CN111630480B - 触摸面板装置 - Google Patents

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Abstract

触摸面板装置(1)具有：触摸面板(10)，其操作面(11)中的导体的接触区域的静电电容变化；压力传感器部(20)，其输出与施加给操作面(11)的按压力和按压位置对应的压力检测信号；以及控制部(30)，其根据静电电容计算操作面(11)中的第1坐标，根据压力检测信号所示的压力值(Fa～Fd)计算操作面(11)中的第2坐标，在检测到作为静电电容大于预定的阈值电容(ThC)的区域的第1区域(101)、且第1区域的大小为预定的一定值(ThA)以下、且按压力大于预定的阈值按压力(ThF)的情况下，控制部(30)输出基于第1坐标的操作信号。

Description

触摸面板装置
技术领域
本发明涉及具有静电电容方式的触摸面板的触摸面板装置。
背景技术
为了判别各个种类的触摸操作(也称作“触摸手势操作”或“触摸输入操作”)，提出具有静电电容方式的第1触摸面板和与第1触摸面板重叠配置的电阻膜方式的第2触摸面板的触摸面板装置(例如参照专利文献1)。
此外，提出如下装置：具有静电电容方式的触摸面板、与触摸面板重叠配置的透明部件、以及检测透明部件的变形的按压检测部，在变形大于阈值的情况下，将由触摸面板检测到的二维坐标判定为有效(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-056421号公报(例如段落0011、0016～0019)
专利文献2：日本特开2016-006609号公报(例如段落0012～0013)
发明内容
发明要解决的课题
但是，电阻膜方式的触摸面板无法准确地判定使多个手指与触摸面板接触而进行的多点触摸操作。因此，专利文献1记载的装置在具有水滴存在于第1触摸面板上而使第1触摸面板不正常发挥功能的水滴附着区域时，有时无法准确地判定多点触摸操作，存在容易发生误输入这样的问题。
此外，专利文献2记载的装置在存在水滴附着于触摸面板上而使触摸面板不正常发挥功能的区域时，无法准确地判定水滴附着区域中的触摸操作，存在容易发生误输入这样的问题。
本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供在水滴附着于触摸面板上的情况下也能够准确地判定触摸操作的触摸面板装置。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的触摸面板装置的特征在于，该触摸面板装置具有：触摸面板，其具有被进行触摸操作的操作面，所述操作面中的导体的接触区域的静电电容变化；压力传感器部，其输出与施加给所述操作面的按压力和按压位置对应的压力检测信号；以及控制部，其根据所述静电电容计算所述操作面中的第1坐标，根据所述压力检测信号所示的压力值计算所述操作面中的第2坐标，在检测到作为所述静电电容大于预定的阈值电容的区域的第1区域、且所述第1区域的大小为预定的一定值以下、且所述按压力大于预定的阈值按压力的情况下，所述控制部输出基于所述第1坐标的操作信号。
发明效果
根据本发明，在水滴附着于触摸面板上的情况下也能够准确地判定触摸操作。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的触摸面板装置的硬件结构的例子的图。
图2是概略地示出实施方式1的触摸面板装置的构造的例子的立体图。
图3是概略地示出实施方式1的触摸面板装置的功能框图。
图4的(a)～(d)是示出对触摸面板的操作面进行了单点触摸操作时的导体接触区域(阴影区域)的例子和按压力的检测位置(白色圆圈位置)的例子的图。
图5的(a)和(b)是示出对触摸面板的操作面进行了多点触摸操作时的导体接触区域(阴影区域)的例子的图。
图6是以表形式示出实施方式1的触摸面板装置的动作例的图。
图7是示出表示对触摸面板的操作面进行了单点触摸操作时的按压力的检测位置的压力坐标(x,y)的计算方法的例子的图。
图8是示出表示对触摸面板的操作面进行了单点触摸操作时的按压力的检测位置的压力坐标(x,y)的计算方法的另一例的图。
图9是示出表示对触摸面板的操作面进行了单点触摸操作时的按压力的检测位置的压力坐标的校正方法的例子的图。
图10是示出表示对触摸面板的操作面进行了多点触摸操作时的按压力的检测位置的压力坐标的计算方法的例子的图。
图11是示出实施方式1的触摸面板装置的动作例的流程图。
图12是示出图11的单点触摸处理的例子的流程图。
图13是示出图11的多点触摸处理的例子的流程图。
