JP2017078888A - Touch panel device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル装置、特に、押圧力検出機能を有するタッチパネル装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device, and more particularly to a touch panel device having a pressing force detection function.
タッチパネル装置は、指等によって押された位置を検出する機能を有している。例えば、静電容量方式のタッチパネル装置は、第1電極パターンと、第1電極パターンとの間で絶縁性を保ち且つ前記第1電極パターンと交差して並設される第2電極パターンとを有している。この装置では、指のタッチに起因する交点における静電容量の変化に基づいて、タッチ位置が検出される。 The touch panel device has a function of detecting a position pressed by a finger or the like. For example, a capacitive touch panel device has a first electrode pattern and a second electrode pattern that maintains insulation between the first electrode pattern and is arranged in parallel with the first electrode pattern. doing. In this apparatus, a touch position is detected based on a change in electrostatic capacitance at an intersection caused by a finger touch.
近年は、押された位置のみならず押圧力も検出するタッチパネル装置が開発されている。押圧力を検出する機能は、例えば、タッチパネルに圧電センサを組み合わせることで実現される。
また、静電容量方式のタッチパネル装置において、第1電極パターンと第2電極パターンが弾性体を挟んで積層方向に離れて配置された構造において、押圧力が加えられたときの第1電極パターンと第2電極パターンの接近による静電容量の増加に基づいて、押圧力を検出する技術も紹介されている(例えば、特許文献1を参照)。
In recent years, touch panel devices that detect not only the pressed position but also the pressing force have been developed. The function of detecting the pressing force is realized by combining a piezoelectric sensor with a touch panel, for example.
Further, in the capacitive touch panel device, the first electrode pattern when the pressing force is applied in the structure in which the first electrode pattern and the second electrode pattern are arranged apart from each other in the stacking direction across the elastic body, A technique for detecting a pressing force based on an increase in capacitance due to the approach of the second electrode pattern has also been introduced (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1のような構成では、弾性体が十分に圧縮されなければ静電容量の変化を検出することが難しく、押圧力が小さい、つまり荷重が小さい場合はタッチされた位置の検出が難しかった。また、小さな押圧力でもタッチされた位置を検出することを目的として、投影型静電容量方式のタッチパネルを別に積層することが考えられる。しかし、その場合は電極層が増えることで、装置の構造及び制御回路が複雑になる。
However, in the configuration as in
本発明の目的は、押圧力検出機能を有するタッチパネル装置において、簡単な構造によってタッチされた位置を検出可能にすることにある。 An object of the present invention is to enable detection of a touched position with a simple structure in a touch panel device having a pressing force detection function.
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.
本発明の一見地に係るタッチパネル装置は、押圧力を検出可能である。タッチパネル装置は、第1絶縁体及び第2絶縁体と、弾性体と、第1電極パターンと、第2電極パターンと、第3電極パターンと、インピーダンス回路と、インピーダンス変更制御回路と、静電容量検出回路と、押圧力算出回路と、を有している。
第1絶縁体及び第2絶縁体は、積層して設けられている。
弾性体は、第1絶縁体と第2絶縁体との間に設けられ、第1絶縁体及び第2絶縁体のそれぞれより剛性が低い。
第1電極パターンは、第1絶縁体の第2絶縁体と反対側の面に設けられた、複数の第1電極を有する。
第2電極パターンは、第1絶縁体と弾性体との間に設けられた、複数の第1電極に対して平面視で複数の交点を形成するように形成された複数の第2電極を有する。
第3電極パターンは、弾性体と第2絶縁体との間に全面的に設けられている。
インピーダンス回路は、第3電極パターンに接続され、基準電位と第3電極パターンとの間のインピーダンスを変更可能である。
インピーダンス変更制御回路は、インピーダンス回路のインピーダンスを高低2段階に変更する。
静電容量検出回路は、第1電極パターンと第2電極パターンの交点に発生する静電容量を検出する。
押圧力算出回路は、インピーダンス回路が高インピーダンスの場合の静電容量と、インピーダンス回路が低インピーダンスの場合の静電容量とを用いた演算によって、交点における押圧力を算出する。
The touch panel device according to an aspect of the present invention can detect a pressing force. The touch panel device includes a first insulator and a second insulator, an elastic body, a first electrode pattern, a second electrode pattern, a third electrode pattern, an impedance circuit, an impedance change control circuit, and a capacitance. It has a detection circuit and a pressing force calculation circuit.
The first insulator and the second insulator are stacked.
The elastic body is provided between the first insulator and the second insulator and has lower rigidity than each of the first insulator and the second insulator.
The first electrode pattern has a plurality of first electrodes provided on a surface of the first insulator opposite to the second insulator.
The second electrode pattern includes a plurality of second electrodes provided between the first insulator and the elastic body so as to form a plurality of intersections in plan view with respect to the plurality of first electrodes. .
The third electrode pattern is entirely provided between the elastic body and the second insulator.
The impedance circuit is connected to the third electrode pattern and can change the impedance between the reference potential and the third electrode pattern.
The impedance change control circuit changes the impedance of the impedance circuit in two stages of high and low.
The capacitance detection circuit detects the capacitance generated at the intersection of the first electrode pattern and the second electrode pattern.
The pressing force calculation circuit calculates the pressing force at the intersection by calculation using the capacitance when the impedance circuit is high impedance and the capacitance when the impedance circuit is low impedance.
