特許 6025794 タッチ入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6025794

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】タッチ入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/046 20060101AFI20161107BHJP

   G06F 3/03 20060101ALI20161107BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/046 A

   G06F3/03 400F

   G06F3/044 B

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-192188(P2014-192188)

(22)【出願日】2014年9月22日

(65)【公開番号】特開2015-76092(P2015-76092A)

(43)【公開日】2015年4月20日

【審査請求日】2014年9月22日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0120072

(32)【優先日】2013年10月8日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100117776

【弁理士】

【氏名又は名称】武井 義一

(74)【代理人】

【識別番号】100188329

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 義行

(74)【代理人】

【識別番号】100188514

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 隆裕

(74)【代理人】

【識別番号】100090011

【弁理士】

【氏名又は名称】茂泉 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100194939

【弁理士】

【氏名又は名称】別所 公博

(72)【発明者】

【氏名】イルドゥ・チョン

(72)【発明者】

【氏名】ハゾン・キム

【審査官】 加内 慎也

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５２９４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５２６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１５０９１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１４９４０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−１０２６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１２７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０８８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１２７８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２４１７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０７０３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２１９０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６２５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１６６１００（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４６

Ｇ０６Ｆ ３／０３

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電性チップと、
前記チップと電気的に連結されたコイルと、
前記コイルと電気的に連結され、前記コイルの周方向に閉ループを形成すると共に、少なくとも１つ以上のスリットを含む接地板と、
を含み、
前記コイルは、内部に軸方向にマグネチックコア（magnetic core）をさらに含み、
前記接地板の軸方向長さは、前記マグネチックコアの軸方向長さ以下であり、
前記接地板は、軸方向に前記マグネチックコアの両端間に位置し、
前記接地板の前記スリットは軸方向と一定角度をなす
ことを特徴とする、入力装置。

【請求項2】

前記コイルを囲み、ペン形状を有する非導電性筒をさらに含み、
前記接地板は、前記筒の外郭面のうちの一部の上に位置する
ことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記コイルと磁気的に結合された共振コイル及び前記共振コイルと直列連結された共振キャパシタを含む共振回路をさらに含む
ことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項4】

前記チップは、
少なくとも２つ以上の電極にＡＣ電力を出力するタッチパネルの一面に接触して前記電極とキャパシタを形成する
ことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項5】

前記コイルは、
前記キャパシタを通じて伝達される前記ＡＣ電力を電磁気誘導によって前記タッチパネルのアンテナに転送する
ことを特徴とする、請求項４に記載の入力装置。

【請求項6】

前記接地板で前記スリットは２０ｍｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチ入力装置に関する技術である。

【背景技術】

【0002】

情報化社会が発展するにつれて、画像を表示するための表示装置に対する要求が多様な形態に増加しており、近来、液晶表示装置（ＬＣＤ：liquid crystal display）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：plasma display panel）、有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ：organic light emitting diode display device）のような種々の表示装置が活用されている。

【0003】

このような表示装置には、ユーザが容易に情報または命令を入力することができるタッチ入力システムがさらに含まれる。タッチ入力システムは、人の身体や別途の入力装置が表示装置と接触することを認識して、ユーザ情報またはユーザ命令の入力を受けるものであって、最近ではより精密な入力を受けるために別途の入力装置を多く用いている。

【0004】

このような別途の入力装置は、電磁気信号を表示装置に伝達する方式を主に用いる。入力装置は、電磁気信号発生回路を用いて電磁気信号を表示装置に転送し、表示装置はアンテナのような電磁気信号受信回路を用いて転送される電磁気信号を認識するようになる。ところで、このような電磁気信号はその周辺に位置する装置により信号が減衰または遮断される問題を有している。特に、電磁気信号は金属性板で渦電流を形成して渦電流損の形態で信号が減衰することがある。このように信号が減衰する場合、表示装置での信号認識が微弱になってタッチの感度が落ちる問題が発生する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、入力装置で発生する電磁気信号が少ない損失で表示装置に伝達されるようにする技術を提供することにある。

