CN115398584A - 输入设备和输入系统 - Google Patents

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CN115398584A
CN115398584A CN202180028352.6A CN202180028352A CN115398584A CN 115398584 A CN115398584 A CN 115398584A CN 202180028352 A CN202180028352 A CN 202180028352A CN 115398584 A CN115398584 A CN 115398584A
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electrode
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fixed
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荒木公太
西小野博昭
全素希
西本巧
桥本幸夫
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

提供了一种输入设备，利用其能够更自由地设定当操作部在咔嗒点之间移动时固定电极的电状态的总变化次数。该输入设备(2)设置有两个固定电极(29a、29b)和操作部(20)。两个固定电极(29a、29b)被设置为与多个布线电极(Y1)中的规定布线电极(Y1)重叠。操作部(20)能够相对于两个固定电极(29a、29b)移动。操作部(20)能够在包括多个咔嗒点的可移动范围内移动。两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)响应于操作部20的移动而在多种状态之间变化。当操作部(20)在多个咔嗒点中的一对相邻的咔嗒点之间移动时，两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)的总变化次数为整数N。整数N是因数不包括4的数。

Description

输入设备和输入系统
技术领域
本公开涉及输入设备和输入系统。本公开具体涉及要放置在多个线电极中的特定线电极上的输入设备以及包括该输入设备的输入系统。
背景技术
专利文献1公开了一种输入设备，包括传感器电极(线电极)、两个电极(固定电极)和旋转操作旋钮(操作构件)。这两个电极被放置成与传感器电极分开并面对传感器电极。旋转操作旋钮由金属制成，并起到接地电极的作用。旋转操作旋钮可相对于这两个电极旋转。旋转操作旋钮旋转并分别地与这两个电极电连接或分离，从而旋转操作旋钮改变传感器电极与这两个电极之间的电状态。
上述输入设备被配置为在旋转操作旋钮位于咔嗒点(click point)时对传感器电极的输出电压进行校准(即，设置传感器电极的参考值)。当进行校准时，这两个电极应当必定地与接地电极电分离，以使传感器电极能够正确检测到面对传感器电极的电极。因此，该输入设备应被构造为使得这两个电极必定地在所有咔嗒点处都与接地电极电分离。为了实现这一点，该输入系统被配置为使得当旋转操作旋钮从一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时，这两个电极的电状态总共改变四次。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 6627085 B
发明内容
本公开的目的在于提供一种输入设备及输入系统，其在操作构件从一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时，能够更加灵活地设定固定电极的电状态变化的总次数。
根据本公开的一个方面的输入设备包括至少两个固定电极和操作构件。至少两个固定电极被配置为与多个线电极中的特定线电极重叠放置。操作构件可相对于至少两个固定电极移动。操作构件可在包括多个咔嗒点的可移动范围内移动。至少两个固定电极的电状态根据操作构件的移动而在多种状态之间变化。整数N的因数不包括4，其中整数N为当操作构件从多个咔嗒点中的相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时至少两个固定电极的电状态变化的总次数。
根据本公开的一个方面的输入系统包括根据上述方面的输入设备、多个线电极和信号处理器。信号处理器被配置为对从多个线电极输出的输出信号执行信号处理。
附图说明
图1是根据实施例的输入系统的透视图。
图2是输入系统的分解透视图。
图3是从上方观察的图2所示的输入系统中包括的输入设备的透视图。
图4是从下方观察的输入设备的透视图。
图5是沿图3所示的线X1-X1截取的输入设备的截面图。
图6是输入设备的分解透视图。
图7是从后方观察的图6所示的输入设备中包括的旋转接触板的平面图。
图8是从前方观察的图6所示的输入设备中包括的壳体的平面图。
图9是图2所示的输入系统中包括的触摸屏面板本体的透视图。
图10是示出了从触摸屏面板侧观察的第一线电极、第二线电极和固定电极的平面图。
图11是示出了当操作构件旋转时固定电极的电状态变化的示意图。
图12A至图12D是示出了固定电极与可移动电极之间的电连接的示意图。
图13是示出了根据比较例的当操作构件旋转时固定电极的电状态变化的示意图。
图14是示出了检测电路的操作的流程图。
图15是示出了检测电路的另一操作的流程图。
具体实施方式
现将参照附图详细描述根据实施例的输入系统。注意，以下要描述的实施例仅是本公开的各种实施例中的示例性实施例，并且不应被解释为限制性的。相反，可以取决于设计选择或任何其他因素来容易地以各种方式修改实施例，只要本公开的优点是可实现的。
(实施例)
将参照图1至图5描述根据实施例的输入系统1。
如图1至图5所示，输入系统1包括输入设备2、触摸屏面板3(可称为“触摸屏传感器”)和显示设备4。显示设备4可以不是输入系统1的构成元件。
显示设备4可以是例如液晶显示器或有机电致发光显示器，可以在其上显示各种类型的信息。作为显示设备4，可以使用公知的通用显示设备。
触摸屏面板3是设置在显示设备4的显示屏幕4a上以检测操作者对显示屏幕4a的触摸点的设备。如本文所使用的，“触摸点”是指操作者在显示屏幕4a上放置他或她的手指的位置。触摸屏面板3包括触摸屏面板本体31和盖板32(参见图2)。触摸屏面板本体31是用于检测操作者在显示屏幕4a上的触摸点的构件。触摸屏面板本体31被设置用于显示屏幕4a以完全覆盖显示屏幕4a。盖板32是形成触摸屏面板3的前表面3a的构件。例如，盖板32可以由玻璃制成，或者由透明树脂制成并形成为片形状。
输入设备2是用以接受操作者执行的操作(旋转操作和推动操作)的设备。例如，输入设备2可以具有环形形状。输入设备2在其前侧设置有操作构件20，其中该操作构件20被配置为接受操作者执行的操作(参见图3)。输入设备2在其后表面设置有固定电极29a至29d(参见图4)。输入设备2被放置在触摸屏面板3的前表面3a上的任意位置，使得输入设备2的后表面面对触摸屏面板3的前表面3a(参见图1)。在这样的位置处，四个固定电极29a至29d的电状态将根据对操作构件20执行的操作而改变。这些电状态由触摸屏面板3的触摸点检测功能检测，这使得能够检测对操作构件20执行的操作。
(详细说明)
(输入设备的细节)
将参考图3至图6描述输入设备2。
如图6所示，输入设备2包括操作构件20、旋转体21、固定构件22、推动构件23、返回弹簧24、咔嗒弹簧25、旋转咔嗒凸轮26和旋转接触板27。输入设备2还包括壳体28、多个(例如，4个)固定电极29a至29d、多个(例如，4个)接触器30a至30d、和推动开关PS1。
操作构件20是用于接受操作者执行的旋转操作和推动操作的构件。操作构件20可相对于壳体28(即，相对于固定电极29a至29d)旋转。操作构件20形成为在平面图中具有开口20s的环状箱的形状。操作构件20在后表面处开口。注意，操作构件20可以具有没有开口20s的外形。在这种情况下，可以适当地设置或不设置内周壁部20c(稍后将描述)。
在操作构件20中容纳相应的构成元件(旋转体21、固定构件22、推动构件23、返回弹簧24、咔嗒弹簧25、旋转咔嗒凸轮26、旋转接触板27和壳体28)。操作构件20包括基板部20a、外周壁部20b和内周壁部20c。基板部20a是圆形板构件。外周壁部20b从基板部20a的外周边缘向后突出。内周壁部20c从基板部20a的内周边缘向后突出。