图14是示出本发明的实施方式2的触摸面板装置的动作例的流程图。
图15的(a)～(c)是示出在本发明的实施方式3的触摸面板装置中，表示对触摸面板的操作面进行了单点触摸操作时的按压力的检测位置的压力坐标的计算方法的例子的图。
图16是示出实施方式3的触摸面板装置中的单点触摸处理的例子的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式的触摸面板装置进行说明。以下的实施方式只不过是例子，能够在本发明的范围内进行各种变更。
《1》实施方式1
《1-1》结构
图1是示出实施方式1的触摸面板装置1的硬件结构的例子的图。如图1所示，触摸面板装置1具有静电电容方式的触摸面板10、检测从上方施加给触摸面板10的操作面的按压力的压力传感器部20以及控制部30。触摸面板10具有显示器，该显示器与被进行触摸操作的操作面重叠配置，显示包含操作部件(例如图标)等的用户界面(UI)图像。触摸面板装置1也可以具有显示基于触摸操作结果的信息的显示器40。
控制部30例如具有作为信息处理部的处理器31、以及作为存储信息的存储部的存储器32。处理器31执行存储器32中存储的程序，由此对触摸面板装置1的整体的动作进行控制。控制部30的整体或一部分也可以通过由半导体集成电路构成的控制电路构成。存储器32能够包含半导体存储装置、硬盘装置、在可取出的记录介质中记录信息的装置等各种存储装置。存储器32也可以存储从触摸面板10取得的导体接触信息和从压力传感器部20取得的压力信息。
控制部30进行与利用触摸面板10的操作面输入的触摸操作对应的处理。具体而言，控制部30进行基于与利用触摸面板10的操作面输入的触摸操作对应的静电电容的变化、以及与施加给操作面的按压力对应地从压力传感器部20输出的压力检测信号的处理。例如，控制部30将与利用触摸面板10的操作面输入的触摸操作对应的操作信号发送到与触摸面板装置1连接的其他设备或能够与触摸面板装置1通信的其他设备。其他设备例如是生产设备、车辆或家电设备等外部设备。
图2是概略地示出触摸面板装置1的构造的例子的立体图。如图2所示，触摸面板装置1具有基板60以及在基板60上支撑触摸面板10的4个压力传感器20a、20b、20c、20d。基板60可以是触摸面板装置1的壳体的一部分。此外，在图2中，在触摸面板10的外侧描绘控制部30，但是，控制部30也可以是基板60的一部分或搭载于基板60的电路基板的一部分。在图2中，压力传感器20a、20b、20c、20d分别支撑俯视形状为四边形的触摸面板10的4个角部。图2中的压力传感器20a、20b、20c、20d构成图1的压力传感器部20。另外，压力传感器20a、20b、20c、20d也可以支撑触摸面板10的角部以外的位置。此外，触摸面板10的俯视形状也可以是四边形以外的形状。进而，支撑触摸面板10的压力传感器的个数也可以是3个以下或5个以上。但是，压力传感器的个数越少，则表示按压位置的压力坐标的计算结果的精度越低，因此，优选压力传感器的个数为4个以上。
如图2所示，触摸面板10具有被操作者的手指80触摸操作的操作面11。在导体(即导电性的物体)接触操作面11时，导体的接触区域的静电电容变化。导体例如是操作者的手指80或由导体构成的触摸笔等操作辅助器具。此外，有时附着于操作面11的水滴也是导体。控制部30检测操作面11的各位置处的静电电容，取得导体接触区域的位置(即操作面11中的二维坐标)。即，控制部30根据触摸面板10的操作面11的各位置处的静电电容，计算表示操作面11中的导体接触区域的位置的第1坐标。导体接触区域例如是静电电容大于预定的阈值电容(ThC)的区域。导体接触区域是“静电电容变化区域”。第1坐标也称作“静电电容坐标”。
通过压力传感器20a、20b、20c、20d检测与施加给触摸面板10的操作面11的按压力Fp对应的压力。压力传感器20a、20b、20c、20d输出压力检测信号，该压力检测信号表示与施加给操作面11的按压力Fp的大小(即强度)和按压位置对应的压力值Fa、Fb、Fc、Fd。控制部30能够根据从压力传感器20a、20b、20c、20d输出的压力检测信号所示的压力值Fa、Fb、Fc、Fd，计算按压力Fp和表示操作面11中的按压位置的坐标即第2坐标。第2坐标也称作“压力坐标”。
图3是概略地示出实施方式1的触摸面板装置1的功能框图。在图3中，对与图1所示的结构要素相同或对应的结构要素标注与图1所示的标号相同的标号。如图3所示，控制部30具有静电电容检测部51、静电电容坐标计算部52、压力检测部53、压力坐标计算部54、水滴附着判定部55和触摸有效判定部56。
