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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine projiziert-kapazitive Berührtafel und ein Verfahren zur Koordinatenbestimmung in einer Berührtafel.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine projiziert-kapazitive Berührtafel ist so ausgebildet, dass eine Mehrzahl von X-Elektroden und eine Mehrzahl von Y-Elektroden jeweils transparent zu der Bildschirmoberfläche eines Bildschirms so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen (z. B. senkrecht zueinander), und Koordinaten einer Position, bei der ein Leiter (z. B. menschlicher Finger) berührt, werden durch das Erfassen von Kapazitätsänderungen, die zwischen dem Finger und den X- und Y-Elektroden erzeugt werden, wenn der Finger eine transparente Abdeckung der Berührtafel berührt, erfasst.
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Eine projiziert-kapazitive Berührtafel, wie sie im Allgemeinen konventionell benutzt wird, wird mit Bezug auf 4A bis 4C beschrieben.
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4A ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer projiziert-kapazitiven Berührtafel zeigt, 4B ist ein Diagramm, das eine Elektrodenstruktur (Elektrodenform) zeigt, und 4C ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilbereichs, in dem X-Elektroden X3 bis X7 und Y-Elektroden Y3 und Y4 einander kreuzen.
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In 4A beinhaltet die Berührtafel eine Berührfühlereinheit 1 und eine Steuerung 2.
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Die Berührfühlereinheit 1 beinhaltet eine Mehrzahl von X-Elektroden X1 bis Xn (n =/>2) und eine Mehrzahl von Y-Elektroden Y1 bis Ym (m =/> 2). Die X-Elektroden X1 bis Xn und die Y-Elektroden Y1 bis Ym sind so angeordnet, dass sie einander kreuzen (senkrecht zueinander). Die X-Elektroden und die Y-Elektroden können separat auf vorder- und rückseitigen Oberflächen einer transparenten Glas- oder Plastikplatte geformt sein, sie können Seite an Seite auf der gleichen Oberfläche einer transparenten Platte geformt sein, oder sie können separat auf zwei transparenten Platten geformt sein.
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Jede der X-Elektroden X1 bis Xn beinhaltet eine Anzahl von rechteckigen auf Berührung ansprechenden Einheiten XS und Verbindungsbereiche XC wie in der X-Elektrode Xj in 4B. Jede der Y-Elektroden Y1 bis Ym beinhaltet eine Anzahl von rechteckigen auf Berührung ansprechenden Einheiten YS und Verbindungsbereiche YC, wie in der Y-Elektrode Yi der 4B. Die Form der auf Berührung ansprechenden Einheiten ist nicht begrenzt auf eine rechteckige Form.
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In 4C ist die auf Berührung ansprechende Einheit der X-Elektrode umgeben von vier auf Berührung ansprechende Einheiten der Y-Elektroden, und die auf Berührung ansprechende Einheit der Y-Elektrode ist umgeben von vier auf Berührung ansprechende Einheiten der X-Elektroden. Sind die X-Elektroden und die Y-Elektroden so angeordnet, wie in 4C gezeigt, steigt der Durchlassgrad der Berührfühlereinheit 1, weil die auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und die auf Berührung ansprechenden Einheiten der Y-Elektroden einander in der Richtung der Bildschirmoberfläche eines Bildschirms (nicht gezeigt) nicht überlappen, und die Sichtbarkeit der Berührtafel zur Bildschirmoberfläche des Bildschirms ist verbessert.
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Die Steuerung 2 beinhaltet eine X-Elektroden-Steuereinheit 21X, eine Y-Elektroden-Steuereinheit 21Y, eine X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22X, eine Y-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22Y und eine Mittenkoordinatenberechnungseinheit 23.
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Die X-Elektroden-Steuereinheit 21X wählt nacheinander die X-Elektroden X1 bis Xn aus, indem die X-Elektroden X1 bis Xn in einem vorbestimmten Zyklus abgetastet werden. Die Y-Elektroden-Steuereinheit 21Y wählt nacheinander die Y-Elektroden Y1 bis Ym aus, indem die Y-Elektroden Y1 bis Ym in einem vorbestimmten Zyklus abgetastet werden.
