DE102010045194A1 - Capacitive touchpad input device and device equipped therewith - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist eine kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung, die Folgendes aufweist: Ein Detektionssubstrat (40) mit einer Treiberelektrode (46) und einer Detektionselektrode (44), wobei eine Seite des Detektionssubstrats (40) einen Detektionsbereich bildet; ein Schaltungssubstrat (80) mit einer Leuchteinrichtung (90), die Licht in Richtung auf das Detektionssubstrat (40) abstrahlt, wobei das Schaltungssubstrat (80) auf einer Seite entgegengesetzt von der Seite des Detektionsbereichs des Detektionung (98) zum Feststellen einer Annäherung eines Objekts an das Detektionssubstrat unter Nutzung einer Kapazitätsänderung zwischen der Treiberelektrode (46) und der Detektionselektrode (44). Das Detektionssubstrat (40) weist eine ausgesparte Öffnung (48) an einer Stelle auf, die einem Lichtweg für Licht entspricht, das von der Leuchteinrichtung (90) abgestrahlt wird, wobei die Treiberelektrode und die Detektionselektrode unter Umgehung der ausgesparten Öffnung angeordnet sind. Eine Metallplatte mit einer Durchgangsöffnung an einer dem Lichtweg entsprechenden Stelle ist zwischen dem Detektionssubstrat (40) und dem Schaltungssubstrat (80) angeordnet.Disclosed is a capacitive touch pad input device comprising: a detection substrate (40) having a driver electrode (46) and a detection electrode (44), one side of the detection substrate (40) forming a detection area; a circuit substrate (80) having a lighting device (90) that emits light toward the detection substrate (40), the circuit substrate (80) on a side opposite to the detection area side of the detection (98) for detecting an approach of an object to the detection substrate using a change in capacitance between the drive electrode (46) and the detection electrode (44). The detection substrate (40) has a recessed opening (48) at a location that corresponds to a light path for light emitted by the lighting device (90), the driver electrode and the detection electrode being arranged bypassing the recessed opening. A metal plate with a through hole at a position corresponding to the light path is arranged between the detection substrate (40) and the circuit substrate (80).

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-211474 , eingereicht am 14. September 2009, die durch Bezugnahme zu einem Bestandteil der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.The present application claims the advantage of Japanese Patent Application No. 2009-211474 , filed Sep. 14, 2009, which is incorporated herein by reference.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung, die eine von einem Objekt berührte Position feststellen kann, sowie auf ein mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Gerät.The present invention relates to a capacitive touch panel input device capable of detecting a position touched by an object and to a device equipped with such a device.

Eine solche Tastfeld-Eingabevorrichtung besitzt ein Schichtsubstrat aus Harz, das an der Rückseite einer Berührungsfläche vorgesehen ist. Auf dem Schichtsubstrat sind Treiberelektroden und eine Detektionselektrode nebeneinander angeordnet, und diese Elektroden sind mit einer gedruckten Schaltungsplatte elektrisch verbunden.Such a touch panel input device has a resinous layer substrate provided at the back of a touch surface. On the layer substrate, drive electrodes and a detection electrode are juxtaposed, and these electrodes are electrically connected to a printed circuit board.

Wenn ein Objekt (beispielsweise ein dielektrisches Medium, wie ein Finger) die Berührungsfläche berührt, ändert sich die Kapazität zwischen den Treiberelektroden und der Detektionselektrode, und man erhält von der Detektionselektrode eine Detektionsspannung in Abhängigkeit von der Kapazitätsänderung. Als Ergebnis hiervon identifiziert die Steuerung des Schaltungssubstrats die berührte Position, und diese erzielte Information wird zum Ausführen einer vorbestimmten Verarbeitung verwendet (siehe z. B. ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-157107 ).When an object (for example, a dielectric medium such as a finger) contacts the touch surface, the capacitance between the drive electrodes and the detection electrode changes, and a detection voltage is obtained from the detection electrode depending on the capacitance change. As a result, the control of the circuit substrate identifies the touched position, and this obtained information is used to perform a predetermined processing (see, for example, Unchecked Japanese Patent Application Publication No. 2007-157107 ).

Obwohl es in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-157107 nicht offenbart ist, ist auch eine Technologie bekannt, bei der das Schichtsubstrat von der Rückseite des Schichtsubstrats her beleuchtet wird (siehe z. B. ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-135059 ). Wenn die in diesen beiden Dokumenten offenbarten Technologien kombiniert werden, können somit Zeichen oder dergleichen, die in die Berührungsfläche eingebracht sind, durch Beleuchten der Berührungsfläche von der Rückseite her in hervorgehobener Weise angezeigt werden.Although it is in the unaudited Japanese Patent Application Publication No. 2007-157107 is not disclosed, there is also known a technology in which the film substrate is illuminated from the back side of the film substrate (see, for example, Unexamined Art Japanese Patent Application Publication No. 2009-135059 ). Thus, when the technologies disclosed in these two documents are combined, characters or the like introduced into the interface can be displayed in a prominent manner by illuminating the interface from the back side.

Zum effizienten Führen des Lichts eines Leuchtelements zu dem Schichtsubstrat ist es bevorzugt, dass ausgeschnittene Öffnungen in dem Schichtsubstrat gebildet sind und die Treiberelektroden und die Detektionselektrode unter Umgehung dieser ausgeschnittenen Öffnungen angeordnet sind.For efficiently guiding the light of a luminous element to the layered substrate, it is preferable that cut-out openings are formed in the layered substrate and the drive electrodes and the detection electrode are disposed bypassing these cut-out openings.

Da jedoch keine Treiberelektroden oder Detektionselektroden an den ausgeschnittenen Öffnungen entsprechenden Stellen vorhanden sind, ist die Elektrodendichte gering, wobei dies zu einer niedrigen Objekt-Detektionsempfindlichkeit führt. Andererseits ist die Elektrodendichte an die ausgeschnittenen Öffnungen umgebenden Stellen hoch, wobei dies zu einer hohen Objekt-Detektionsempfindlichkeit führt. Dies führt zu Schwankungen in der Objekt-Detektionsempfindlichkeit in einem Detektionsbereich, die von gering bis hoch reichen.However, since there are no drive electrodes or detection electrodes at positions corresponding to the cut-out openings, the electrode density is low, resulting in a low object detection sensitivity. On the other hand, the electrode density at the sites surrounding the cut-out openings is high, resulting in high object detection sensitivity. This results in variations in the object detection sensitivity in a detection range ranging from low to high.

In Anbetracht des Vorstehenden schafft die vorliegenden Erfindung eine kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung, die das vorstehend geschilderte Problem löst und eine gemittelte Objekt-Detektionsempfindlichkeit in einem Detektionsbereich realisiert, wobei die Erfindung ferner einen mit dieser Vorrichtung ausgestattetes Gerät schafft.In view of the foregoing, the present invention provides a capacitive touch panel input device which solves the above-described problem and realizes an average object detection sensitivity in a detection area, the invention further provides an apparatus equipped with this apparatus.

Gemäß einem Gesichtspunkt weist eine kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: Ein Detektionssubstrat, auf dem Treiberelektroden und eine Detektionselektrode nebeneinander angeordnet sind, wobei es sich bei der einen Seite des Detektionssubstrats um einen Detektionsbereich handelt; ein Schaltungssubstrat, auf dem ein Leuchtelement bzw. eine Leuchteinrichtung angebracht ist, die Licht in Richtung auf das Detektionssubstrat abstrahlt, wobei das Schaltungssubstrat auf einer Seite entgegengesetzt von der Seite des Detektionsbereichs des Detektionssubstrats angeordnet ist; und eine Steuereinrichtung zum Feststellen einer Annäherung eines Objekts an das Detektionssubstrat auf der Basis einer Kapazitätsänderung zwischen den Treiberelektroden und der Detektionselektrode. Das Detektionssubstrat weist eine ausgeschnittene bzw. ausgesparte Öffnung an einer Stelle auf, die einem Lichtweg für das von der Leuchteinrichtung abgestrahlte Licht entspricht, und die Treiberelektroden und die Detektionselektrode sind in die ausgesparte Öffnung umgehenderweise angeordnet.According to one aspect, a capacitive touch panel input device according to the present invention comprises: a detection substrate on which drive electrodes and a detection electrode are juxtaposed, wherein the one side of the detection substrate is a detection area; a circuit substrate on which is mounted a light emitting device emitting light toward the detection substrate, the circuit substrate being disposed on a side opposite to the detection area side of the detection substrate; and control means for detecting an approach of an object to the detection substrate on the basis of a capacitance change between the drive electrodes and the detection electrode. The detection substrate has a cut-out opening at a position corresponding to an optical path for the light emitted from the lighting device, and the drive electrodes and the detection electrode are disposed in the recessed opening.