静电电容检测部51检测触摸面板10的操作面11的各位置处的静电电容，由此检测导体与操作面11的接触状态。静电电容检测部51将静电电容的检测值提供给静电电容坐标计算部52。
静电电容坐标计算部52根据从静电电容检测部51提供的静电电容的检测值，计算导体接触区域的坐标即第1坐标，该导体接触区域是静电电容的检测值大于预定的阈值电容ThC的区域。
压力检测部53接收从构成压力传感器部20的压力传感器20a、20b、20c、20d输出的压力检测信号，将压力检测信号所示的压力值Fa、Fb、Fc、Fd提供给压力坐标计算部54和水滴附着判定部55。
压力坐标计算部54根据压力传感器20a、20b、20c、20d的设置位置的坐标和从压力检测部53取得的压力值Fa、Fb、Fc、Fd，计算表示操作面11中的按压位置的第2坐标。压力坐标计算部54也可以参照由静电电容坐标计算部52计算出的静电电容坐标即第1坐标，以根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算多个第2坐标。
水滴附着判定部55根据从静电电容检测部51提供的静电电容的检测值和从压力检测部53提供的压力值Fa、Fb、Fc、Fd，判定导体接触区域是否是水滴附着区域。例如，水滴附着判定部55在存在导体接触区域但是针对操作面11的按压力Fp为预定的阈值按压力ThF以下的情况下，判定为该导体接触区域是水滴存在于操作面11上的水滴附着区域。另外，水滴附着区域有时还与GND(即人或装置的壳体等的基准电位点)接地。
触摸有效判定部56根据从水滴附着判定部55取得的表示水滴附着区域的信息、从静电电容坐标计算部52取得的导体接触区域的坐标即第1坐标、以及从压力坐标计算部54取得的第2坐标，判定触摸操作有效还是无效。此外，触摸有效判定部56也可以进行如下处理：考虑压力坐标计算部54中的计算误差，根据从静电电容坐标计算部52取得的导体接触区域的坐标和从水滴附着判定部55取得的表示水滴附着区域的信息对第2坐标进行校正。该校正处理使用图9在后面叙述。
《1-2》动作
控制部30根据从触摸面板10提供的操作面11的各位置处的静电电容、以及从压力传感器20a、20b、20c、20d提供的压力检测信号所示的压力值Fa、Fb、Fc、Fd，如下进行动作。
图4的(a)～(d)是示出对触摸面板10的操作面11进行了单点触摸操作时的导体接触区域101～104和按压力的检测位置201～204的例子的图。图5的(a)和(b)是示出对触摸面板10的操作面11进行了作为多点触摸操作的双点触摸操作时的导体接触区域111～114的例子的图。
<动作例1>
动作例1是如下情况：
(条件1A)在操作面11中未检测到导体接触区域，并且
(条件1B)未检测到按压操作面11的按压力。
“未检测到按压力”是指基于压力值Fa、Fb、Fc、Fd的值(例如合计值)即按压力Fp为预定的阈值按压力ThF以下。“检测到按压力”是指按压力Fp大于阈值按压力ThF。但是，也可以利用其他方法判定有无检测到按压力。
该情况下，控制部30判定为未对操作面11进行基于导体的触摸操作和基于绝缘体的触摸操作中的任意一方，也不存在水滴附着区域。
此时，控制部30不向外部设备输出操作信号。
<动作例2>
动作例2是如下情况：
(条件2A)在操作面11中未检测到导体接触区域，并且
(条件2B)检测到按压操作面11的按压力。
该情况下，控制部30判定为未对操作面11进行基于导体的触摸操作，但是对操作面11进行了基于绝缘体的触摸操作。
此时，控制部30不向外部设备输出操作信号。但是，此时，控制部30也可以向外部设备输出基于根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的压力坐标即第2坐标的操作信号。
<动作例3>
动作例3是如下情况：
(条件3A)在操作面11中检测到导体接触区域，并且
(条件3B)未检测到按压操作面11的按压力。
该情况下，控制部30判定为在操作面11中具有水滴附着区域，未对操作面11进行基于导体的触摸操作。
此时，控制部30不向外部设备输出操作信号。
<动作例4.1>
动作例4.1是如下情况：如图4的(a)所示，
(条件4.1A)在操作面11中检测到1个导体接触区域(第1区域)101，并且
(条件4.1B)检测到按压操作面11的按压位置201的按压力，并且
(条件4.1C)检测到的导体接触区域101的大小(例如面积或长度等)为预定的阈值即一定值ThA以下。
该情况下，控制部30判定为在操作面11中没有水滴附着区域，在操作面11中进行了基于导体的正常的单点触摸操作。
此时，控制部30向外部设备输出基于根据导体接触区域101的位置坐标计算出的静电电容坐标即第1坐标的操作信号。但是，此时，控制部30也可以向外部设备输出基于根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的压力坐标即第2坐标的操作信号。