この装置では、指が第1絶縁体及び第2絶縁体を押すと、静電容量検出回路が、押圧位置に対応する第1電極パターンと第2電極パターンの交点に発生する静電容量を検出する。これにより、押圧位置が算出される。
また、インピーダンス変更制御回路が、インピーダンス回路のインピーダンスを高低2段階に変更し、さらに、押圧力算出回路が、インピーダンス回路が高インピーダンスの場合の静電容量と、インピーダンス回路が低インピーダンスの場合の静電容量とを用いた演算によって、押圧力を算出する。演算の種類は特に限定されない。
この結果、タッチパネル装置において、簡単な構造によって小さな押圧力を検出可能になる。
In this device, when the finger presses the first insulator and the second insulator, the capacitance detection circuit detects the capacitance generated at the intersection of the first electrode pattern and the second electrode pattern corresponding to the pressed position. To do. Thereby, a press position is calculated.
In addition, the impedance change control circuit changes the impedance of the impedance circuit into two levels of high and low, and the pressing force calculation circuit further determines the capacitance when the impedance circuit is high impedance and the static when the impedance circuit is low impedance. The pressing force is calculated by calculation using the electric capacity. The type of calculation is not particularly limited.
As a result, the touch panel device can detect a small pressing force with a simple structure.
静電容量検出回路による静電容量を測定する動作は、インピーダンス回路が高インピーダンスの状態で各交点の静電容量を測定する第1測定ステップと、インピーダンス回路が低インピーダンスの状態で各交点の静電容量を測定する第2測定ステップとを含んでいてもよい。押圧力算出回路による押圧力を算出する動作は、第1測定ステップ及び第2測定ステップの終了後に、行われる。
この装置では、押圧力算出回路による押圧力を算出する動作は第1測定ステップ及び第2測定ステップの後に行われるので、演算効率が良くなる。
The operation of measuring the capacitance by the capacitance detection circuit includes the first measurement step of measuring the capacitance at each intersection point while the impedance circuit is in a high impedance state, and the static measurement at each intersection point when the impedance circuit is in a low impedance state. A second measurement step of measuring the capacitance. The operation of calculating the pressing force by the pressing force calculation circuit is performed after the first measurement step and the second measurement step are completed.
In this apparatus, since the operation of calculating the pressing force by the pressing force calculation circuit is performed after the first measurement step and the second measurement step, the calculation efficiency is improved.
静電容量検出回路は、第1測定ステップ及び第2測定ステップのうち先に実行したステップの結果に基づいて、後に実行するステップにおいて測定を行う交点を選択してもよい。例えば、押圧位置の可能性がある又は押圧位置に関連がある交点のみが選択される。
この装置では、後に実行するステップにおいて測定を行う交点の数が少なくなるので、静電容量検出の動作及び時間が少なくなる。
The capacitance detection circuit may select an intersection at which measurement is performed in a later step based on the result of the step previously executed out of the first measurement step and the second measurement step. For example, only intersections that are likely to be pressed positions or related to the pressed positions are selected.
In this apparatus, since the number of intersections at which measurement is performed in a step to be executed later is reduced, the operation and time for capacitance detection are reduced.
第2絶縁体は、画像表示面の偏光板からなっていてもよい。
この装置では、部品点数が少なくなり、それにより構造が簡単になる。
The second insulator may be a polarizing plate on the image display surface.
In this device, the number of parts is reduced, thereby simplifying the structure.
本発明に係るタッチパネル装置では、簡単な構造によって小さな押圧力を検出可能になる。 In the touch panel device according to the present invention, a small pressing force can be detected with a simple structure.
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
1.第1実施形態
(1)タッチパネルの構造
図1に示すタッチパネル1は、タッチパネル装置3(図6)の一部を構成する装置である。タッチパネル1は、押圧位置を検出する機能と、押圧力を検出する機能とを有している。なお、図1は、タッチパネルの概略断面図である。
1. First Embodiment (1) Structure of Touch