Eine Metallplatte ist zwischen dem Detektionssubstrat und dem Schaltungssubstrat angeordnet, wobei die Metallplatte eine Durchgangsöffnung an einer Stelle aufweist, die dem Lichtweg von der Leuchteinrichtung zu der ausgesparten Öffnung entspricht.A metal plate is disposed between the detection substrate and the circuit substrate, the metal plate having a through hole at a position corresponding to the light path from the light emitting device to the recessed opening.

Gemäß der Erfindung sind auf dem Detektionssubstrat Treiberelektroden und eine Detektionselektrode nebeneinander angeordnet, wobei die Steuereinrichtung die Annäherung eines Objekts an das Detektionssubstrat auf der Basis einer Kapazitätsänderung zwischen den Treiberelektroden und der Detektionselektrode feststellen kann.According to the invention, drive electrodes and a detection electrode are arranged side by side on the detection substrate, wherein the control means can detect the approach of an object to the detection substrate on the basis of a capacitance change between the drive electrodes and the detection electrode.

Auf dem Schaltungssubstrat ist eine Leuchteinrichtung angebracht, und das Detektionssubstrat weist eine ausgesparte Öffnung an einer Stelle auf, die einem Lichtweg für das von der Leuchteinrichtung abgestrahlte Licht entspricht, wobei die Treiberelektroden und die Detektionselektrode unter Umgehung der ausgesparten Öffnung angeordnet sind.On the circuit substrate, a lighting device is mounted, and the detection substrate has a recessed opening at a position corresponding to a light path for the light emitted from the lighting device, wherein the Driver electrodes and the detection electrode are disposed bypassing the recessed opening.

Dies erlaubt ein effizientes Führen des Lichts der Leuchteinrichtung in Richtung zu dem Detektionssubstrat, jedoch ist die Elektrodendichte an einer der ausgesparten Öffnung entsprechenden Stelle gering, was zu einer Reduzierung der Objekt-Detektionsempfindlichkeit führt, während in dem umgebenden Bereich die Elektrodendichte hoch ist, was zu einer Erhöhung der Objekt-Detektionsempfindlichkeit führt.This allows efficiently guiding the light of the lighting device toward the detection substrate, but the electrode density at a location corresponding to the recessed opening is small, resulting in a reduction of the object detection sensitivity, while in the surrounding area the electrode density is high, which is an increase in the object detection sensitivity leads.

Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine Metallplatte zwischen dem Detektionssubstrat und dem Schaltungssubstrat angeordnet, und die Metallplatte weist eine Durchgangsöffnung an einer Stelle auf, die einem Lichtweg von der Leuchteinrichtung zu der ausgesparten Öffnung entspricht. In einem anderen Bereich als der der ausgesparten Öffnung entsprechenden Stelle kann, obwohl die Elektrodendichte dort hoch ist, die Objekt-Detektionsempfindlichkeit somit vermindert werden, da dieser Bereich mit der Metallplatte bedeckt ist. Andererseits wird an der der ausgesparten Öffnung entsprechenden Stelle die Objekt-Detektionsempfindlichkeit aufgrund der Durchgangsöffnung nicht vermindert, sondern bleibt wie sie ist. Als Ergebnis hiervon kann die Objekt-Detektionsempfindlichkeit in dem Detektionsbereich gemittelt werden.However, in the present invention, a metal plate is interposed between the detection substrate and the circuit substrate, and the metal plate has a through hole at a position corresponding to a light path from the light emitting device to the recessed opening. In a location other than the recessed opening corresponding location, although the electrode density is high there, the object detection sensitivity can thus be reduced since this area is covered with the metal plate. On the other hand, at the position corresponding to the recessed opening, the object detection sensitivity due to the through hole is not decreased but remains as it is. As a result, the object detection sensitivity in the detection area can be averaged.

Außerdem hat die zwischen dem Detektionssubstrat und dem Schaltungssubstrat angeordnete Metallplatte die Funktion einer Einrichtung zum Schutz gegen elektromagnetische Interferenz (EMI).In addition, the metal plate disposed between the detection substrate and the circuit substrate has the function of an electromagnetic interference (EMI) protection device.

Bei dieser Konfiguration der vorliegenden Erfindung kann das Schaltungssubstrat ein elektronisches Bauteil aufweisen, das zum Ansteuern der auf diesem angebrachten Treiberelektroden ausgebildet ist.In this configuration of the present invention, the circuit substrate may include an electronic component configured to drive the drive electrodes mounted thereon.

Diese Konfiguration hat den zusätzlichen Vorteil, dass selbst wenn das zum Ansteuern der Treiberelektroden ausgebildete elektronische Bauteil Funkstörstrahlung erzeugt, die zwischen dem Detektionssubstrat und dem Schaltungssubstrat vorgesehene Metallplatte unerwünschte Funkstörstrahlung oder dergleichen blockieren kann.This configuration has the added advantage that even if the electronic component formed to drive the drive electrodes generates radio frequency noise, the metal plate provided between the detection substrate and the circuit substrate can block unwanted radio noise or the like.

Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung kann ein Plattenelement das Detektionssubstrat in einer Anordnung auf seiner Rückseite aufweisen, wobei die Vorderseite des Plattenelements eine Bedienungsfläche bildet, und ein elastisches Element, das Elastizität in Richtung seiner Dicke aufweist, kann zwischen dem Detektionssubstrat und der Metallplatte angeordnet sein. Das Detektionssubstrat kann dadurch in enge Berührung mit der rückwärtigen Oberfläche des Plattenelements gebracht sein, das die Metallplatte und das elastische Element in Richtung auf das Plattenelement gedrückt gehalten sind.In the above-described configurations of the present invention, a plate member may have the detection substrate in an arrangement on its rear side, the front side of the plate member forming an operation surface, and an elastic member having elasticity in the direction of its thickness may be interposed between the detection substrate and the metal plate be arranged. The detection substrate may thereby be brought into close contact with the rear surface of the plate member, which is kept pressed the metal plate and the elastic member in the direction of the plate member.

Ein weiteres Merkmal und ein weiterer Vorteil dieser Konfiguration bestehen darin, dass das Plattenelement, das Detektionssubstrat, das elastische Element und die Metallplatte in dieser Reihenfolge angeordnet sind und das elastische Element die Distanz zwischen dem Plattenelement und dem Detektionssubstrat sowie die Distanz zwischen dem Detektionssubstrat und der Metallplatte vorgibt.Another feature and another advantage of this configuration is that the plate member, the detection substrate, the elastic member and the metal plate are arranged in this order, and the elastic member the distance between the plate member and the detection substrate and the distance between the detection substrate and the Metal plate pretends.

Genauer gesagt ist die Distanz zwischen dem Plattenelement und dem Detektionssubstrat klein und konstant vorgesehen, so dass sich keine Luftschicht zwischen dem Plattenelement und dem Detektionssubstrat bilden kann. Dies verhindert die Entstehung von Schwankungen in der Ansprechempfindlichkeit aufgrund eines Raums in irgendeinem Teil zwischen dem Detektionssubstrat und dem Plattenelement.More specifically, the distance between the plate member and the detection substrate is small and constant, so that no air layer can form between the plate member and the detection substrate. This prevents the generation of variations in the responsiveness due to a space in any part between the detection substrate and the plate member.

Da das Detektionssubstrat und die Metallplatte derart angeordnet sind, dass sie durch die Dicke des elastischen Elements voneinander getrennt sind, kann eine übermäßige Reduzierung in der Objekt-Detektionsempfindlichkeit aufgrund der Metallplatte verhindert werden.Since the detection substrate and the metal plate are disposed so as to be separated from each other by the thickness of the elastic member, an excessive reduction in the object detection sensitivity due to the metal plate can be prevented.

Bei den vorstehend beschriebenen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung kann ein Halteelement zum Halten der Metallplatte und des Schaltungssubstrats zwischen der Metallplatte und dem Schaltungssubstrat vorgesehen sein. Die Metallplatte kann einen Verlängerungsbereich aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er sich von einem Rand der Metallplatte weg erstreckt und in Richtung auf das Innere der Metallplatte umgebogen ist. Durch Befestigen des Schaltungssubstrats an dem Halteelement unter Verwendung einer Schraube in einem Zustand, in dem der Verlängerungsbereich sandwichartig zwischen dem Schaltungssubstrat und dem Halteelement angeordnet bzw. eingeklemmt ist, kann ein auf dem Schaltungssubstrat angeordnetes Erdungsmuster mit dem Verlängerungsbereich in Kontakt gebracht werden.In the above-described configurations of the present invention, a holding member for holding the metal plate and the circuit substrate between the metal plate and the circuit substrate may be provided. The metal plate may have an extension portion that is formed to extend away from an edge of the metal plate and bent toward the interior of the metal plate. By fixing the circuit substrate to the holding member using a screw in a state in which the extension portion is sandwiched between the circuit substrate and the holding member, a grounding pattern disposed on the circuit substrate can be brought into contact with the extension portion.