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Die X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22X erfasst durch Messen der Kapazität der X-Elektroden X1 bis Xn die Kapazitätsänderung, wenn der Finger die Berührfühlereinheit 1 berührt. Da eine vorbestimmte Kapazität (parasitäre Kapazität) in den X-Elektroden X1 bis Xn selbst dann erzeugt wird, wenn der Finger die Berührfühlereinheit 1 nicht berührt (während Nicht-Berührung), vergleicht die X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22X die gemessene Kapazität mit der Kapazität während Nicht-Berührung und erfasst die Änderung als einen Ansprechwert auf die Berührung durch einen Finger.
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Die Kapazitätsänderungen können erfasst werden, indem in einem integrierten Schaltkreis wiederholt elektrische Ladungen über die parasitäre Kapazität (Kondensator) der Berührfühlereinheit 1 geladen werden und, wenn eine gewisse Schwellspannung überschritten wird, die elektrischen Ladungen entladen werden, wobei zum Beispiel ein digitaler Sigmamodulator benutzt werden kann. Die Lade- und Entladevorgänge pro Zeiteinheit werden gezählt, um die Wiederholfrequenz der Lade- und Entladevorgänge zu erhalten. Berührt der Finger die Berührfühlereinheit 1, so ändert sich die Wiederholfrequenz. Allgemein wird die Änderung der Wiederholfrequenz als ein Differenzzählwert bezeichnet. Die Y-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22Y erfasst die Kapazitätsänderung jeder der Y-Elektroden entsprechend der X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22X.
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Die Mittenkoordinatenberechnungseinheit 23 berechnet die Mittenkoordinaten einer Position, bei der der Finger die Berührfühlereinheit berührt, basierend auf den Kapazitätsänderungen der X-Elektroden X1 bis Xn und der Y-Elektroden Y1–Ym, wie sie von der X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22X und der Y-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22Y erfasst werden, um so die Positionskoordinaten zu erfassen. Die Mittenkoordinatenberechnungseinheit 23 erzeugt Ausgangskoordinaten 24.
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In der Berührfühlereinheit 1 der 4A ist die Sichtbarkeit verbessert, weil die auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und die auf Berührung ansprechenden Einheiten der Y-Elektroden einander nicht überlappen. Andererseits sprechen möglicherweise die X-Elektrode oder die Y-Elektrode nicht auf die Berührung an, wenn der Finger die Berührfühlereinheit 1 berührt oder wenn der Finger nahe der Berührfühlereinheit 1 ist und diese beinahe berührt. Beispielsweise kann entweder die X-Elektrode oder die Y-Elektrode nicht auf die Berührung ansprechen, wenn der Finger leicht berührt oder wenn ein Kinderfinger berührt, weil das Gebiet (Berührgebiet), in dem der Finger mit der Berührfühlereinheit 1 in Kontakt ist, klein ist. Zudem kann selbst wenn das Gebiet der auf eine Berührung ansprechenden Einheit der X-Elektrode und der Y-Elektrode verglichen mit dem Berührgebiet zu groß ist, entweder die X-Elektrode oder die Y-Elektrode nicht auf die Berührung ansprechen. Wenn die X-Elektrode oder die Y-Elektrode nicht auf die Berührung durch den Finger anspricht, können die Positionskoordinaten der Fingerberührung nicht erfasst werden, und eine sogenannte Auslassung von Koordinaten tritt auf.
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Um das Auslassen von Koordinaten zu vermeiden, kann die Anzahl von X-Elektroden und Y-Elektroden durch eine Verkleinerung der X-Elektroden- und Y-Elektroden vergrößert werden. Jedoch steigen die Kosten für die Steuerung 2, wenn die Anzahl von X-Elektroden und Y-Elektroden größer wird.
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Daher wurden, wie in
5 gezeigt, Elektroden vorgeschlagen, die eine Struktur haben, in der die auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und der Y-Elektroden kammartig unterteilt sind. Die kammförmigen Bereiche der X-Elektroden und der Y-Elektroden sind dann so angeordnet, dass sie ineinandergreifen (siehe z. B. die
japanische Patentanmeldung Nr. 2010-1985 86 ).
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In 5 ist jede der X-Elektroden X1 bis X4 so ausgebildet, dass sie eine Mehrzahl von kammförmigen Bereichen umfasst, die seitlich vorstehen. Jede der Y-Elektroden Y1 bis Y3 ist so ausgebildet, dass sie jeweils drei Elemente beinhaltet, die in waagerechter Richtung in Reihe miteinander verbunden sind und jeweils sechs kammförmige Bereiche umfassen, die in die linke und rechte Richtung ausgebildet sind, sowie zwei Elemente, die auf beiden Seiten angeordnet sind und jeweils drei kammförmige Bereiche umfassen, die in eine Richtung ausgebildet sind.