タッチパネル1は、保護層5を有している。保護層5の第1面が指がタッチする入力面になっている。保護層5は、後述する電極パターンを保護するための層であり、指と電極パターンが導通するのを防止したり、電極パターンの損傷を防止したりする機能を有している。なお、保護層5は任意の部材であり、省略可能である。
保護層5は、加わる衝撃によって破損しない必要があり、例えば、ガラス板、樹脂板などが挙げられる。ガラス板の材料としては、化学強化ガラスが好ましく、樹脂板の材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が好ましい。
The
The
タッチパネル1は、第1絶縁体7、弾性体9と、第2絶縁体11と、第1電極パターン13と、複数の第2電極パターン15と、第3電極パターン17とを有している。
第1絶縁体7及び第2絶縁体11は、積層して設けられている。具体的には、第1絶縁体7は、保護層5の第1面と反対側の第2面に設けられている。第2絶縁体11は、第1絶縁体7の保護層5と反対側の面に設けられている。
弾性体9は、第1絶縁体7と第2絶縁体11との間に設けられている。弾性体9は、例えば保護層5が指で押されたときに弾性変形可能な部材である。それに対して、第1絶縁体7及び第2絶縁体11は、例えば保護層5が指で押されたときにほとんど弾性変形しない又はわずかしか変形しない部材である。
The
The
The
第1電極パターン13は、第1絶縁体7の第2面(保護層5側の面)に設けられる。複数の第2電極パターン15は、第1絶縁体7の第2面(弾性体9側の面)に設けられる。これにより、第2電極パターン15は、第1電極パターン13との間で絶縁性を保ち且つ第1電極パターン13と交差して配置される。第1電極パターン13及び第2電極パターン15は、引き出し配線(図示せず)によって接続端子(図示せず)に至るまで引き出される。
第3電極パターン17は、弾性体9と第2絶縁体11との間に設けられる。
The
The
第1電極パターン13は、図2に示すように、図のX方向に並んだX方向電極である。第2電極パターン15は、図3に示すように、図のY方向に並んだY方向電極である。第3電極パターン17は、図4に示すように、第1電極パターン13と第2電極パターン15を覆うように全面的に形成されている。図2は、第1電極パターンの概略平面図である。図3は、第2電極パターンの概略平面図である。図4は、第3電極パターンの概略平面図である。
As shown in FIG. 2, the
第1電極パターン13、第2電極パターン15、及び第3電極パターン17のレイアウトを、図2〜4を用いてさらに詳細に説明する。第1電極パターン13及び第2電極パターン15は、いわゆるダイヤモンドパターンである。
第1電極パターン13は、Y方向に延びかつX方向に並んだ複数の第1電極13a(x0、x1、x2、、、、xn)を有している。各第1電極13aは、複数の菱形電極21と、この菱形電極21同士を図中縦方向(Y方向)に接続する複数の接続配線23とを備えている。第2電極パターン15は、X方向に延びかつY方向に並んだ複数の第2電極15a(y0、y1、y2、、、、ym)を有している。各第2電極15aは、複数の菱形電極31と、この菱形電極31同士を図中横方向(X方向)に接続する複数の接続配線33とを備えている。複数の第1電極13aと複数の第2電極15aは、平面視で複数の交点を形成している。第3電極パターン17は、前述したように弾性体9と第2絶縁体11との間に全面的に形成されており、全面電極17aを構成している。第3電極パターンはメッシュ状であってもよい。
第1電極13a同士に隙間が確保されており、さらに、第2電極15a同士の間に隙間が確保されている。
The layout of the
The
A gap is secured between the
図5に示すように、平面視において、菱形電極21と菱形電極31との配置関係は相補的である。つまり、菱形電極21をマトリクス状に配列する場合に生じる菱形形状の隙間を埋めるように、複数の菱形電極31は配列されている。言い換えると、複数の第1電極13a(x0、x1、x2、、、、xn)及び複数の第2電極15a(y0、y1、y2、、、、ym)は、入力面側からも第3電極パターン17側からも大部分が露見されている。なお、図5は、第1電極パターンと第2電極パターンを重ね合わせた状態の概略平面図である。
As shown in FIG. 5, the arrangement relationship between the
以上に述べたようにX方向電極及びY方向電極が平面視して交点を形作るように配置されているので、交点の相互容量を測定することによって、指の接触位置とその押圧力が検出できる。つまり、指が第1電極13aおよび第2電極15aに近づくと、接触位置に近い交点の相互容量が変化し、さらに押圧によっても、弾性体が変形し第1電極13aおよび第2電極15aが第3電極パターン17に近づくことでその交点の相互容量が変化するので、それを検出することで指の接触位置とその押圧力が検出できる。なお、交点の相互容量とは、第1電極13aのうち任意の1つの電極xiと第2電極15aのうち任意の1つの電極yiの間の静電容量のことである。
As described above, since the X-direction electrode and the Y-direction electrode are arranged so as to form an intersection point in plan view, the contact position of the finger and its pressing force can be detected by measuring the mutual capacitance of the intersection point. . That is, when the finger approaches the
絶縁体として用いられる基材フィルムの材料としては、透明性を有するポリエステル(PET)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリアクリル(PAC)、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などのフィルム、又はそれらの積層体などが用いられる。シクロオレフィンポリマー(COP)も利用可能である。なお、絶縁体は不透明であってもよい。
基材フィルムの厚さは、通常、各フィルムの単独厚で20μm以上、各フィルムの合計厚が500μm以下とされている。単独厚が20μmに満たないとフィルム製造時のハンドリングが難しく、合計厚が500μmを超えると透光性が低下するからである。
As a material for the base film used as an insulator, transparent polyester (PET), polyimide (PI), polyethersulfone (PES), polyetheretherketone (PEEK), polycarbonate (PC), polypropylene ( PP), polyamide (PA), polyacrylic (PAC), norbornene-based thermoplastic transparent resin films, or laminates thereof are used. Cycloolefin polymers (COP) can also be used. Note that the insulator may be opaque.
The thickness of the base film is usually 20 μm or more as a single thickness of each film, and the total thickness of each film is 500 μm or less. If the single thickness is less than 20 μm, handling during film production is difficult, and if the total thickness exceeds 500 μm, the translucency is lowered.
