JPH06230881A - 座標検出装置の回路基板及びこれを用いた座標検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路基板から発生するノイズを座標検出装置
の性能を落とさないで低減する。また、特に小型の座標
検出装置において有効エリアを大きくとる。 【構成】 Ｘ方向、Ｙ方向のそれぞれに所定の間隔に並
設されたセンス線であるＸ座標検出用センス線及びＹ座
標検出用センス線の集合からなるセンス部と、その周辺
に設けられた処理回路とを有する座標検出装置の回路基
板において、多層基板により構成し、第一の層に前記処
理回路を構成する信号線19を設け、19に対応する第二の
層の部分に、センス線と同じ向きに同じ間隔をもって、
ダミーセンス線を設けて、それを接地する。Ｘダミーセ
ンス線及びＹダミーセンス線を前記多層基板のうちの第
二の層に重ねて設けることにより、メッシュアース17を
構成する。17にて19を被覆するごとくに構成する。第三
の層に第二の層と同様に17を設け、前記第一の層を第二
の層と第三の層とにより挟み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの入力装
置として用いられる座標検出装置、とりわけ電磁誘導方
式の座標検出装置の回路基板及びこれを利用した座標検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】座標検出装置は、デジタイザタブレット
と通常呼ばれるものであり、座標検出面を有し、操作者
が位置指示器によって座標検出面上で指示した位置を検
出し、座標データに変換して、コンピュータ等の外部機
器に信号を送出する如く構成されている。

【０００３】この種の座標検出装置においては、二つの
意味においてその処理回路から発生するノイズの低減が
望まれる。第一に、電子機器として、他の電子機器等の
環境に対して与える電磁波の影響があっては好ましくな
いこと、第二に、座標検出の精度等の性能を向上させる
上で処理回路が発生するノイズが座標検出のためのセン
ス部に対する影響があっては好ましくないことである。

【０００４】ことに電磁誘導方式の座標検出装置にあっ
ては、交番磁界の検出により位置指示器の位置を検出す
るもの故、電磁波のノイズ低減の必要性が大きいといえ
る。

【０００５】電磁誘導方式の座標検出装置に用いられる
回路基板はセンス部と処理回路に分けて考えることがで
きる。ここに、センス部とは、座標検出面の有効エリア
に対応して設けられる回路基板の部分であり、例えばル
ープコイルがＸ軸方向、Ｙ軸方向のそれぞれに並設され
た形状を有するセンス線の集合からなるものである。ま
た、処理回路とは、センス部に対して電力を供給する回
路、座標計算をする回路、制御回路等を含むものであ
る。センス部と処理回路とは一つのプリント基板にて一
体的に作製することもそれぞれ別のプリント基板にて構
成することも可能である。

【０００６】回路基板のうち少なくとも処理回路が多層
基板にて構成される場合において、処理回路のとりわけ
素子と素子とをつなぐ信号線（パターン）から発生する
電磁波のノイズを低減するためには、ベタアースにてサ
ンドイッチする形でシールドすることが有効である。こ
こでベタアースにてサンドイッチするとは、例えば三層
基板にて一層目と三層目とを面上の広がりを有するアー
スにしてそれらの一層目と三層目とに挟まれた二層目の
当該領域に対応する部分に信号線を設けることをいう。
本願において、「層」というときは、基材の数ではな
く、導電パターン面の数をもって数えるものとする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ベタアースにより処理
回路からセンス部に対する電磁波のノイズは確かに低減
することができるが、電磁誘導方式の座標検出装置にあ
っては、センス部を通過する磁束を検出して電気信号に
変換するもの故、センス部のうち、ベタアースを設けた
処理回路の部分に距離的に近い部分はそうでないところ
に比べて磁束が遮られるため、検出レベルに違いが生じ
るという問題がある。このことは座標検出の精度に影響
を与えるため、問題となる。

【０００８】一方、センス部のうち、端の部分は中央部
に比べて磁束の通過条件が異なるために、電磁誘導方式
の座標検出装置では、センス部全体の大きさよりも有効
エリア（座標検出精度等の性能を保証できる領域）を小
さくとらざるを得ないという課題がある。

【０００９】有効エリアが小さくなることは、特に小型
の座標検出装置には不利益を及ぼす問題であるが、セン
ス部の端の部分での磁束の通過条件を中央部分と同じに
するためには、センス部と同様のセンス線で座標検出に
は用いないもの（以下、「ダミーセンス線」という）を
センス部の周囲に設けたらいいのではないかと本発明の
発明者は考えた。そして、このアイデアが前記ベタアー
スの欠点をも除去し得るものであることに気づいた。

