CN111492333B - 静电传感器 - Google Patents
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Abstract
静电传感器对接近的被检测物的位置进行检测,其特征在于,所述静电传感器具有第一电极组,其具有多个电极;第二电极组,其具有多个与第一电极组的电极相邻的电极;检测电路,其与从第一电极组的电极以及第二电极组的电极选择出的电极分别连接,且具有第一交流电源和电流测定部;第二交流电源,其与未从第一电极组的电极以及第二电极组的电极选择出的非选择的电极连接;以及控制部,在第一交流电源中产生的交流与在第二交流电源中产生的交流是相同频率且是相同相位,控制部从第一电极组的电极以及第二电极组的电极依次选择与检测电路连接的电极并将其与检测电路连接,从而基于在检测电路的电流测定部检测出的电流检测被检测物的位置。
Description
技术领域
本发明涉及静电传感器。
背景技术
触摸传感器是对使用手指、笔等指示的位置坐标或指示的动作进行检测的装置,如今,触摸传感器作为输入操作信息的操作输入装置而被用于各种用途。对于这样的触摸传感器,已知有电阻膜式、静电电容式、光学检测式等。静电电容式的触摸传感器、即静电传感器通过对导体、人体的一部分接近导电性的物质时的静电电容的变化进行检测,并检测导体、人体的一部分的位置来输入操作信息。
然而,作为这样的静电电容式的触摸传感器,存在具有格子状的电极图案的触摸传感器,其在检测电路中对在导体、人体的一部分接近时产生的静电电容的微弱的变化进行检测,并算出触摸传感器中的位置坐标。作为格子状的电极图案,存在由在X方向上连结菱状的电极图案而成的图案、以及在Y方向上连结菱状的电极图案而成的图案形成的电极图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-14109号公报
专利文献2:日本专利第5698846号公报
专利文献3:日本专利第6038368号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在这样的静电电容式的触摸传感器中,谋求检测灵敏度更高的触摸传感器。例如,考虑到将触摸传感器搭载于机动车的车内且由驾驶员进行操作的情况,优选一种静电电容式的触摸传感器,不仅能够在驾驶员的手指等直接触摸该传感器的情况下进行检测,在驾驶员以戴着手套的状态触摸该传感器的情况下也能够进行检测。
因此,谋求检测灵敏度更高的静电传感器。
用于解决课题的方案
根据本实施方式的一观点,静电传感器对接近的被检测物的位置进行检测,其特征在于,所述静电传感器具有第一电极组,其具有多个电极;第二电极组,其具有多个与所述第一电极组的电极相邻的电极;检测电路,其与从所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极选择出的电极分别连接,且具有第一交流电源和电流测定部;第二交流电源,其与未从所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极选择出的非选择的电极连接;以及控制部,在所述第一交流电源中产生的交流与在所述第二交流电源中产生的交流是相同频率且是相同相位,所述控制部从所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极依次选择与所述检测电路连接的电极并将其与所述检测电路连接,从而基于在所述检测电路的电流测定部检测出的电流检测所述被检测物的位置。
发明效果
根据本发明的静电传感器,能够提高检测灵敏度。
附图说明
图1是触摸传感器的构造图。
图2是触摸传感器的说明图(1)。
图3是触摸传感器的剖视图。
图4是触摸传感器的说明图(2)。
图5是第一实施方式中的触摸传感器的构造图。
图6是第一实施方式中的触摸传感器的驱动检测部的结构图。
图7是第一实施方式中的触摸传感器的说明图(1)。
图8是第一实施方式中的触摸传感器的剖视图。
图9是第一实施方式中的触摸传感器的说明图(2)。
图10是第二实施方式中的触摸传感器的驱动检测部的结构图。
图11是第一实施方式中的触摸传感器的说明图(2)。
图12是第二实施方式中的触摸传感器的说明图(2)。
图13是第二实施方式中的触摸传感器的说明图(3)。
图14是第三实施方式中的触摸传感器的驱动检测部的结构图。
图15是第三实施方式中的触摸传感器的说明图。
图16是第四实施方式中的触摸传感器的说明图。
图17是第五实施方式中的触摸传感器的结构图。
图18是第五实施方式中的触摸传感器的剖视图。
具体实施方式
以下对具体实施方式进行说明。需要是说明的是,对于相同的构件标注相同的附图标记并省略说明。
〔第一实施方式〕
首先,对具有格子状的电极图案的静电电容式的触摸传感器中的位置检测方法进行说明。如图1所示,具有格子状的电极图案的静电电容式的触摸传感器由X方向的电极11~15、以及Y方向的电极21~25形成。X方向的电极11~15沿X方向连结有多个菱状的电极图案,长度方向为X方向,Y方向的电极21~25沿Y方向连结有多个菱状的电极图案,长度方向为Y方向。X方向的电极11~15沿Y方向依次配置,Y方向的电极21~25沿X方向依次配置,Y方向的电极21~25的菱状的电极图案形成在X方向的电极11~15的菱状的电极图案间的上方。