操作构件20包括多个凹槽和多个突起。多个凹槽与旋转体21的突起21e(稍后将描述)嵌合，以在周向上固定突起21e的位置。多个凹槽设置在操作构件20的外周壁部20b的内周表面中，并被布置为沿周向方向彼此间隔开。多个凹槽中的每一个设置在操作构件20的外周壁部20b的内周表面中，并且沿前后方向延伸。多个突起与多个凹槽一一对应，并且多个突起中的每一个设置在对应凹槽的底部上。相应突起与嵌合到相应凹槽中的突起21e卡合在一起，由此，操作构件20被固定到旋转体21。
旋转体21被放置成可相对于壳体28旋转。旋转体21与操作构件20耦接并可随操作构件20旋转。旋转体21被配置为：在对操作构件20执行推动操作时，随操作构件20的来回移动而来回移动。如图2等所示，旋转体21例如可以形成为在平面图中具有开口21s的环状框形状。旋转体21包括基板部21a、外周壁部21b、内周壁部21c和凸缘21d。基板部21a是圆形板构件。外周壁部21b从基板部21a的外周边缘向后突出。内周壁部21c从基板部21a的内周边缘稍微向后突出。凸缘21d从内周壁部21c的内周表面突出到开口21s中。内周壁部21c具有后端表面，该后端表面是按压推动构件23的部分。凸缘21d是卡合在固定构件22的凸缘22b上的部分。注意，旋转体21可以具有没有开口21s的形状。在这种情况下，可以适当地设置或不设置内周壁部21c。
旋转体21具有多个突起21e和多个凹槽21f。多个突起21e设置在旋转体21的外周表面(具体而言，外周壁部21b的外周表面)上，并布置为沿周向方向彼此间隔开。多个突起21e与操作构件20的多个突起和多个凹槽一一对应。多个突起21e嵌合在相应凹槽中，然后与相应突起卡合在一起。多个凹槽21f是供旋转咔嗒凸轮26的固定片26c(稍后将描述)嵌合的部分。多个凹槽21f中的每一个设置在旋转体21的内周壁部21c中，以将内周壁部21c的下端朝向上端切除。
固定构件22是将旋转体21可旋转地固定到壳体28的构件。固定构件22位于旋转体21的内部，并固定到壳体28。如图6等所示，固定构件22例如可以形成为在平面图中具有开口的环状管形状。替代地，固定构件22可以具有没有开口的形状。
固定构件22包括管状部22a、凸缘22b和多个卡合片22c。管状部22a具有短圆管的形状。凸缘22b从管状部22a的前边缘向外突出。凸缘22b是与旋转体21的凸缘21d的前表面卡合的部分。凸缘22b限制旋转体21向前移动。当进行推动操作时，凸缘22b用作旋转体21的操作支点。多个卡合片22c是卡合壳体28的突起28e(稍后将描述)的部分。多个卡合片22c在管状部22a的后端处设置为向后突出，并布置为沿周向方向彼此间隔开。卡合片22c设置有卡合孔，壳体28的突起28e(稍后将描述)卡合到该卡合孔。
推动构件23是如下配置的构件：通过旋转体21，根据操作构件20的来回移动而来回移动，以推动位于壳体28内的推动开关PS1(稍后将描述)。推动构件23被放置在旋转体21的后部和壳体28的内部，以不能相对于壳体28旋转。推动构件23具有短圆管的形状。推动构件23包括推动构件本体23a和多个突起23b。推动构件本体23a具有短圆管的形状。多个突起23b嵌合在壳体28的凹槽28f(稍后将描述)中，以在周向上固定推动构件23相对于壳体28的位置。多个突起23b设置在推动构件本体23a的外周表面上，并布置为沿周向方向彼此间隔开。
返回弹簧24是将操作构件20向前偏置的构件。返回弹簧24是金属制的弹性薄板构件。返回弹簧24包括弹簧本体24a和多个固定片24b。弹簧本体24a是环状板构件，并沿周向方向来回弯曲。多个固定片24b是固定到壳体28的部分。多个固定片24b在弹簧本体24a的外周边缘上设置为向后突出，并且布置为沿周向方向彼此间隔开。返回弹簧24设置在旋转体21与壳体28的外周壁(稍后将描述)的前端之间。在这样的位置处，返回弹簧24的固定片24b固定到壳体28的外周壁部28b(稍后将描述)的外周表面。返回弹簧24将旋转体21向前偏置，以将操作构件20向前偏置。
咔嗒弹簧25是与旋转咔嗒凸轮26协作以向执行旋转操作的操作者提供咔哒感觉的构件。咔嗒弹簧25与旋转咔嗒凸轮26的前表面上的不平坦部分26b(稍后将描述)接触，并且固定到壳体28。咔嗒弹簧25是金属制的弹性环状薄板构件。咔嗒弹簧25包括弹簧本体25a、两个突起25b、四个固定片25c和两个突出片25d。弹簧本体25a是环状薄板构件。两个突起25b设置在弹簧本体25a中，以沿周向方向彼此间隔开，并且各自从前表面侧向后表面侧凸出以具有弧形轮廓。四个固定片25c是被固定构件22的管状部22a的后端与壳体28的内周壁部28c(稍后将描述)的前端夹持并固定的部件。四个固定片25c在弹簧本体25a的内周边缘上设置为向内突出，并且布置为沿周向方向彼此间隔开。两个突出片25d是与固定构件22的卡合片22c的卡合孔卡合的部件。突出片25d与卡合片22c的卡合孔卡合，以在周向上固定咔嗒弹簧25相对于固定构件22的位置。
旋转咔嗒凸轮26是与咔嗒弹簧25协作以向执行旋转操作的操作者提供咔哒感觉的构件。旋转咔嗒凸轮26设置在咔嗒弹簧25的后部以与咔嗒弹簧25的突起25b接触，并且可旋转地设置在壳体28内部。例如，旋转咔嗒凸轮26可以由合成树脂制成。旋转咔嗒凸轮26是环状板构件。旋转咔嗒凸轮26包括旋转咔嗒凸轮本体26a、不平坦部分26b和两个固定片26c。旋转咔嗒凸轮本体26a是具有中心孔26s的环状板构件。不平坦部分26b沿旋转咔嗒凸轮本体26a的整个周向设置在旋转咔嗒凸轮本体26a的前表面上。不平坦部分26b包括交替布置的多个突起和多个凹陷。使咔嗒弹簧25的突起25b与不平坦部分26b弹性接触，从而每当在旋转咔嗒凸轮26旋转的同时突起25b越过不平坦部分26b的突起时，给操作者带来咔哒感。两个固定片26c在旋转咔嗒凸轮本体26a的外周边缘上设置为向前突出，并且布置为沿周向方向彼此间隔开。将固定片26c嵌合到旋转体21的相应凹槽21f中，从而允许旋转咔嗒凸轮26与旋转体21一起旋转。
旋转接触板27是环状板构件。旋转接触板27包括旋转接触板本体27a和可移动电极27b(参见图7)。旋转接触板本体27a是具有电绝缘性质的绝缘板，并且具有带有中心孔27s的环状板形状。可移动电极27b设置在旋转接触板本体27a的后表面上。可移动电极27b包括多个电极部27c和多个布线部27d。多个电极部27c是与接触器30a至30d进行接触的部分，并且例如均可以具有矩形形状。多个电极部27c设置在旋转接触板本体27a的后表面上，并且布置为沿周向方向彼此间隔开。布线部27d是将电极部27c电连接的部分。旋转接触板本体27a的后表面的除了设置有可移动电极27b的区域以外的其余区域(绝缘板)是绝缘区域。旋转接触板本体27a的前表面固定到旋转咔嗒凸轮26的后表面，使得旋转接触板27与旋转咔嗒凸轮26一起旋转。因此，可移动电极27b与旋转咔嗒凸轮26一起旋转(移动)。接触器30a至30d与旋转接触板本体27a的后表面弹性接触。
各个构成元件(操作构件20、旋转体21、固定构件22、推动构件23、返回弹簧24、咔嗒弹簧25、旋转咔嗒凸轮26、旋转接触板27、固定电极29a至29d、四个接触器30a至30d和推动开关PS1)安装在壳体28上(参见图4和图8)。四个固定电极29a至29d与四个接触器30a至30d一一对应。
壳体28由树脂制成并且具有电绝缘性质。壳体28形成为在平面图中具有中心孔28s和开口前表面的环状箱形状。壳体28包括底部28a、外周壁部28b和内周壁部28c。例如，底部28a可以是圆形板构件。外周壁部28b从底部28a的外周边缘向前突出。内周壁部28c从底部28a的内周边缘向前突出。
壳体28包括多个(例如两个)凹槽28d、多个(例如四个)突起28e和多个(例如四个)凹槽28f。多个凹槽28d是返回弹簧24的固定片24b嵌合且固定的部分。多个凹槽28d设置在外周壁部28b的外周表面中，并布置为沿周向方向彼此间隔开。多个突起28e是与固定构件22的多个卡合片22c卡合在一起的部分。四个突起28e设置在内周壁部28c的内周表面上，并布置为沿周向方向彼此间隔开。多个凹槽28f是与推动构件23的多个突起23b嵌合的部分，使得推动构件23能够沿前后方向移动但不能沿周向方向移动。多个凹槽28f设置在外周壁部28b的内周表面中，并布置为沿周向方向彼此间隔开。多个凹槽28f中的每一个沿前后方向延伸。
在底部28a的后表面上设置有四个固定电极29a至29d(参见图4)。固定电极29a至29d是在将输入设备2放置在触摸屏面板3的前表面3a上的同时与触摸屏面板3的第一线电极X1和第二线电极Y1(稍后将描述)重叠的电极。固定电极29a至29d中的每一个具有大致矩形形状。固定电极29a至29d设置在壳体28的后表面上，并且布置为沿周向方向(例如以规则间隔)彼此间隔开。