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In den X-Elektroden X1 bis X4 und den Y-Elektroden Y1 bis Y3 der 5 ist eine große Anzahl von kammförmigen Bereichen, die ineinandergreifen, ausgeformt, um die auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und der Y-Elektroden deutlich zu reduzieren. Damit wird die Größe der auf Berührung ansprechenden Einheiten kleiner als das Berührgebiet des Fingers. Jedoch wird die Elektrodenstruktur kompliziert, und es ist schwierig, die Elektroden auszubilden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ausgehend von den obenstehenden Ausführungen stellt die vorliegende Erfindung eine projiziert-kapazitive Berührtafel zur Verfügung, in der eine Auslassung von Koordinaten nicht auftritt, ohne Unterteilung der auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und der Y-Elektroden, sowie ein für die Berührtafel geeignetes Verfahren zur Koordinatenerfassung.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine projiziert-kapazitive Berührtafel zur Verfügung gestellt, die eine Berührfühlereinheit beinhaltet, in der X-Elektroden X1 bis Xn (n =/> 2) und Y-Elektroden Y1 bis Ym (m =/> 2) so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, und eine Steuerung. Die Steuerung umfasst: X-Elektroden- und Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheiten, die Kapazitätsänderungen der X-Elektroden X1 bis Xn beziehungsweise der Y-Elektroden Y1 bis Ym speichern, die durch N-faches (N =/> 2) Abtasten der X-Elektroden X1 bis Xn und der Y-Elektroden Y1 bis Ym erfasst werden; X-Elektroden und Y-Elektrodenkapazitätsänderungssummiereinheiten, die die Kapazitätsänderungen der X-Elektroden- bzw. der Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheiten addieren; und eine Mittenkoordinatenberechnungseinheit, die Mittenkoordinaten einer Position berechnet, bei der ein Leiter die Berührfühlereinheit berührt, wobei die Berechnungseinheit die durch die X-Elektroden- und Y-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheiten aufaddierten Kapazitätsänderungen verwendet und Positionskoordinaten erfasst.
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Auf Berührung ansprechende Einheiten der X-Elektroden X1 bis Xn und auf Berührung ansprechende Einheiten der Y-Elektroden Y1 bis Ym können so angeordnet sein, dass die auf Berührung ansprechenden Einheiten einander in einer Richtung einer Bildschirmoberfläche eines Bildschirms nicht überlappen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Koordinatenerfassung in einer projiziert-kapazitiven Berührtafel zur Verfügung gestellt, wobei die Berührtafel eine Berührfühlereinheit, in der X-Elektroden X1 bis Xn (n =/> 2) und Y-Elektroden Y1 bis Ym (m =/> 2) so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, und eine Steuerung beinhaltet. Das Verfahren umfasst: in X-Elektroden- und Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheiten Kapazitätsänderungen von X-Elektroden X1 bis Xn bzw. von Y-Elektroden Y1 bis Ym speichern, die durch N-faches (N =/> 2) Abtasten der X-Elektroden X1 bis Xn und der Y-Elektroden Y1 bis Ym erfasst werden; Addieren der Kapazitätsänderungen in den X-Elektroden- bzw. Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheiten durch X-Elektroden- bzw. Y-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheiten; und Berechnen von Mittenkoordinaten einer Position, in der ein Leiter die Berührfühlereinheit berührt, durch eine Mittenkoordinatenberechnungseinheit, wobei die Berechnungseinheit die durch die X-Elektroden- und Y-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheiten aufaddierten Kapazitätsänderungen verwendet, und Erfassen von Positionskoordinaten.
