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公開番号2025087822
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2025035123,2024558404
出願日2025-03-06,2024-06-24
発明の名称位置検出装置及びセンサ
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 20060101AFI20250603BHJP(計算;計数)
要約【課題】EMRセンサを含む構造体の薄型化を実現できる位置検出装置を提供する。
【解決手段】本発明による位置検出装置は、パネル面上における静電容量方式によるタッチ入力及び電磁誘導方式によるペン入力を検出する位置検出装置であって、駆動回路による制御に従って表示画像を生成する表示画像生成層と、パネル面と表示画像生成層の間に配置された統合センサ層と、を含み、統合センサ層は、第1の方向に並べて配置された複数の第1の電極、及び、第1の方向と交差する第2の方向に並べて配置された複数の第2の電極、第2の方向に並べて配置された複数の第2の電極と異なる複数の第3の電極を含む。位置検出装置は、タッチ入力を検出する場合、複数の第1の電極及び複数の第2の電極により検出を行ない、ペン入力を検出する場合、複数の第1の電極及び複数の第3の電極により検出を行なう。
【選択図】図24
特許請求の範囲【請求項１】
パネル面上における静電容量方式によるタッチ入力及び電磁誘導方式によるペン入力を検出する位置検出装置であって、
駆動回路による制御に従って表示画像を生成する表示画像生成層と、
前記パネル面と前記表示画像生成層の間に配置された統合センサ層と、を含み、
前記統合センサ層は、第１の方向に並べて配置された複数の第１の電極、及び、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べて配置された複数の第２の電極、前記第２の方向に並べて配置された前記複数の第２の電極と異なる複数の第３の電極を含み、
前記タッチ入力を検出する場合、前記複数の第１の電極及び前記複数の第２の電極により検出を行ない、
前記ペン入力を検出する場合、前記複数の第１の電極及び前記複数の第３の電極により検出を行なう、
位置検出装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記統合センサ層は、２層又は３層で形成される、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記複数の第１の電極は第１の層に形成され、
前記複数の第３の電極はそれぞれ、前記第１の層に形成された部分と、前記第１の層とは異なる第２の層に形成された部分とがビア導体によって接続された構成を有する、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記複数の第２の電極はそれぞれ、前記第１の層に形成された部分と、前記第２の層に形成された部分とがビア導体によって接続された構成を有する、
請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記第３の電極の前記第２の層に形成された部分は、該第３の電極の前記第１の層に形成された複数の部分を接続する接続導体である、
請求項４に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記複数の第２の電極と、前記複数の第３の電極とは、平面的に見て重ならないように延設される、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記複数の第２の電極と、前記複数の第３の電極とは、前記第２の方向に見て交互に延設される、
請求項６のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記複数の第３の電極は、それぞれ前記第１の方向に延在する複数の歯部をそれぞれの一端で前記第２の方向に延在する基部に接続してなる構成を有する櫛形コイルの前記複数の歯部を構成する、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記複数の第１の電極は前記タッチ入力を検出するためのタッチセンサの送信電極、及び、前記ペン入力を検出するためのＥＭＲセンサの送信電極として用いられ、
前記複数の第２の電極は前記タッチセンサの受信電極を構成し、
前記複数の第３の電極は前記ＥＭＲセンサの受信電極を構成する、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
センサコントローラをさらに含み、
前記センサコントローラは、
前記タッチ入力を検出する場合、前記複数の第１の電極の中から選択される一の第１の電極に交流電流を供給し、
前記ペン入力を検出する場合、前記複数の第１の電極の中から選択される一の第１の電極と、前記複数の第１の電極の中から選択される他の一の第１の電極とに、互いに逆位相の交流電力を供給する、
請求項９に記載の位置検出装置。
（【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】
本発明は位置検出装置及びセンサに関し、特に、電磁誘導方式（ＥＭＲ方式）によりペンの位置検出を行う位置検出装置及びセンサに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