Ein weiteres Merkmal und ein weiterer Vorteil dieser Konfiguration bestehen darin, dass durch Verbinden der Metallplatte mit dem Erdungsmuster des Schaltungssubstrats verschiedene Arten von Rauschen eliminiert werden können, so dass die Metallplatte als ausreichend wirksame Einrichtung für den EMI-Schutz fungieren kann. Indem das Schaltungssubstrat und das Halteelement unter Anordnung des Verlängerungsbereichs der Metallplatte zwischen diesen unter Verwendung einer Schraube aneinander befestigt sind, kann die Metallplatte in einfacher Weise mit dem Erdungsmuster verbunden werden, und außerdem ist die Orientierung der Metallplatte und des Detektionssubstrats stabilisiert.Another feature and advantage of this configuration is that by connecting the metal plate to the ground pattern of the circuit substrate, various types of noise can be eliminated, so that the metal plate can function as a sufficiently effective device for EMI protection. By fixing the circuit substrate and the holding member to each other by arranging the extension portion of the metal plate therebetween using a screw, the metal plate can be easily connected to the ground pattern In addition, the orientation of the metal plate and the detection substrate is stabilized.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt sieht die vorliegende Erfindung ein Gerät vor, das eine kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung beinhaltet, wie diese vorstehend beschrieben worden ist.In another aspect, the present invention provides an apparatus including a capacitive touch panel input device as described above.

Ein solches Gerät hat den weiteren Vorteil, dass die Objekt-Detektionsempfindlichkeit in dem Detektionssubstrat gemittelt werden kann und als Ergebnis hiervon die Zuverlässigkeit des Geräts verbessert ist, da sich bei einer Bedienungsperson des Geräts kein Grund zur Besorgnis einstellt.Such a device has the further advantage that the object detection sensitivity in the detection substrate can be averaged and, as a result, the reliability of the device is improved because there is no cause for concern for an operator of the device.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention and further developments of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawings of exemplary embodiments. In the drawings show:

1 eine Darstellung, in der eine Tastfeld-Eingabevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Fahrgastinnenraum eines Fahrzeugs vorgesehen ist; 1 a diagram in which a touch panel input device according to a first embodiment of the invention is provided in a passenger compartment of a vehicle;

2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der in 1 gezeigten Tastfeld-Eingabevorrichtung; 2 an exploded perspective view of the in 1 shown touch panel input device;

3 eine Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Tastfeld-Eingabevorrichtung entlang der Linie III-III in 2; 3 a sectional view of in 1 shown touch panel input device along the line III-III in 2 ;

4 eine Draufsicht auf das in 3 gezeigte Schichtsubstrat; 4 a top view of the in 3 layered substrate shown;

5 ein Konfigurationsdiagramm der Tastfeld-Eingabevorrichtung, die die in 3 gezeigte integrierte Schaltung beinhaltet; 5 a configuration diagram of the touch panel input device, the in 3 shown integrated circuit includes;

6 eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Tastfeld-Eingabevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und 6 an exploded perspective view of a touch panel input device according to a second embodiment; and

7 eine Schnittdarstellung der Tastfeld-Eingabevorrichtung entlang der Linie VIII-VIII in 6. 7 a sectional view of the touch panel input device along the line VIII-VIII in 6 ,

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

1 veranschaulicht den Fahrgastinnenraum eines Fahrzeugs 1, wobei ein Sitz 4, der genauer gesagt durch einen Fahrersitz und einen vorderen Beifahrersitz gebildet ist, in der Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Ein Armaturenbrett 2 ist vor dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet, und eine Windschutzscheibe 6 ist wiederum vor dem Armaturenbrett 2 angeordnet, wenn man aus dem Fahrzeug in Vorwärtsbewegungsrichtung blickt. Ein Bereich in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 ist von dem Fahrersitz und vom dem Beifahrersitz aus zu sehen. 1 illustrates the passenger compartment of a vehicle 1 , being a seat 4 More specifically, formed by a driver's seat and a front passenger's seat, in the width direction of the vehicle 1 is arranged. A dashboard 2 is located in front of the driver's seat and the passenger seat, and a windshield 6 is again in front of the dashboard 2 arranged when looking out of the vehicle in the forward direction. An area in the direction of movement of the vehicle 1 can be seen from the driver's seat and from the front passenger seat.

In dem Bereich des Fahrersitzes können an der Vorderseite des Armaturenbretts 2 angeordnete Instrumente 8 beispielsweise die Geschwindigkeit, den Kilometerstand und die Gangschaltposition des Fahrzeugs 1 anzeigen. Ein Lenkrad 10 ist an dem Ende einer Lenksäule 12 drehbar vorgesehen, die sich von unterhalb des Armaturenbretts 2 in Richtung auf den Sitz 4 erstreckt. Ein Schalthebel 14, der sich von der Lenksäulenwandung der Lenksäule 12 zu dem Beifahrersitz hin erstreckt, lässt sich nach oben und nach unten bewegen.In the area of the driver's seat may be on the front of the dashboard 2 arranged instruments 8th For example, the speed, the mileage and the gear shift position of the vehicle 1 Show. A steering wheel 10 is at the end of a steering column 12 rotatably provided, extending from below the dashboard 2 towards the seat 4 extends. A shifter 14 extending from the steering column wall of the steering column 12 extends to the passenger seat, can move up and down.

Luftaustritte 16 einer Klimaanlage, die an der Vorderseite des Armaturenbretts 2 in den Bereichen von dem Fahrersitz bis zu dem Beifahrersitz angeordnet sind, leiten bei Aktivierung der Klimaanlage Luft in das Innere des Fahrgastinnenraums hinein.air outlets 16 an air conditioning system at the front of the dashboard 2 are arranged in the areas of the driver's seat to the front passenger seat, when activated, the air conditioner into the interior of the passenger compartment into.

Ein Monitor bzw. Bildschirm 18 ist an der Vorderseite des Armaturenbretts 2 zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet. Der Bildschirm 18 kann bei Aktivierung eines Navigationsgeräts 200 Karten, Betriebsmenüs oder dergleichen anzeigen.A monitor or screen 18 is on the front of the dashboard 2 arranged between the driver's seat and the passenger seat. The screen 18 can when activating a navigation device 200 Show maps, operating menus or the like.

Eine Mittelkonsole 20 erstreckt sich von unterhalb des Bildschirms 18 in Richtung auf den Sitz 4, und ein Schlitz 22 eines Audiogeräts, in den eine CD oder eine MD eingeführt werden kann, ist in der Nähe des Bildschirms 18 angeordnet.A center console 20 extends from below the screen 18 towards the seat 4 , and a slot 22 an audio device into which a CD or MD can be inserted is near the screen 18 arranged.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Tastfeldeinheit (kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung) 24 an der Mittelkonsole 20 an einer geeigneten Stelle auf der zu dem Sitz 4 hin gelegenen Seite von dem Schlitz 22 angeordnet.In the present embodiment, a touch panel unit (capacitive touch panel input device) 24 at the center console 20 at a suitable location on the to the seat 4 side away from the slot 22 arranged.

Die Tastfeldeinheit 24 kann die Position eines Objekts (eines dielektrischen Mediums, wie z. B. eines Fingers), das eine Tastfläche 32 berührt, auf der Tastfläche 32 feststellen. Unter Verwendung von Information, die man durch diese Feststellung erhält, kann das Navigationsgerät 200 betätigt werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Tastfeldeinheit 24 zwar für den Betrieb des Navigationsgeräts 200 beschrieben wird, jedoch ist es selbstverständlich auch für den Betrieb von anderen in einem Fahrzeug angebrachten Geräten geeignet, wie z. B. die vorstehend genannte Klimaanlage und das vorstehend genannte Audiogerät.The touch panel unit 24 For example, the position of an object (a dielectric medium, such as a finger) that is a tactile surface 32 touched, on the touch surface 32 determine. Using information obtained by this determination, the navigation device 200 be operated. It should be noted that in the present embodiment, the touch panel unit 24 although for the operation of the navigation device 200 However, it is of course also suitable for the operation of other mounted in a vehicle devices such. For example, the above-mentioned air conditioner and the above-mentioned audio device.

Unter Bezugnahme auf 2 kann die Tastfeldeinheit 24 ein Plattenelement 30 aufweisen, das aus einem Harzmaterial gebildet ist. Das Plattenelement 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet die Berührungsfläche 32, auf deren Vorderseite Ziffern 1 bis 4 eingeprägt bzw. eingebracht sind. Das Plattenelement 30 ist kastenförmig ausgebildet und besitzt eine nach unten weisende Öffnung, wobei sich vier Seiten mit Seiten 34 und 36 von den Rändern der im Wesentlichen rechteckigen Berührungsfläche 32 nach unten erstrecken und ein offenes Ende 38 bilden.With reference to 2 can the touch panel unit 24 a plate element 30 have that is formed of a resin material. The plate element 30 According to the present embodiment, the touch area includes 32 , on whose front numbers 1 to 4 embossed or introduced. The plate element 30 is box-shaped and has a downwardly facing opening, with four sides with sides 34 and 36 from the edges of the substantially rectangular interface 32 extend down and an open end 38 form.