需要是说明的是,虽然通常X方向的电极11~15由于沿Y方向排列且检测Y坐标而存在被称为Y电极的情况,Y方向的电极21~25由于沿X方向排列且检测X坐标而存在被称为X电极的情况,但方便起见,作为X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25进行说明。另外,在本申请中,存在将X方向的电极11~15记载为第一电极组中的电极,将Y方向的电极21~25记载为第二电极组中的电极的情况。另外,X方向是指沿着X轴方向的方向,Y方向是指沿着Y轴方向的方向,X方向与Y方向正交。与触摸传感器的平面平行的面为XY面,与触摸传感器的平面垂直的方向、即与XY面垂直的方向为Z方向。
对于上述这样的、X方向的电极11~15与Y方向的电极21~25交叉的部分,形成X方向的电极11~15在下而Y方向的电极21~25在上,在该交叉的部分中,在X方向的电极11~15与Y方向的电极21~25之间形成有空间、或未图示的绝缘膜,X方向的电极11~15与Y方向的电极21~25绝缘。
在图1所示的触摸传感器中,各个X方向的电极11~15、以及各个Y方向的电极21~25与驱动检测部30连接,通过基于驱动检测部30的控制,能够对各个X方向的电极11~15、以及各个Y方向的电极21~25施加交流电压。
在进行基于该触摸传感器的手指等的位置检测时,首先,如图2所示,对X方向的电极11~15施加交流电压(网点部)。此时,Y方向的电极21~25处于未施加有电压的浮动状态,或与接地电位等连接。图3是沿图2中的单点划线2A-2B剖切而得的剖视图。在该状态下,对X方向的电极11~15施加交流电压,产生图3的虚线所示那样的朝向与X方向的电极12等的面大致垂直方向的电力线。这样,在X方向的电极11~15中产生电场,因此在使被检测物即手指100等接近触摸传感器的情况下,在手指100等与电极图案之间形成电容,在具有最接近手指100等的电极图案的电极流过最多的电流。因此,通过确定X方向的电极11~15中流过最多电流的电极,能够确定手指100等的Y坐标的位置。
接下来,如图4所示,对Y方向的电极21~25施加交流电压(网点部)。此时,X方向的电极11~15处于未施加有电压的浮动状态,或与接地电位等连接。在该状态下,对Y方向的电极21~25施加交流电压,产生朝向与Y方向的电极21~25的面大致垂直方向的电力线。这样,在Y方向的电极21~25中产生电场,因此在使手指100等接近触摸传感器的情况下,在手指100等与电极图案之间形成电容,在具有最接近手指100等的电极图案的电极流过最多的电流。因此,通过确定Y方向的电极21~25中流过最多电流的电极,能够确定手指100等的X坐标的位置。
这样,通过反复进行交流电压向X方向的电极11~15的施加、交流电压向Y方向的电极21~25的施加,能够连续地检测手指100等的位置,从而能够得知手指100等的动作。
然而,如图3所示,在图1所示的触摸传感器中,产生有从施加有交流电压的X方向的电极12等朝向具有最接近X方向的电极12等的菱状的电极图案的Y方向的电极21、22的电力线的分量。因此,电场分布变弱且检测灵敏度降低、或等电位面在X方向的电极12的菱状的电极图案的周边大幅弯曲,从而指向性不良好,检测位置的精度降低。因此,谋求检测灵敏度更高且位置检测的精度较高的触摸传感器。
(触摸传感器)
接下来,对第一实施方式中的静电传感器即触摸传感器进行说明。如图5所示,在本实施方式中的触摸传感器中,各个X方向的电极11~15、以及各个Y方向的电极21~25与驱动检测部130连接,对各个X方向的电极11~15、以及各个Y方向的电极21~25这双方施加交流电压。
如图6所示,在驱动检测部130的内部具有控制部131、多个检测电路140、141、……、149、屏蔽驱动电路150等。检测电路140、141、……、149用于对从X方向的电极11~15、以及Y方向的电极21~25中选择出的电极分别施加交流电压,并且测量流过的电流。另外,屏蔽驱动电路150用于对X方向的电极11~15、以及各个Y方向的电极21~25中未被选择的电极施加交流电压。
具体而言,检测电路140具有交流电源140a、放大器140b、电流计140c,该检测电路140通过放大器140b将在交流电源140a中产生的交流放大为所希望的振幅,并经由电流计140c进行供给。对于检测电路141、……、149也相同,检测电路141、……、149分别具有交流电源141a、……、149a、放大器141b、……、149b、电流计141c、……、149c,检测电路141、……、149通过放大器141b、……、149b将在交流电源141a、……、149a中产生的交流放大为所希望的振幅,并经由电流计141c、……、149c进行供给。在本申请中,存在将电流计140c、141c、……、149c记载为电流测定部的情况。检测电路140、141、……、149并不限定于该形式,也可以使用使用了运算放大器的电荷放大器等。
另外,屏蔽驱动电路150具有交流电源150a、放大器150b,该屏蔽驱动电路150通过放大器150b将在交流电源150a中产生的交流放大为所希望的振幅,并进行供给。需要是说明的是,在交流电源140a、141a、……、149a中产生的交流与在交流电源150a中产生的交流是相同频率且是相同相位。在本申请中,存在将交流电源140a、141a、……、149a记载为第一交流电源,将交流电源150a记载为第二交流电源的情况。