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Auf Berührung ansprechende Einheiten der X-Elektroden X1 bis Xn und auf Berührung ansprechende Einheiten der Y-Elektroden Y1 bis Ym können so angeordnet sein, dass die auf die Berührung ansprechenden Einheiten einander in einer Richtung einer Bildschirmoberfläche eines Bildschirms nicht überlappen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die mit Bezug auf die beigefügten Figuren erfolgt, in denen:
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1 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausgestaltung einer projiziert-kapazitiven Berührtafel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2A–2C und 3A–3E verdeutlichen von Elektroden einer Berührfühlereinheit gemäß 1 erzeugte Kapazitätsänderungen;
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4A–4C zeigen eine Ausgestaltung einer projiziert-kapazitiven Berührtafel im Stand der Technik; und
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5 ist ein Diagramm, das eine Elektrodenstruktur (Elektrodenform) einer konventionellen projiziert-kapazitiven Berührtafel zeigt.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In einer projiziert-kapazitiven Berührtafel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, werden Kapazitätsänderungen der X-Elektroden X1 bis Xn (n =/> 2) und Y-Elektroden Y1 bis Ym (m =/> 2), die immer dann erfasst werden, wenn die X-Elektroden X1 bis Xn und die Y-Elektroden Y1 bis Ym abgetastet werden, in einer Zwischenspeichereinheit gespeichert. Die in N Abtastvorgängen (N =/> 2, z. B. 3) erfassten Kapazitätsänderungen werden aufaddiert. Die Mittenkoordinaten einer Position, bei der ein Finger eine Berührfühlereinheit berührt, werden basierend auf den addierten Kapazitätsänderungen von N Abtastvorgängen berechnet, und die Positionskoordinaten werden erfasst. Das heißt, gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dass die Mittenkoordinaten berechnet werden durch Addieren der in N Abtastvorgängen erfassten Kapazitätsänderungen, wobei die aufaddierten Änderungen behandelt werden wie von einem Abtastvorgang erfasste Änderungen.
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Eine projiziert-kapazitive Berührtafel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 beschrieben.
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Die Berührtafel beinhaltet eine Berührfühlereinheit 1 und eine Steuerung 3.
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Da die Berührfühlereinheit 1 und die Struktur (Form) der X-Elektroden und Y-Elektroden, die die Berührfühlereinheit 1 bilden, die gleichen sind wie die in 4 gezeigten, erfolgt hiervon keine weitere Beschreibung.
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Die Steuerung 3 beinhaltet eine X-Elektroden-Steuereinheit 31X, eine Y-Elektroden-Steuereinheit 31Y, eine X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 32X, eine Y-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 32Y, eine X-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35X, eine Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35Y, eine X-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheit 36X, eine Y-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheit 36Y und eine Mittenkoordinatenberechnungseinheit 33.
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Da die X-Elektroden-Steuereinheit 31X, die Y-Elektroden-Steuereinheit 31Y, die X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 32X und die Y-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 32Y der Steuerung 3 die gleichen sind wie die X-Elektroden-Steuereinheit 21X, die Y-Elektroden-Steuereinheit 21Y, die X-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22X, und die Y-Elektroden-Kapazitätsänderungserfassungseinheit 22Y der 4, erfolgt hiervon keine weitere Beschreibung.
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Die X-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35X umfasst drei Speicher, die die Kapazitätsänderungen der X-Elektroden X1 bis Xn zwischenspeichern, wenn die X-Elektroden X1 bis Xn N mal abgetastet werden (N = 3 in diesem Ausführungsbeispiel). Das bedeutet, dass die X-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35X die Kapazitätsänderungen von drei Abtastvorgängen speichern kann. Die Kapazitätsänderungen werden so in den drei Speichern gespeichert, dass die alten Kapazitätsänderungen gelöscht werden und neue Kapazitätsänderungen gespeichert werden, wenn der Abtastvorgang vorangeht. Demgemäß sind Kapazitätsänderungen in den drei Speichern gespeichert, die vom aktuellen Abtastvorgang, einem vorhergegangenen Abtastvorgang und dem noch zuvor erfolgten Abtastvorgang erfasst wurden. Die Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35Y umfasst drei Speicher, die die Kapazitätsänderungen der Y-Elektroden Y1 bis Ym zwischenspeichern, die beim dreimaligen Abtasten der Y-Elektroden Y1 bis Ym erfasst wurden, entsprechend der X-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35X.
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Die X-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheit 36X addiert die in den drei Speichern der X-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35X gespeicherten Kapazitätsänderungen und behandelt die addierten Kapazitätsänderungen als in einem Abtastvorgang erfasste Kapazitätsänderungen. Entsprechend addiert die Y-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheit 36Y die in den drei Speichern der Y-Elektroden-Zwischenspeichereinheit 35Y gespeicherten Kapazitätsänderungen und behandelt die addierten Kapazitätsänderungen als in einem Abtastvorgang erhaltene Kapazitätsänderungen.