四个接触器30a至30d和推动开关PS1固定到底部28a的前表面(参见图8)。接触器30a至30d中的每一个是与旋转接触板27的后表面进行弹性接触(并且与可移动电极27b电连接)的构件。接触器30a至30d分别包括接触部S1至S4，它们被配置为与旋转接触板27进行接触。接触器30a至30d中的每一个经由设置在底部28a的前表面上的布线与固定电极29a至29c中的对应一个电连接。在实施例中，分别地，接触器30a与固定电极29a连接，接触器30b与固定电极29b连接，并且接触器30c和30d与固定电极29c连接。推动开关PS1是根据对操作构件20执行的推动操作来切换接通状态和断开状态的按钮式开关。根据推动开关PS1的接通状态和断开状态，固定电极29d和固定电极29c彼此电连接或彼此分离。推动开关PS1设置在底部28a的预定位置。
以下，根据需要，可以将固定电极29c称为“共用电极29c”。
如图5所示，旋转体21、固定构件22、推动构件23、返回弹簧24、咔嗒弹簧25和旋转咔嗒凸轮26附接到壳体28。
固定构件22的卡合片22c一起钩挂在壳体28的突起28e上，从而将固定构件22固定在壳体28的内周壁部28c的前侧。在壳体28内，旋转咔嗒凸轮26位于内周壁部28c的外侧附近，使得旋转咔嗒凸轮26能够旋转。在这样的位置，设置在旋转咔嗒凸轮26的后表面上的旋转接触板27与设置在壳体28的底部28a上的四个接触器30a至30d弹性接触。咔嗒弹簧25的固定片25c被夹在固定构件22的管状部22a的后端与壳体28的内周壁部28c的前端之间，由此，咔嗒弹簧25被固定在旋转咔嗒凸轮26前方的位置。咔嗒弹簧25的突出片25d卡合在固定构件22的卡合片22c的卡合孔中。这限制了咔嗒弹簧25的周向移动。咔嗒弹簧25的突起25b与旋转咔嗒凸轮26的不平坦部分26b弹性接触。在壳体28内，推动构件23位于外周壁部28b的外侧附近。另外，推动构件23的突起23b嵌合到外周壁部28b的凹槽28f中。因此，推动构件23可沿前后方向移动，但不可沿周向方向移动。推动开关PS1位于推动构件23的后侧。
旋转体21放置在壳体28上以覆盖壳体28的外侧。壳体28的外周壁部28b和推动构件23位于旋转体21内。在这样的位置，旋转体21的凸缘21d位于固定构件22的凸缘22b的后侧。这可以限制旋转体21的向前移动(并且可以防止旋转体21从壳体28脱落)。旋转咔嗒凸轮26的固定片26c分别嵌合到旋转体21的凹槽21f中(参见图6)，使得旋转咔嗒凸轮26能够与旋转体21一起旋转。返回弹簧24位于壳体28的外周壁部28b的前端与旋转体21之间，以将旋转体21向前偏置。返回弹簧24的固定片24b分别嵌合到壳体28的凹槽28d中(参见图6)，由此返回弹簧24被固定到外周壁部28b的前端。操作构件20附接至壳体28以覆盖固定构件22和旋转体21。在这样的位置，旋转体21的突起21e嵌合到操作构件20的凹槽中，并且与操作构件20的突起卡合在一起。结果，操作构件20被固定到旋转体21以能够与旋转体21一起旋转。操作构件20通过旋转体21附接到壳体28。
在该输入设备2中，固定构件22和咔嗒弹簧25固定到壳体28。推动构件23位于壳体28内，以能够根据旋转体21的来回移动而来回移动。操作构件20、旋转体21和旋转咔嗒凸轮26彼此耦接以能够一起旋转。其中，操作构件20和旋转体21彼此耦接以能够一起来回移动。
当对操作构件20进行旋转操作时，旋转咔嗒凸轮26与操作构件20一起旋转。这使得设置在壳体28上的接触器30a至30d的接触部S1至S4在固定在旋转咔嗒凸轮26上的旋转接触板27的后表面上移动。根据该移动，接触器30a至30d反复与旋转接触板27的可移动电极27b接触或分离。在此期间，当“接触器30c或30d中的至少一个”和“接触器30a”都与可移动电极27b接触时，固定电极29a和共用电极29c彼此电连接。当“接触器30a”或“接触器30c和30d两者”不与可移动电极27b接触时，固定电极29a和共用电极29c彼此电分离。当“接触器30c或30d中的至少一个”和“接触器30b”都与可移动电极27b接触时，固定电极29b和共用电极29c彼此电连接。当“接触器30b”或“接触器30c和30d两者”不与可移动电极27b接触时，固定电极29b和共用电极29c彼此电分离。
旋转咔嗒凸轮26的旋转导致咔嗒弹簧25的突起25b在旋转咔嗒凸轮26的不平坦部分26b上移动。每当突起25b越过不平坦部分26b的突起时，给操作操作构件20的操作者带来咔哒感。
当对操作构件20进行推动操作时，旋转体21和推动构件23随着操作构件20向后移动，使得推动开关PS1被推动构件23按下然后接通。当解除对操作构件20的推动操作时，返回弹簧24使操作构件20、旋转体21和推动构件23返回到各自初始位置。相应地，推动开关PS1被关断。在本实施例中，固定电极29c、29d在推动开关PS1处于接通状态时彼此电连接。固定电极29c、29d在推动开关PS1处于断开状态时彼此电分离。
操作构件20可旋转360度。换言之，操作构件20具有360度的可移动范围。在操作构件20的可移动范围内，存在以规则间隔布置的多个咔嗒点。多个咔嗒点对应于不平坦部分26b的各个凹槽的位置。操作构件20被配置为：在各个咔嗒点上逐个移动的同时，在可移动范围内旋转(移动)。每个咔嗒点对应于如上所述的不平坦部分26b的凹槽的位置。因此，操作构件20在每个咔嗒点处都是稳定的。因此，操作构件20被配置为以一次咔嗒为增量进行旋转，其中一次咔嗒对应于相邻两个咔嗒点之间的间隔。
在实施例中，如上所述，固定电极29a、29b中的每一个根据对操作构件20进行的旋转操作而与共用电极29c电连接或电分离。固定电极29a、29b中的每一个具有取决于其与共用电极29c电连接还是电分离而改变的电状态。固定电极29d根据对操作构件20进行的推动操作而与共用电极29c电连接或电分离。固定电极29d也具有取决于其与共用电极29c电连接还是电分离而改变的电状态。如此处使用的，“电状态”指示固定电极29a、29b、29d的静电电容值、固定电极29a、29b、29d能够输出的电荷量、或者固定电极29a、29b、29d能够输出的电势。也就是说，当固定电极29a、29b、29d与共用电极29c电连接时，该固定电极29a、29b、29d的静电电容值增加(改变)与共用电极的静电电容值相对应的量。相应地，固定电极29a、29b、29d能够输出的电荷量也增加了在共用电极29c上累积的电荷量。另外，将从固定电极29a、29b、29d输出的电势也增加(改变)。
在以下的说明中，可以将在每个固定电极29a、29b、29d与共用电极29c电连接的状态下该固定电极29a、29b、29d的电状态称为“导电状态”(或高状态、H状态)。可以将在每个固定电极29a、29b、29d与共用电极29c电分离的状态下该固定电极29a、29b、29d的电状态称为“截止状态”(或低状态、L状态)。每个固定电极29a、29b、29d的电状态根据操作构件20的移动从导电状态变为截止状态，反之亦然。
(触摸屏面板本体的细节)
如图9所示，触摸屏面板本体31包括多个第一线电极X1、多个第二线电极Y1、薄膜基板311、薄膜基板312、光学透明粘合片313、驱动电路314以及检测电路315。在以下的说明中，当需要将多个第一线电极X1彼此区分时，多个第一线电极X1将在下文中由附图标记X11、X12、X13等指定(参见图10)。同样地，当需要将多个第二线电极Y1彼此区分时，多个第二线电极Y1将在下文中由附图标记Y11、Y12、Y13等指定(参见图10)。
薄膜基板311由具有透明性的材料(例如树脂或玻璃)制成。薄膜基板311是具有两对相对边311s、311t的矩形片。同样地，薄膜基板312与薄膜基板311一样，也是具有两对相对边312s、312t的矩形片。薄膜基板312为具有与薄膜基板311相同形状和相同尺寸的矩形片。多个第一线电极X1和多个第二线电极Y1由具有透明性的导电材料制成，例如氧化铟锡(ITO)。
多个第一线电极X1在薄膜基板311的前表面311a上形成为薄膜。在薄膜基板311的前表面311a上，多个第一线电极X1沿前表面311a的一对相对边311t彼此平行地延伸，并且布置为沿另一对相对边311s彼此间隔开。多个第一线电极X1中的每一个可以具有例如细长条形状(参见图10)。多个第一线电极X1经由柔性印刷布线板316连接到驱动电路314。触摸屏面板3的前表面3a基本上被多个第一线电极X1完全覆盖。
第一线电极X1的形状不限于图9和图10所示的形状，而也可以具有其他形状，例如多个菱形垫彼此耦接的菱形图案形状、或者多个较宽部分和多个较窄部分规则重复地排列以沿延伸方向延伸的形状。