X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25与驱动检测部130连接,但在驱动检测部130的内部分别设置有用于将上述的电极与检测电路140、141、……、149或屏蔽驱动电路150连接的开关。具体而言,设置有用于将上述的电极与检测电路140、141、……、149连接的开关160a、161 a、……、169a、以及用于将上述的电极与屏蔽驱动电路150连接的开关160b、161 b、……、169b。对于上述的开关,在开关160a、161 a、……、169a闭合时,对应的开关160b、161b、……、169b打开,在开关160a、161 a、……、169a打开时,对应的开关160b、161b、……、169b闭合。
例如,在X方向的电极11连接有开关160a和开关160b,在开关160a连接有检测电路140,在开关160b连接有屏蔽驱动电路150。当开关160a闭合时,X方向的电极11与检测电路140电连接,从而能够通过检测电路140施加交流电压,并通过电流计140c测定流过X方向的电极11的电流。此时,开关160b打开。
在通过本实施方式中的触摸传感器进行手指等的位置检测时,首先,如图7所示,X方向的电极11~15与对应的检测电路140、141等连接,并且Y方向的电极21~25与屏蔽驱动电路150连接。在该状态下,对X方向的电极11~15施加交流电压,并且对Y方向的电极21~25也施加交流电压。在本申请中,存在将与检测电路140、141等连接的电极记载为被选择出的电极,将不与检测电路140、141等连接而与屏蔽驱动电路150连接的电极记载为非选择的电极的情况。图8是沿图7中的单点划线7A-7B剖切而得的剖视图。
在该状态下,对X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25施加交流电压,产生图8的虚线所示那样的朝向与X方向的电极12等以及Y方向的电极21、22等的面大致垂直方向的电力线。这样,在X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25这双方中产生电场,因此在使手指100等接近触摸传感器的情况下,在手指100等与电极图案之间形成电容,在具有最接近手指100等的电极图案的电极流过最多的电流。由于X方向的电极11~15与检测电路140、141等连接,因此通过确定X方向的电极11~15中流过最多电流的电极,能够确定手指100等的Y坐标的位置。
在本实施方式中,如图8所示,由于对与X方向的电极12相邻的Y方向的电极21、22也施加相同振幅的交流电压,因此不会产生从X方向的电极12等朝向Y方向的电极21、22等的电力线,电力线的密度较高,从而能够提高检测灵敏度。另外,由于等电位面不会在X方向的电极12的菱状的电极图案的周边大幅弯曲,因此指向性较高,从而能够提高检测位置的精度。
接下来,如图9所示,Y方向的电极21~25与对应的检测电路149等连接,并且X方向的电极11~15与屏蔽驱动电路150连接。在该状态下,对X方向的电极11~15施加交流电压,并且对Y方向的电极21~25也施加交流电压。因此,对X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25施加交流电压,产生朝向与X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25的面大致垂直方向的电力线。这样,在X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25中产生电场,因此在使手指100等接近触摸传感器的情况下,在手指100等与电极图案之间形成电容,在具有最接近手指100等的电极图案的电极流过最多的电流。由于Y方向的电极21~25与检测电路149等连接,因此通过确定Y方向的电极21~25中流过最多电流的电极,能够确定手指100等的X坐标的位置。
因此,在本实施方式中的触摸传感器中反复进行如下操作:从X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25选择出的电极与检测电路连接,不与检测电路连接的电极、即非选择的电极与屏蔽驱动电路连接。即,在驱动检测部130中,基于控制部131中的控制,从X方向的电极11~15与Y方向的电极21~25中依次选择与检测电路连接的被选择出的电极,并将其与检测电路连接。由此,能够连续地检测手指100等的位置,从而能够得知手指100等的动作。需要是说明的是,在本实施方式中,反复进行图7所示的状态和图9所示的状态,该反复周期为2kHz~5kHz。
因此,在本实施方式中的触摸传感器中,与图1所示的触摸传感器相比,电力线的密度较高,从而能够提高检测灵敏度。另外,由于从X方向的电极11~15的菱状的电极图案、Y方向的电极21~25的菱状的电极图案朝向Z方向的电力线较多,因此指向性较高,从而能够提高检测位置的精度。