【0006】

本発明の他の目的は、入力装置により発生する電磁気信号の渦電流損を減らす技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した目的を達成するために、本発明は、導電性チップ、前記チップと電気的に連結されたコイル及び前記コイルと電気的に連結され、前記コイルの周方向に閉ループを形成すると共に、少なくとも１つ以上のスリットを含む接地板を含み、前記コイルは、内部に軸方向にマグネチックコア（magnetic core）をさらに含み、前記接地板の軸方向長さは、前記マグネチックコアの軸方向長さ以下であり、前記接地板は、軸方向に前記マグネチックコアの両端間に位置し、前記接地板の前記スリットは軸方向と一定角度をなすことを特徴とする、入力装置を提供する。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように、本発明によれば、入力装置は少ない損失として表示装置に電磁気信号を伝達できるようになる。これによって、表示装置のタッチ感度が上昇する効果がある。

【0010】

また、本発明によれば、入力装置により発生する電磁気信号の渦電流損が減少し小さなエネルギーでも入力装置を駆動することができる効果がある。このような効果によれば、入力装置には別途の電源装置が必要でない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】入力装置を通じてのタッチ入力システムの例示図である。

【図2】一実施形態に係るタッチ入力システムのブロック図である。

【図3】一実施形態に係るタッチ入力システムの回路図である。

【図4】金属性板を通過する磁場により渦電流が発生することを示す図である。

【図5】一実施形態に係る入力装置の一例示形状図である。

【図6】図５の接地板の第１例示図である。

【図7】図５の接地板の第２例示図である。

【図8】図５の接地板の第３例示図である。

【図9】図５の接地板の第４例示図である。

【図10】一実施形態の入力装置に対応するタッチパネルの構成図である。

【図11】一実施形態に係るタッチ入力システムの信号波形図である。

【図12】一実施形態に係る入力装置のインダクタンスを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一符号を有していることに留意しなければならない。

【0013】

また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語または記号を使用することができる。このような用語または記号は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語または記号により当該構成要素の本質や順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。同じ脈絡で、ある構成要素が他の構成要素の“上”にまたは“下”に形成されると記載された場合、その構成要素は該他の構成要素に直接または更に他の構成要素を介して間接的に形成されるものを全て含むことと理解されるべきである。

【0014】

図１は、入力装置を通じてのタッチ入力システムの例示図である。タッチ入力システムは、入力装置またはユーザの身体が表示装置と接触することを認識してユーザ入力を受け入れるシステムである。

【0015】

図１に図示されたように、タッチ入力システムは、入力装置１００及び表示装置１２０を含む。表示装置１２０は、入力装置１００またはユーザの身体が接触することを認識できるタッチパネル１１０をさらに含む。

【0016】

図２は、一実施形態に係るタッチ入力システムのブロック図である。

【0017】

図２において、入力装置１００は、接触部２１０、電磁気回路部２２０及び接地部２３０を含む。そして、タッチパネル１１０は、電極２４０、信号制御器２５０及びアンテナ２６０を含む。

【0018】

タッチパネル１１０において、信号制御器２５０は、電極２４０を介してＡＣ電力を入力装置１００に出力し、アンテナ２６０を介して入力装置１００から受信される電磁気信号を処理してタッチを認識する。

【0019】

入力装置１００において、接触部２１０は、タッチパネル１１０に直接的に接触する部分である。この際、タッチパネル１１０は、少なくとも２つ以上の電極２４０を含むことができ、このような電極２４０にＡＣ電力を出力することができる。接触部２１０は、導電性チップを含んでおり、かつタッチパネル１１０の電極２４０とキャパシタを形成する。キャパシタは、２つの電極板とその間の誘電物質により形成できるが、接触部２１０の導電性チップとタッチパネル１１０の電極２４０がキャパシタの２つの電極板をなし、その間の物質（例：タッチパネル１１０のガラス膜または空気）が誘電物質になる。

【0020】

接触部２１０は、タッチパネル１１０とキャパシタを形成しながらタッチパネル１１０の電極２４０に出力されるＡＣ電力の伝達を受ける。このようなＡＣ電力は、電磁気回路部２２０及び接地部２３０を通じて流れるようになる。