多个第二线电极Y1在薄膜基板312的前表面312a上形成为薄膜。在薄膜基板312的前表面312a上，多个第二线电极Y1沿一对相对边312s彼此平行地延伸，并且沿另一对相对边312t布置。多个第二线电极Y1中的每一个可以具有例如细长条形状。多个第二线电极Y1经由柔性印刷布线板316连接到检测电路315。每个第二线电极Y1的宽度小于第一线电极X1的宽度。
第二线电极Y1可以具有其他形状，例如多个菱形垫彼此耦接的菱形图案形状、或者多个较宽部分和多个较窄部分规则重复地排列以沿延伸方向延伸的形状。
薄膜基板311和312通过光学透明粘合片313堆叠放置以接合在一起。光学透明粘合片313夹在薄膜基板311的前表面311a与薄膜基板312的后表面312b之间。光学透明粘合片313是通过将粘合剂涂在具有透明性的片的两侧而获得的构件。
在薄膜基板311、312接合在一起的状态下，当沿着薄膜基板311、312的法线观察时，多个第二线电极Y1与多个第一线电极X1(以直角)交叉(参见图10)。多个第一线电极X1和多个第二线电极Y1放置为通过薄膜基板311和光学透明粘合片313彼此间隔开。
用光学透明粘合片将盖板32(参见图2)接合到薄膜基板312的前表面312a上。用双面胶带将金属板5(参见图2)接合到薄膜基板311的后表面311b上。
驱动电路314从位于一端的第一线电极X11朝向位于另一端的第一线电极X1n选择性地逐个地对多个第一线电极X1施加扫描电压。此外，驱动电路314将未施加扫描电压的其他第一线电极X1与参考电位(即接地电位)连接。
针对被施加了扫描电压的每个第一线电极X1，检测电路315从位于一端的第二线电极Y11朝向位于另一端的第二线电极Y1n，选择性地逐个地检测被施加了扫描电压的第一线电极X1与多个第二线电极Y1之间的电压作为输出电压。这允许检测电路315检测静电电容值发生变化的任何第二线电极Y1。具体而言，当操作者在任意点触摸触摸屏面板3的前表面3a时，与该触摸点重叠的第二线电极Y1的静电电容值发生变化。检测电路315以上述方式检测第二线电极Y1的输出电压(静电电容值)的这种变化，并基于在检测到输出电压的变化时选择的第一线电极X1的位置和选择的第二线电极Y1的位置，在触摸屏面板3的前表面3a上检测触摸点。这种检测触摸点的功能在下文中将被称为“触摸点检测功能”。
在输入设备2被放置在触摸屏面板3的前表面3a上的状态下，当对输入设备2的操作构件20进行操作(旋转操作或推动操作)时，检测电路315利用触摸点检测功能检测对操作构件20进行的操作。
检测电路315被配置为在触摸屏面板3被激活时(通电时)对每个第二线电极Y1的输出电压进行校准。如此处所使用的，“校准”是指校正每个第二线电极Y1的输出电压以便消除当触摸屏面板3被激活时由存在于触摸屏面板3上的金属电极(例如，输入设备2的固定电极29a至29d)造成的影响的处理。
检测电路315是被配置为对线电极Y1的输出电压进行信号处理的信号处理器的示例。
接着，将参考图10描述检测电路315如何操作(具体而言，在对操作构件20进行操作时如何检测固定电极29a、29b、29d的电状态)。
在图10中，多个第一线电极X1在绘制有图10的纸面上沿上下方向延伸，并沿左右方向布置。另一方面，多个第二线电极Y1在绘制有图10的纸面上沿左右方向延伸，并沿上下方向布置。在图10中，多个第二线电极Y1被布置在多个第一线电极X1后面(对于沿图9的纸面的法线观看的观看者的眼睛而言)。
如图所示，输入设备2被放置在触摸屏面板3的前表面3a上，使得固定电极29a至29d沿第一线电极X1的纵向轴线彼此不重叠。换言之，当从触摸屏面板3的前侧观察时，固定电极29a至29d中的任两个固定电极不与同一个第一线电极X1重叠。
当对输入设备2的操作构件20进行旋转操作时，旋转咔嗒凸轮26对应地旋转。根据该运动，接触器30a至30c中的每一个相对于旋转接触板27的可移动电极27b反复交替地连接和分离。这使得每个固定电极29a、29b交替与共用电极29c电连接的状态(H状态)和与共用电极29c电分离的状态(L状态)。
触摸屏面板3基于触摸点检测功能来检测固定电极29a、29b中的每一个的电状态，无论是导电状态还是截止状态。将假设固定电极29a、29c彼此电连接并且固定电极29b、29c彼此电分离的示例性情况。
固定电极29a与第一线电极X12电容耦合，并且共用电极29c与连接到参考电位的第一线电极X19电容耦合。因此，当将扫描电压选择性地施加到第一线电极X12并且多个第一线电极X1中的其余第一线电极连接到参考电位(即，接地电位)时，固定电极29a、29c两者的电荷通过第一线电极X19放电到参考电位。通过该放电，第一线电极X12与固定电极29a之间的静电电容值的变化变得比较大。触摸屏面板3的检测电路315基于与固定电极29a重叠的第二线电极Y15的输出电压来检测该静电电容值的较大变化。
固定电极29b与第一线电极X16、X17电容耦合。因此，当将扫描电压选择性地施加到第一线电极X17并且多个第一线电极X1中的其余第一线电极连接到参考电位(即，接地电位)时，固定电极29b的电荷通过第一线电极X16放电到参考电位。应注意，由于固定电极29b与共用电极29c电分离，因此共用电极29c的静电电容值未添加到固定电极29b的静电电容值。因此，第一线电极X17与固定电极29b之间的静电电容值的变化不大。触摸屏面板3的检测电路315基于与固定电极29b重叠的第二线电极Y13的输出电压来检测该静电电容值的微小变化。
根据这种方式，在对操作构件20进行旋转操作的同时，检测电路315基于线电极Y1的输出信号来检测固定电极29a、29b的电状态。
另一方面，当对操作构件20进行推动操作时，推动开关PS1转为接通状态，以将固定电极29d、29c相互电连接。固定电极29d与第一线电极X14电容耦合，并且共用电极29c与连接到参考电位的第一线电极X19电容耦合。因此，当将扫描电压选择性地施加到第一线电极X14并且多个第一线电极X1中的其余第一线电极连接到参考电位(即，接地电位)时，固定电极29d、29c两者的电荷通过第一线电极X19放电到参考电位。通过该放电，第一线电极X14与固定电极29d之间的静电电容值的变化变得比较大。触摸屏面板3的检测电路315基于与固定电极29d重叠的第二线电极Y19的输出电压来检测该静电电容值的较大变化。注意，当推动开关PS1处于断开状态时，固定电极29d与共用电极29c电分离，因此第一线电极X14与固定电极29d之间的静电电容值的变化不大。触摸屏面板3的检测电路315基于与固定电极29d重叠的第二线电极Y19的输出电压来检测该静电电容值的微小变化。
根据这种方式，当对操作构件20进行推动操作时，检测电路315基于线电极Y1的输出信号来检测固定电极29d的电状态。
在执行旋转操作的上述示例性情况下，处于导电状态的固定电极29a具有增加的第二线电极Y15的输出电压，而处于截止状态的固定电极29b具有变化不大的第二线电极Y13的输出电压。在这种情况下，固定电极29a的电状态大于固定电极29b的电状态。基于第二线电极Y13、Y15的输出电压，检测电路315进一步检测“固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系”。
响应于对操作构件20执行的旋转操作，固定电极29a、29b中的每一个的电状态改变(在导电状态和截止状态之间变化)。然后，检测电路315基于与各个固定电极29a、29b重叠的第二线电极Y13、Y15的输出电压，检测固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系(例如，大小关系)。稍后将描述，检测电路315基于如此检测的相对关系进一步确定固定电极29a、29b中的每一个的电状态是导电状态还是截止状态。此外，检测电路315基于如此确定的固定电极29a、29b的电状态来检测操作构件20的旋转位置，并按时间序列检测旋转位置。根据该检测结果，检测电路315检测操作构件20的旋转量和旋转方向。
(输入系统的特征)
将描述输入系统1的特征。输入系统1被配置为使得：当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，固定电极29a、29b的电状态总共改变一次。
以下，可以将固定电极29a、29b中的每一个的电状态称为“各自电状态”，并且可以将固定电极29a、29b的电状态的整体称为“整体电状态”。在本公开中，上面提及的特征“当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，固定电极29a、29b的电状态总共改变一次”是指：当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，固定电极29a、29b的整体电状态仅改变一次。在本实施例中，固定电极29a、29b的各自电状态不会彼此同时变化。