另外,在图1所示的触摸传感器中,在水滴等附着在X方向的电极11~15与Y方向的电极21~25之间的情况下,存在将其误检测为来自手指100的操作的情况。然而,在本实施方式中,由于在X方向的电极11~15和Y方向的电极21~25施加有相同振幅的交流电压,且X方向的电极11~15和Y方向的电极21~25为等电位,因此即使在水滴等附着在X方向的电极11~15与Y方向的电极21~25之间的情况下,也能够防止将水滴的附着误检测为来自手指100的操作的情况。
以上,本实施方式中的触摸传感器与图1所示的构造的触摸传感器相比,灵敏度、指向性、由水引起的误检测的防止的效果变高。将该结果在表1中示出。
[表1]
〔第二实施方式〕
接下来,对第二实施方式中的触摸传感器的驱动方法进行说明。本实施方式是图5所示的触摸传感器的驱动方法,且是驱动电路的数量比X方向的电极、Y方向的电极的数量少的情况下的驱动方法。例如,在触摸传感器中的X方向的电极11~15为五根,Y方向的电极21~25为五根的情况下,设置于控制部的驱动电路的数量为四个的情况等。在该情况下,无法将驱动电极同时与所有的X方向的电极11~15连接,并且无法将驱动电极同时与所有的Y方向的电极21~25连接。
具体而言,如图10所示,在驱动检测部230设置有数量比X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25的数量少的四个检测电路140、141、142、143和屏蔽驱动电路150。在驱动检测部230内设置有控制部131,该控制部131能够进行驱动检测部230中的各种控制。
在本实施方式中,在驱动检测部230内设置有选择器260,与驱动检测部230连接的X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25的配线与设置于驱动检测部230内的选择器260连接。另外,在选择器260连接有检测电路140、141、142、143以及屏蔽驱动电路150,从而能够选择并连接X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25与检测电路140、141、142、143以及屏蔽驱动电路150。具体而言,从X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25中选择出的电极与检测电路140、141、142、143连接,未被选择的电极与屏蔽驱动电路150连接。
接下来,基于图11至图13对本实施方式中的触摸传感器的驱动方法进行说明。
在本实施方式中的触摸传感器的驱动方法中,首先,如图11所示,在选择器260中,将X方向的电极11与检测电路140连接,将X方向的电极12与检测电路141连接,将X方向的电极13与检测电路142连接,将X方向的电极12与检测电路143连接,将X方向的电极15、Y方向的电极21~25与屏蔽驱动电路150连接。在该状态下,对X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25施加交流电压,从而能够在与检测电路140~143连接的X方向的电极11~14中,通过设置于各个检测电路140~143的电流计140c~143c测定流过X方向的电极11~14的电流。
接下来,如图12所示,在选择器260中,将X方向的电极15与检测电路140连接,将Y方向的电极21与检测电路141连接,将Y方向的电极22与检测电路142连接,将Y方向的电极23与检测电路143连接,将X方向的电极11~14、Y方向的电极24、25与屏蔽驱动电路150连接。在该状态下,对X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25施加交流电压,从而能够在与检测电路140~143连接的X方向的电极15、Y方向的电极21~23中,通过设置于各个检测电路140~143的电流计140c~143c测定流过X方向的电极15、Y方向的电极21~23的电流。
接下来,如图13所示,在选择器260中,将Y方向的电极24与检测电路140连接,将Y方向的电极25与检测电路141连接,将X方向的电极11~15、Y方向的电极21~23与屏蔽驱动电路150连接。在该状态下,对X方向的电极11~15以及Y方向的电极21~25施加交流电压,从而能够在与检测电路140、141连接的Y方向的电极24、25中,通过设置于各个检测电路140、141的电流计140c~141c测定流过Y方向的电极24、25的电流。
因此,在本实施方式中,在驱动检测部230中,通过控制部131中的控制来进行选择器260内的连接的切换,从而从X方向的电极11~15和Y方向的电极21~25中依次选择与检测电路连接的电极,并将其与检测电路连接。
如上所述,通过依次反复进行图11所示的状态、图12所示的状态、图13所示的状态,选出X方向的电极11~15中流过最多电流的X方向的电极、以及Y方向的电极21~25中流过最多电流的Y方向的电极,从而能够进行手指100等的二维位置的检测。因此,在本实施方式中,即使在检测电路的数量比X方向的电极、Y方向的电极的数量少的情况下,也能够得知手指100等的动作。
需要是说明的是,关于上述以外的内容,与第一实施方式相同。
〔第三实施方式〕