Unter Bezugnahme auf 3 sind ein Schichtsubstrat (Detektionssubstrat) 40, eine Abschirmplatte (Metallplatte) 60, vorzugsweise ein Halter (Halteelement) 70 und eine bedruckte Schaltungsplatte (Schaltungssubstrat) 80 in der genannten Reihenfolge im Inneren des Plattenelements 30 angeordnet. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 3 das Schichtsubstrat 40 und die Abschirmplatte 60 mit einer größeren Dicke als ihrer tatsächlichen Dicke dargestellt sind, um das Verständnis der Konstruktion zu erleichtern.With reference to 3 are a layered substrate (detection substrate) 40 , a shielding plate (metal plate) 60 , preferably a holder (holding element) 70 and a printed circuit board (circuit substrate) 80 in the order mentioned inside the plate element 30 arranged. It should be noted that in 3 the layered substrate 40 and the shielding plate 60 are shown with a thickness greater than their actual thickness to facilitate understanding of the construction.

Das Schichtsubstrat 40 ist durch Schneiden eines Harz-Isolatorflächenmaterials gebildet. Das Schichtsubstrat 40 weist Verdrahtungsmuster auf, wie diese in 4 gezeigt sind, und erfasst die Position eines Objekts, das die Berührungsfläche 32 berührt, unter Nutzung einer Kapazitätsänderung.The layered substrate 40 is formed by cutting a resin-insulator sheet. The layered substrate 40 has wiring patterns like these in 4 are shown, and detects the position of an object that the contact surface 32 touched, using a capacity change.

Im Spezielleren weist das Schichtsubstrat 40 einen im Wesentlichen rechteckigen Detektionsbereich 42 auf, und ausgeschnittene bzw. ausgesparte Öffnungen 48 sind innerhalb des Detektionsbereichs 42 durch das Schichtsubstrat 40 hindurch eingebracht. Die ausgesparten Öffnungen 48 entsprechen jeweils den Positionen der vier Ziffern 1 bis 4, die in die Berührungsfläche 32 eingebracht sind.More specifically, the layered substrate 40 a substantially rectangular detection area 42 on, and cut or recessed openings 48 are within the detection range 42 through the layered substrate 40 introduced through. The recessed openings 48 correspond respectively to the positions of the four digits 1 to 4, which are in the touch area 32 are introduced.

Beispielsweise sind eine Detektionselektrode 44 und vier Treiberelektroden 46 nebeneinander in dem Detektionsbereich 42 angeordnet, wobei der Detektionsbereich 42 an der Rückseite der Berührungsfläche 32 angeordnet ist. Die Detektionselektrode 44 und die Treiberelektroden 46 sind aus Kupferfolienmaterial gebildet.For example, a detection electrode 44 and four drive electrodes 46 next to each other in the detection area 42 arranged, wherein the detection area 42 at the back of the touchpad 32 is arranged. The detection electrode 44 and the driver electrodes 46 are made of copper foil material.

In 4 sind die Treiberelektroden 46 derart angeordnet, dass sie sich von dem linken Ende zu dem rechten Ende des Detektionsbereichs 42 erstrecken, wobei sie in diesem Verlauf an geeigneten Stellen nach oben oder unten verzweigt sind und dabei die ausgesparten Öffnungen 48 umgehen. In 4 erstrecken sich die vier Treiberelektroden 46 im Uhrzeigersinn zu einem streifenförmigen Verdrahtungsbereich 47 an dem unteren Ende des Detektionsbereichs 42.In 4 are the driver electrodes 46 arranged so as to extend from the left end to the right end of the detection area 42 extend, where they are branched in this course at appropriate locations up or down, while the recessed openings 48 bypass. In 4 extend the four drive electrodes 46 clockwise to a strip-shaped wiring area 47 at the lower end of the detection area 42 ,

Der Verdrahtungsbereich 47 besitzt eine ausreichende Länge, damit er mit der gedruckten Schaltungsplatte 80 (3) verbindbar ist, und die Treiberelektroden 46 sind durch den Verdrahtungsbereich 47 mit der gedruckten Schaltungsplatte 80 elektrisch verbunden.The wiring area 47 has sufficient length to fit the printed circuit board 80 ( 3 ), and the drive electrodes 46 are through the wiring area 47 with the printed circuit board 80 electrically connected.

Die drei Bereiche der Detektionselektrode 44 sind zwischen den einander benachbarten Treiberelektroden 46 angeordnet. Genauer gesagt sind die drei Bereiche der Detektionselektrode 44 in der in 4 dargestellten Weise derart angeordnet, dass sie sich von dem rechten Ende des Detektionsbereichs 42 zu dem linken Ende von diesem erstrecken und dabei die ausgesparten Öffnungen 48 umgehen, wobei sie keine die ausgesparten Öffnungen 48 umschließenden, geschlossenen Schaltungen bilden.The three areas of the detection electrode 44 are between the adjacent drive electrodes 46 arranged. More specifically, the three areas of the detection electrode 44 in the in 4 shown arranged such that they from the right end of the detection area 42 extend to the left end of this and the recessed openings 48 Bypass, leaving no the recessed openings 48 form enclosing, closed circuits.

Ähnlich zu den Treiberelektroden 46 sind die drei Bereiche der Detektionselektrode 44 an geeigneten Stellen in ihrem Verlauf nach oben oder nach unten verzweigt sowie zwischen den einander benachbarten Treiberelektroden 46 angeordnet.Similar to the driver electrodes 46 are the three areas of the detection electrode 44 Branched at appropriate points in their course up or down and between the adjacent drive electrodes 46 arranged.

Wie in 4 gezeigt ist, sind die drei Bereiche der Detektionselektrode 44 an dem linken Ende des Detektionsbereichs 42 miteinander verbunden, wobei die Detektionselektrode 44 derart ausgebildet ist, dass sie sich zu dem unteren Ende des Detektionsbereichs 42 und zu dem Verdrahtungsbereich 47 hin erstreckt, wo die Detektionselektrode 44 mit der gedruckten Schaltungsplatte 80 elektrisch verbunden ist.As in 4 is shown, the three areas of the detection electrode 44 at the left end of the detection area 42 connected to each other, wherein the detection electrode 44 is formed so that it is to the lower end of the detection area 42 and to the wiring area 47 extends where the detection electrode 44 with the printed circuit board 80 electrically connected.

Es ist darauf hinzuweisen, dass auch vertikale Treiberelektroden (nicht gezeigt), die in Vertikalrichtung des Detektionsbereichs 42 in 4 verlaufen und in feststehenden Intervallen angeordnet sind, beispielsweise auf der Seite des Detektionsbereichs 42 ausgebildet sind, die der Seite entgegengesetzt ist, auf der die Detektionselektrode 44 und die Treiberelektroden 46 vorgesehen sind. Diese in Vertikalrichtung verlaufenden Elektroden sind über den Verdrahtungsbereich 47 ebenfalls mit der gedruckten Schaltungsplatte 80 elektrisch verbunden.It should be noted that also vertical drive electrodes (not shown), in the vertical direction of the detection area 42 in 4 run and are arranged at fixed intervals, for example on the side of the detection area 42 are formed, which is opposite to the side on which the detection electrode 44 and the driver electrodes 46 are provided. These vertically extending electrodes are over the wiring area 47 also with the printed circuit board 80 electrically connected.

Unter erneuter Bezugnahme auf die 2 und 3 ist die Abschirmplatte 60 aus einer dünnen Platte aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei die Abschirmplatte 60 eine im Wesentlichen rechteckige obere Oberfläche 62 in Berührung mit dem Schichtsubstrat 40, und zwar genauer gesagt mit der Rückseite des Detektionsbereichs 42 aufweist.Referring again to the 2 and 3 is the shielding plate 60 formed from a thin plate of stainless steel, the shielding plate 60 a substantially rectangular upper surface 62 in contact with the layered substrate 40 , more precisely with the back of the detection area 42 having.

Die Abschirmplatte 60 besitzt gegenüber von der oberen Oberfläche 62 (3) eine untere Oberfläche 64, die dem Halter 70 zugewandt ist, und ferner sind in die Abschirmplatte 60 Durchgangsöffnungen 68 derart eingebracht, dass sich diese durch die obere Oberfläche 62 sowie die untere Oberfläche 64 hindurch erstrecken.The shielding plate 60 owns opposite to the upper surface 62 ( 3 ) a lower surface 64 that the holder 70 facing, and further are in the shield plate 60 Through openings 68 introduced so that these through the upper surface 62 as well as the lower surface 64 extend through.

Die Durchgangsöffnungen 68 sind konzentrisch mit den jeweiligen ausgesparten Öffnungen 48 und entsprechen den jeweiligen Positionen der Ziffern auf der Berührungsfläche 32. Die Durchgangsöffnungen 68 sind derart ausgebildet, dass sie geringfügig größere Öffnungsflächen als die ausgesparten Öffnungen 48 aufweisen. The passage openings 68 are concentric with the respective recessed openings 48 and correspond to the respective positions of the digits on the touchpad 32 , The passage openings 68 are formed to have slightly larger opening areas than the recessed openings 48 exhibit.