参考图11和图12A至图12D描述当操作构件20旋转时固定电极29a、29b的整体电状态的一方面。以下，如上所述，当每个固定电极29a、29b与共用电极29c电连接时该固定电极29a、29b的各自电状态即H状态被简单地表示为“H”。另外，当每个固定电极29a、29b与共用电极29c电分离时该固定电极29a、29b的各自电状态即L状态被简单地表示为“L”。固定电极29a、29b的各自电状态，以下分别表示为“Q1”和“Q2”，都根据操作构件20的移动在两种状态“H”和“L”之间变化。固定电极29a、29b的整体电状态，以下用“Q12”表示，是指固定电极29a、29b的各自电状态的组合，并且可以用“(Q1，Q2)”表示。即，Q12＝(Q1，Q2)。固定电极29a、29b的整体电状态Q12可以根据操作构件20的移动在四种状态(多种状态)(H，L)、(L，H)、(H，L)和(L，L)之间变化。在本实施例中，如下配置使得当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，固定电极29a、29b的整体电状态Q12仅改变一次。如上所述，“一次咔嗒的量”表示相邻的两个咔嗒点之间的间隔。
如图11所示，在本实施例中，当操作构件20位于咔嗒点C1的旋转位置时，电状态Q12(＝(Q1，Q2))为(L，H)。当操作构件20逐个地在咔嗒点C2、C3、...上旋转并移动时，相对于操作构件从咔嗒点C1开始的每个一次咔嗒ΔC旋转，电状态Q12从(L，H)变为(L，L)，再变为(H，L)，再变为(H，H)，...。
更详细地说明，当操作构件20如图12A所示位于咔嗒点C1时，相应接触器30a、30c的接触部S1、S3与可移动电极27b分离，同时相应接触器30b、30d的接触部S2、S4与可移动电极27b接触。在这样的位置，固定电极29a与共用电极29c电分离，同时固定电极29b与共用电极29c电连接。因此，电状态Q12为(L，H)。当操作构件20如图12B所示从咔嗒点C1旋转并到达咔嗒点C2时，相应接触器30a至30d的接触部S1至S4与可移动电极27b分离。在这样的位置，固定电极29a、29b都与共用电极29c电分离。因此，电状态Q12为(L，L)。当操作构件20如图12C所示从咔嗒点C2进一步旋转并到达咔嗒点C3时，相应接触器30a、30c的接触部S1、S3与可移动电极27b接触，同时相应接触器30b、30d的接触部S2、S4与可移动电极27b分离。在这样的位置，固定电极29a与共用电极29c电连接，同时固定电极29b与共用电极29c电分离。因此，电状态Q12为(H，L)。当操作构件20如图12D所示从咔嗒点C3进一步旋转并到达咔嗒点C4时，相应接触器30a至30d的接触部S1至S4与可移动电极27b接触。在这样的位置，固定电极29a、29b都与共用电极29c电连接。因此，电状态Q12为(H，H)。
从以上可以看出，在实施例中，当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，固定电极29a、29b的整体电状态Q12仅改变一次。这可以延长固定电极29a(或29b)的各自电状态Q1(或Q2)发生改变的时间点之间的时间间隔。结果，在对放置在触摸屏面板3上的输入设备2执行旋转操作时，可以以高扫描速度和减少的读取错误来读出多个线电极Y1的输出电压。这可以提高对扫描速度的读出响应性。
参考图13，描述根据比较例的输入设备的电状态Q12(＝(Q1，Q2))的一方面。比较例的输入设备被配置为使得：每当操作构件20到达咔嗒点(例如，C1至C3中的每一个)时，固定电极29a、29b的整体电状态Q12为(L，L)。因此，在比较例中，当操作构件20从咔嗒点C1旋转到下一咔嗒点C2(即，旋转了一次咔嗒的量ΔC)时，电状态Q12从(L，L)、经(H，L)、(H，H)和(L，H)、到(L，L)总共变化四次。
如上所述，比较例的输入设备被配置为使得：当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，电状态Q12变化四次。因此，在比较例中，各自电状态Q1(或Q2)发生变化的时间点之间的时间间隔比本实施例的时间间隔短。因此，根据比较例，当在对放置在触摸屏面板3上的输入设备进行旋转操作的同时以高扫描速度读出多个线电极Y1的输出电压时，可能发生读取错误。相比之下，在本实施例中，输入设备2被配置为使得：当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，电状态Q12仅变化一次。这能够降低线电极Y1的输出电压的读取错误，因此能够提高对线电极Y1扫描的读出响应性。
将描述由触摸屏面板3执行的对线电极Y1的输出电压的校准。
在比较(传统)例的触摸屏面板中，当特定线电极Y1的输出电压超过第一阈值时，固定电极29a、29b的电状态被确定为H状态(导电状态)，其中该特定线电极Y1是当沿着触摸屏面板的前表面的法线观察时与该固定电极29a、29b重叠的线电极Y1。第一阈值是用于确定与线电极Y1重叠的固定电极29a、29b处于导电状态还是截止状态的阈值。此外，当线电极Y1的输出电压不超过第一阈值时，与该线电极Y1重叠的固定电极29a、29b的电状态被确定为L状态(截止状态)。比较例如上述那样确定输入设备2的固定电极29a、29b的电状态，并基于确定结果(例如，固定电极29a、29b的电状态的时间序列数据)来检测对输入设备2进行的旋转操作(旋转量和旋转方向)。
此外，比较(传统)例的触摸屏面板被配置为对线电极Y1的输出电压进行校准(称为“正常校准”)以校正线电极Y1的输出电压，以便消除在触摸屏面板被激活时(通电时)由存在于线电极Y1上的金属电极的静电电容值导致的影响。将假设以下情况：当在放置在触摸屏面板3上的输入设备2中固定电极29a、29b电连接到共用电极29c时，对与该固定电极29a、29b重叠的特定线电极Y1的输出电压执行校准。在这种情况下，用与固定电极29a的静电电容值和共用电极29c的静电电容值之和相对应的校正值来执行校准。然后，这种校正因共用电极29c的静电电容值的量而是过度的。因此，在这种情况下，即使在该固定电极29a、29b的电状态为H状态时，从以这样的方式被过度校正的该线电极Y1输出的输出电压(校正后的输出电压)可能也不会超过预定阈值。结果，不能正确检测固定电极29a、29b的电状态的H状态，从而不能正确检测对输入设备2进行的旋转操作。
通常(即，不仅在比较例的触摸屏面板中，而且在本实施例的触摸屏面板3中)，在咔嗒点处执行校准。因此，为了避免上述的过度校正，希望的是，固定电极29a、29b的整体电状态Q12在咔嗒点处为(L，L)。然而，本实施例被配置为使得：当操作构件20旋转一次咔嗒的量时，电状态Q12仅改变一次，因此，电状态Q12在某些咔嗒点处可能不是(L，L)。因此，本实施例被配置为：根据下文描述的方式执行校准以避免过度校正，尽管在某些咔嗒点处电状态Q12不是(L，L)。以下将描述本实施例的校准。
在本实施例的触摸屏面板3中，检测电路315对当沿着触摸屏面板3的前表面3a的法线观察时与输入设备2的固定电极29a至29d重叠的线电极Y1(称为“特定线电极”)和当沿着触摸屏面板3的前表面3a的法线观察时与输入设备2的固定电极29a至29d中的任一个固定电极都不重叠的线电极Y1(称为“除特定线电极以外的线电极”)执行相互不同的校准。
具体而言，检测电路315对与输入设备2的固定电极29a至29d中的任一个都不重叠的线电极Y1执行上述“正常校准”。另一方面，对与输入设备2的固定电极29a至29d重叠的线电极Y1，检测电路315不执行可能会改变固定电极29a、29b的各自电状态之间的相对关系(例如，大小关系)的这种校准(例如，上述“正常校准”)。在这种情况下，检测电路315对与输入设备2的固定电极29a至29d重叠的线电极Y1执行校正值为零的校准。也就是说，检测电路315对与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1的输出电压执行校准，使得在校准前后，保持“固定电极29a、29b的(各自)电状态之间的相对关系”。
应注意，执行上述校正值为零的校准基本等同于不执行任何校准。因此，本实施例可以被配置为不对与固定电极29a至29d重叠的线电极Y1的输出电压执行校准。在这种情况下，与固定电极29a至29d中的任一个都不重叠的线电极Y1的输出电压经过了校准(例如“正常校准”)，而与固定电极29a至29d重叠的线电极Y1的输出电压未经过校准。