接下来,对第三实施方式中的触摸传感器进行说明。本实施方式中的触摸传感器使用了图5所示的触摸传感器,且如图14所示,该触摸传感器构成为在驱动检测部330设置有与触摸传感器中的X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25的数量相对应的检测电路140、141、……、149。在本实施方式中,在X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25连接有与X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25相对应的检测电路140、141、……、149中的任一个,并通过检测电路140、141、……、149施加交流电压。因此,在本实施方式中,未设置屏蔽驱动电路。
具体而言,如图15所示,X方向的电极11~15、Y方向的电极21~25全部与对应的检测电路140、141、……、149连接,从而能够同时进行X方向的电极11~15中的位置检测、以及Y方向的电极21~25中的位置检测。因此,虽然检测电路的数量变多,但不需要开关、屏蔽驱动电路等。
需要是说明的是,关于上述以外的内容,与第一实施方式相同。
〔第四实施方式〕
接下来,对第四实施方式中的触摸传感器进行说明。本实施方式使用了图5所示的触摸传感器,且使由屏蔽驱动电路150供给的交流电压的振幅大于由检测电路140、141、……、149供给的交流电压的振幅。这样的交流电压的控制能够在设置于驱动检测部130内的控制部131中进行。
在本实施方式中,由于与对被选择出的电极即X方向的电极12施加的交流电压的振幅相比,对与X方向的电极12相邻的非选择的电极即Y方向的电极21、22施加的交流电压的振幅较大,因此如图16所示,从X方向的电极12产生的电力线中的Z方向的分量与图8所示的情况相比更多,从而能够进一步提高指向性。需要是说明的是,图16是沿图15中的单点划线15A-15B剖切而得的剖视图。
需要是说明的是,关于上述以外的内容,与第一实施方式相同,且也能够适用于第二实施方式。
〔第五实施方式〕
接下来,对第五实施方式中的静电传感器即触摸传感器进行说明。如图17以及图18所示,在本实施方式中的触摸传感器中,在绝缘体基板410的表面侧的一面410a设置有X方向的电极11~15、以及Y方向的电极21~25,在与一面410a相反的另一面410b设置有屏蔽电极420。需要是说明的是,图18是沿图17中的单点划线17A-17B剖切而得的剖视图。
屏蔽电极420以覆盖绝缘体基板410的另一面410b的整面的方式形成,且该屏蔽电极420从背面侧覆盖X方向的电极11~15、以及Y方向的电极21~25。即,在从Z方向俯视观察的状态下,X方向的电极11~15、以及Y方向的电极21~25进入设置有屏蔽电极420的区域内。屏蔽电极420与驱动检测部130的屏蔽驱动电路150连接,并被施加交流电压。这样,通过设置屏蔽电极420,并通过屏蔽驱动电路150施加交流电压,从而能够防止来自背面侧的噪声的影响、即在设置有屏蔽电极420的一侧产生的噪声对X方向的电极11~15、以及Y方向的电极21~25造成影响。
需要是说明的是,关于上述以外的内容,与第一实施方式相同,并且,本实施方式也能够适用于第二至第四实施方式。
以上,对实施方式进行了详细说明,但并不限定于特定的实施方式,能够在技术方案所记载的范围内进行各种变形以及变更。
需要是说明的是,本国际申请主张基于2017年12月20日申请的日本专利申请第2017-243986号的优先权,并将该申请的全部内容援引至本国际申请。
附图标记说明
11~15 X方向的电极;21~25 Y方向的电极;100 手指;130 驱动检测部;131 控制部;140、141、……、149 检测电路;140a、141a、……、149a 交流电源;140b、141b、……、149b 放大器;140c、141c、……、149c 电流计;150 屏蔽驱动电路;150a 交流电源;150b 放大器;160a、161a、……、169a 开关;160b、161b、……、169b 开关。
Claims (7)
1.一种静电传感器,其对接近的被检测物的位置进行检测,其特征在于,
所述静电传感器具有:
第一电极组,其具有多个电极;
第二电极组,其具有多个与所述第一电极组的电极相邻的电极;
检测电路,其与从所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极选择出的电极分别连接,且具有第一交流电源和电流测定部;
第二交流电源,其与未从所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极选择出的非选择的电极连接;以及
控制部,
所述第一电极组的多个电极、以及所述第二电极组的多个电极设置于绝缘体基板的一面,
在所述绝缘体基板的另一面设置有屏蔽电极,
在所述第一交流电源中产生的交流与在所述第二交流电源中产生的交流是相同频率且是相同相位,
所述屏蔽电极被施加在所述第二交流电源中产生的交流,
所述控制部从所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极依次选择与所述检测电路连接的电极并将其与所述检测电路连接,从而基于在所述检测电路的电流测定部中检测出的电流检测所述被检测物的位置。
2.根据权利要求1所述的静电传感器,其特征在于,