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Die Mittenkoordinatenberechnungseinheit 33 berechnet die Mittenkoordinaten einer Position, in der ein Finger die Berührfühlereinheit 1 berührt, wobei die Berechnungseinheit die Kapazitätsänderungen verwendet, die von der X-Elektrodenkapazitätsänderungssummiereinheit 36X und die Kapazitätsänderungen, die von der Y-Elektroden-Kapazitätsänderungssummiereinheit 36Y erhalten werden, um Ausgangskoordinaten 34 zu erzeugen.
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Die in jeder Elektrode der Berührfühlereinheit 1 der 1 erzeugte Kapazitätsänderung wird im Folgenden mit Bezug auf 2A bis 3E beschrieben.
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Zunächst werden 2A bis 2C beschrieben.
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2A zeigt die Anordnung der X-Elektroden X3 bis X7 und 2B und 2C zeigen die Kapazitätsänderungen der Elektroden, die auftreten, wenn der Finger die X-Elektrode X4 berührt. In 2B und 2C repräsentiert eine waagerechte Achse die X-Elektroden X3 bis X7, und eine vertikale Achse repräsentiert die Erfassungswerte der Kapazitätsänderungen. Die Y-Elektroden sind weggelassen.
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Das Berührgebiet, wenn der Finger die Berührfühlereinheit 1 berührt, ist unterschiedlich, abhängig davon, ob der Finger mit einer normalen Kraft berührt oder ob der Finger nur leicht berührt bzw. der Finger klein ist. Das Berührgebiet ist im ersteren Fall groß und im letzteren Fall klein (wenn das Gebiet jeder Elektrode (auf Berührung ansprechende Einheit) größer ist als das Berührgebiet des Fingers).
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Die Kapazitätsänderungen der X-Elektroden X3 bis X7 in 2A, wenn ein Finger F die X-Elektrode X4 mit normaler Stärke und wenn der Finger F die X-Elektrode X4 leicht berührt, werden beschrieben.
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Zunächst sprechen die X-Elektrode X4 und die X-Elektroden X3 und X5 auf beiden Seiten der Elektrode X4 auf die Berührung an, wenn in 2A der Finger F die X-Elektrode X4 mit normaler Stärke berührt, und die Kapazität von jeder der X-Elektroden X3, X4 und X5 ändert sich, wie in 2B gezeigt. Wenn der Finger F die X-Elektrode X4 berührt, spricht die X-Elektrode X4 am stärksten an und zeigt die größte Kapazitätsänderung, und die Kapazitätsänderungen der X-Elektroden X3 und X5 sind kleiner als die der X-Elektrode X4. Des Weiteren sprechen in diesem Fall die Y-Elektroden (nicht gezeigt), die der Berührposition des Fingers F benachbart sind, ebenfalls auf die Berührung an und ändern ihre Kapazität. Demgemäß können, wenn der Finger F mit einer normalen Stärke berührt, die Mittenkoordinaten der Position, in der der Finger F berührt, unter Verwendung der Kapazitätsänderungen berechnet werden, wodurch die Positionskoordinaten erfasst werden.
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Wenn jedoch in 2A der Finger F die X-Elektrode X4 leicht berührt, kann der Fall auftreten, dass nur die X-Elektrode X4 anspricht, und die X-Elektroden X3 und X5 nicht ansprechen, so wie in 2C gezeigt. In diesem Fall können die Y-Elektroden (nicht gezeigt), die der Berührposition des Fingers F benachbart sind, möglicherweise auch nicht ansprechen. Daher kann es in diesem Fall unmöglich sein, die Positionskoordinaten der Fingerberührung genau zu bestimmen.
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Als Nächstes werden die 3A bis 3E beschrieben.
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3A zeigt ein Beispiel, in dem sich der Finger in Richtung eines Pfeils P bewegt. Wenn sich der Finger bewegt, berührt der Finger nacheinander die X-Elektroden X4, X5 und X6 und die Y-Elektroden (nicht gezeigt).