<动作例4.2>
动作例4.2是如下情况：如图4的(b)所示，
(条件4.2A)在操作面11中检测到1个导体接触区域102，并且
(条件4.2B)检测到按压操作面11的按压位置202的按压力，并且
(条件4.2C)导体接触区域102的大小(例如面积或长度等)大于一定值ThA，并且
(条件4.2D)根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的按压位置202的压力坐标即第2坐标存在于导体接触区域(第2区域)102内。
该情况下，控制部30判定为在操作面11中具有与导体接触区域102对应的水滴附着区域，在水滴附着区域内进行了单点触摸操作。
此时，控制部30向外部设备输出基于压力坐标即第2坐标的操作信号。
<动作例4.3>
动作例4.3是如下情况：如图4的(c)所示，
(条件4.3A)在操作面11中检测到1个导体接触区域103，并且
(条件4.3B)检测到按压操作面11的按压位置203的按压力，并且
(条件4.3C)导体接触区域103的大小(例如面积或长度等)大于一定值ThA，并且
(条件4.3D)根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的按压位置203的压力坐标即第2坐标存在于导体接触区域(第3区域)103外并且从导体接触区域103起在一定距离以内包围导体接触区域103的附近区域105内。
该情况是如下情况：控制部30判定为在操作面11中具有与导体接触区域103对应的水滴附着区域，实际上在水滴附着区域内进行了基于导体的单点触摸操作，但是，由于压力坐标的计算误差而使压力坐标位于水滴附着区域的稍微外侧。
此时，控制部30进行使压力坐标即第2坐标朝向导体接触区域103移动的校正，向外部设备输出基于校正后的坐标的操作信号。
对此时的校正方法的一例进行说明。作为压力坐标的计算方法，存在基于力的力矩平衡的计算方法，但是，可举出如下课题：压力坐标与静电电容坐标相比，精度(检测分辨率)较低。因此，在按压位置为导体接触区域103的端部的情况下，计算出的压力坐标可能向导体接触区域103的外侧偏离。该情况下，也可认为实际的触摸操作的坐标位于通过静电电容方式求出的导体接触区域103内。因此，使计算出的压力坐标向导体接触区域103内(例如导体接触区域103的边界线上)移动，由此能够对压力坐标进行校正。校正方法的具体例使用图9在后面叙述。
<动作例4.4>
动作例4.4是如下情况：如图4的(d)所示，
(条件4.4A)在操作面11中检测到1个导体接触区域(第4区域)104，并且
(条件4.4B)检测到按压操作面11的按压位置204的按压力，并且
(条件4.4C)导体接触区域104的大小(例如面积或长度等)大于一定值ThA，并且
(条件4.4D)根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的压力坐标即第2坐标存在于导体接触区域104外并且附近区域105外。
该情况下，控制部30判定为在操作面11中具有与导体接触区域104对应的水滴附着区域，未对操作面11进行基于导体的触摸操作，但是通过绝缘体对操作面11进行了触摸操作。
此时，控制部30不向外部设备输出操作信号。另外，此时，控制部30也可以向外部设备输出基于根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的压力坐标即第2坐标的操作信号。
<动作例5.1>
动作例5.1是如下情况：如图5的(a)所示，
(条件5.1A)在操作面11中检测到多个导体接触区域(第5区域和第6区域)111、112，并且
(条件5.1B)检测到按压操作面11的按压位置的按压力，并且
(条件5.1C)导体接触区域111、112各自的大小为一定值ThA以下。
该情况下，控制部30判定为在操作面11中没有水滴附着区域，进行了基于导体的多个位置的正常触摸操作即多点触摸操作。
此时，控制部30向外部设备输出基于根据多个导体接触区域111、112计算出的多个静电电容坐标即多个第1坐标的操作信号。
<动作例5.2>
动作例5.2是如下情况：如图5的(b)所示，
(条件5.2A)在操作面11中检测到多个导体接触区域(第7区域和第8区域)113、114，并且
(条件5.2B)检测到按压操作面11的按压位置的按压力，并且
(条件5.2C)导体接触区域113、114中的一方即导体接触区域114的大小大于一定值ThA，并且