Der Halter 70 ist aus Harz gebildet und hält einen Abstand zwischen der Abschirmplatte 60 und der gedruckten Schaltungsplatte 80 aufrecht. Der Halter 70 besitzt eine im Wesentlichen rechteckige obere Fläche 72, gegenüber von der oberen Oberfläche 72 (2) eine untere Oberfläche 74, die der gedruckten Schaltungsplatte 80 zugewandt ist, sowie in diesem derart ausgebildete kontinuierliche Öffnungen 78, dass sich diese durch die obere Oberfläche 72 und die untere Oberfläche 74 hindurch erstrecken. Die kontinuierlichen Öffnungen 78 sind konzentrisch mit den jeweiligen ausgesparten Öffnungen 48 und sind derart ausgebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Öffnungsfläche wie die ausgesparten Öffnungen 48 aufweisen.The holder 70 is made of resin and keeps a distance between the shielding plate 60 and the printed circuit board 80 upright. The holder 70 has a substantially rectangular upper surface 72 , opposite to the upper surface 72 ( 2 ) a lower surface 74 that of the printed circuit board 80 facing, as well as in this way formed continuous openings 78 in that they pass through the upper surface 72 and the bottom surface 74 extend through. The continuous openings 78 are concentric with the respective recessed openings 48 and are formed to have substantially the same opening area as the recessed openings 48 exhibit.

Unter Bezugnahme auf 2 besitzt die gedruckte Schaltungsplatte 80 eine obere Oberfläche 82 in Berührung mit dem Halter 70 sowie eine untere Oberfläche 84, die mit einem in 3 dargestellten Verbinder 88 versehen ist, und ein U-förmiger Bereich 86 zum Aufnehmen des Verdrahtungsbereichs 87 ist in der Nähe des Verbinders 88 durch Abschneiden eines Bereichs der gedruckten Schaltungsplatte 80 von der oberen Oberfläche 82 bis durch die untere Oberfläche 84 hindurch gebildet.With reference to 2 owns the printed circuit board 80 an upper surface 82 in contact with the holder 70 and a lower surface 84 that with an in 3 illustrated connector 88 is provided, and a U-shaped area 86 for picking up the wiring area 87 is near the connector 88 by cutting off a portion of the printed circuit board 80 from the upper surface 82 through the lower surface 84 formed through.

Auf der oberen Oberfläche 82 sind LEDs (Leuchtelemente) 90 zum Beleuchten der jeweiligen Ziffern 1 bis 4 angebracht.On the upper surface 82 are LEDs (lighting elements) 90 to illuminate the respective numbers 1 to 4 attached.

Im Spezielleren sind die LEDs 90 derart angeordnet, dass sie konzentrisch mit den jeweiligen ausgesparten Öffnungen 48 sind. Die ausgesparten Öffnungen 48, die Durchgangsöffnungen 68 sowie die kontinuierlichen Öffnungen 78 haben die Funktion von Lichtwegen für die LEDs 90.More specifically, the LEDs 90 arranged so that they are concentric with the respective recessed openings 48 are. The recessed openings 48 , the passageways 68 as well as the continuous openings 78 have the function of light paths for the LEDs 90 ,

Auf diese Weise können die LEDs 90 die Berührungsfläche 32 von der Rückseite her beleuchten, so dass die Ziffern 1 bis 4 in hervorgehobener Weise angezeigt werden können.That way, the LEDs can 90 the contact surface 32 Illuminate from the back, so that the numbers 1 to 4 can be displayed in a prominent manner.

Der sich von dem Detektionsbereich 42 weg erstreckende Verdrahtungsbereich 47 ist über die Seiten der Abschirmplatte 60, des Halters 70 und die gedruckte Schaltungsplatte 80 sowie durch den U-förmigen Bereich 86 geführt und erstreckt sich auf die untere Oberfläche 84 der gedruckten Schaltungsplatte 80, um mit dem Verbinder 88 verbunden zu werden.That differs from the detection area 42 away extending wiring area 47 is over the sides of the shielding plate 60 , the owner 70 and the printed circuit board 80 as well as through the U-shaped area 86 guided and extends to the lower surface 84 the printed circuit board 80 to connect with the connector 88 to be connected.

Eine integrierte Schaltung (elektronisches Bauteil) 94 kann an der unteren Oberfläche 84 (3) angebracht sein. Die integrierte Schaltung 94 kann die LEDs 90 und die Treiberelektroden 46 ansteuern und die Annäherung eines Objekts auf der Basis einer Kapazitätsänderung zwischen den Treiberelektroden 46 und der Detektionselektrode 44 detektieren.An integrated circuit (electronic component) 94 may be at the bottom surface 84 ( 3 ) to be appropriate. The integrated circuit 94 can the LEDs 90 and the driver electrodes 46 and the approach of an object based on a capacitance change between the drive electrodes 46 and the detection electrode 44 detect.

Wie unter Bezugnahme auf 5 zu sehen ist, ist die integrierte Schaltung 94 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Spezielleren mit einem Verstärker 96, einem A/D-Wandler 97 und einer Steuerung (Steuereinrichtung) 98 versehen. Die Treiberelektroden 46 der vorstehend beschriebenen Tastfeldeinheit 24 sind durch den Verbinder 88 mit der Steuerung 98 verbunden. Die Detektionselektrode 44 ist durch den Verbinder 88 mit dem Verstärker 96 verbunden, der wiederum mit dem A/D-Wandler 97 verbunden ist.As with reference to 5 you can see that is the integrated circuit 94 in the present embodiment more particularly with an amplifier 96 , an A / D converter 97 and a controller (controller) 98 Mistake. The driver electrodes 46 the touch panel unit described above 24 are through the connector 88 with the controller 98 connected. The detection electrode 44 is through the connector 88 with the amplifier 96 connected, in turn, with the A / D converter 97 connected is.

Wenn eine Spannung an die Treiberelektroden 46 angelegt wird, wird ein elektrisches Feld mit einem vorbestimmten Potential erzeugt, und wenn das vorstehend genannte Objekt die Berührungsfläche 32 in diesem Zustand berührt, ändert sich die Kapazität zwischen den Treiberelektroden 46 und der Detektionselektrode 44, so dass sich auf diese Weise koordinatendaten ermitteln lassen.When a voltage to the driver electrodes 46 is applied, an electric field having a predetermined potential is generated, and when the aforementioned object is the contact surface 32 When touched in this state, the capacitance between the driving electrodes changes 46 and the detection electrode 44 so that coordinate data can be obtained in this way.

Wenn sich das Objekt in diesem Zustand einer der Treiberelektroden 46 nähert, wird zwischen dem Objekt und dieser Treiberelektrode 46 und auch zwischen dem Objekt und der Detektionselektrode 44 eine Kapazität gebildet, und hierdurch ändert sich die Kapazität zwischen dieser Treiberelektrode 46 und der Detektionselektrode 44.If the object in this state is one of the drive electrodes 46 is approaching, between the object and this driving electrode 46 and also between the object and the detection electrode 44 a capacitance is formed, and thereby the capacitance between this driving electrode changes 46 and the detection electrode 44 ,

Anschließend wird die Potentialänderung der Detektionselektrode 44 durch den Verstärker 96 verstärkt, und nach der Umwandlung in ein digitales Signal durch den A/D-Wandler 97 wird sie in die Steuerung 98 eingegeben.Subsequently, the potential change of the detection electrode 44 through the amplifier 96 amplified, and after conversion to a digital signal through the A / D converter 97 she will be in control 98 entered.

Die Steuerung 98 ermittelt Koordinatendaten auf der Basis der von der Detektionselektrode 44 erhaltenen Information sowie der von der ausgewählten Treiberelektrode 46 erhaltenen Information. Dadurch identifiziert die Steuerung 98 die Position, die durch das Objekt berührt worden ist, und gibt ein Betätigungssignal an das Navigationsgerät 200 ab.The control 98 determines coordinate data based on that from the detection electrode 44 obtained information as well as that of the selected drive electrode 46 received information. This identifies the controller 98 the position that has been touched by the object and outputs an actuation signal to the navigation device 200 from.

Obwohl das Schichtsubstrat 40 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels mit der Abschirmplatte 60 in Kontakt steht, kann zwischen dem Schichtsubstrat 40 und der Abschirmplatte 60 auch ein elastisches Element vorgesehen sein.Although the layered substrate 40 of the embodiment described above with the shielding plate 60 is in contact, can between the layer substrate 40 and the shielding plate 60 also be provided an elastic element.