【００１０】本発明は、回路基板とりわけその処理回路
の部分から発生するノイズを座標検出装置の性能を落と
さないで低減することを目的とする。また、特に小型の
座標検出装置において有効エリアを大きくとることをも
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る座標検出装置の回路基板は、直交する
二つの向きＸ方向、Ｙ方向のそれぞれに所定の間隔に並
設されたセンス線であるＸ座標検出用センス線及びＹ座
標検出用センス線の集合からなるセンス部と、該センス
部における交番磁界を検出し座標算出等の処理をすべく
該センス部の周辺に設けられた処理回路とを有する座標
検出装置の回路基板において、少なくとも二層からなる
多層基板により構成し、第一の層に前記処理回路を構成
する信号線を設け、該第一の層の信号線に対応する第二
の層の部分に、センス線と同じ向きに同じ間隔をもっ
て、座標検出に用いない導線であるダミーセンス線を設
けたものである。

【００１２】また、ダミーセンス線を接地することが望
ましい。

【００１３】さらに、ダミーセンス線のうちＸ座標検出
用センス線と同じ向き及び間隔をもって設けたＸダミー
センス線及びＹ座標検出用センス線と同じ向き及び間隔
をもって設けたＹダミーセンス線を多層基板のうちの第
二の層に重ねて設けることにより、互いに直角に交わる
縦横のグラウンド線を等間隔に細かく引いた網目形状を
有するグラウンドパターンであるメッシュアースを構成
することがよい。

【００１４】該メッシュアースを前記第一の層の信号線
に対応する第二の層の部分に設けることにより、メッシ
ュアースにて信号線を被覆するごとくに構成することが
できる。

【００１５】少なくとも三層からなる多層基板により構
成し、第三の層に前記第二の層と同様にメッシュアース
を設け、第一の層を第二の層と第三の層とにより挟み込
むごとくに構成することもできる。

【００１６】

【作用】本発明に係るダミーセンス線は、座標検出装置
の動作の際にセンス線の端の部分でも中央部と同様の磁
束の通過条件をもたらすように働く。また、座標検出に
は実際には使わないもの故、多層基板にて回路基板を構
成する場合に信号線に重ねて設けることができるので、
省スペースをもたらすように働く。見方を変えていえ
ば、限られた筺体の大きさに対して座標検出の有効エリ
アを大きくとることができるように働く。

【００１７】本発明に係るメッシュアースは、処理回路
が動作する際にシールドの役割を果たし、処理回路から
外部へ向けて発する電磁波を遮蔽するように働くから、
当該電磁波ノイズがセンス部の信号検出及び座標検出回
路の外に対して悪影響を及ぼすのを防止するように働
く。しかも、このメッシュアースはダミーセンス線とし
ても働くので、センス部と同様に、磁束を通過する性質
をも有し、座標検出の精度を落とすこともないように働
く。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１９】図１は、回路基板を構成する多層基板のう
ち第一の層13と第二の層14それぞれのパターンを示す図
である。図１（ａ）は、第二の層14のパターンを示し、
図１（ｂ）は、第一の層13のパターンを示している。回
路の具体的構成は、本願と同一出願人が既に提案した
「位置検出装置」（特公平２−５３８０５）又は「位置
検出装置」（特開平３−１４７０１２）にて開示された
ものと同一のものが適用可能である。本願ではその詳細
については説明を省略する。

【００２０】回路基板は、いわゆるプリント基板（二層
以上の層を有する多層基板）にて構成され得る。回路基
板は、従来の技術の項でも触れたが、センス部と処理回
路部とに大別して考えることができる。センス部は直交
する二つの向きにそれぞれ所定の間隔で並設されたセン
ス線により構成される。図１には図１（ｂ）に描かれた
第一の層13にＹ座標検出用センス線21を設けて、図１
（ａ）に描かれた第二の層14にＸ座標検出用センス線20
を設けた例を描いている。Ｘ座標検出用センス線20とＹ
座標検出用センス線21とは上に述べた本願出願人の先に
提案した「位置検出装置」に開示したように互いに導通
してはならないもの故、少なくとも二層を有する多層基
板にて構成している。

【００２１】処理回路部は、従来技術の項でも触れたと
おり、センス部に対して電力を供給する回路、座標計算
をする回路、制御回路等を含むものであるが、図１に示
した例では、処理回路のすべての部分をセンス部と同一
の回路基板上に設けることとしている。処理回路の一部
を他の基板にて構成することとする実施例も無論可能で
ある。その場合には、本願に係るダミーセンス線及びメ
ッシュアース17は、座標検出装置を組み立てた際にセン
ス部の近傍となる部分の回路について、同様に適用可能
なものである。