(条件5.2D)根据压力值Fa、Fb、Fc、Fd计算出的压力坐标即第2坐标存在于导体接触区域114内。
该情况下，控制部30判定为在操作面11中具有与导体接触区域114对应的水滴附着区域，在导体接触区域114内进行了多点触摸操作中的一个触摸操作。
此时，控制部30关于导体接触区域113中能够确定的触摸操作的坐标，输出基于静电电容坐标即第1坐标的操作信号，仅关于无法通过导体接触区域114确定静电电容坐标的操作位置，输出基于压力坐标即第2坐标的操作信号。
在图6中以表形式简化地记载以上的“动作例1”～“动作例5.2”的内容。
图7和图8是示出表示对触摸面板10的操作面11进行了单点触摸操作时的按压位置的压力坐标(x,y)的计算方法的例子的图。
在图7中，示出使用力的力矩的关系性的计算例。在该例子中，横向的尺寸为W、纵向的尺寸为H的触摸面板10的4个角部被压力传感器20a、20b、20c、20d支撑。4个角部的坐标为(H,0)、(0,0)、(0,H)、(W,H)。根据x轴方向和y轴方向的力的力矩的平衡式，计算压力坐标(x,y)。具体而言，如图7所示，在设由压力传感器20a、20b、20c、20d检测到的压力值为Fa、Fb、Fc、Fd的情况下，x轴方向和y轴方向的力的力矩的平衡式成为式(1)和(2)。能够根据式(1)和(2)计算坐标(x,y)。
【数式1】
(Fa+Fb)x＝(Fc+Fd)(W-x)…(1)
(Fb+Fc)y＝(Fa+Fd)(H-y)…(2)
此外，如图8所示，在压力传感器20a、20b、20c、20d中的压力值最小的压力传感器(例如20a)位于离输入坐标最远的位置，其压力值(例如Fa)远远小于其他压力传感器(例如20b、20c、20d)的压力值(例如Fb、Fc、Fd)的情况下，也可以忽略压力传感器20a的影响，计算成通过连接压力传感器20b、20c、20d而形成的三角形中的力的力矩平衡。
图7和图8的例子是利用压力传感器20a、20b、20c、20d支撑触摸面板10的4个角部的情况下的压力坐标的计算例。在增加了压力传感器20a、20b、20c、20d的数量的情况下或变更了压力传感器20a、20b、20c、20d的配置的情况下，根据压力传感器20a、20b、20c、20d的数量和位置对计算式进行变更即可。
还能够代替以上所示的压力坐标的计算方法，采用作为回归问题来计算压力坐标的方法、或者使用输入触摸面板10的操作面11的任意坐标值的评价函数而输出作为评价函数的评价结果而得到的数值最小的坐标作为压力坐标的方法。
图9是示出上述“动作例4.3”中的压力坐标的校正方法的图。在图9中，通过计算得到的按压位置203的压力坐标位于水滴附着区域即导体接触区域103的外侧且附近区域105的内侧。但是，根据静电电容得到的第1坐标的精度高于压力坐标即第2坐标的精度，因此，可认为针对触摸面板10的操作面11的输入坐标实际上存在于导体接触区域103的范围内。因此，优选使用导体接触区域103对按压位置203的压力坐标进行校正。具体而言，利用直线300连接按压位置203的压力坐标的点和导体接触区域103的代表点即中心点103a，设导体接触区域103的边界线与直线300的交点坐标为校正后的压力坐标203a。这里，中心点103a是导体接触区域103的代表点的一例。中心点103a例如是重心位置或导体接触区域103的最长轴的中点等。但是，也可以使用中心点103a以外的代表点决定直线300。另外，图9只不过示出校正方法的一例，也可以利用其他方法对压力坐标进行校正。
图10是示出多点触摸操作时压力坐标的计算例的图。这里，存在2点的触摸操作，一点位于导体接触区域113内，另一点位于导体接触区域114内。此外，与图7同样，触摸面板10的4个角部被压力传感器20a、20b、20c、20d支撑，能够使用力的力矩的平衡式计算按压位置205的压力坐标。
在该用例中，以能够通过静电电容方式确定导体接触区域113的坐标为前提条件。此外，在4个压力传感器20a、20b、20c、20d中，很难确定多个点各自的按压位置的按压力，因此，假设以相同强度的按压力进行2个触摸操作。另外，还能够以增加压力传感器的数量、多个触摸操作的按压力相互不同为前提进行计算。
在设由压力传感器20a、20b、20c、20d检测到的压力值为Fa、Fb、Fc、Fd，设触摸操作位置(图10中的205)处的按压力为Fn，设通过静电电容方式求出的触摸点(图10中的113)的坐标为(x1，y1)的情况下，x轴方向的力的力矩的平衡式是式(3)和(4)，y轴方向的力的力矩的平衡式是式(5)和(6)。
【数式2】
(Fa+Fb)x+Fn(x1-x)＝(Fc+Fd)(W-x)…(3)
(Fa+Fb)x1+Fn(x-x1)＝(Fc+Fd)(W-x1)…(4)