在所述第一交流电源中产生的交流的电压的振幅与在所述第二交流电源中产生的交流的电压的振幅相等。
3.根据权利要求1所述的静电传感器,其特征在于,
在所述第一交流电源中产生的交流的电压的振幅比在所述第二交流电源中产生的交流的电压的振幅小。
4.根据权利要求1所述的静电传感器,其特征在于,
所述检测电路的数量比所述第一电极组的电极的数量或所述第二电极组的电极的数量少。
5.一种静电传感器,其对接近的被检测物的位置进行检测,其特征在于,
所述静电传感器具有:
第一电极组,其具有多个电极;
第二电极组,其具有多个与所述第一电极组的电极相邻的电极;
检测电路,其与所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极分别对应地连接;以及
控制部,
所述第一电极组的多个电极、以及所述第二电极组的多个电极设置于绝缘体基板的一面,
在所述绝缘体基板的另一面设置有屏蔽电极,
所述检测电路具有第一交流电源和电流测定部,
所述屏蔽电极被施加在所述第一交流电源中产生的交流,
所述控制部基于在与所述第一电极组的电极以及所述第二电极组的电极分别连接的所述检测电路的电流测定部中检测出的电流,检测所述被检测物的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的静电传感器,其特征在于,
所述第一电极组中的多个电极以第一方向为长度方向的方式配置,
所述第二电极组中的多个电极以第二方向为长度方向的方式配置。
7.根据权利要求6所述的静电传感器,其特征在于,
所述第一方向与所述第二方向正交。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6239788B1 (en) * | 1997-08-08 | 2001-05-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Coordinate input device and display-integrated type coordinate input device capable of directly detecting electrostatic coupling capacitance with high accuracy |
JP2010108501A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Samsung Electronics Co Ltd | センシング感度を向上させたタッチスクリーンコントローラ、タッチスクリーンコントローラを備えるディスプレイ駆動回路、ディスプレイ装置及びシステム |
JP2011128896A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Smk Corp | 静電容量式タッチパネルとその製造方法 |
CN102209950A (zh) * | 2008-11-11 | 2011-10-05 | 株式会社藤仓 | 位置检测装置 |
JP2013246557A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | タッチセンサの信号処理回路、およびタッチセンサ |
CN103677336A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 株式会社和冠 | 位置检测装置 |
CN104238849A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 日本电产理德株式会社 | 检查装置、检查装置的校正方法及检查方法 |
JP2017162255A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置及び表示装置のタッチ検出方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6038368B2 (ja) | 1981-09-12 | 1985-08-31 | 日東電工株式会社 | 貼付剤の製造方法 |
US5540085A (en) * | 1993-11-30 | 1996-07-30 | Sakata Denki Co., Ltd | Method of measuring leakage position in impervious bottom sheet using electrodes mounted on both surfaces of the sheet and apparatus therefor |
JP5372630B2 (ja) | 2008-07-17 | 2013-12-18 | Nltテクノロジー株式会社 | 表示装置及び表示装置の駆動方法 |
JP2010061405A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Rohm Co Ltd | 静電容量センサ、その検出回路、入力装置および容量センサの制御方法 |
KR101573698B1 (ko) * | 2009-03-18 | 2015-12-03 | 삼성전자주식회사 | 터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치 |