Im Spezielleren ist bei einer Tastfeldeinheit 24A eines weiteren Ausführungsbeispiels, wie es in den 6 und 7 dargestellt ist, wobei Konstruktionen mit den gleichen Funktionen wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine ausführliche Beschreibung von diesen verzichtet wird; dabei ist das Schichtsubstrat 40 in enger Berührung mit der Rückseite der Berührungsfläche 32 angeordnet.More specifically, in a touch panel unit 24A a further embodiment, as in the 6 and 7 wherein structures having the same functions as in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and a detailed description thereof will be omitted; Here is the layer substrate 40 in close contact with the back of the interface 32 arranged.

Im Spezielleren sind die Buchstaben A bis F des Alphabets in die Vorderseite (6) der Berührungsfläche 32 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eingebracht, und ein Objekt kann die jeweiligen Buchstaben in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel berühren.More specifically, the letters A to F of the alphabet are in the front ( 6 ) of the interface 32 of the present embodiment, and an object may touch the respective letters in a similar manner as in the above-described embodiment.

Ein Schichtsubstrat 40, vorzugsweise eine Schwammmaterialplatte (elastisches Element) 50, eine Abschirmplatte 60, ein Halter 70 und eine gedruckte Schaltungsplatte 80 sind in dieser Reihenfolge im Inneren eines Plattenelements 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet.A layered substrate 40 , preferably a sponge material plate (elastic element) 50 , a shielding plate 60 , a holder 70 and a printed circuit board 80 are in this order inside a plate element 30 arranged according to the present embodiment.

Das Schichtsubstrat 40 weist ausgesparte Öffnungen 48 auf, die den Positionen der Buchstaben A bis F jeweils entsprechen, und ein Detektionsbereich 42 weist Verdrahtungsmuster auf, die den unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen im Wesentlichen ähnlich sind, wobei die Verdrahtungsmuster durch einen Verdrahtungsbereich 47 mit der gedruckten Schaltungsplatte 80 elektrisch verbunden sind.The layered substrate 40 has recessed openings 48 which correspond to the positions of the letters A to F, respectively, and a detection area 42 has wiring patterns similar to those described with reference to FIG 4 are substantially similar, wherein the wiring patterns through a wiring area 47 with the printed circuit board 80 are electrically connected.

Hierbei weist die Schwammmaterialplatte 50 Elastizität in Richtung ihrer Dicke auf, und sie besitzt eine im Wesentlichen rechteckige obere Oberfläche 52, die der rückwärtigen Oberfläche des Detektionsbereichs 42 zugewandt ist, sowie auf der der oberen Oberfläche 52 (7) entgegengesetzten Seite eine untere Oberfläche 54, die der Abschirmplatte 60 zugewandt ist. In der Schwammmaterialplatte 50 sind kontinuierliche Öffnungen 58 ausgebildet, die sich von der oberen Oberfläche 52 bis hindurch zu der unteren Oberfläche 54 erstrecken. Die kontinuierlichen Öffnungen 58 sind konzentrisch mit den ausgesparten Öffnungen 48 und sind derart ausgebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Öffnungsfläche wie die ausgesparten Öffnungen 48 aufweisen und somit die Funktion von Lichtwegen für die LEDs 90 haben.Here, the sponge material plate 50 Elasticity in the direction of its thickness, and it has a substantially rectangular upper surface 52 , which is the rear surface of the detection area 42 facing, as well as on the upper surface 52 ( 7 ) opposite side a lower surface 54 that of the shielding plate 60 is facing. In the sponge material plate 50 are continuous openings 58 formed, extending from the upper surface 52 through to the lower surface 54 extend. The continuous openings 58 are concentric with the recessed openings 48 and are formed to have substantially the same opening area as the recessed openings 48 and thus the function of light paths for the LEDs 90 to have.

Wenn die Abschirmplatte 60, die Schwammmaterialplatte 50 und das Schichtsubstrat 40 in dieser Reihenfolge von der Unterseite her auf die obere Oberfläche 72 des Halters 70 gestapelt sind sowie im Inneren des Plattenelements 30 angeordnet sind, kann der Halter 70 die Schwammmaterialplatte 50 und die Abschirmplatte 60 derart halten, dass diese in Richtung auf das Plattenelement 30 gedrückt sind. Dadurch drückt die obere Oberfläche 52 der Schwammmaterialplatte 50 die rückwärtige Oberfläche des Detektionsbereichs 42 nach oben in Richtung zu dem Plattenelement 30 hin, so dass der Detektionsbereich 42 in bevorzugter Weise in enger Berührung mit der rückwärtigen Oberfläche des Plattenelements 30 stehen kann.If the shielding plate 60 , the sponge material plate 50 and the layered substrate 40 in this order from the bottom to the top surface 72 of the owner 70 are stacked as well as inside the plate element 30 are arranged, the holder can 70 the sponge material plate 50 and the shielding plate 60 hold in such a way that these in the direction of the plate element 30 are pressed. This pushes the upper surface 52 the sponge material plate 50 the rear surface of the detection area 42 upwards towards the plate element 30 out, so the detection area 42 preferably in close contact with the rear surface of the plate member 30 can stand.

Außerdem ist die Abschirmplatte 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels an dem Halter 70 und der gedruckten Schaltungsplatte 80 fest fixiert.In addition, the shielding plate 60 of the present embodiment on the holder 70 and the printed circuit board 80 firmly fixed.

Genauer gesagt kann die Abschirmplatte 60 einen L-förmigen Verlängerungsbereich 67 aufweisen. Der Verlängerungsbereich 67 ist an einer Stelle an einem Rand 65 gegenüber von dem Verdrahtungsbereich 47 des Schichtsubstrats 40 angeordnet und ist derart ausgebildet, dass er sich nach unten erstreckt und dann in Richtung nach innen umgebogen ist.More specifically, the shielding plate 60 an L-shaped extension area 67 exhibit. The extension area 67 is at one point on one edge 65 opposite to the wiring area 47 of the layered substrate 40 arranged and is formed such that it extends downwardly and then bent inwardly.

In dem L-förmigen Verlängerungsbereich 67 ist die vertikale Oberfläche über eine angemessene Länge ausgebildet, so dass sich diese über die Seite des Halters 70 erstreckt, und die horizontale Fläche ist derart ausgebildet, dass sie sich in einem in einer unteren Oberfläche 74 des Halters 70 (6) ausgebildeten Aussparungsbereich 76 unterbringen lässt und sandwichartig zwischen der unteren Oberfläche 74 des Halters 70 und der oberen Oberfläche 82 der gedruckten Schaltungsplatte 80 angeordnet ist. Eine Schraubenöffnung 69 für eine im Folgenden noch zu beschreibende Schraube 100 ist an einer geeigneten Stelle in der horizontal verlaufenden Fläche vorgesehen.In the L-shaped extension area 67 The vertical surface is formed over an appropriate length so that it extends over the side of the holder 70 extends, and the horizontal surface is formed so as to be in a lower surface 74 of the owner 70 ( 6 ) formed recess area 76 can be accommodated and sandwiched between the lower surface 74 of the owner 70 and the upper surface 82 the printed circuit board 80 is arranged. A screw hole 69 for a screw to be described below 100 is provided at a suitable position in the horizontally extending surface.

LEDs 90 sind auf der gedruckten Schaltungsplatte 80 in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel angebracht und beleuchten die Berührungsfläche 62 von der Rückseite her, um die Buchstaben A bis F in hervorgehobener Weise anzuzeigen. Ein Erdungsmuster 92 der gedruckten Schaltungsplatte 80 erstreckt sich auf der oberen Oberfläche 82 der gedruckten Schaltungsplatte 80 an einer der horizontalen Fläche des Verlängerungsbereichs 67 zugewandten Stelle (6). Das Erdungsmuster 92 ist derart ausgebildet, dass es im Wesentlichen die gleiche Größe wie der horizontale Flächenbereich des Verlängerungsbereichs 67 aufweist.LEDs 90 are on the printed circuit board 80 similarly to the embodiment described above, and illuminate the touch surface 62 from the back to highlight the letters A to F in a prominent manner. A grounding pattern 92 the printed circuit board 80 extends on the upper surface 82 the printed circuit board 80 on one of the horizontal surfaces of the extension area 67 facing body ( 6 ). The grounding pattern 92 is formed to be substantially the same size as the horizontal area of the extension portion 67 having.

In der gedruckten Schaltungsplatte 80 ist eine Schraubenöffnung 89 an einer der vorstehend beschriebenen Schraubenöffnung 69 entsprechenden Stelle in durchgehender Weise von der oberen Oberfläche 82 bis zu der unteren Oberfläche 84 gebildet.In the printed circuit board 80 is a screw hole 89 at one of the screw opening described above 69 corresponding location in a continuous manner from the upper surface 82 up to the lower surface 84 educated.