(Fb+Fc)y+Fn(y1-y)＝(Fa+Fd)(H-y)…(5)
(Fb+Fc)y1+Fn(y-y1)＝(Fa+Fd)(H-y1)…(6)
根据式(3)和(4)的联立方程式求出坐标(x，y)的x，根据式(5)和(6)的联立方程式求出坐标(x，y)的y。
图11是示出实施方式1的触摸面板装置1的动作的流程图。在步骤S101中，控制部30检测触摸面板10中的静电电容和压力值的输入。
在步骤S102中，控制部30确认检测到静电电容和压力值双方。控制部30在仅检测到按压力的情况下(“动作例2”的情况下)，识别为利用绝缘体接触到操作面11的状态，此外，在仅检测到静电电容的情况下(“动作例3”的情况下)，识别为水滴等导体接触到触摸面板上的状态，在任何状态下，在步骤S110中均设输入为无效。
在步骤S103中，控制部30根据压力值的信息，使用式(1)和(2)计算压力坐标。
在步骤S104中，控制部30根据静电电容的检测结果计算静电电容坐标。此外，在水滴等液体附着于触摸面板上且手指接触到该区域等水滴与GND接地的状态的情况下，不是检测为点坐标，而是检测到大于某个一定值ThA的导体接触区域。此时，很难确定输入坐标，因此，与该导体接触区域有关的信息保持在存储部中。
在步骤S105中，控制部30判定是否检测到大于一定值ThA的导体接触区域，在检测到大于一定值ThA的导体接触区域的情况下，在步骤S106中，判定是否是水滴附着区域。在水滴附着于触摸面板10的端部，但是在与该导体接触区域完全不同的位置处进行了触摸操作的情况下，压力坐标和水滴附着区域的位置完全不重叠。这样，在能够断定为不存在水滴附着区域中的基于导体的输入的情况下，控制部30不进行步骤S106的处理。
在步骤S107中，控制部30根据将步骤S106中的水滴附着区域除外后的导体接触区域的数量，进行步骤S108的单点触摸处理或步骤S109的多点触摸处理。在图12和图13中示出这些处理的详细情况。
图12是示出实施方式1的触摸面板装置中的单点触摸处理的流程图。首先，在步骤S201中，控制部30判定是否能够根据静电电容确定导体接触区域的坐标，在能够确定导体接触区域的坐标的情况下，在步骤S202中输出静电电容坐标。该处理是上述“动作例4.1”的处理。
在步骤S201中很难确定静电电容坐标的情况下，在步骤S203中，控制部30判定压力坐标是否存在于导体接触区域内，在存在于导体接触区域内的情况下，在步骤S204中输出压力坐标。该处理是上述“动作例4.2”的处理。
在压力坐标位于导体接触区域外的情况下，在步骤S205中，控制部30考虑压力坐标的计算误差，在压力坐标存在于从导体接触区域起一定距离以内的附近区域内的情况下，在步骤S206中，输出例如通过图9中说明的校正方法校正后的压力坐标。该处理是上述“动作例4.3”的处理。
在乖离一定距离以上的情况下，控制部30认为是基于绝缘体的触摸操作等，因此，在步骤S207中设输入为无效。该处理是上述“动作例4.4”的处理。
图13是示出实施方式1的触摸面板装置中的多点触摸处理的流程图。在步骤S301中，控制部30关于全部触摸操作点，判定是否能够确定静电电容坐标，在能够确定静电电容坐标的情况下，在步骤S302中输出静电电容坐标。
当在静电电容方式中很难确定坐标的情况下，在步骤S303中，控制部30将能够确定的多个静电电容坐标及其输入点数通知给压力坐标计算部54。该处理是上述“动作例5.1”的处理。
在步骤S304中，控制部30考虑多个触摸操作点作为合力对各压力传感器20a、20b、20c、20d造成影响，求出压力坐标。在步骤S305中，控制部30输出静电电容坐标和压力坐标。该处理是上述“动作例5.2”的处理。
《1-3》效果
如以上说明的那样，根据实施方式1的触摸面板装置1，在水滴存在于触摸面板10的操作面11的情况下，也能够准确地判定触摸操作。由此，能够减少误输入。
《2》实施方式2
在实施方式1中，除了检测到大于阈值电容ThC的静电电容和大于阈值按压力ThF的按压力Fp双方的情况以外，设输入为无效。但是，有时利用绝缘体的器件对触摸面板的操作面进行触摸操作。即，有时静电电容不变化，仅检测到按压力Fp。该情况下，触摸面板装置也可以输出使用上述式(1)和(2)计算出的压力坐标。这对应于图6中的“动作例2”。
图14是示出实施方式2的触摸面板装置的动作的流程图。图14中的步骤S401～S409与图11中的步骤S101～S109相同。在进行图11中的步骤S410～S412的处理这点，实施方式2的触摸面板装置与实施方式1的触摸面板装置1不同。因此，在实施方式2中，还参照图1～图10以及图12和图13。