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In 3A sprechen, wenn der Finger die X-Elektroden X4, X5 und X6 mit normaler Stärke berührt, die X-Elektrode, die der Finger berührt, und die X-Elektroden auf beiden Seiten dieser Elektrode auf die Berührung in der gleichen Weise an wie in 2B. Berührt aber der Finger die X-Elektroden X4, X5 und X6 leicht, so spricht nur die X-Elektrode, die der Finger berührt, in gleicher Weise an wie in 2C, und die Kapazität jeder Elektrode ändert sich wie in 3B bis 3D. Des Weiteren sprechen die Y-Elektroden (nicht gezeigt), die den Fingerpositionen F1, F2 und F3 benachbart sind, in der gleichen Weise an wie für die Y-Elektroden in Zusammenhang mit 2A beschrieben.
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Somit kann es auch in 3A wie in 2C unmöglich sein, die Positionskoordinaten der Fingerberührung genau zu bestimmen, wenn der Finger die X-Elektroden X4, X5 und X6 leicht berührt.
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Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Kapazitätsänderungen ähnlich denen in 2B erzielt werden können, wenn die Kapazitätsänderungen der 3B bis 3D addiert werden, werden in diesem Ausführungsbeispiel die Mittenkoordinaten durch Aufsummieren der Kapazitätsänderungen, die durch dreimaliges Abtasten der X-Elektroden X1 bis Xn der Berührfühlereinheit 1 erfasst wurden, berechnet. Die addierten Kapazitätsänderungen der drei Abtastvorgänge werden dabei wie Kapazitätsänderungen behandelt, die in einem Abtastvorgang erhalten wurden. Ebenso werden die Mittenkoordinaten für die Y-Elektroden Y1 bis Ym durch Aufsummieren der durch dreimaliges Abtasten der Y-Elektroden Y1 bis Ym erfassten Kapazitätsänderungen berechnet. Die addierten Kapazitätsänderungen der drei Abtastvorgänge werden ebenfalls wie in einem Abtastvorgang erfasste Kapazitätsänderungen behandelt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die durch dreimaliges Abtasten der X-Elektroden X1 bis Xn und der Y-Elektroden Y1 bis Ym der Berührfühlereinheit 1 erfassten Kapazitätsänderungen aufaddiert, und die addierten Kapazitätsänderungen der drei Abtastvorgänge werden wie in einem Abtastvorgang erfasste Kapazitätsänderungen der X-Elektroden bzw. der Y-Elektroden behandelt. Die Positionskoordinaten, bei denen der Finger berührt, werden dann unter Verwendung der aufaddierten Kapazitätsänderungen der Elektroden auf beiden Seiten erfasst. Selbst wenn der Finger die Berührfühlereinheit 1 nur leicht berührt, können daher die Koordinaten ebenso erfasst werden, wie wenn der Finger mit normaler Stärke berührt. Die Häufigkeit von ausgelassenen Koordinaten wird reduziert.
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Außerdem wird in diesem Ausführungsbeispiel selbst bei einer nur leichten Berührung der Berührfühlereinheit 1 durch den Finger ein Zustand erreicht, bei dem die Elektroden auf beiden Seiten der Elektrode, die der Finger berührt, auch ansprechen, was einer Berührung des Fingers mit normaler Stärke entspricht. Damit können die Positionskoordinaten der Position, die der Finger tatsächlich berührt, genau erfasst werden, und die Auflösung der Koordinatenerfassung wird verbessert.
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Weiterhin werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Kapazitätsänderungen von drei Abtastvorgängen addiert und als Kapazitätsänderung aus einem Abtastvorgang behandelt werden, bei einer Bewegung des Fingers in Richtung des Pfeils P dann, wenn sich der Finger bereits auf der Elektrode X6 (Fingerposition F3) befindet, die Koordinaten erfasst, die der Elektrode X5 (Fingerposition F2) entsprechen, welches die Koordinaten des vorangegangenen Abtastvorganges sind. Das bedeutet, dass die erfassten Koordinaten Koordinaten sind, die der Elektrode X5 entsprechen, die der Elektrode X6, die der Finger berührt, benachbart ist. Diese Verzögerung der Koordinatenerfassung wird ein Benutzer der Berührtafel kaum als nachteilig empfinden.
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In dem zuvorstehenden Ausführungsbeispiel wurde ein Beispiel zum Aufaddieren der durch dreimaliges Abtasten der X-Elektroden und der Y-Elektroden erfassten Kapazitätsänderungen beschrieben, aber die Anzahl von Abtastvorgängen ist nicht auf drei beschränkt und kann N (N ist gleich oder größer als 2) sein. Allerdings steigt mit zunehmender Anzahl von Abtastvorgängen die für das Aufaddieren der Kapazitätsänderungen und für das Berechnen der Mittenkoordinaten benötigte Zeit. Da bei einer Berührung der Berührfühlereinheit durch einen Finger mit normaler Stärke, die Elektrode, die der Finger berührt, und die Elektroden auf beiden Seiten hiervon auf die Berührung ansprechen, und damit die exakten Koordinaten der Berührposition erfasst werden können, ist die bevorzugte Anzahl von Abtastvorgängen drei.