Durch Einschrauben der Schraube 100 von der unteren Oberfläche 84 her durch die Schraubenöffnung 89 und die Schraubenöffnung 69 hindurch in einem Zustand, in dem die horizontale Fläche des Verlängerungsbereichs 67 sandwichartig zwischen dem Halter 70 und dem Erdungsmuster 82 angeordnet ist und vorzugsweise mit diesen in Kontakt steht, sowie durch Festlegen des Halters 70 und der gedruckten Schaltungsplatte 80 unter Verwendung der Schraube 100 ist die Abschirmplatte 60 fest fixiert.By screwing in the screw 100 from the bottom surface 84 through the screw hole 89 and the screw hole 69 passing through in a state where the horizontal surface of the extension area 67 sandwiched between the holder 70 and the ground pattern 82 is arranged and preferably in contact with them, as well as by fixing the holder 70 and the printed circuit board 80 using the screw 100 is the shielding plate 60 firmly fixed.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind bei der Tastfeldeinheit 24 bzw. 24A der Ausführungsbeispiele die Treiberelektroden 46 und die Detektionselektrode 44 nebeneinander auf dem Schichtsubstrat 40 vorgesehen, und die Steuerung 98 kann ein sich dem Detektionsbereich 42 näherndes Objekt auf der Basis einer Kapazitätsänderung zwischen den Treiberelektroden 46 und der Detektionselektrode 44 detektieren.As described above, in the touch panel unit 24 respectively. 24A of the embodiments, the driver electrodes 46 and the detection electrode 44 next to each other on the layer substrate 40 provided, and the controller 98 can enter the detection area 42 approaching object based on a capacitance change between the drive electrodes 46 and the detection electrode 44 detect.

Ferner sind die LEDs 90 auf der gedruckten Schaltungsplatte 80 vorgesehen, und das Schichtsubstrat 40 weist ausgesparte Öffnungen 48 an den Lichtwegen der LEDs 90 entsprechenden Stellen auf, wobei die Treiberelektroden 46 und die Detektionselektrode 44 auf dem Schichtsubstrat 40 in die ausgesparten Öffnungen 48 umgehender Weise angeordnet sind.Furthermore, the LEDs 90 on the printed circuit board 80 provided, and the coating substrate 40 has recessed openings 48 at the light paths of the LEDs 90 corresponding locations, the driver electrodes 46 and the detection electrode 44 on the layer substrate 40 in the recessed openings 48 are arranged immediately.

Das Licht von den LEDs 90 kann auf diese Weise in effizienter Weise zu dem Schichtsubstrat 40 geführt werden, und selbst wenn die Tastfeldeinheit 24 bzw. 24A sich im Dunkeln befindet, lässt sie sich in einfacher Weise identifizieren. Im Allgemeinen ist die Objekt-Detektionsempfindlichkeit an den ausgesparten Öffnungen 48 entsprechenden Stellen gering, da die Elektrodendichte gering ist, während die Objekt-Detektionsempfindlichkeit in den umgebenden Bereichen der ausgesparten Öffnungen 48 hoch ist, da die Elektrodendichte hoch ist.The light from the LEDs 90 In this way, it can efficiently move to the layered substrate 40 be guided, and even if the touch panel unit 24 respectively. 24A In the dark, it can be easily identified. In general, the object detection sensitivity is at the recessed openings 48 corresponding points low, since the electrode density is low, while the object detection sensitivity in the surrounding areas of the recessed openings 48 is high, since the electrode density is high.

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist jedoch die Abschirmplatte 60 zwischen dem Schichtsubstrat 40 und der gedruckten Schaltungsplatte 80 vorgesehen, wobei die Abschirmplatte 60 die Durchgangsöffnungen 68 an jeweiligen Stellen aufweist, die den Lichtwegen von den LEDs 90 zu den ausgesparten Öffnungen 48 entsprechen. In einem anderen Bereich als den Stellen, die den ausgesparten Öffnungen 48 entsprechen, nimmt somit trotz der hohen Elektrodendichte die Objekt-Detektionsempfindlichkeit aufgrund eines Aufhebungseffekts nicht zu, da dieser Bereich von der Abschirmplatte 60 bedeckt ist. An Stellen dagegen, die den ausgesparten Öffnungen 48 entsprechen, wird die Objekt-Detektionsempfindlichkeit aufgrund der Durchgangsöffnungen 68 nicht geringer, und diese bleibt wie sie ist. Als Ergebnis hiervon kann die Objekt-Detektionsempfindlichkeit in dem Detektionsbereich 42 gemittelt werden.In the present embodiments, however, the shield plate 60 between the layered substrate 40 and the printed circuit board 80 provided, wherein the shielding plate 60 the passageways 68 at respective locations that the light paths from the LEDs 90 to the recessed openings 48 correspond. In a different area than the places that the recessed openings 48 Thus, despite the high electrode density, the object detection sensitivity does not increase due to a canceling effect, because this area of the shield plate 60 is covered. In places, on the other hand, the recessed openings 48 correspond, the object detection sensitivity becomes due to the through holes 68 not less, and this remains as it is. As a result, the object detection sensitivity in the detection area 42 be averaged.

Ferner hat die Abschirmplatte 60, die zwischen dem Schichtsubstrat 40 und der gedruckten Schaltungsplatte 80 vorgesehen ist, die Funktion einer Einrichtung zum Schutz vor elektromagnetischer Interferenz (EMI).Furthermore, the shield plate 60 that exist between the layered substrate 40 and the printed circuit board 80 is provided, the function of a device for protection against electromagnetic interference (EMI).

Im Spezielleren kann selbst dann, wenn die integrierte Schaltung 94, die die Treiberelektroden 46 ansteuert, Funkstörstrahlung erzeugt, die zwischen dem Schichtsubstrat 40 und der gedruckten Schaltungsplatte 80 vorgesehene Abschirmplatte 60 unerwünschte Funkstörstrahlung oder dergleichen in zuverlässiger Weise blockieren.More specifically, even if the integrated circuit 94 that the driver electrodes 46 activates radio frequency radiation generated between the layer substrate 40 and the printed circuit board 80 provided shielding plate 60 Block unwanted radio interference or the like in a reliable manner.

Ferner sind bei der Tastfeldeinheit 24A das Plattenelement 30, das Schichtsubstrat 40, die Schwammmaterialplatte 50, die Abschirmplatte 60, der Halter 70 und die gedruckte Schaltungsplatte 80 in dieser Reihenfolge vorgesehen, wobei die Schwammmaterialplatte 50 die Distanz zwischen dem Plattenelement 30 und dem Schichtsubstrat 40 sowie die Distanz zwischen dem Schichtsubstrat 40 und der Abschirmplatte 60 vorgibt.Further, in the touch panel unit 24A the plate element 30 , the layered substrate 40 , the sponge material plate 50 , the shielding plate 60 , the holder 70 and the printed circuit board 80 provided in this order, the sponge material plate 50 the distance between the plate element 30 and the layered substrate 40 as well as the distance between the layer substrate 40 and the shielding plate 60 pretends.

Genauer gesagt ist die Distanz zwischen der Berührungsfläche 32 des Plattenelements 30 und dem Detektionsbereich 42 des Schichtsubstrats 40 derart gering und konstant ausgebildet, dass sich keine Luftschicht zwischen der Berührungsfläche 32 und dem Detektionsbereich 42 bilden kann. Dies verhindert die Entstehung einer Schwankung in der Ansprechempfindlichkeit, die durch das Vorhandensein eines Raums in irgendeinem Teil zwischen einem Detektionssubstrat und einem Plattenelement verursacht wird.More specifically, the distance between the interface 32 of the plate element 30 and the detection area 42 of the layered substrate 40 made so small and constant that no air layer between the contact surface 32 and the detection area 42 can form. This prevents the generation of a fluctuation in the responsiveness caused by the presence of a space in any part between a detection substrate and a plate member.

Da das Schichtsubstrat 40 und die Abschirmplatte 60 derart angeordnet sind, dass sie durch die Dicke der Schwammmaterialplatte 50 voneinander getrennt sind, kann eine übermäßige Reduzierung der Objekt-Detektionsempfindlichkeit aufgrund der Abschirmplatte 60 verhindert werden.Because the layered substrate 40 and the shielding plate 60 are arranged so that they through the thickness of the sponge material plate 50 can be separated from each other, excessive reduction of the object detection sensitivity due to the shield plate 60 be prevented.

Ferner können durch Verbinden der Abschirmplatte 60 mit dem Erdungsmuster 92 der gedruckten Schaltungsplatte 80, wie bei der Tastfeldeinheit 24A, verschiedene Arten von Rauschen aufgehoben werden, so dass die Abschirmplatte 60 als ausreichend wirksame Einrichtung für den EMI-Schutz wirken kann. Indem die gedruckte Schaltungsplatte 80 und der Halter 70 unter Zwischenanordnung des Verlängerungsbereichs 67 der Abschirmplatte 60 zwischen diesen mittels einer Schraube aneinander befestigt sind, lässt sich die Abschirmplatte 60 in einfacher Weise mit dem Erdungsmuster 92 verbinden, und zusätzlich dazu ist auch die Orientierung der Abschirmplatte 60 und des Schichtsubstrats 40 stabil ausgeführt.Further, by connecting the shield plate 60 with the grounding pattern 92 the printed circuit board 80 as with the touch panel unit 24A , various types of noise are canceled, leaving the shielding plate 60 can act as a sufficiently effective device for EMI protection. By the printed circuit board 80 and the holder 70 with intermediate arrangement of the extension area 67 the shielding plate 60 between them are fastened to each other by means of a screw, the shield plate can be 60 in a simple way with the ground pattern 92 connect, and in addition to this is also the orientation of the shield 60 and the layered substrate 40 stable execution.