第1電極パターン13、第2電極パターン15及び第3電極パターン17の材料としては、80%以上の光線透過率(透光性)及び数mΩから数百Ωの表面抵抗値(導電性)を示すことが好ましく、例えば、酸化インジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物(ITO)、錫アンチモン酸等の金属酸化物や、金、銀、銅、白金、パラジウム、アルミニウム、ロジウム等の金属などで成膜することができる。これらの材料からなる第1電極パターン13及び第2電極パターン15の形成方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のPVD法、あるいはCVD法、塗工法等で透明導電膜を形成した後にエッチングによりパターニングする方法や、印刷法等がある。
As materials for the
弾性体9の弾性率は、0.001MPa〜10MPaの範囲にあることが好ましい。
弾性体9の材料は、シリコーン、ポリウレタンであってもよい。
弾性体9の厚みは、10μm〜2000μmの範囲にあることが好ましく、50μm〜1000μmの範囲にあることがさらに好ましい。
The elastic modulus of the
The material of the
The thickness of the
(2)タッチパネル装置の制御構成
図6を用いて、タッチパネル装置3の制御構成を説明する。図6は、タッチパネル装置の制御構成図である。
タッチパネル装置3は、静電容量検出回路51を有している。静電容量検出回路51には、複数の第1電極13a(x0、x1、x2、、、、xn)及び複数の第2電極15a(y0、y1、y2、、、、ym)が接続されている。これにより、静電容量検出回路51は、第1電極パターン13と第2電極パターン15の交点の相互容量を検出可能である。具体的には、静電容量検出回路51は、複数の第1電極13aを送信電極として電圧パルスを順次印加し、複数の第2電極15aを受信電極として受信強度を測定することにすることで、各電極交点における相互容量の変化を検出する。その後、静電容量検出回路51は、各交点のレベル信号を制御部55に出力する。
(2) Control Configuration of Touch Panel Device The control configuration of the
The
タッチパネル装置3は、インピーダンス回路53を有している。インピーダンス回路53は、第3電極パターン17に接続され、基準電位VRと第3電極パターン17との間のインピーダンスを変更可能である。なお、基準電位VRは、グランド(GND)又は他の固定電位である。インピーダンス回路53の具体例を、図7A(第1例)と図7B(第2例)を用いて説明する。
図7Aに示す第1例では、インピーダンス回路53Aは、全面電極17aと基準電位VRとの間に設けられた第1スイッチSW1を有している。第1スイッチSW1は、全面電極17aと基準電位VRを接続(低インピーダンス状態)及び遮断する(高インピーダンス状態)。
The
In the first example shown in FIG. 7A, the
図7Bに示す第2例では、インピーダンス回路53Bは、基準電位VRに並列に接続された第1インピーダンスZ1と第2インピーダンスZ2とを有している。インピーダンス回路53Bは、さらに、全面電極17aと第1インピーダンスZ1及び第2インピーダンスZ2とのの間に設けられた第2スイッチSW2を有している。第2スイッチSW2は、全面電極17aを第1インピーダンスZ1(低インピーダンス状態)に接続した状態と第2インピーダンスZ2(高インピーダンス状態)に接続した状態との間で接続を切り替える。つまり、全面電極17aと基準電位VRとの間に接続されるインピーダンスが変更可能になっている。なお、この実施例では、第1インピーダンスZ1の値が十分に小さいことが望ましく、第2インピーダンスZ2の値が第1インピーダンスZ1の値に比べて十分に大きいことが望ましい。
なお、第1スイッチ及び第2スイッチは、例えば、トランジスタ、アナログスイッチ、リレー、トライアック、サイリスタなどによって実現される。
In the second example shown in FIG. 7B, the
The first switch and the second switch are realized by, for example, a transistor, an analog switch, a relay, a triac, a thyristor, or the like.
タッチパネル装置3は、制御部55を有している。制御部55は、例えば、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータである。制御部55には、静電容量検出回路51とインピーダンス回路53が接続されている。制御部55は、静電容量検出回路51による静電容量の検出タイミングと、インピーダンス回路53の切り替えタイミングとを制御する。
制御部55は、押圧位置算出回路61を有している。押圧位置算出回路61は、静電容量検出回路51からの各交点における相互容量の変化を示すレベル信号に基づいて、押圧位置を算出する装置である。押圧位置の算出技術は公知であるので、説明を省略する。
The
The
制御部55は、押圧力算出回路63を有している。押圧力算出回路63は、静電容量検出回路51からの各交点における相互容量の変化を示すレベル信号に基づいて、押圧力を算出する。本実施形態の特徴としては、押圧力算出回路63は、インピーダンス回路53が高インピーダンスの場合の静電容量と、インピーダンス回路53が低インピーダンスの場合の静電容量とを用いた演算によって、交点における押圧力を算出する。これについては後に詳細に説明する。
制御部55は、インピーダンス変更制御回路65を有している。インピーダンス変更制御回路65は、インピーダンス回路53のインピーダンスを高低2段階に変更する。
The
The
制御部55は、メモリ67を有している。メモリ67は、プログラム及びデータを保存可能な装置である。なお、メモリ67は制御部55以外の装置に存在してもよい。
押圧位置算出回路61、押圧力算出回路63及びインピーダンス変更制御回路65は、例えば、制御部55におけるプログラムの実行によって実現される機能である。また、これらは独立したIC等のハードウェアによって実現されてもよい。
The
The pressing
以下、タッチパネル装置3のタッチ検出動作を概略的に説明する。
この装置では、例えば指が保護層5を押す(つまり、第1絶縁体7を押す)と、静電容量検出回路51が、第1電極パターン13と第2電極パターン15の交点に発生する静電容量を検出する。これにより、押圧位置算出回路61が押圧位置を検出する。
Hereinafter, the touch detection operation of the
In this apparatus, for example, when a finger presses the protective layer 5 (that is, presses the first insulator 7), the electrostatic
また、インピーダンス変更制御回路65が、インピーダンス回路53のインピーダンスを高低2段階に変更し、さらに、押圧力算出回路63が、インピーダンス回路53が高インピーダンスの場合の静電容量と、インピーダンス回路53が低インピーダンスの場合の静電容量とを用いた演算によって、押圧力を算出する。
この結果、押圧力検出機能を有するタッチパネル装置3において、簡単な構造によって小さな押圧力でもタッチされた位置を検出可能になる。
In addition, the impedance
As a result, in the