CN102375587B (zh) | 2010-08-15 | 2015-03-11 | 宸鸿科技(厦门)有限公司 | 侦测多触摸点的真坐标的触控面板及侦测方法 |
JP2012059073A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Bridgestone Corp | 情報表示装置 |
US9016198B2 (en) * | 2010-10-05 | 2015-04-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Printers, methods, and apparatus to filter imaging oil |
JP2012221013A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Alps Electric Co Ltd | 座標検出装置 |
JP2015195010A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-11-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | タッチセンサ機能を有する入力装置および表示装置 |
JP6304814B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-04-04 | 株式会社ワコム | 位置検出装置及び位置指示器 |
JP6406697B2 (ja) * | 2014-09-17 | 2018-10-17 | 株式会社ワコム | 位置検出装置及び位置検出方法 |
JP6038368B2 (ja) | 2016-03-08 | 2016-12-07 | 三菱電機株式会社 | タッチパネルおよび表示装置 |
TWI643113B (zh) * | 2017-03-03 | 2018-12-01 | 日商阿爾普士電氣股份有限公司 | Input device and control method thereof |
-
2018
- 2018-12-04 KR KR1020207017191A patent/KR102309643B1/ko active IP Right Grant
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-
2020
- 2020-06-16 US US16/902,905 patent/US11131566B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6239788B1 (en) * | 1997-08-08 | 2001-05-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Coordinate input device and display-integrated type coordinate input device capable of directly detecting electrostatic coupling capacitance with high accuracy |
JP2010108501A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Samsung Electronics Co Ltd | センシング感度を向上させたタッチスクリーンコントローラ、タッチスクリーンコントローラを備えるディスプレイ駆動回路、ディスプレイ装置及びシステム |
CN102209950A (zh) * | 2008-11-11 | 2011-10-05 | 株式会社藤仓 | 位置检测装置 |
JP2011128896A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Smk Corp | 静電容量式タッチパネルとその製造方法 |
JP2013246557A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | タッチセンサの信号処理回路、およびタッチセンサ |
CN103677336A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 株式会社和冠 | 位置检测装置 |
CN104238849A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 日本电产理德株式会社 | 检查装置、检查装置的校正方法及检查方法 |
JP2017162255A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置及び表示装置のタッチ検出方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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