【００２２】図１（ｂ）に示す第一の層13には、センス
部の周辺に信号線19を適宜設けている。その信号線19の
箇所に対応する第二の層14の部分には図１（ａ）に示す
ように、メッシュアース17が設けられる。メッシュアー
ス17は縦横のグラウンド線を細かく交差させて網目形状
に設けたグラウンドパターンである。縦横のグラウンド
線が交差するとは電気的に導通状態で交わっていること
をいう。尤も、交点の全てが電気的に導通していること
を要するものではない。センス線がＸ座標検出用センス
線20とＹ座標検出用センス線21とが、互いに導通しては
ならないという要請があるのに対し、メッシュアース17
を構成するグラウンド線にはそのような要請がなく、そ
の交点の多くが導通してよいものであるために、同一の
層にその縦横のパターンを設けることができるというこ
とを意味している。グラウンド線の向きはセンス線の向
きと一致させることが望ましく、さらに縦横のグラウン
ド線の間隔は、センス線の間隔と一致させることが望ま
しいことが、実験の結果、判明した。このことは、メッ
シュアースがダミーセンス線としての働きをも有してい
ることによるものと考えられる。実際、発明者は、メッ
シュアースを構成する縦横のグラウンド線のうち縦の
み、或いは横のみのグラウンド線を設けることにより、
精度の向上がみられることを確認した。

【００２３】図１（ａ）に示す第二の層14は、図１
（ｂ）に示す第一の層13に積層配置され、二つの層にそ
れぞれ適宜設けられたスルーホール（図示は省略した）
によって必要な箇所が導通されるごとくに構成される。
尤も、プリント基板の製法としては、片面二層や、両面
二層等種々の方法が提案されているが、いずれの方法に
よることもできる。

【００２４】図１（ａ）に示す第二の層14には、処理回
路を構成する種々の電子素子等が実装される。メッシュ
アース17は、センス部の近傍に特に有効なものである
が、処理回路のうち特にデジタル信号を扱う部分等、ノ
イズ低減の要請の大きい箇所にはベタアース18を併用す
ることとする実施例が可能である。

【００２５】図２は、座標検出装置10の構造を示す図で
ある。図２には回路基板を特に三層にて構成したものを
描いている。二層のみにて回路基板を構成する場合に
は、第一の層13に設けられた信号線は、第二の層14に設
けられたメッシュアース17と、シールド板16にてサンド
イッチされることになる。その場合には、シールド板16
と第一の層13との間の距離を適度に保つためにスペーサ
を設けることもできる。ここに、シールド板とは特に外
部環境への電磁波ノイズの漏れを防止すべく、設けられ
る導体からなる板である。例えば、硅素鋼板又はステン
レス板により構成され得る。

【００２６】メッシュアース17を用いる目的としては、
第一にセンス部のうち、有効エリアの中央部から遠い部
分にても中央部分と同様の磁束の通過条件を整えるこ
と、第二に信号線19から生じるノイズを低減することの
二つの目的が考えられるが、第一の目的のためには、上
述したサンドイッチは必ずしも必要がない。サンドイッ
チにより、第一の目的と第二の目的との双方の目的が実
現されると考えられる。したがって、第一の目的達成だ
けでよい場合は、メッシュアース17を設ける層と信号線
19を設ける層との上下の位置関係は必ずしも図２に示し
たものには限定されるものではない。

【００２７】三層基板による場合は、第一の層13に設け
られた信号線19は、第二の層14に設けられたメッシュア
ース17と、第三の層15に同様に設けられたメッシュアー
ス17とによってサンドイッチされた上で、シールド板16
によって、シールドされる。実験の結果、三層基板を用
い、二つのメッシュアース17にて信号線19を挟み込む構
成が、より座標検出精度の向上に寄与することが分かっ
た。

【００２８】図２には、座標検出装置10の筺体を上カバ
ー11と下カバー12にて構成する例を示してある。他の筺
体の形状であってもよいのはいうまでもない。例えば、
上下一体的に形成された筺体の側方から、回路基板をス
ライドさせて組み立てるごとくに構成することもでき
る。尚、図示するのは省略したが、外部装置との接続の
ために、ケーブルが設けられるか、ケーブルの接続のた
めのコネクタが設けられるのは無論である。

【００２９】上カバー11の表面には座標検出の際に位置
検出が可能な部分（有効エリア24）を示すのが普通であ
る。該有効エリア24に対応する回路基板の部分にセンス
部が設けられることになる。有効エリア24上の位置を指
示するのに用いられるのが、位置指示器23であり、図２
には、筆記具形状のものを描いてある。

【００３０】図３は、メッシュアースの具体的形状を示
す図である。図３（ａ）に示すような長方形の形状が基
本ではあるが、他の回路を構成するパターンとの兼ね合
いで図３（ｂ）や、図３（ｃ）に示すような形状にして
もよい。