静電容量検出回路51による静電容量を検出する動作は、インピーダンス回路53が高インピーダンスの状態で各交点の静電容量を検出する第1測定ステップと、インピーダンス回路53が低インピーダンスの状態で各交点の静電容量を検出する第2測定ステップとを含んでいてもよい。押圧力算出回路63による押圧力を算出する動作は、第1測定ステップ及び第2測定ステップの終了後に、行われる。
この装置では、押圧力算出回路63による押圧力を算出する動作は、上記の第1測定ステップ及び第2測定ステップの後に行われるので、演算効率が良くなる。
The operation of detecting the capacitance by the
In this apparatus, since the operation of calculating the pressing force by the pressing
(3)交点における相互容量の変化原理
図8、図9及び図10を用いて、第1電極13aの1つである電極xiにおける相互容量C1ijと(0<=i<=n,0<=j<=m)第2電極15aの1つである電極yjにおける相互容量C2ij(0<=i<=n,0<=j<=m)が、指の接触や押し込みよる弾性体9の変形によってどのように変化するかを模式的に説明する。図8〜図10は、タッチパネルにおける電気力線を示す概略断面図である。
(3) change principle diagram 8 of a mutual capacitance at the intersection, with reference to FIGS. 9 and 10, the mutual capacitance C1 ij and in which is one electrode xi of the
図8に示すように、タッチパネル装置3に指が触れていない状態でのC1ijとC2ijをそれぞれ、C1REF ijとC2REF ijと表現する。これらの値は、タッチパネル装置3を含む電子機器の電源がONになった直後など明らかにタッチが無い状態で測定して、制御部55のメモリ67に記憶されている。
なお、ここでは、電極xi及び電極yjからの電気力線が第2電極パターン15を覆って、第3電極パターン17まで伸びていることが重要である。そのような現象を可能にするためには、第2電極パターン15の第2電極15a同士の間の複数の隙間に第1電極パターンの少なくとも一部が存在するように構成することが必要である。
As illustrated in FIG. 8, C1 ij and C2 ij when the finger is not touching the
Here, it is important that the lines of electric force from the electrode xi and the electrode yj cover the
図9に示すように、指が例えば保護層5に触れると指が電気力線を遮る分だけ、相互容量C1ijと相互容量C2ijは変化する。指が保護層5に軽く触れた状態で弾性体9の変形が生じていない場合は、変化量はインピーダンス回路53に関係ないので、相互容量C1ijと相互容量C2ijは同じ量だけ変化する。その変化量をΔCFNG ijとすると、この時の各交点の相互容量C1A ijとC2A ijは、下記のように表現される。
C1A ij=C1REF ij+ΔCFNG ij・・・・(式1)
C2A ij=C2REF ij+ΔCFNG ij・・・・(式2)
となる。
As shown in FIG. 9, when the finger touches the
C1 A ij = C1 REF ij + ΔC FNG ij (formula 1)
C2 A ij = C2 REF ij + ΔC FNG ij (formula 2)
It becomes.
図10に示すように、指が保護層5を強く押し込んだ場合は、その力に応じて弾性体9が変形し、電極xiと電極yjは第3電極パターン17(全面電極17a)に近づくことによって、さらに相互容量が変化する。変化量は、インピーダンス回路53の第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2が低インピーダンス状態又は高インピーダンス状態を実現している場合に、低インピーダンス状態の場合をΔC1FS jjと高インピーダンス状態の場合をΔC2FS ijとおく。この変化量は、全面電極17aのインピーダンス状態(図7Aの第1例では基準電位VRに接続されるか又はされないかであり、図7Bの第2例では第1インピーダンスZ1に接続されるか又は第2インピーダンスZ2に接続されるかである)によって、互いに異なる値になる。そして、この時の各交点の相互容量C1B ijとC2B ijは、以下のように表される。
As shown in FIG. 10, when the finger strongly presses the
C1B ij=C1REF ij+ΔCFNG ij+ΔC1FS ij・・・・・・・(式3)
C2B ij=C2REF ij+ΔCFNG ij+ΔC2FS ij・・・・・・・(式4)
このとき、C2B ij−C1B ijを計算すると、下記のようになる。
C2B ij−C1B ij=C1REF ij−C2REF ij+ΔC2FS ij−ΔC1FS ij
・・・・(式5)
C1 B ij = C1 REF ij + ΔC FNG ij + ΔC1 FS ij (formula 3)
C2 B ij = C2 REF ij + ΔC FNG ij + ΔC2 FS ij (formula 4)
In this case, when calculating the C2 B ij -C1 B ij, it is as follows.
C2 B ij -C1 B ij = C1 REF ij -C2 REF ij + ΔC2 FS ij -ΔC1 FS ij
... (Formula 5)
ここで、C1REF ij−C2REF ijは一定値である。また、ΔC1FS ijは、基準電位VRに接続されているので負の値であり、押圧力が大きい(つまり、変形が大きい)と一意的に絶対値が大きくなる。ΔC2FS ijは、ΔC1FS ijよりも正に大きい値であり、押圧力が大きくなる(つまり、変形が大きくなる)と、一意的に絶対値が大きくなる。つまり、ΔC2FS ij−ΔC1FS ijは、押圧力が大きくなる(つまり、変形が大きくなる)と、一意的に大きくなる。よって、C2B ij−C1B ijを用いて、押圧力を検出できる。
このように、押圧力が小さい時は、式1または式2に示す通り、C1A ijまたはC2A ijの検出により、押圧位置が検出でき、押圧力が十分大きいときは、式5から、C2B ij−C1B ijの計算により、押圧力をさらに検出できると言える。
Here, C1 REF ij -C2 REF ij is a constant value. Further, .DELTA.C1 FS ij is because it is connected to the reference potential V R is a negative value, the pressing force is large (i.e., deformation is large) uniquely absolute value increases with. ΔC2 FS ij is a value that is positively larger than ΔC1 FS ij , and when the pressing force increases (that is, deformation increases), the absolute value uniquely increases. That is, ΔC2 FS ij −ΔC1 FS ij uniquely increases when the pressing force increases (that is, deformation increases). Thus, by using the C2 B ij -C1 B ij, it can detect the pressing force.