Ferner kann bei der vorstehend beschriebenen Tastfeldeinheit 24 bzw. 24A die Objekt-Detektionsempfindlichkeit in dem Detektionsbereich 42 gemittelt werden, und hierdurch wird die Zuverlässigkeit des Navigationsgeräts 200 erhöht, da ein Fall vermieden wird, in dem zwar eine Bedienungsperson der Tastfeldeinheit 24 bzw. 24A die Berührungsfläche 32 mit Sicherheit berührt, jedoch kein Ansprechen erfolgt, was bei der Bedienungsperson Bedenken und Unruhe verursacht.Further, in the touch panel unit described above 24 respectively. 24A the object detection sensitivity in the detection area 42 be averaged, and thereby the reliability of the navigation device 200 increases since a case is avoided in which, although an operator of the touch panel unit 24 respectively. 24A the contact surface 32 touched with certainty, but no response occurs, causing concern and restlessness to the operator.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und im Umfang der Ansprüche sind verschiedene Modifikationen möglich. Zum Beispiel können Konstruktionen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele teilweise weggelassen oder in einer beliebigen anderen Weise als der vorstehend beschriebenen kombiniert werden.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. For example, constructions of the embodiments described above may be partially omitted or combined in any manner other than those described above.

Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind zwar Fälle beschrieben worden, in denen die vorliegende Erfindung für die Realisierung beispielsweise der Betätigung eines Navigationsgeräts beschrieben worden sind, Jedoch kann die kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur bei in Fahrzeugen angebrachten Geräten verwendet werden, sondern auch bei solchen Vorrichtungen wie einem Personalcomputer (PC), einer Verkaufsmaschine, einem Bankautomaten, einem persönlichen Gerät sowie einer Fernsteuerung, die die Fernsteuerung eines Fernsehgeräts ermöglicht. Auch in diesen Fällen wird die Mittelung der Objekt-Detektionsempfindlichkeit in ähnlicher Weise realisiert, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.Although the foregoing embodiments have described cases in which the present invention has been described for realizing, for example, the operation of a navigation apparatus, the capacitive touch panel input apparatus according to the present invention can be used not only in on-vehicle devices, but also in such devices as a personal computer (PC), a vending machine, a cash machine, a personal device and a remote control that enables the remote control of a television. Also in these cases, the averaging of the object detection sensitivity is realized in a similar manner as described above.

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Claims (5)

Kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung, aufweisend: ein Detektionssubstrat (40), auf dem Treiberelektroden (46) und eine Detektionselektrode (44) nebeneinander angeordnet sind, wobei es sich bei der einen Seite des Detektionssubstrats (40) um einen Detektionsbereich handelt; ein Schaltungssubstrat (80), auf dem eine Leuchteinrichtung (90) angebracht ist, die Licht in Richtung auf das Detektionssubstrat (44) abstrahlt, wobei das Schaltungssubstrat (80) auf einer Seite entgegengesetzt von der Seite des Detektionsbereichs des Detektionssubstrats (40) angeordnet ist; und eine Steuereinrichtung (98) zum Feststellen einer Annäherung eines Objekts an das Detektionssubstrat (40) auf der Basis einer Kapazitätsänderung zwischen den Treiberelektroden und der Detektionselektrode (44), wobei das Detektionssubstrat (40) eine ausgesparte Öffnung (48) an einer Stelle aufweist, die einem Lichtweg für das von der Leuchteinrichtung (90) abgestrahlte Licht entspricht, und die Treiberelektroden (46) und die Detektionselektrode (44) unter Umgehung der ausgesparten Öffnung (48) angeordnet sind, und wobei eine Metallplatte (60) zwischen dem Detektionssubstrat (40) und dem Schaltungssubstrat (80) angeordnet ist, wobei die Metallplatte (60) eine Durchgangsöffnung an einer Stelle aufweist, die dem Lichtweg von der Leuchteinrichtung (90) zu der ausgesparten Öffnung (48) entspricht.A capacitive touch panel input device, comprising: a detection substrate ( 40 ), on the driver electrodes ( 46 ) and a detection electrode ( 44 ) are arranged side by side, wherein it is at the one side of the detection substrate ( 40 ) is a detection area; a circuit substrate ( 80 ) on which a lighting device ( 90 ) is mounted, the light in the direction of the detection substrate ( 44 ), wherein the circuit substrate ( 80 ) on a side opposite to the detection region side of the detection substrate (FIG. 40 ) is arranged; and a control device ( 98 ) for detecting an approach of an object to the detection substrate ( 40 ) based on a capacitance change between the drive electrodes and the detection electrode (Fig. 44 ), wherein the detection substrate ( 40 ) a recessed opening ( 48 ) at a position corresponding to an optical path for the light source ( 90 ) and the driving electrodes ( 46 ) and the detection electrode ( 44 ) bypassing the recessed opening ( 48 ) are arranged, and wherein a metal plate ( 60 ) between the detection substrate ( 40 ) and the circuit substrate ( 80 ), wherein the metal plate ( 60 ) has a passage opening at a location which is the light path from the lighting device ( 90 ) to the recessed opening ( 48 ) corresponds. Kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltungssubstrat (80) ein elektronisches Bauteil (94) aufweist, das zum Ansteuern der darauf angebrachten Treiberelektroden (46) ausgebildet ist.Capacitive touch panel input device according to claim 1, characterized in that the circuit substrate ( 80 ) an electronic component ( 94 ) which is used to drive the drive electrodes ( 46 ) is trained. Kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin gekennzeichnet durch: ein Plattenelement (30), an dessen Rückseite das Detektionssubstrat (40) angeordnet ist und dessen Vorderseite eine Betätigungsfläche bildet; und ein elastisches Element (50), das Elastizität in Richtung seiner Dicke aufweist und zwischen dem Detektionssubstrat (40) und der Metallplatte (60) angeordnet ist, wobei das Detektionssubstrat (40) in enge Berührung mit der rückwärtigen Oberfläche des Plattenelements (30) gebracht ist, indem die Metallplatte (60) und das elastische Element (50) derart gehalten sind, dass sie in Richtung auf das Plattenelement (30) gedrückt sind.Capacitive touch panel input device according to claim 1 or 2, further characterized by: a plate element ( 30 ), at the rear side of which the detection substrate ( 40 ) is arranged and whose front side forms an actuating surface; and an elastic element ( 50 ), which has elasticity in the direction of its thickness and between the detection substrate ( 40 ) and the metal plate ( 60 ), the detection substrate ( 40 ) in close contact with the rear surface of the plate element ( 30 ) is brought by the metal plate ( 60 ) and the elastic element ( 50 ) are held in such a way that they are in the direction of the plate element ( 30 ) are pressed. Kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halteelement (70) zum Halten der Metallplatte (60) und des Schaltungssubstrats (80) zwischen der Metallplatte (60) und dem Schaltungssubstrat (80) vorgesehen ist, dass die Metallplatte (60) einen Verlängerungsbereich (67) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er sich von einem Rand der Metallplatte (60) weg erstreckt und in Richtung auf das Innere der Metallplatte (60) umgebogen ist, und dass durch Befestigen des Schaltungssubstrats (80) an dem Halteelement (70) unter Verwendung einer Schraube in einem Zustand, in dem der Verlängerungsbereich (67) sandwichartig zwischen dem Schaltungssubstrat (80) und dem Halteelement (70) angeordnet ist, ein auf dem Schaltungssubstrat (80) vorgesehenes Erdungsmuster (92) in Kontakt mit dem Verlängerungsbereich (67) gebracht ist.Capacitive touch panel input device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a holding element ( 70 ) for holding the metal plate ( 60 ) and the circuit substrate ( 80 ) between the metal plate ( 60 ) and the circuit substrate ( 80 ) is provided that the metal plate ( 60 ) an extension area ( 67 ) which is formed so as to extend from an edge of the metal plate ( 60 ) and toward the interior of the metal plate ( 60 ) and that by attaching the circuit substrate ( 80 ) on the retaining element ( 70 ) using a screw in a state in which the extension area ( 67 sandwiched between the circuit substrate ( 80 ) and the retaining element ( 70 ), one on the circuit substrate ( 80 ) earthing pattern ( 92 ) in contact with the extension area ( 67 ) is brought. Gerät, an dem die kapazitive Tastfeld-Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angebracht ist.Device to which the capacitive touch panel input device according to one of claims 1 to 4 is attached.
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