【0021】

電磁気回路部２２０は、接触部２１０を通じて伝達されるＡＣ電力を電磁気誘導によって電磁気信号（例えば、磁場信号）に変換してタッチパネル１１０に転送する。電磁気回路部２２０はコイルを用いて電磁気信号を誘導する。ファラデーの法則によれば、回路を貫通する磁場の時間的変化率に比例して回路に起電力が発生することができ、その逆に、回路に電流が流れれば回路を貫通する磁場が形成できる。電磁気回路部２２０に含まれたコイルに流れるＡＣ電流により電磁気回路部２２０は磁場を形成することができ、このような磁場はタッチパネル１１０のアンテナ２６２に伝達されてタッチパネル１１０がタッチを認識できるようにする。

【0022】

接地部２３０はＡＣ電力の経路を形成する。接地部２３０は、ユーザの身体を通じてタッチパネル１１０と閉回路を形成することができる。または、接地部２３０はタッチパネル１１０と連結された別途のラインを通じてタッチパネル１１０と閉回路を形成することができる。このように接地部２３０がタッチパネル１１０に繋がる閉回路を形成することによって、接触部２１０を通じて入ってくるＡＣ電力がまたタッチパネル１１０に流れることができる経路が形成される。

【0023】

図３は、一実施形態に係るタッチ入力システムの回路図である。

【0024】

図３を参照すると、接触部２１０は導電性チップを含み、タッチパネル１１０の電極２４０の間でキャパシタ（以下、他のキャパシタとの区別のために‘センシングキャパシタ’という）３１２を形成する。この際、信号制御器２５０により電極２４０を通じて出力されるＡＣ電力がセンシングキャパシタ３１２に流れながら電磁気回路部２２０に伝達される。

【0025】

電磁気回路部２２０は、接触部２１０と有線で連結された第１コイル（Ｌ１）３２２、第１コイル３２２と磁気的に結合されている第２コイル３２４及び第２コイル３２４と共振する共振キャパシタ３２６を含む。

【0026】

センシングキャパシタ３１２を通じて入力されるＡＣ電力は有線で連結された第１コイル３２２に流れる。そして、このようなＡＣ電力は電磁気誘導によって第１コイル３２２と相互インダクタンスＭ１２で結合されている第２コイル３２４に伝達される。第２コイル３２４に流れるＡＣ電力は共振キャパシタ３２６との間で共振電流を形成するようになる。

【0027】

図３を参照すると、第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６との間にはダンピング抵抗が存在しないため、第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６との間の共振電流は新たな入力により続けて増幅できる。例えば、センシングキャパシタ３１２を通じて１周期のＡＣ電力が伝達される時、このような１周期のＡＣ電力により第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６は共振電流を形成するようになる。そして、次の周期のＡＣ電力が伝達されれば、第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６の共振電流は既に形成された共振電流に新たなＡＣ電力により発生する追加的な共振電流を加えて、より増幅される。ＡＣ電力が続けて入力される場合、第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６との間の共振電流は続けて増幅される。

【0028】

信号発生器３５２で発生するＡＣ電力は、第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６との間の共振を活性化させるために共振周期と実質的に同一周期のＡＣ電力を発生させることができる。例えば、信号発生器３５２はｆ＝１／［２π*（Ｌ２*Ｃ２）^０．５］と実質的に同一周波数のＡＣ電力をＴｘ／Ｒｘ電極２４０に出力することができる。ＡＣ電力はサイン波の形態であるが、これに制限されるものではなく、矩形波の形態を有することもできる。

【0029】

第１コイル３２２に流れるＡＣ電流または第２コイル３２４に流れる共振電流は、電磁気誘導によって相互インダクタンスＭ１３またはＭ２３により結合されているタッチパネル１１０のアンテナ回路（Ｌ３）３６２に電磁気信号（例えば、磁場信号）を伝達するようになる。

