材をさらに備え、
前記貫通孔は、前記収納部の側壁よりも内側であって、前記シート部材によって外部から遮蔽される位置に形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記検出領域と前記隣接配線領域とを合わせた領域よりも大きい面積を有し、前記センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材と、
前記シート部材によって外部から遮蔽される位置に配置され、前記センサ基板と同じ厚みを有する支持部材と、
をさらに備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項７】
人体により指示された位置を検出する位置検出装置であって、
複数の検出用電極が形成された検出領域と、前記検出用電極から引き出された配線が配設された配線領域とを有するセンサ基板と、
前記センサ基板の表面を覆うように配置されるシート部材と、
前記センサ基板および前記シート部材を収納する収納部を有する筐体と、
を備え、前記センサ基板の表面あるいは裏面の少なくとも一方に、前記センサ基板と他の部材との接着を行う接着材を、前記検出用電極と対向する領域に設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記センサ基板の表面あるいは裏面の少なくとも一方に、前記センサ基板と他の部材との接着を行う接着材を、前記検出用電極と対向する領域に設けたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記複数の検出用電極に対向する位置に前記接着材を設けることで形成された溝部の一方端が、少なくとも前記センサ基板の外周部に連通するように形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記センサ基板の表面と裏面の両方に前記接着材が設けられている場合に、前記表面に形成された前記溝部と前記裏面に形成された溝部は、互いに交差する位置以外で重複しない位置に形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項１１】
請求項９または１０において、
前記溝部は、格子状に形成されていることを特徴とする位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−６４６５８（Ｐ２０１１−６４６５８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８２３０（Ｐ２００９−２１８２３０）
【出願日】平成２１年９月２１日（２００９．９．２１）
【出願人】（０００１３９４０３）株式会社ワコム (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２１日（２００９．９．２１）
【出願人】（０００１３９４０３）株式会社ワコム (118)
【Ｆターム（参考）】
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