此外，检测电路315被配置为基于与输入设备2的固定电极29a至29d重叠的线电极Y1的输出电压来检测对输入设备2执行的旋转操作。为了进行该检测，检测电路315基于“固定电极29a、29b的各自电状态之间的相对关系”来确定相应固定电极29a、29b的各自电状态。检测电路315还基于该确定结果来确定操作构件20的旋转位置。此外，检测电路315基于如此确定的旋转位置的时间序列数据来确定对操作构件20进行的旋转操作的旋转量和旋转方向。
接下来，将参考图14的流程图描述检测电路315如何执行上述校准。检测电路315对多个线电极Y1依次执行步骤S1至S3的一组处理。在步骤S1中，检测电路315确定：作为确定目标的线电极Y1是否与输入设备2的固定电极29a至29d中的任一个重叠。具体而言，检测电路315确定作为确定目标的线电极Y1的输出电压是否超过第二阈值。第二阈值是用于确定固定电极29a至29d中的任一个是否放置在线电极Y1上的阈值。第二阈值低于上述第一阈值。
当发现输出电压超过第二阈值时，检测电路315确定作为确定目标的线电极Y1与固定电极29a至29d中的任一个重叠。另一方面，当发现输出电压未超过第二阈值时，检测电路315确定作为确定目标的线电极Y1不与固定电极29a至29d中的任一个重叠。该确定标准使用以下事实：如果固定电极29a至29d与线电极Y1重叠，则该固定电极29a至29d的静电电容值应该增加该线电极Y1的输出电压，从而使电压超过第二阈值。
当确定作为确定目标的线电极Y1不与输入设备2的固定电极29a至29d中的任一个重叠时(即，步骤S1为“否”)，检测电路315对作为确定目标的线电极Y1的输出电压执行上述正常校准(步骤S2)，并且处理结束。另一方面，当确定作为确定目标的线电极Y1与输入设备2的固定电极29a至29d中的任一个重叠时(即，步骤S1为“是”)，检测电路315对作为确定目标的线电极Y1的输出电压执行与正常校准不同的校准(步骤S3)，并且处理结束。例如，检测电路315执行校正值为零的校准。替代地，检测电路315可以在步骤S3中不对与输入设备2的固定电极29a至29d中的任一个重叠的线电极Y1的输出电压执行任何校准。
接下来，将参考图15描述：检测电路315如何检测操作构件20的旋转位置。在本实施例中，对多个线电极Y1中的与输入设备2的固定电极29a至29d重叠的线电极Y1的输出电压执行校正值为零的校准(即，基本上不对其执行校准)。这意味着与固定电极29a至29d重叠的线电极Y1的输出电压可能会偏离特定电压。因此，上述基于第一阈值的确定方法可能无法正确确定固定电极29a、29b的电状态(是H状态还是L状态)。因此，在本实施例中，从与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1的输出电压导出的信息仅为固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系(例如，大小关系)。将描述在这种情况下如何检测操作构件20的旋转位置。
检测电路315从多个线电极Y1中指定与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1(该固定电极是与操作构件20的旋转位置的检测相关的固定电极)(步骤S10)。具体而言，例如，当对输入设备2进行旋转操作时(即，当操作构件20旋转时)，在与四个固定电极29a至29d重叠的线电极Y1中，与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1中的每一个的输出电压的变化量大于与其他固定电极29c、29d重叠的线电极Y1中的每一个的输出电压的变化量。检测电路315将输出电压变化量较大的这些线电极Y1指定为与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1。此时，可以指定总共两个线电极Y1，例如，一个线电极Y1与固定电极29a重叠，并且另一个线电极Y1与固定电极29b重叠。以下，将把指定的这两个线电极Y1称为“特定线电极Y1”。
接着，检测电路315开始以下处理：基于特定线电极Y1的输出电压来确定固定电极29a、29b的电状态的初始状态(步骤S11)。具体而言，检测电路315基于特定线电极Y1的输出电压来确定固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系(例如，大小关系)是否“相同”(步骤S12)。如此处所使用的，相对关系“相同”意味着固定电极29a、29b的电状态彼此相同。此外，相对关系“不相同”意味着固定电极29a、29b的电状态彼此不相同(即，彼此不同)。
当确定相对关系“不相同”时(即，步骤S12为“否”)，检测电路315基于固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系来确定上述初始状态(步骤S13)。具体而言，检测电路315确定：固定电极29a、29b中的电状态较大的一个固定电极的初始状态为H状态(导电状态)，并且固定电极29a、29b中的电状态较小的另一个固定电极的初始状态为L状态(截止状态)。
当确定相对关系“相同”时(即，步骤S12为“是”)，检测电路315基于当操作构件20从上述相对关系的位置旋转一次咔嗒的量时特定线电极Y1的输出电压的变化(即，基于固定电极29a、29b的电状态的变化)来确定上述初始状态(步骤S14)。也就是说，如果电状态如前所述发生变化，则电状态之间的相对关系应改变为“不相同”。基于此，检测电路315确定：固定电极29a、29b中的电状态较大的一个固定电极的初始状态为H状态(导电状态)，并且固定电极29a、29b中的电状态较小的另一个固定电极的初始状态为L状态(截止状态)。
更详细地说明上述相对关系被确定为“相同”的情况。在这种情况下，可以确定固定电极29a、29b的电状态彼此相同，但不能确定电状态是L状态还是H状态。然而，如果操作构件20从该相对关系的位置移动，则相对关系应该改变并且变为“不相同”。基于此，当发现固定电极29a、29b中的任一个的电状态降低时，将该降低的一个固定电极的初始状态确定为L状态(截止状态)，并且将固定电极29a、29b中的另一个固定电极的初始状态确定为H状态(导电状态)。
之后，当操作构件20进一步旋转一次咔嗒的量时，检测电路315基于这样确定的初始状态和在进一步旋转一次咔嗒的量后检测到的特定线电极Y1的输出电压(即，固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系)来确定在进一步旋转一次咔嗒的量后固定电极29a、29b的电状态(步骤S15)。
在本实施例中，可从特定线电极Y1的输出电压导出的信息仅是如上所述的固定电极29a、29b之间的相对关系。为此，首先基于固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系来确定(估计)初始状态，然后基于如此确定的初始状态和在下一次旋转一次咔嗒的量后检测到的相对关系来确定(指定)在该下一次旋转一次咔嗒的量后的电状态。
此后，每当基于特定线电极Y1的输出电压检测到固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系时，检测电路315基于当前检测到的相对关系和紧接在先前检测中确定的电状态来确定电状态(步骤S16)。
基于步骤S15、S16中的结果(即，由此确定的固定电极29a、29b的电状态)，检测电路315检测输入设备2的操作构件20的旋转位置(步骤S17)。综上所述，在本实施例中，检测电路315基于固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系来确定固定电极29a、29b的电状态的初始状态，并基于如此确定的初始状态来检测操作构件20的旋转位置(位置)。
在下文中，将描述输入设备2的旋转接触板27的可移动电极27b的材料。可移动电极27b由具有导电性的非金属制成。具有导电性的非金属的示例包括含有导电填料(例如碳填料)的树脂。由具有导电性的非金属制成的可移动电极27b能够防止可移动电极27b焊接到接触器30a至30b上。这可以省略为了防止可移动电极27b焊接到接触器30a至30d上而可能向可移动电极27b和接触器30a至30b之间的相应接触点施加的润滑剂(例如油脂)。因此，不会再发生润滑剂泄漏到触摸屏面板3的前表面3a中的情况。在本实施例中，接触器30a至30d由金属制成，并且可移动电极27b由具有导电性的非金属制成，但本公开不限于此。可移动电极27b或接触器30a至30d中的至少一个可以由具有导电性的非金属制成。