【0030】

アンテナ回路３６２を通じて入力される電磁気信号は、増幅器３７２により増幅され、フィルタ３７４により整流された後、アナログディジタルコンバータ３７６によりディジタル信号に変換される。このように変換されたディジタル信号は、信号処理部３７８により処理されながらタッチパネル１１０が入力装置１００のタッチを認識するようになる。

【0031】

一方、センシングキャパシタ３１２にＡＣ電力が流れるためにはＡＣ電力がタッチパネルに再び流れていくことができる閉回路が形成されなければならない。このために、電磁気回路部２２０は接地部２３０と電気的に連結されており、接地部２３０は接地状態を形成している。

【0032】

入力装置１００はユーザの身体により操作される装置であって、ユーザの身体と接触をなすようになる。接地部２３０は、このようなユーザ身体と接地面を形成しながらこのような接地面を通じてユーザを通じてＡＣ電力をグラウンドに流すようになる。図３を参照すると、グラウンドとユーザとの間にはヒューマンキャパシタ（Ｃｈ）３３２が形成できるが、接地部２３０はユーザ身体との接触を経ながらこのようなヒューマンキャパシタ３３２を通じてＡＣ電力をグラウンドに流すようになる。

【0033】

タッチパネル１１０は、他の経路（図示せず）を通じてグラウンドとキャパシタを形成することができ、そのようなキャパシタを通じて入力装置１００とタッチパネル１１０はＡＣ電力のための閉回路を構成するようになる。

【0034】

付加的に、第２コイル３２４と共振キャパシタ３２６との間ではスイッチ（ＳＷ）３２８がさらに含まれている。このようなスイッチ３２８は、共振パスをオープンまたは短絡させることによって、必要によって共振電流が発生するようにするか、または発生しないようにすることができる。

【0035】

一方、接地部２３０は接地板（図５の５３６参照）を含むことができるが、このような接地板は磁性体（例えば、金属性板）でありうる。これによって、電磁気回路部２２０で発生させた電磁気信号は接地板で渦電流損を起こしながら減衰される。

【0036】

接地板で発生できる渦電流損について説明する。

【0037】

図４は、金属性板を通過する磁場により渦電流が発生することを示す図である。

【0038】

図４を参照すると、金属性板４１０のような磁性体内で磁束４２０が変化すれば起電力が発生し、この起電力により金属性板４１０内に図４のように渦巻き状の電流４３０が流れる。これを渦電流という。この電流により電力損失が発生するが、このような電力損失を渦電流損という。渦電流損は磁束の流れを妨害して電磁気信号を減衰させるだけでなく、金属性板４１０で熱を発生させる問題を有している。

【0039】

一実施形態に係る入力装置１００は、このような渦電流損を減らしてくれる。一例として、接地部２３０は接地板を含み、接地板がコイルの周方向に閉ループを形成しないようにすることができる。接地板のこのような形状により渦流がコイルの周方向に流れることを防止することができ、これを通じて入力装置１００の渦電流損が減るようになる。

【0040】

他の例として、接地部２３０は接地板を含み、接地板が少なくとも１つ以上のスリットを含むようにすることができる。接地板は、スリットに多数の小さい板が結合された形状を有するようになる。このような形状により渦電流が形成できる板のサイズが減るようになり、これを通じて入力装置１００の渦電流損が減るようになる。

【0041】

以下、渦電流損を減らしてくれる実施形態を具体的に説明するために、入力装置１００及び接地板の形状を中心に説明する。

【0042】

図５は、一実施形態に係る入力装置の一例示形状図である。

【0043】

図５を参照すると、入力装置１００は、導電性チップ５１２、このような導電性チップ５１２と連結された第１コイル（Ｌ１）５２２、及び第１コイル５２２と電気的に連結された接地板５３６を含む。

【0044】

また、入力装置１００は、付加的に共振回路を構成するために第２コイル５２４及び第２コイル５２４と直列連結された共振キャパシタ５２６をさらに含む。ところで、このような共振回路構成は電磁気信号を増幅するためのもので、省略できる。また、以下に説明する追加的な構成も必要によって省略できる。