タブレット端末などのパネル面上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、ＥＭＲ方式が知られている。ＥＭＲ方式による位置検出装置は、Ｘ方向に並べられたＸコイルと、Ｙ方向に並べられたＹコイルとを含むＥＭＲセンサを有し、ＥＭＲセンサと電磁誘導ペンの間の電磁誘導作用により、電磁誘導ペンの位置を導出するよう構成される。特許文献１には、ＥＭＲセンサの一例が開示されている。これらの文献に開示されているように、ＥＭＲセンサは一般に、ディスプレイの下側（パネル面から遠い側）に配置される。また、ディスプレイの上側（パネル面から近い側）には、パネル面上における指の位置を検出するためのタッチセンサが配置される。
【０００３】
また、近年、折り畳み式のディスプレイ（フォルダブルディスプレイ）が登場している。特許文献２，３には、折り畳み式のディスプレイの例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０３３５４３号公報
米国特許出願公開第２０２３－００７１２２９号明細書
米国特許出願公開第２０２１―０２０８７０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のＥＭＲセンサでは、Ｘコイル、Ｙコイルともに、隣接するコイル間で配線の重なり合う部分がある。つまり、Ｘコイル、Ｙコイルともに多層構造であり、その分、ＥＭＲセンサ及びディスプレイを含む構造体の厚みが大きくなってしまうので、改善が必要とされていた。
【０００６】
したがって、本発明の目的の他の一つは、ＥＭＲセンサを含む構造体の薄型化を実現できる位置検出装置及びセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面による位置検出装置は、パネル面上におけるペン及び指の位置を検出する位置検出装置であって、駆動回路による制御に従って表示画像を生成する表示画像生成層と、前記パネル面と前記表示画像生成層の間に配置された統合センサ層と、を含み、前記統合センサ層は、前記パネル面上における指の位置を静電容量方式により検出するためのタッチセンサ、及び、前記パネル面上におけるペンの位置を電磁誘導作用により検出するためのＥＭＲセンサを含み、前記タッチセンサは、第１の方向に並べて配置された複数の第１の電極、及び、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べて配置された複数の第２の電極を含み、前記ＥＭＲセンサは、前記第１の方向に並べて配置された複数の第１のコイル、及び、前記第２の方向に並べて配置された複数の第２のコイルを含み、前記複数の第２の電極それぞれの少なくとも一部分は、前記複数の第１のコイル又は前記複数の第２のコイルと同じ層に形成される、位置検出装置である。
【０００８】
本発明の第２の側面による位置検出装置は、パネル面上におけるペン及び指の位置を検出する位置検出装置であって、駆動回路による制御に従って表示画像を生成する表示画像生成層と、前記パネル面と前記表示画像生成層の間に配置された統合センサ層と、を含み、前記統合センサ層は、前記パネル面上における指の位置を静電容量方式により検出するためのタッチセンサ、及び、前記パネル面上におけるペンの位置を電磁誘導作用により検出するためのＥＭＲセンサを含み、前記タッチセンサは、第１の方向に並べて配置された複数の第１の電極、及び、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べて配置された複数の第２の電極を含み、前記ＥＭＲセンサは、前記第１の方向に並べて配置された複数の第１のコイル、及び、前記第２の方向に並べて配置された複数の第２のコイルを含み、前記複数の第２のコイルは、それぞれ前記第１の方向に延在する複数の歯部をそれぞれの一端で前記第２の方向に延在する基部に接続してなる構成を有する櫛形コイルによって構成される、位置検出装置である。
【０００９】
本発明の第３の側面による位置検出装置は、パネル面上におけるペンの位置を電磁誘導作用により検出する位置検出装置であって、それぞれ中空部を有し、格子状に配置された複数の第１の電極と、前記複数の第１のメッシュ電極それぞれの前記中空部内に配置された複数の第２の電極と、前記複数の第１の電極及び前記複数の第２の電極とは異なる層に形成され、第１の方向に隣接する２つの前記第２の電極を相互に接続することにより、前記第１の方向に延在する複数の第１の配線を構成する複数の第１の接続配線と、を含み、前記複数の第１の配線は、前記パネル面上におけるペンの位置を電磁誘導作用により検出するためのＥＭＲセンサの受信コイルを構成する、位置検出装置である。
【００１０】
本発明の第１の側面によるセンサは、パネル面上におけるペン及び指の位置を検出する電子機器とともに用いられるセンサであって、前記電子機器は、駆動回路による制御に従って表示画像を生成する表示画像生成層を含み、前記センサは、前記パネル面と前記表示画像生成層の間に配置され、前記パネル面上における指の位置を静電容量方式により検出するためのタッチセンサ、及び、前記パネル面上におけるペンの位置を電磁誘導作用により検出するためのＥＭＲセンサを含み、前記タッチセンサは、第１の方向に並べて配置された複数の第１の電極、及び、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べて配置された複数の第２の電極を含み、前記ＥＭＲセンサは、前記第１の方向に並べて配置された複数の第１のコイル、及び、前記第２の方向に並べて配置された複数の第２のコイルを含み、前記複数の第２の電極それぞれの少なくとも一部分は、前記複数の第１のコイル又は前記複数の第２のコイルと同じ層に形成される、センサである。
（【００１１】以降は省略されています）

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