【００３１】図４は、座標検出装置の使用例を示す図で
ある。本発明に係るダミーセンス線及びメッシュアース
は、上述のごとく、座標検出装置10の回路基板に用いら
れるものであるが、この座標検出装置はコンピュータ30
の入力装置として用いられるものである。図には、コン
ピュータ30がいわゆるデスクトップ型の場合を示してい
るが、これに限られるものではない。また、表示装置40
はいわゆるＣＲＴディスプレイのごとき形状を示してい
るが、液晶表示装置等の他の形状でもよく、さらにこれ
を座標検出装置に積層配置する構成が可能なことも無論
である。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る座標検出装置の回路基板及
びこれを用いた座標検出装置は、以上のごとくに構成さ
れているから、以下の効果を有する。

【００３３】ダミーセンス線を設けることにより、セン
ス線部の端の部分においても中央部と同様の磁束の通過
条件を備えることができる。

【００３４】ダミーセンス線と信号線とを、多層基板の
異なる層にそれぞれ設けることにより、省スペースを実
現できる。このことは限られた筺体の大きさに対して座
標検出の有効エリアを大きくとることができることをも
たらす。

【００３５】ダミーセンス線を接地することにより、信
号線から発するノイズを座標検出に影響しないように遮
蔽する効果をももたらす。

【００３６】Ｘダミーセンス線とＹダミーセンス線とを
同一の層に重ねて設けて、メッシュアースを構成するこ
とにより、信号線のノイズを遮蔽する効果を高めること
ができる。

【００３７】メッシュアースを、信号線を被覆するごと
くに構成することにより、信号線のノイズの遮蔽効果を
より高めることができる。

【００３８】メッシュアースにて信号線をサンドイッチ
することにより、信号線のノイズの遮蔽効果をさらに高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 回路基板を構成する多層基板のうち第一の層
と第二の層それぞれのパターンを示す図

【図２】 座標検出装置の構造を示す図

【図３】 メッシュアースの具体的形状を示す図

【図４】 座標検出装置の使用例を示す図

【符号の説明】

10 座標検出装置 11 上カバー 12 下カバー 13 第一の層 14 第二の層 15 第三の層 16 シールド板 17 メッシュアース 18 ベタアース 19 信号線 20 Ｘ座標検出用センス線 21 Ｙ座標検出用センス線 22 素子 23 位置指示器 24 有効エリア 30 コンピュータ 40 表示装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交する二つの向きＸ方向、Ｙ方向のそ
   れぞれに所定の間隔に並設されたセンス線であるＸ座標
   検出用センス線及びＹ座標検出用センス線の集合からな
   るセンス部と、該センス部における交番磁界を検出し座
   標算出等の処理をすべく該センス部の周辺に設けられた
   処理回路とを有する座標検出装置の回路基板において、 少なくとも二層からなる多層基板により構成し、 第一の層に前記処理回路を構成する信号線を設け、 該第一の層の信号線に対応する第二の層の部分に、セン
   ス線と同じ向きに同じ間隔をもって、座標検出に用いな
   い導線であるダミーセンス線を設けたことを特徴とする
   座標検出装置の回路基板
2. 【請求項２】 前記ダミーセンス線を前記処理回路のグ
   ラウンドに接地したことを特徴とする請求項１記載の座
   標検出装置の回路基板
3. 【請求項３】 前記ダミーセンス線のうちＸ座標検出用
   センス線と同じ向き及び間隔をもって設けたＸダミーセ
   ンス線及びＹ座標検出用センス線と同じ向き及び間隔を
   もって設けたＹダミーセンス線を前記多層基板のうちの
   第二の層に重ねて設けることにより、 互いに直角に交わる縦横のグラウンド線を等間隔に細か
   く引いた網目形状を有するグラウンドパターンであるメ
   ッシュアースを構成したことを特徴とする請求項２記載
   の座標検出装置の回路基板
4. 【請求項４】 該メッシュアースを前記第一の層の信号
   線に対応する第二の層の部分に設けて、メッシュアース
   にて信号線を被覆するごとくに構成したことを特徴とす
   る請求項３記載の座標検出装置の回路基板
5. 【請求項５】 少なくとも三層からなる多層基板により
   構成し、 第三の層に前記第二の層と同様にメッシュアースを設
   け、 前記第一の層を第二の層と第三の層とにより挟み込むご
   とくに構成したことを特徴とする請求項１、２、３又は
   ４記載の座標検出装置の回路基板
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５記載の座標
   検出装置の回路基板を用いたことを特徴とする座標検出
   装置