Thus, when the pressing force is small, as shown in
(4)押圧位置及び押圧力の検出制御 図11を用いて、静電容量検出回路51、制御部55によるタッチパネル1のタッチ検出制御動作を説明する。図11は、タッチパネル装置の制御動作を示すフローチャートである。
最初に、制御部55は、静電容量検出回路51からのレベル信号に基づいて、タッチの有無を判断する(ステップS1)。
(4) Detection control of pressing position and pressing force Touch detection control operation of the
First, the
タッチされたと判断されれば(ステップS1でYes)、インピーダンス変更制御回路65が、インピーダンス回路53Aを低インピーダンス状態にする(ステップS2)。 具体的には、図7Aの第1例では、第1スイッチSW1によって全面電極17aが基準電位VRに接続される。図7Bの第2例では、第2スイッチSW2によって、全面電極17aが第1インピーダンスZ1に接続される。
このようにインピーダンス回路53を低インピーダンス状態にしつつ、静電容量検出回路51が、各交点の相互容量C1ijを測定する(ステップS3)。各交点の相互容量C2ijの値は、制御部55のメモリ67に保存される。
If it is determined that the touch has been made (Yes in step S1), the impedance
In this way, the
次に、インピーダンス変更制御回路65が、インピーダンス回路53を高インピーダンス状態にする(ステップS4)。具体的には、図7Aの第1例では、第1スイッチSW1によって全面電極17aが基準電位VRからOFFされる。図7Bの第2例では、第2スイッチSW2によって、全面電極17aが第2インピーダンスZ2に接続される。
このようにインピーダンス回路53を高インピーダンス状態にしつつ、静電容量検出回路51が、各交点の相互容量C2ijを測定する(ステップS5)。各交点の相互容量C1ijの値は、制御部55のメモリ67に保存される。
各交点の相互容量C1ijの値とC2ijの検出の順序は前記実施例に限定されない。
Next, the impedance
In this way, the
The order of detection of the mutual capacitance C1 ij at each intersection and C2 ij is not limited to that in the above embodiment.
次に、押圧力算出回路63が、各交点の相互容量C1ij及び相互容量C2ijを用いて、各交点に関する演算を行う(ステップS6)。これにより、各交点での演算結果が得られる。
最後に、制御部55は、押圧位置算出回路61及び押圧力算出回路63によって、タッチの押圧位置及び押圧力をそれぞれ決定する(ステップS7)。
Next, the pressing
Finally, the
図12を用いて、ステップS3の各交点の容量値測定制御を説明する。図12は、各交点の静電容量値測定動作を示すフローチャートである。
最初に、ある交点の相互容量C1ijを測定する(ステップS11)。具体的には、静電容量検出回路51が、第1電極13aの1本にパルス信号を入力し、その状態で第2電極15aの1本からの信号を検出する。
The capacitance value measurement control at each intersection in step S3 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the capacitance value measuring operation at each intersection.
First, the mutual capacitance C1ij at a certain intersection is measured (step S11). Specifically, the
検出された相互容量C1ijの値は、制御部55に送られて、メモリ67に保存される(ステップS12)。
次に、全ての交点で相互容量が検出されたか否かが判定される(ステップS13)。相互容量が検出されていない交点があれば(ステップS13でNo)、プロセスはステップS11に戻る。全ての交点で相互容量が測定されれば(ステップS13でYes)、プロセスは終了する。
The detected value of the mutual capacitance C1 ij is sent to the
Next, it is determined whether or not mutual capacitance has been detected at all intersections (step S13). If there is an intersection where no mutual capacitance has been detected (No in step S13), the process returns to step S11. If the mutual capacitance is measured at all intersections (Yes in step S13), the process ends.
図13を用いて、ステップS5の各交点の容量値測定制御を説明する。図13は、各交点の静電容量値測定動作を示すフローチャートである。
最初に、ある交点の相互容量C2ijを測定する(ステップS14)。具体的には、静電容量検出回路51が、第1電極13aの1本にパルス信号を入力し、その状態で第2電極15aの1本からの信号を検出する。
The capacitance value measurement control at each intersection in step S5 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing a capacitance value measuring operation at each intersection.
First, the mutual capacitance C2ij at a certain intersection is measured (step S14). Specifically, the
検出された相互容量C2ijの値は、制御部55に送られて、メモリ67に保存される(ステップS15)。
次に、全ての交点で相互容量が検出されたか否かが判定される(ステップS16)。相互容量が検出されていない交点があれば(ステップS16でNo)、プロセスはステップS14に戻る。全ての交点で相互容量が測定されれば(ステップS16でYes)、プロセスは終了する。
The detected value of the mutual capacitance C2ij is sent to the
Next, it is determined whether or not mutual capacitance has been detected at all intersections (step S16). If there is an intersection where no mutual capacitance has been detected (No in step S16), the process returns to step S14. If the mutual capacitance is measured at all intersections (Yes in step S16), the process ends.