在步骤S410中，控制部30判定是否检测到大于阈值电容ThC的静电电容。控制部30在检测到大于阈值电容ThC的静电电容的情况下，识别为水滴等导体接触到触摸面板10的操作面11的状态，在步骤S411中设输入为无效。控制部30在未检测到大于阈值电容ThC的静电电容的情况下，即检测到大于阈值按压力ThF的按压力Fp的情况下，在步骤S412中计算压力坐标。
如以上说明的那样，根据实施方式2的触摸面板装置，在水滴存在于触摸面板10的操作面11的情况下，也能够准确地判定触摸操作。由此，能够减少误输入。
进而，能够输出基于使用绝缘体的器件的输入操作的操作信息。
《3》实施方式3
在实施方式1、2中，说明了根据压力值Fa～Fd求出按压位置的压力坐标即绝对坐标的方法。在实施方式3中，说明使用压力值Fa～Fd的时间轴上的变化信息将基于触摸操作的按压位置的压力坐标转换成压力坐标的相对移动量的方法。即在实施方式3中，是如下方法：控制部30求出基于在时间上先检测到的压力坐标(第2坐标)即第1时点的坐标与在时间上后检测到的压力坐标(第2坐标)即第2时点的坐标之间的差分的相对移动量(Δx,Δy)，将相对移动量(Δx,Δy)视为第2坐标。
除了使用压力坐标的相对移动量这点以外，实施方式3的触摸面板装置与实施方式1或2的触摸面板装置相同。因此，在实施方式3中，还参照图1～图14。
图15的(a)～(c)是示出实施方式3的触摸面板装置的动作的图。图15的(a)～(c)示出使用压力坐标变化的相对移动量的近似计算方法。作为计算方法，在x轴方向和y轴方向上计算检测到的压力值与在时间上较早的时点检测(例如上次检测)到的压力值之间的压力差分值ΔFx和ΔFy，对该x轴方向和y轴方向的压力差分值乘以转换成压力坐标的相对移动量的系数α，由此求出相对移动量Δx和Δy。具体而言，在设压力传感器20a、20b、20c、20d的压力值分别为Fa、Fb、Fc、Fd，设上次的压力传感器20a、20b、20c、20d的压力值分别为Fa′、Fb′Fc′Fd′，设从压力值转换成移动量的转换系数为α的情况下，x轴方向和y轴方向的相对移动量Δx和Δy通过式(7)和(8)求出。
【数式3】
Δx＝((Fc+Fd-Fa-Fb)-(Fc′+Fd′-Fa′-Fb′))α…(7)
Δy＝((Fa+Fd-Fb-Fc)-(Fa′+Fd′-Fb′-Fc′))α…(8)
从压力坐标到压力的检测位置的距离与压力值处于反比例的关系，因此，转换系数α是应该根据压力坐标的位置进行变更的参数。即，优选根据水滴附着区域的范围、压力值的信息而使转换系数α的值变化。
图16是示出实施方式3的触摸面板装置的动作的流程图。图16示出在使用压力的变化量计算相对移动量Δx、Δy的系统中单点触摸操作的坐标检测时的处理。
在步骤S501中，控制部30判定是否能够根据静电电容确定静电电容坐标。在能够确定静电电容坐标的情况下，在步骤S502中，控制部30输出通过静电电容方式计算出的坐标。在接下来的步骤S503中，进行与绝对坐标有关的用户界面(UI)操作。
当在静电电容方式中很难确定坐标的情况下，在步骤S504中，控制部30使用式(7)和(8)所示的计算方法输出与x轴方向和y轴方向有关的相对移动量Δx和Δy。
在接下来的步骤S505中，进行针对相对坐标(移动量)的UI操作。
如以上说明的那样，根据实施方式3的触摸面板装置，在水滴存在于触摸面板10的操作面11的情况下，也能够准确地判定触摸操作。由此，能够减少误输入。
进而，能够输出基于使用绝缘体的器件的输入操作的操作信息。
《4》变形例
在实施方式1～3中，示出了根据某个条件输出基于静电电容坐标即第1坐标或压力坐标即第2坐标中的任意一方的操作信号的例子。但是，在静电电容方式中，在对水滴附着区域进行了触摸操作的情况下，还能够将水滴附着区域的中心坐标或静电电容的变化量最高的点视为触摸操作的位置。此时，在静电电容坐标与压力坐标之间产生差异。该差异越小，则静电电容坐标和压力坐标的精度越高，可认为是可靠性高的坐标。
因此，取得静电电容坐标与压力坐标之间的差异的数据，定义静电电容坐标和压力坐标的可靠度，向嵌入触摸面板装置中的应用(应用软件)反馈定义的可靠度的信息，由此，能够扩大应用的交互的宽度。例如，也可以对触摸面板装置进行控制，使得关于不要求高输入精度的应用，不考虑可靠度来判定操作位置的坐标，关于要求高输入精度的应用，考虑可靠度的信息来判定操作位置的坐标。
还能够将该变形例的特征与实施方式1～3中的任意一方进行组合。
标号说明