本实施例的电状态Q1(或Q2)发生变化的时间点之间的时间间隔长于比较例的时间间隔。因此，本实施例的可移动电极27b和接触器30a至30d连续彼此接触的接触时间长于比较例的接触时间。即使可移动电极27b和接触器30a至30d中的一者由非金属制成，这也可以在可移动电极27b和接触器30a至30d彼此接触时充分确保导电性。
(技术效果)
在本实施例中，当操作构件20旋转一次咔嗒的量时固定电极29a、29b的电状态Q1、Q2改变的总次数为1，但不限于此。该总次数可以是4的倍数以外的数。换言之，上述总次数为整数N，其中整数N为因数不包括4的数。因此，固定电极29a、29b的电状态在咔嗒点之间变化的总次数不限于4的倍数。这可以提高设定上述总次数的灵活性程度。
上述总次数可以小于4，并且可以是1。与上述比较例相比，这可以减少总次数。这能够降低线电极Y1的输出电压的读取错误，因此能够提高对线电极Y1扫描的读出响应性。
(变型)
下文描述上述实施例的一些变型。以下描述的变型可以相互结合实施。
(变型1)
在上述实施例中，检测电路315被配置为：根据固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系来确定固定电极29a、29b的初始状态，并基于初始状态、和之后检测到的固定电极29a、29b的电状态之间的另一相对关系来检测操作构件20的旋转位置。替代地，检测电路315可以被配置为不确定初始状态，而是被配置为：每当检测到固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系时，仅基于当前检测到的相对关系来确定在进行检测时固定电极29a、29b的电状态。具体地，当发现当前检测到的相对关系“不相同”时，检测电路315基于当前检测到的相对关系来确定在检测时固定电极29a、29b的电状态。另一方面，当发现当前检测到的相对关系“相同”时，检测电路315基于当“紧接在前的相对关系”的状态变为“当前(即，当前检测到的)相对关系”的状态时相对关系的变化来确定在检测时固定电极29a、29b的电状态。例如，当发现固定电极29a的电状态的增加已导致“不相同”的紧接在前的相对关系变为“相同”的当前相对关系时，检测电路315确定当前相对关系是固定电极29a、29b的电状态中的每一个为H状态的相对关系。
(变型2)
在上述实施例中，检测电路315被配置为：根据固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系来确定固定电极29a、29b的初始状态，并基于由此确定的初始状态来检测操作构件20的旋转位置。检测电路315可以基于固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系，利用转换表来确定固定电极29a、29b的电状态。该转换表指示以下项之间的对应关系：固定电极29a、29b的电状态之间的相对关系；与固定电极29a、29b的电状态。
(变型3)
在上述实施例中，检测电路315在触摸屏面板3被激活时执行校准，但不限于此。附加地或替代地，检测电路315可以在其他时间执行校准，例如，当发现由于环境温度的影响而导致固定电极29a、29b的输出电压等于或低于预定阈值时。检测电路315可以被配置为：对与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1和不与固定电极29a、29b中的任一个重叠的线电极Y1执行相互不同的校准。
具体而言，检测电路315对不与固定电极29a、29b中的任一个重叠的线电极Y1执行上述正常校准，并且对与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1执行与正常校准不同的校准。以根据作为校正目标的线电极Y1的输出电压而变化的校正值来执行正常校准。在这种情况下，在“与正常校准不同的校准”中，将用于正常校正的校正值的平均值(即，用于对不与固定电极29a、29b中的任一个重叠的相应线电极Y1进行校正的校正值的平均值)用作校正值。这可以防止对与固定电极29a、29b中的任一个重叠的线电极Y1执行过度校正。
环境温度的影响将以彼此类似的方式改变全部线电极Y1的电压值。因此，将用于与固定电极29a、29b重叠的线电极Y1的校正值估计为用于不与固定电极29a、29b中的任一个重叠的线电极Y1的校正值的平均值。
(变型4)
在上述实施例中，触摸屏面板3的多个第一线电极X1均被配置为用作触摸点检测功能。替代地，除了被配置为用作触摸点检测功能的一个或多个线电极之外，多个第一线电极X1还可以包括被配置为用于专门检测输入设备2的固定电极29a至29d中的电压变化的其他线电极。进一步替代地，触摸屏面板3的多个第一线电极X1全部被配置为用于专门检测输入设备2的固定电极29a至29d中的电压变化。
(其他变型)
在上述实施例中，两个固定电极29a、29b与操作构件20的旋转位置的检测有关，但也可以使用三个或更多个固定电极。在这种情况下，与操作构件20的旋转位置的检测有关的固定电极的电状态可以根据操作构件20的移动在四种或更多种电状态之间变化。
操作构件20在上述实施例中是旋转式的操作构件，但也可以是滑动式的操作构件。
(总结)
第一方面的输入设备(2)包括至少两个固定电极(29a、29b)和操作构件(20)。至少两个固定电极(29a、29b)被配置为与多个线电极(Y1)中的特定线电极(Y1)重叠放置。操作构件(20)可相对于至少两个固定电极(29a、29b)移动。操作构件(20)可在包括多个咔嗒点(例如，C1至C4)的可移动范围内移动。至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)根据操作构件(20)的移动而在多种状态之间变化。整数N的因数不包括4，其中整数N是当操作构件(20)从多个咔嗒点(例如，C1至C4)中的相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)变化的总次数。
根据该方面，至少两个固定电极(29a、29b)在咔嗒点之间的电状态(Q1、Q2)变化的总次数不限于4的倍数。这可以在操作构件(20)从一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时在固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)的总变化次数的设置方面提供更大程度的灵活性。
在第二方面的输入设备(2)中，在第一方面的基础上，当操作构件(20)从相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)变化的总次数小于4。
该方面可以减少至少两个固定电极(29a、29b)在咔嗒点之间的电状态(Q1、Q2)变化的总次数。因此，可以以高扫描速度和减少的读取错误来读出多个线电极(Y1)的输出信号(例如输出电压)。这可以提高对扫描速度的读出响应性。
在第三方面的输入设备(2)中，在第二方面的基础上，当操作构件(20)从相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)变化的总次数为1。
该方面可以进一步减少至少两个固定电极(29a、29b)在咔嗒点之间的电状态(Q1、Q2)变化的总次数。因此，这可以进一步提高对扫描速度的读出响应性。
在第四方面的输入设备(2)中，在第一方面至第三方面中的任一方面的基础上，操作构件(20)可相对于至少两个固定电极(29a、29b)旋转。
该方面使得能够将本公开应用于具有旋转式操作构件(20)的配置。
在第一方面至第四方面中的任一方面的基础上，第五方面的输入设备(2)包括多个接触器(30a至30d)和可移动电极(27b)。多个接触器(30a至30d)与至少两个固定电极(29a、29b)连接。可移动电极(27b)被配置为与操作构件(20)一起移动，以与接触器(30a至30d)接触或不与接触器(30a至30d)接触。可移动电极(27b)或接触器(30a至30d)中的任一者由金属制成，并且另一者由具有导电性的非金属制成。
该方面可以防止可移动电极(27b)与接触器(30a至30d)的焊接。因此，可以省略向可移动电极(27b)与接触器(30a至30d)之间的接触点施加的油脂。
在第六方面的输入设备(2)中，在第一方面至第五方面中的任一方面的基础上，至少两个固定电极与特定线电极中的互不相同的线电极重叠。
该方面使得能够将本公开应用于其中至少两个固定电极与固定线电极中的互不相同的线电极重叠的配置。