【0045】

入力装置１００は、マグネチックコア（magnetic core）５２３をさらに含む。このようなマグネチックコア５２３は、第１コイル５２２の磁気パスを形成して第１コイル５２２のインダクタンスを大きくすることができる。そして、このようなマグネチックコア５２３は第１コイル５２２で形成される磁場がタッチパネル１１０のアンテナ２６０に伝達されるパスを形成して電磁気信号が入力装置１００からタッチパネル１１０によく伝達されるようにする役割をする。

【0046】

マグネチックコア５２３は、第１コイル５２２と第２コイル５２４との磁気的結合を強化させる役割を遂行する。このようなマグネチックコア５２３によって第１コイル５２２と第２コイル５２４との相互インダクタンスＭ１２値が増加できる。

【0047】

入力装置１００は、マグネチックコア５２３と導電性チップ５１２との間の絶縁を構成するために２つの絶縁膜５１４、５２９をさらに含み、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６との共振を短絡することができるスイッチ５２８をさらに含む。一方、スイッチ５２８は弾性部材（例えば、スプリング）をさらに含んでおり、導電性チップ５１２を通じて伝達される圧力を認識して入力装置１００がタッチパネル１１０と接触したか否かを判断し、このような判断によって共振回路を短絡またはオープンさせることができる。

【0048】

入力装置１００は第１コイル５２２を囲み、ペン形状を有する非導電性筒５３４をさらに含む。このようなペン形状の筒５３４を通じて入力装置１００はユーザに慣れたペン形態を有することができる。

【0049】

接地板５３６は、ペン形状の筒５３４の外郭面のうちの一部の上に位置することができる。接地板５３６は、ユーザの手と接触して接地を形成することができるが、接地板５３６はユーザの手が主に置かれる部分（例えば、ペンの前端）に位置することができる。

【0050】

第１コイル５２２は、前述したように内部に軸方向（ペン形状筒５３４の長手方向）にマグネチックコア５２３をさらに含むことができるが、接地板５３６の軸方向長さ（Ｈ１）は、マグネチックコア５２３の軸方向長さ（Ｈ２）以下でありうる。また、接地板５３６は軸方向にマグネチックコア５２３の両端の間に位置することができる。マグネチックコア５２３は第１コイル５２２または第２コイル５２４で形成される磁場が流れ出る磁場パスを形成するようになるが、接地板５３６はこのような磁場パスの直接的な経路を避けるために、マグネチックコア５２３より短い長さであって、マグネチックコア５２３の両端の間に位置することができる。これを通じて、接地板５３６が第１コイル５２２または第２コイル５２４により形成される磁場を妨害して発生する電磁気信号の損失が減るようになる。

【0051】

また、接地板５３６は渦電流損を最小化するために断線されるか、または面積が小さくなることができる。

【0052】

図６は、図５の接地板の第１例示図である。

【0053】

図６から図９において、（ａ）は接地板の斜視図であり、（ｂ）は展開図であり、（ｃ）は上側面図である。

【0054】

図６を参照すると、接地板６３６は第１コイル５２２の周方向に開ループを形成する形状を有している。このような形状（断線された形状）により第１コイル５２２の周方向には渦電流が発生しなくなる。

【0055】

図７は、図５の接地板の第２例示図である。

【0056】

図７を参照すると、接地板７３６は周方向に開ループを形成しながら少なくとも１つ以上のスリット（slit）をさらに含んでいる。このようなスリットは軸方向に形成できるが、これを通じて軸方向への渦電流を最小化させることができる。

【0057】

前述した例では接地板が周方向に開ループを形成することについて説明したが、接地板は周方向に閉ループを形成しながら他の構造により渦電流を最小化することができる。

【0058】

図８は、図５の接地板の第３例示図である。

【0059】

図８を参照すると、接地板８３６は周方向に閉ループを形成しながら少なくとも１つ以上のスリットを含むことができる。この際、スリット間の間隔を広くして渦電流が流れることができる接地板８３６の面積を最小化させることができる。但し、ユーザの手がスリットのみに位置して接地板８３６がユーザの手と接触しないことを防止するために、スリットのサイズ（Ｗ）はユーザの指サイズ以下である２０ｍｍ以下のサイズを有することができる。