1：触摸面板装置；10：触摸面板；11：操作面；20：压力传感器部；20a、20b、20c、20d：压力传感器；30：控制部；31：处理器；32：存储器；51：静电电容检测部；52：静电电容坐标计算部；53：压力检测部；54：压力坐标计算部；55：水滴附着判定部；56：触摸有效判定部；101～104、111～114：导体接触区域；105：附近区域；201～204：按压位置；ThC：阈值电容；ThF：阈值按压力；Fp：按压力；Fa～Fd：压力值。

Claims (12)

1.一种触摸面板装置，其特征在于，该触摸面板装置具有：
触摸面板，其具有被进行触摸操作的操作面，所述操作面中的导体的接触区域的静电电容变化；
压力传感器部，其输出与施加给所述操作面的按压力和按压位置对应的压力检测信号；以及
控制部，其根据所述静电电容计算所述操作面中的第1坐标，根据所述压力检测信号所示的压力值计算所述操作面中的第2坐标，
在检测到作为所述静电电容大于预定的阈值电容的区域的第1区域、且所述第1区域的大小为预定的一定值以下、且所述按压力大于预定的阈值按压力的情况下，所述控制部输出基于所述第1坐标的操作信号。
2.根据权利要求1所述的触摸面板装置，其特征在于，
在检测到作为所述静电电容大于所述阈值电容的区域的第2区域、且所述第2区域的大小大于所述一定值、且所述按压力大于所述阈值按压力的情况下，所述控制部输出基于所述第2坐标的操作信号。
3.根据权利要求1或2所述的触摸面板装置，其特征在于，
在检测到作为所述静电电容大于预定的阈值电容的区域的第3区域、且所述第3区域的大小大于所述一定值、且所述按压力大于所述阈值按压力、且所述第2坐标存在于所述第3区域外的附近区域内的情况下，所述控制部输出基于使所述第2坐标朝向所述第3区域移动而得到的校正后的第2坐标的操作信号，其中，所述附近区域是从所述第3区域起在预定的一定距离以内包围所述第3区域的区域。
4.根据权利要求3所述的触摸面板装置，其特征在于，
在检测到作为所述静电电容大于预定的阈值电容的区域的第4区域、且所述第4区域的大小大于所述一定值、且所述按压力大于所述阈值按压力、且所述第2坐标存在于所述第3区域和所述附近区域的外侧的情况下，所述控制部输出基于所述第2坐标的操作信号。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
在检测到作为所述静电电容大于预定的阈值电容的区域的第5区域和第6区域、且所述第5区域和第6区域各自的大小为所述一定值以下、且所述按压力大于所述阈值按压力的情况下，所述控制部输出基于所述第1坐标的操作信号。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
在检测到作为所述静电电容大于预定的阈值电容的区域的第7区域和第8区域、且所述第7区域的大小为所述一定值以下、且所述第8区域的大小大于所述一定值、且所述按压力大于所述阈值按压力的情况下，关于所述第7区域，所述控制部输出基于所述第1坐标的操作信号，关于所述第8区域，所述控制部输出基于所述第2坐标的操作信号。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
在未检测到所述静电电容大于预定的阈值电容的区域、且未检测到比所述阈值按压力大的所述按压力的情况下，所述控制部不输出操作信号。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
在未检测到所述静电电容大于预定的阈值电容的区域、且检测到比所述阈值按压力大的所述按压力的情况下，所述控制部不输出操作信号。
9.根据权利要求1～7中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
在未检测到所述静电电容大于预定的阈值电容的区域、且检测到比所述阈值按压力大的所述按压力的情况下，所述控制部输出基于所述第2坐标的操作信号。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
在检测到所述静电电容大于预定的阈值电容的区域、且未检测到比所述阈值按压力大的所述按压力的情况下，所述控制部不输出操作信号。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
所述控制部求出基于在时间上先检测到的所述第2坐标即第1时点的坐标与在时间上后检测到的所述第2坐标即第2时点的坐标之间的差分的相对移动量，
将所述相对移动量视为所述第2坐标。
12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的触摸面板装置，其特征在于，
所述压力传感器部具有支撑所述触摸面板的多个压力传感器。
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