図14を用いて、図11のステップS6である測定値の演算を詳細に説明する。図14は、測定値の演算動作を示すフローチャートである。
最初に、押圧力算出回路63が、ある交点の相互容量C2ijから相互容量C1ijを引く計算を行う(ステップS17)。
次に、押圧力算出回路63が、その結果をメモリ67に保存する(ステップS18)。
全ての交点について演算が行われたか否かを判断する(ステップS19)。演算が行われていない交点があれば(ステップS19でNo)、プロセスはステップS17に戻る。全ての交点について演算が行われれば(ステップS19でYes)、プロセスは終了する。
The calculation of the measurement value, which is step S6 in FIG. 11, will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing the calculation operation of the measurement value.
First, the pressing
Next, the pressing
It is determined whether or not calculation has been performed for all intersections (step S19). If there is an intersection that has not been calculated (No in step S19), the process returns to step S17. If the calculation is performed for all intersection points (Yes in step S19), the process ends.
(5)実施例
保護層をガラス、弾性体の弾性係数を0.01MPaとした場合の条件で、FEMシミュレーションを行った。具体的には、ガラス面中央を0〜4Nで押圧し、押圧箇所に交点を有するX方向電極とY方向電極と間の容量の変化を算出した。以下、その結果を図15を用いて説明する。図15は、実施例のシミュレーション結果を示す表である。
図15に示すように、押圧力が大きくなるにつれて、C1ijが小さくなり、逆にC2ijが大きくなり、その結果、C2ij−C1ijが大きくなっていく。このようにして、C2ij−C1ijの演算により押圧力を算出できる。
(5) Example FEM simulation was performed under the conditions when the protective layer was glass and the elastic coefficient of the elastic body was 0.01 MPa. Specifically, the center of the glass surface was pressed at 0 to 4N, and the change in capacitance between the X direction electrode and the Y direction electrode having an intersection at the pressed position was calculated. Hereinafter, the result will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a table showing simulation results of the examples.
As shown in FIG. 15, as the pressing force increases, C1 ij decreases and conversely C2 ij increases. As a result, C2 ij −C1 ij increases. In this manner, the pressing force can be calculated by calculating C2 ij −C1 ij .
2.第2実施形態
第1実施形態では、第2実施形態の2回目の交点の容量値を測定する際に全ての交点について測定を行ったが、本発明はその実施形態に限定されない。
図16を用いて、第2実施形態の2回目の交点の容量値を測定する方法を説明する。図16は、第2実施形態における、タッチパネル装置の制御動作を示すフローチャートである。
2. Second Embodiment In the first embodiment, when measuring the capacitance value of the second intersection in the second embodiment, the measurement is performed for all the intersections, but the present invention is not limited to that embodiment.
A method for measuring the capacitance value at the second intersection in the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart showing the control operation of the touch panel device in the second embodiment.
静電容量検出回路51は、第1測定ステップ及び第2測定ステップのうち先に実行したステップの結果に基づいて、後に実行するステップにおいて測定を行う交点を選択する。
具体的には、先に実行する実行するステップである図16のステップS3の後に、次の測定を行う交点を選択する(ステップS10)。これは、先の測定結果に基づいて後の測定が必要な交点を選択することを意味する。つまり、押圧点では無いことが明らかな交点は、後の測定の対象とはしない。具体的には、例えば、押圧位置の可能性がある又は押圧位置に関連がある交点のみが選択される。
この結果、後に実行する測定ステップであるステップS5において測定を行う交点の数が少なくなるので、静電容量検出の動作及び時間が短くなる。
The
Specifically, after step S3 of FIG. 16, which is the step to be executed first, an intersection point for the next measurement is selected (step S10). This means that an intersection point that requires later measurement is selected based on the previous measurement result. That is, an intersection point that is clearly not a pressing point is not a target for subsequent measurement. Specifically, for example, only intersections that have a possibility of a pressing position or are related to the pressing position are selected.
As a result, since the number of intersections to be measured in step S5, which is a measurement step to be executed later, is reduced, the operation and time for detecting the capacitance are shortened.
3.第3実施形態
第2絶縁体は、画像表示面の偏光板からなっていてもよい。
第3実施形態では、図17に示すように、表示部71(液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなど)の表面には偏光板73が設けられており、偏光板73が第1実施形態の第2絶縁体として機能している。図17は、第3実施形態における、タッチパネルの概略断面図である。
この装置では、部品点数が少なくなり、それにより構造が簡単になる。
3. Third Embodiment The second insulator may be a polarizing plate on the image display surface.
In the third embodiment, as shown in FIG. 17, a
In this device, the number of parts is reduced, thereby simplifying the structure.
4.他の実施形態
以上、本発明の一又は複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
第1電極パターン及び第2電極パターンは前述のダイヤモンドパターンに限定されず、静電容量方式のタッチパネルを実現する公知のパターンを使用可能である。例えば、三角形、四角形等の他の形状の電極を用いて用いてもよい。
4). Other Embodiments Although one or more embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
The first electrode pattern and the second electrode pattern are not limited to the aforementioned diamond pattern, and a known pattern that realizes a capacitive touch panel can be used. For example, you may use using electrodes of other shapes, such as a triangle and a quadrangle.
各層の積層順序及び他の層の有無は、前記実施形態に限定されない。第1電極パターン及び第2電極パターンはそれぞれ別の基材フィルムに設けられてもよい。また、必要に応じて他の層が設けられてもよい。
各層の材料及び厚みは、前記実施形態に限定されない。
制御構成は前記実施形態に限定されない。
制御フローチャートは前記実施形態に限定されない。具体的には、複数のステップの順序及び有無は特に限定されない。特に、前後して説明されたステップは、すべて同時に又は一部同時に行われてもよい。
The stacking order of each layer and the presence / absence of other layers are not limited to the above embodiment. The first electrode pattern and the second electrode pattern may be provided on different base films. Moreover, another layer may be provided as needed.