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Auch wenn in der oben beschriebenen Ausführungsform eine rechteckige, auf eine Berührung ansprechende Einheit beispielhaft beschrieben wurde, ist die Form der auf eine Berührung ansprechenden Einheit nicht auf eine rechteckige Form beschränkt. Jedoch ist es möglich, wenn die auf Berührung ansprechende Einheit eine rechteckige Form hat, einen freien Platz zwischen den X-Elektroden und den Y-Elektroden zu reduzieren, so dass die Erfassungsempfindlichkeit der Fingerberührung höher wird.
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Auch wenn in der oben stehenden Ausführungsform beispielhaft der Fall beschrieben wurde, dass ein Leiter, der die Berührfühlereinheit berührt, ein menschlicher Finger ist, kann der Leiter auch ein anderer als ein Finger sein.
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Auch wenn in dem oben stehenden Ausführungsbeispiel eine projiziert-kapazitive Berührtafel mit einer Berührfühlereinheit beschrieben wurde, die so ausgestaltet ist, dass die auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und der Y-Elektroden einander in der Richtung der Bildschirmoberfläche eines Bildschirms nicht überlappen, kann die vorliegende Erfindung auch auf eine projiziert-kapazitive Berührtafel angewendet werden, die eine Berührfühlereinheit umfasst, in der die X-Elektroden und die Y-Elektroden so angeordnet sind, dass sie einander überlappen. In dem Fall einer Berührfühlereinheit, in der die X-Elektroden und die Y-Elektroden so angeordnet sind, dass sie einander überlappen, tritt die Auslassung von Koordinaten nicht so häufig auf. Wird die vorliegende Erfindung auf eine derartige Berührtafel angewendet, so wird jedoch die Auflösung bei der Erfassung der Berührpositionskoordinaten des Fingers verbessert.
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In der vorliegenden Erfindung werden Kapazitätsänderungen, die durch N-faches Abtasten der X-Elektroden und Y-Elektroden erfasst werden, addiert. Die addierten Kapazitätsänderungen von N-Abtastvorgängen werden als Kapazitätsänderungen der Elektroden auf beiden Seiten behandelt, die von einem Abtastvorgang erfasst wurden. Die Positionskoordinaten, bei denen der Finger die Berührfühlereinheit berührt, werden unter Verwendung der addierten Kapazitätsänderungen der Elektroden auf beiden Seiten erfasst. Selbst wenn das Berührgebiet klein ist, wie bei einer leichten Fingerberührung der Berührfühlereinheit oder bei einem kleinen Finger, können daher die Koordinaten so erfasst werden, als wenn der Finger mit normaler Stärke berührt. Damit ist es möglich, das Auslassen von Koordinaten zu verhindern. Insbesondere ist es für Koordinatenerfassungen vorzuziehen, bei denen der Finger sich bewegt.
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Zudem können mit der vorliegenden Erfindung auch dann, wenn das Berührgebiet klein ist, so wie das der Fall ist, wenn der Finger die Berührfühlereinheit nur leicht berührt, die Koordinaten in einer Form erfasst werden, die einer Form äquivalent ist, bei der die Elektrode, die der Finger berührt, und die Elektroden auf beiden Seiten auf die Berührung ansprechen, so wie sie das tun, wenn der Finger mit normaler Stärke berührt. Damit können die Positionskoordinaten, bei denen der Finger tatsächlich berührt, genau erfasst werden und die Auflösung der Koordinatenerfassung steigt.
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Die Wirkung der vorliegenden Erfindung (Verhinderung des Auslassens von Koordinaten oder hohe Auflösung) ist insbesondere dann größer, wenn die Elektroden so angeordnet sind, dass sich die auf Berührung ansprechenden Einheiten der X-Elektroden und der Y-Elektroden nicht überlappen.
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Während die Erfindung in Bezug auf die Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben wurde, wird es vom Fachmann verstanden werden, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen gemacht werden können ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den nachstehenden Ansprüchen definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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