【0060】

図９は、図５の接地板の第４例示図である。

【0061】

図９を参照すると、接地板９３６は少なくとも１つ以上のスリットを含み、スリットは軸方向と一定角度をなしている。このようにスリットが軸方向と一定角度をなすようになることによって、軸方向と周方向に形成される渦電流を一定割合で各々制御できるようになる。

【0062】

図１０は、一実施形態の入力装置に対応するタッチパネルの構成図である。

【0063】

図１０を参照すると、タッチパネル１１０はＴｘ／Ｒｘ電極が形成されたアクティブ領域１０８０と、アクティブ領域１０８０の外郭を囲むアンテナ回路１０６２を含むアンテナ１０６０を含むことができる。

【0064】

タッチパネル１１０は複数の電極を含むことができるが、図１０を参照すると、横方向にＴｘ電極が位置し、縦方向にＲｘ電極が位置している。Ｔｘ電極は静電容量方式タッチパネルで駆動信号を出力する電極であり、Ｒｘ電極はこのような駆動信号を認識してタッチ位置をセンシングする電極である。このような側面から、Ｔｘ／Ｒｘ電極と命名されたが、本発明はこれに制限されるものではなく、本発明はＴｘ／Ｒｘの区分にかかわらず、電極にＡＣ電力が出力できる構造を有しさえすればよい。以下、このようなＴｘ／Ｒｘ電極の構造を用いて説明する。

【0065】

タッチパネル１１０での電極は１点を表示するために相互間に交差する地点を含む。例えば、図１１のように横方向電極と縦方向電極とが互いに交差すれば、各々の交差点で１点を表示するようになる。タッチパネル１１０は、各々の交差地点で入力装置１００から受信される電磁気信号を認識して入力装置１００がどの地点をタッチしているかを確認するようになる。

【0066】

より具体的に説明すれば、タッチパネル１１０は全体電極に対して順次ＡＣ電力を出力する。例えば、タッチパネル１１０はＴｘ０電極からＴｘ５電極まで順次ＡＣ電力を出力し、またＲｘ０電極からＲｘ５電極まで順次ＡＣ電力を出力することができる。

【0067】

この際、入力装置１００の導電性チップ５１２がＴｘ５電極１０８２及びＲｘ０電極１０９２が交差する地点に接触していると仮定する。この場合、入力装置１００の導電性チップ５１２はＴｘ５電極１０８２及びＲｘ０電極１０９２とセンシングキャパシタ３１２を形成するようになる。タッチパネル１１０は、全体電極に対して順次ＡＣ電力を出力するようになるが、Ｔｘ５電極１０８２及びＲｘ０電極１０９２の以外の電極にＡＣ電力を出力する場合、該当電極とセンシングキャパシタを形成しないので、このようなＡＣ電力は入力装置１００に伝達されない。そのような結果に、入力装置１００はタッチパネル１１０に電磁気信号を転送しない。これに反して、タッチパネル１１０がＴｘ５電極１０８２またはＲｘ０電極１０９２にＡＣ電力を出力する場合、該当電極とセンシングキャパシタが形成されているので、このようなＡＣ電力は入力装置１００に伝達される。そして、このように伝達されたＡＣ電力は入力装置１００の第１コイル５２２または共振回路を通じて電磁気誘導方式によりタッチパネル１１０のアンテナ回路１０６２に電磁気信号を転送するようになる。結局、タッチパネル１１０はＴｘ５電極１０８２とＲｘ０電極１０９２にＡＣ電力を出力する時、アンテナ１０６０に電磁気信号が転送されることを認識して入力装置１００がＴｘ５電極１０８２及びＲｘ０電極１０９２の交差点をタッチしていると認識するようになる。

【0068】

一方、Ｔｘ／Ｒｘ電極は電極パッド（例えば、Ｔｘ５ １０８２の電極パッド１０８６）を通じて信号制御器２５０の信号発生器３５２と連結され、アンテナ回路１０６２はアンテナパッド１０６４を通じて信号制御器２５０の増幅器３７２と連結される。