The material and thickness of each layer are not limited to the above embodiment.
The control configuration is not limited to the above embodiment.
The control flowchart is not limited to the above embodiment. Specifically, the order and presence / absence of the plurality of steps are not particularly limited. In particular, the steps described before and after may be performed all simultaneously or partly simultaneously.
本発明は、タッチパネル装置、特に、押圧力検出機能を有するタッチパネル装置に広く適用できる。 The present invention can be widely applied to touch panel devices, in particular, touch panel devices having a pressing force detection function.
1 :タッチパネル
3 :タッチパネル装置
7 :第1絶縁体
9 :弾性体
11 :第2絶縁体
13 :第1電極パターン
13a :第1電極
15 :第2電極パターン
15a :第2電極
17 :第3電極パターン
51 :静電容量検出回路
53 :インピーダンス回路
55 :制御部
61 :押圧位置算出回路
63 :押圧力算出回路
65 :インピーダンス変更制御回路
67 :メモリ
71 :表示部
73 :偏光板
1: Touch panel 3: Touch panel device 7: First insulator 9: Elastic body 11: Second insulator 13:
Claims (4)
前記第1絶縁体と前記第2絶縁体との間に設けられ、前記第1絶縁体及び前記第2絶縁体のそれぞれより剛性が低い弾性体と、
前記第1絶縁体の前記第2絶縁体との反対側の面に設けられた、複数の第1電極を有する第1電極パターンと、
前記第1絶縁体と前記弾性体との間に設けられた、前記複数の第1電極に対して平面視で複数の交点を形成するように形成された複数の第2電極を有する第2電極パターンと、
前記弾性体と前記第2絶縁体との間に全面的に設けられた、第3電極パターンと、
前記第3電極パターンに接続され、基準電位と前記第3電極パターンとの間のインピーダンスを変更可能なインピーダンス回路と、
前記インピーダンス回路のインピーダンスを高低2段階に変更するインピーダンス変更制御回路と、
前記第1電極パターンと前記第2電極パターンの交点に発生する静電容量を検出する静電容量検出回路と、
前記インピーダンス回路が高インピーダンスの場合の前記静電容量と、前記インピーダンス回路が低インピーダンスの場合の前記静電容量とを用いた演算によって、前記交点における前記押圧力を算出する押圧力算出回路と、
を備えた押圧力を検出可能なタッチパネル装置。 A first insulator and a second insulator provided in a stack;
An elastic body provided between the first insulator and the second insulator, and having a lower rigidity than each of the first insulator and the second insulator;
A first electrode pattern having a plurality of first electrodes provided on a surface of the first insulator opposite to the second insulator;
A second electrode having a plurality of second electrodes provided between the first insulator and the elastic body so as to form a plurality of intersections in plan view with respect to the plurality of first electrodes. With patterns,
A third electrode pattern provided on the entire surface between the elastic body and the second insulator;
An impedance circuit connected to the third electrode pattern and capable of changing an impedance between a reference potential and the third electrode pattern;
An impedance change control circuit for changing the impedance of the impedance circuit in two stages of high and low;
A capacitance detection circuit for detecting a capacitance generated at an intersection of the first electrode pattern and the second electrode pattern;
A pressing force calculation circuit that calculates the pressing force at the intersection point by calculation using the capacitance when the impedance circuit is high impedance and the capacitance when the impedance circuit is low impedance;
A touch panel device capable of detecting a pressing force.
前記押圧力算出回路による前記押圧力を算出する動作は、前記第1測定ステップ及び前記第2測定ステップの終了後に、行われる、請求項1に記載のタッチパネル装置。 The operation of measuring the capacitance by the capacitance detection circuit includes a first measurement step in which the capacitance at each intersection is measured while the impedance circuit is in a high impedance state, and the impedance circuit is in a low impedance state. A second measuring step for measuring the capacitance at each intersection;
The touch panel device according to claim 1, wherein the operation of calculating the pressing force by the pressing force calculation circuit is performed after completion of the first measurement step and the second measurement step.
The touch panel device according to claim 1, wherein the second insulator is a polarizing plate having an image display surface.
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---|---|---|---|---|
JP2010061405A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Rohm Co Ltd | Capacitance sensor, detection circuit thereof, input device, and control method of capacity sensor |
JP2013529803A (en) * | 2010-06-11 | 2013-07-22 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Touch position sensor with force measurement |
WO2013161867A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | シャープ株式会社 | Touch panel module, electronic device and method for driving touch panel module |
WO2014080924A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | 学校法人福岡大学 | Proximity/contact sensor |
JP2015111391A (en) * | 2013-11-11 | 2015-06-18 | Nltテクノロジー株式会社 | Piezoelectric sheet, touch panel using the same, and input/output device using these |
JP2015170178A (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 日本写真印刷株式会社 | Pressure-sensitive sensor and touch panel |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010061405A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Rohm Co Ltd | Capacitance sensor, detection circuit thereof, input device, and control method of capacity sensor |
JP2013529803A (en) * | 2010-06-11 | 2013-07-22 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Touch position sensor with force measurement |
WO2013161867A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | シャープ株式会社 | Touch panel module, electronic device and method for driving touch panel module |
WO2014080924A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | 学校法人福岡大学 | Proximity/contact sensor |
JP2015111391A (en) * | 2013-11-11 | 2015-06-18 | Nltテクノロジー株式会社 | Piezoelectric sheet, touch panel using the same, and input/output device using these |
JP2015170178A (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 日本写真印刷株式会社 | Pressure-sensitive sensor and touch panel |
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