在第七方面的输入设备(2)中，在第一方面至第六方面中的任一方面的基础上，至少两个固定电极包括以下固定电极，该固定电极连接到推动开关，该推动开关被配置为根据操作构件的移动在接通状态和断开状态之间切换。
该方面使得能够将本公开应用于如下这样的配置：至少两个固定电极包括与推动开关连接的固定电极，该推动开关被配置为根据操作构件的移动在接通状态和断开状态之间切换。
第八方面的输入系统包括第一方面至第七方面中的任一方面的输入设备(2)、多个线电极(Y1)和信号处理器(315)。信号处理器(315)被配置为对从多个线电极(Y1)输出的输出信号执行信号处理。
该方面可以提供包括输入设备(2)的输入系统。
在第九方面的输入系统中，在第八方面的基础上，信号处理器(315)被配置为：对从多个线电极(Y1)中的除了特定线电极之外的线电极(Y1)输出的输出信号执行校正(例如，校准)，并且不对从特定线电极(Y1)输出的输出信号执行校正(例如，不执行校准)。
该方面可以防止对线电极(Y1)的输出信号执行的校正改变至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)之间的相对关系。
在第十方面的输入系统中，在第八方面的基础上，信号处理器(315)被配置为：对从多个线电极(Y1)中的特定线电极(Y1)输出的输出信号和从多个线电极(Y1)中的除特定线电极(Y1)以外的线电极(Y1)输出的输出信号执行互不相同的校正。
根据该方面，可以对多个线电极(Y1)中的特定线电极(Y1)的输出信号和多个线电极(Y1)中的除特定线电极(Y1)以外的线电极(Y1)的输出信号分别执行最佳校正。
在第十一方面的输入系统中，在第十方面的基础上，信号处理器(315)被配置为对从特定线电极(Y1)输出的输出信号执行校正。至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)之间的相对关系在校正前后保持不变。
根据该方面，可以在对特定线电极(Y1)的输出信号执行校正之后保持至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)之间的相对关系。
在第十二方面的输入系统中，在第八方面至第十一方面中的任一方面的基础上，信号处理器(315)被配置为：基于至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)之间的相对关系(例如，大小关系)来确定至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)的初始状态，并基于该初始状态来检测操作构件(20)的位置。
根据该方面，即使当特定线电极(Y1)的输出信号只能提供至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)之间的相对关系时，也可以检测操作构件(20)的位置。
在第十三方面的输入系统中，在第十二方面的基础上，信号处理器(315)被配置为：当发现相对关系为至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)彼此相同的特定相对关系时，基于当操作构件(20)从该特定相对关系的位置移动时至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)的变化来确定初始状态。
根据该方面，在相对关系为至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)彼此相同的特定相对关系的情况下，可以基于当操作构件(20)从该相对关系的位置移动时至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)的变化来检测操作构件(20)的位置。
在第十四方面的输入系统中，在第十二方面的基础上，信号处理器(315)被配置为：当发现相对关系为至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)彼此不同的特定相对关系时，基于该特定相对关系来确定初始状态。
根据该方面，在相对关系为至少两个固定电极(29a、29b)的电状态(Q1、Q2)彼此不同的特定相对关系的情况下，可以基于该特定相对关系来确定初始状态。
附图标记列表
1 输入系统
2 输入设备
20 操作构件
27b 可移动电极
29a、29b 固定电极
30a至30d 接触器
315 检测电路(信号处理器)
C1至C4 咔嗒点
Y1 第二线电极(线电极)
Q1、Q2 电状态。

Claims (14)

1.一种输入设备，包括：
至少两个固定电极，被配置为与多个线电极中的特定线电极重叠放置；以及
操作构件，能够相对于所述至少两个固定电极移动，
所述操作构件能够在包括多个咔嗒点的可移动范围内移动，
所述至少两个固定电极的电状态根据所述操作构件的移动在多种状态之间变化，并且
整数N的因数不包括4，其中所述整数N是当所述操作构件从所述多个咔嗒点中的相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时所述至少两个固定电极的电状态变化的总次数。
2.根据权利要求1所述的输入设备，其中，
当所述操作构件从所述相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时所述至少两个固定电极的电状态变化的总次数小于4。
3.根据权利要求2所述的输入设备，其中，
当所述操作构件从所述相邻的两个咔嗒点中的一个咔嗒点移动到下一咔嗒点时所述至少两个固定电极的电状态变化的总次数为1。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的输入设备，其中，
所述操作构件能够相对于所述至少两个固定电极旋转。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的输入设备，包括：
多个接触器，连接到所述至少两个固定电极；以及
可移动电极，被配置为与所述操作构件一起移动，以与所述接触器接触或不与所述接触器接触，其中，
所述可移动电极或所述接触器中的任一者由金属制成，并且所述可移动电极或所述接触器中的另一者由具有导电性的非金属制成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的输入设备，其中，
所述至少两个固定电极与所述特定线电极中的互不相同的线电极重叠。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的输入设备，其中，
所述至少两个固定电极包括以下固定电极，该固定电极连接到推动开关，所述推动开关被配置为根据所述操作构件的移动在接通状态和断开状态之间切换。
8.一种输入系统，包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的输入设备；
所述多个线电极；以及
信号处理器，被配置为对从所述多个线电极输出的输出信号执行信号处理。
9.根据权利要求8所述的输入系统，其中，
所述信号处理器被配置为：
对从所述多个线电极中的除所述特定线电极之外的线电极输出的输出信号执行校正，以及
不对从所述特定线电极输出的输出信号执行校正。
10.根据权利要求8所述的输入系统，其中，
所述信号处理器被配置为对从所述多个线电极中的所述特定线电极输出的输出信号和从所述多个线电极中的除所述特定线电极之外的线电极输出的输出信号执行互不相同的校正。
11.根据权利要求10所述的输入系统，其中，
所述信号处理器被配置为对从所述特定线电极输出的输出信号执行校正，并且
所述至少两个固定电极的电状态之间的相对关系在校正前后保持不变。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的输入系统，其中，
所述信号处理器被配置为：
基于所述至少两个固定电极的电状态之间的相对关系来确定所述至少两个固定电极的电状态的初始状态，以及
基于所述初始状态来检测所述操作构件的位置。
13.根据权利要求12所述的输入系统，其中，
所述信号处理器被配置为：当发现所述相对关系为所述至少两个固定电极的电状态彼此相同的特定相对关系时，基于在所述操作构件从所述特定相对关系的位置移动时所述至少两个固定电极的电状态的变化来确定所述初始状态。
14.根据权利要求12所述的输入系统，其中，
所述信号处理器被配置为：当发现所述相对关系为所述至少两个固定电极的电状态彼此不同的特定相对关系时，基于所述特定相对关系来确定所述初始状态。
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