【0069】

図１１は、一実施形態に係るタッチ入力システムの信号波形図である。

【0070】

図１１を参照すると、信号制御器２５０の信号発生器３５２はＴ１の周期の間矩形波形態のＡＣ電力をＴｘ（ｎ）（ｎはＴｘ電極の数より小さい整数）に出力することができる。このようなＡＣ電力はＴｘ（ｎ）電極と接触している入力装置１００の導電性チップ５１２を通じて第１コイル（Ｌ１）５２２に伝達され、このようなＡＣ電力はまた第１コイル５２２と磁気的に結合されている第２コイル（Ｌ２）５２４に伝達される。第２コイル５２４は、共振キャパシタ５２６と直列連結されており、かつ共振を通じて第１コイル５２２を通じて伝達されるＡＣ電力を増幅させることができる。

【0071】

第２コイル５２４で増幅されたＡＣ電力は電磁気誘導によってタッチパネル１１０のアンテナ１０６０に転送される。そして、アンテナ１０６０の後端に連結された増幅器３７２、フィルタ３７４、及びコンバータ３７６が順次に信号を増幅し、フィルタリングし、ディジタル信号に変換して最終的に信号処理器３７８に伝達する。信号処理器３７８は、電極のうち、どの電極にＡＣ電力を出力したかを確認し、該当ＡＣ出力に対して受信された信号（コンバータ３７６から受信したディジタル信号）が一定のレベル以上（例、ノイズレベル以上）の値を有するかを確認してタッチを認識するようになる。

【0072】

一方、信号発生器３５２のＡＣ電力はＴ１期間のみに出力され、信号処理器３７８はＴ２期間に入力される信号のみを用いてタッチを認識することができる。Ｔ１期間に出力されるＡＣ電力はタッチパネル１１０の内部で磁場信号を発生することができるが、このような磁場信号がアンテナ１０６０に伝達されて信号処理器３７８にノイズ信号を伝達することができるので、前述したように、Ｔ１及びＴ２期間を区分してＴ１期間でＡＣ電力を出力し、Ｔ２期間で信号処理器３７８が信号を処理するようになる。

【0073】

図１２は、一実施形態に係る入力装置のインダクタンスを示すグラフである。

【0074】

図１２でGrip（グリップ）は接地板が円筒形にコイルの周方向に対して閉ループを形成している構造を示し、Open Grip（オープングリップ）は接地板がコイルの周方向で開ループを形成する構造を示す。

【0075】

図１２の（ａ）は周波数に従う第１コイル５２２のインダクタンスを示すグラフであり、図１２の（ｂ）はインダクタンスメートルによる第１コイル５２２のインダクタンス値を示すグラフである。

【0076】

図１２を参照すると、同一な第１コイル５２２に対して接地板が閉ループを形成する場合（図１２でGrip）より接地板が開ループを形成する場合（図１２でOpen Grip）がインダクタンス値がより高く出る。これは、第１コイルでの磁場損失が開ループ形状でより小さいということを意味するが、前述したように、これは渦電流損が小さくなることにより表れる結果である。

【0077】

以上で記載された“含む”、“構成する”、または“有する”などの用語は、特別に反対になる記載がない限り、該当構成要素が内在できることを意味するものであるので、他の構成要素を除外するのでなく、他の構成要素を更に含むことができることと解釈されるべきである。技術的または科学的な用語を含んだ全ての用語は、異なる定義がされない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により一般的に理解されることと同一な意味を有する。事前に定義された用語のように、一般的に使われる用語は関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されるべきであり、本発明で明らかに定義しない限り、理想的であるとか、過度に形式的な意味として解釈されない。

【0078】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであるので、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0079】

１００ 入力装置
１１０ タッチパネル
２１０ 接触部
２２０ 電磁気回路部
２３０ 接地部
２４０ 電極
２５０ 信号制御器
２６０ アンテナ
３１２ センシングキャパシタ
３２２ 第１コイル
３２４ 第２コイル
３２６ 共振キャパシタ
３６２ アンテナ回路
５１２ 導電性チップ
５２２ 第１コイル
５３６ 接地板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】