指示体検出装置および検出センサ

【課題】指示体が指示入力面に接触した位置、及び指示体が指示入力面を押圧する状態における押圧力に応じた検出出力を得ることができる指示体検出装置を提供する。
【解決手段】検出センサは、第１の方向に配置された第１の複数の導体と、第１の方向と交叉する第２の方向に配置された第２の複数の導体と、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間に配置された所定の抵抗特性を有する感圧材とを有する。指示体が検出センサの近傍位置の場合及び指示体が検出センサに接触した際の印加圧力が所定の圧力よりも小さい場合には第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号が、また、指示体が検出センサに対して所定の圧力を超えた圧力を印加した場合には感圧材における第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号が、信号検出回路に供給されることで、指示体による指示位置及び圧力を検知する。

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配置された第１の複数の導体と、前記第１の方向に対して交叉する第２の方向に配置された第２の複数の導体と、前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間に配置された所定の抵抗特性を有する感圧材とを有する検出センサと、
前記第１の複数の導体に所定の信号を供給するための信号供給回路と、
前記第２の複数の導体から信号検出を行うための信号検出回路と、
を備え、
前記検出センサは、指示体が前記検出センサの近傍に位置する場合及び指示体が前記検出センサに接触した際に印加される圧力が所定の圧力よりも小さい場合には前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を前記信号検出回路に供給し、前記指示体が前記検出センサに対して前記所定の圧力を超えた圧力を印加した場合には前記指示体からの前記圧力の前記感圧材への印加による前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を前記信号検出回路に供給することで、
前記指示体による指示位置及び圧力を検知可能とした指示体検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の指示体検出装置において、
前記抵抗特性は、前記感圧材と前記第１の複数の導体または前記第２の複数の導体との間の係合状態に依存して変化する、
ことを特徴とする指示体検出装置。
指示体検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の指示体検出装置において、
前記感圧材は、少なくとも第１及び第２の部材を有し、前記指示体からの前記圧力に対応して前記第１または第２の部材が前記第１の複数の導体または前記第２の複数の導体と係合する、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の指示体検出装置において、
前記感圧材は、少なくとも第１及び第２の部材を有し、
前記指示体からの前記圧力に対応して前記第１の部材と第２の部材とが係合する、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の指示体検出装置において、
前記感圧材は、複数の導電粒子を含み、前記指示体からの前記圧力の印加に応じて前記複数の導電粒子が結合することで前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間の抵抗特性が変化する、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の指示体検出装置において、
前記第１の複数の導体と、前記第２の複数の導体の各々は、略平板状の基材の一方の面に配置されるとともに、前記感圧材は、少なくとも前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体の交点領域に設けられており、前記指示体からの前記圧力が印加されていない場合には前記第１の複数の導体と、前記第２の複数の導体の間を絶縁するための絶縁材として配置されている、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の指示体検出装置において、
前記感圧材は、少なくとも前記第１の複数の導体または前記第２の複数の導体のいずれか一方に沿って形成される、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の指示体検出装置において、
前記検出センサは、透過性を有する略平板状の基材と、透過性を有する前記感圧材とを有しており、
前記第１の方向に配置された複数の導体、前記第２の方向に配置された複数の導体及び前記感圧材は、前記基材に設けられ、
前記第１の方向に配置された複数の導体と、前記第２の方向に配置された複数の導体によって二次元的あるいは三次元的に形成された開口領域に光学特性を均質化するための透過性を有する部材を配置した、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の指示体検出装置において、
前記光学特性を均質化するための透過性を有する部材を前記感圧材と同一の材料で構成した、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の指示体検出装置において、
前記信号供給回路から前記第１の複数の導体に供給される前記所定の信号は電圧信号として供給され、前記第２の複数の導体からは電流変化として信号を検出し、前記信号検出回路は、前記電流変化を電圧に変換する電流／電圧変換回路を備える
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の指示体検出装置において、
前記電流／電圧変換回路は、前記第１の複数の導体及び前記第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を得る第１の検出モードと、前記信号検出回路が前記検出センサに前記所定の圧力を超える圧力が印加されることで前記第１の複数の導体及び前記第２の複数の導体との間の抵抗特性の変化に応じた信号を得る第２の検出モードと、を備えた、
ことを特徴とする指示体検出装置。
指示体検出装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の指示体検出装置において、
請求項１０または１１に記載の指示体検出装置において、
前記電流／電圧変換回路は、前記検出センサと前記信号検出回路との間に抵抗と、コンデンサと、前記抵抗と前記コンデンサとを選択的に切り替える切替回路とから構成され、
前記切替回路は、前記第１の検出モードのときは、前記検出センサと前記コンデンサとを接続し、前記第２の検出モードのときは前記検出センサと前記抵抗とを接続する、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の指示体検出装置において、
前記信号供給回路から前記第１の複数の導体のそれぞれに供給される前記信号は、弁別可能な信号である、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の指示体検出装置において、
前記信号供給回路から前記第１の複数の導体に供給される前記複数の符号は、互いに直交関係を有する符号である、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の指示体検出装置において、
前記信号供給回路から前記第１の複数の導体に供給される前記符号はアダマール符号であり、
前記入力された前記複数の符号をアダマール行列としたときに、前記アダマール行列において全て「１」となるｎ番目のチップを前記信号検出回路における信号の補正を行うためのキャリブレーション信号として用いる、
ことを特徴とする指示体検出装置。
【請求項１６】
外部から供給された所定の信号に応じて指示体による指示位置及び圧力に応じた信号を得るための検出センサであって、
第１の方向に配置され、前記外部からの前記所定の信号が供給される第１の複数の導体と、
前記第１の方向に対して交叉する第２の方向に配置された第２の複数の導体と、
前記第１の複数の導体と前記第２の複数の導体との間に配置され、所定の抵抗特性を有する感圧材と、
を備え、
前記指示体が前記検出センサの近傍に位置する場合及び指示体が前記検出センサに接触した際に印加される圧力が所定の圧力よりも小さい場合には静電容量の変化に応じた信号を前記第２の複数の導体から出力し、前記指示体が前記所定の圧力を超えた圧力を前記検出センサに対し印加した場合には抵抗特性の変化に応じた信号を前記第２の複数の導体から出力する、
ことを特徴とする検出センサ。

【図１】