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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Berührungsfeld-Vorrichtung (engl. Touch Panel Device) zum Erfassen einer Berührungsposition durch ein elektrostatisches Kapazitätssystem.
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STAND DER TECHNIK
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Eine herkömmliche Berührungsfeld-Vorrichtung wird z.B. im Patentdokument 1 offenbart. Die Vorrichtung umfasst einen Infrarot-Fotosensor zum Erfassen von Infrarotlicht, und der Infrarot-Fotosensor erfasst ein reflektiertes Infrarotlicht, sodass das Infrarotlicht zur Erfassung durch ein Anzeigemittel, wie z.B. einen Finger, reflektiert wird, und ebenso das Infrarotlicht, das im äußeren Licht enthalten ist. Die empfangenen Lichtsignale, die mit dem reflektierten Infrarotlicht und dem Infrarotlicht, das in dem äußeren Licht enthalten ist, zusammenhängt, und das durch den Infrarot-Fotosensor erfasst wird, werden durch einen Empfangslicht-Signalverarbeitungsschaltungs-Abschnitt in der Vorrichtung verarbeitet, und die verarbeiteten empfangenen Lichtsignale werden an einen Positionserfassungs/Lichtintensitätserfassungs-Schaltungsabschnitt übertragen. Der Positionserfassungs/Lichtintensitätserfassungs-Schaltungsabschnitt erfasst, dass in einem Bildanzeigebereich eines Berührungsbildschirms das Anzeigemittel auf dem Bereich überlappt, in dem der Infrarot-Fotosensor, der das reflektierte Infrarotlicht erfasst, angeordnet ist. Die Position des Anzeigemittels kann dadurch genau bestimmt werden.
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Eine Anzeigevorrichtung, die im Patentdokument 2 offenbart ist, ist ferner derart angeordnet, dass, wenn ein Kontaktkörper einen Kontakt mit einer Seite auf der gegenüberliegenden Seite eines gegenüberliegenden Substrats kommt, von einer Seite, an der gegenüberliegende Elektroden ausgebildet sind, eine elektrostatische Kapazität, die zwischen dem Kontaktkörper und einem Teil der gegenüberliegenden Elektroden erzeugt wird, erfasst wird, um dadurch die Kontaktposition des Kontaktkörpers zu erfassen. Es wird bemerkt, dass eine Vielzahl der gegenüberliegenden Elektroden in einer verlängerten Form ausgebildet sind, um sich entlang von Signalleitungen zu erstrecken, die auf einem aktiven Matrixsubstrat ausgebildet sind. Da auf diese Art und Weise die gegenüberliegenden Elektroden in einem elongierten Muster ausgebildet sind, mit einer langen Länge und einer begrenzten Breite entlang der Signalleitungen, kann selbst dann, wenn der Flächenwiderstand der sich gegenüberliegenden Elektroden relativ gering ist, nicht ein hoher Widerstand, die Elektroden einen hohen Widerstand zwischen beiden Enden davon in einer Richtung entlang der Signalleitungen aufweisen. Als ein Ergebnis wird die Erfassungsgenauigkeit der Kontaktposition des zu erfassenden Kontaktkörpers in Richtung der Signalleitungen stark erhöht. Da es ferner unnötig ist, den Flächenwiderstand der sich gegenüberliegenden Elektroden zu erhöhen, wird keine Verschlechterung der Anzeigeperformance, wie z.B. ein geringerer Kontrast und das Auftreten von Ungleichmäßigkeiten verursacht.
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Ferner umfasst eine Flachbildschirm-Vorrichtung, die im Patentdokument 3 offenbart ist, ein Anzeigevorrichtungsfeld, auf dem eine Elektrode zur Bereitstellung eines elektrischen Signals für ein Anzeigevorrichtungselement, das elektrooptisch antwortet, ausgebildet ist, und weist eine Impedanzoberfläche auf, die auf einer Seite ausgebildet ist, die mit einem Anzeigebereich zusammenhängt, und eine Stromerfassungsschaltung zum Erfassen eines Stroms, der auf der Impedanzoberfläche fließt, wobei in der Zeit, in der die Stromerfassungsschaltung den Strom erfasst, von den Elektroden zur Bereitstellung des elektrischen Signals an das Anzeigevorrichtungselement, zumindest eine der Elektroden, die das elektrische Signal von außerhalb des Anzeigebereichs in das Innere des Anzeigebereichs überträgt, bei einer hohen Impedanz gehalten wird. Wenn in der Zeit, in der die Stromerfassungsschaltung den Strom erfasst, in der Verdrahtung oder den Elektroden zur Bereitstellung des elektrischen Signals an das Anzeigevorrichtungselement zumindest eine der Verdrahtungen und Elektroden, die von dem Außenbereich des Anzeigebereichs zu dem Inneren davon angeordnet sind, bei einer hohen Impedanz gehalten werden, kann das Signal-RauschVerhältnis eines Positionserfassungssignals erhöht werden, um die Kosten einer Signalverarbeitungsschaltung zu reduzieren. Da ferner der Aus-Zustand eines Schaltelements in dem Anzeigevorrichtungsfeld gehalten wird, wird eine Verschlechterung der Anzeigeeigenschaften davon eliminiert.
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Da jedoch in der Vorrichtung, die im Patentdokument 1 offenbart ist, die Auflösung einer Berührungseingabe in Abhängigkeit von der Anzahl der Infrarot-Fotosensoren bestimmt wird, wird zur Erfassung einer genauen Position des Anzeigemittels eine große Anzahl von Infrarot-Fotosensoren erforderlich; folglich besteht ein Problem darin, dass die Anzahl der Komponenten davon anwächst.
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Obwohl ferner die Vorrichtungen, die im Patentdokument 2 und Patentdokument 3 offenbart sind, das gegenüberliegende Substrat als eine Berührungsfeld-Vorrichtung eines elektrostatischen Kapazitätssystems verwenden, sind Effekte aufgrund der Änderung der Erfassungskapazität , die mit dem Typ des Anzeigemittels zusammenhängen, nicht ausreichend berücksichtigt. Wenn aus diesem Grund die Handfläche oder ein Finger einer Hand, der einen Handschuh trägt, eine geringere Erfassungskapazität bereitstellt, verglichen mit dem Fall, wenn der Finger einer nackten Hand als Anzeigemittel verwendet wird, ist es notwendig, die Erfassungsempfindlichkeit zu erhöhen; somit gibt es ein Problem, dass die Vorrichtung eine höhere Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion aufweist, wenn diese durch Umgebungsrauscheinflüsse beeinflusst wird, wie z.B. eine statische elektrische Entladung, Wasser aus der Kondensation auf der Berührungsoberfläche, und Dergleichen.
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Die vorliegende Erfindung dient der Lösung der oben erläuterten Probleme, und eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Berührungsfeld-Vorrichtung, die durch Umgebungsrauscheinflüsse und Dergleichen nicht leicht beeinflusst wird, um dadurch das Auftreten einer Fehlfunktion davon zu unterdrücken, selbst dann, wenn die Erfassungsempfindlichkeit für ein Anzeigemittel in einem Fall erhöht wird, dass eine Berührungsposition durch ein elektrostatisches Kapazitätssystem erfasst wird.
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Dokumente im Stand der Technik
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- Patentdokument 1: JP 2008-241807 A
- Patentdokument 2: JP 2007-304342 A
- Patentdokument 3: JP 2009-42899 A
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WO 2006/133018 A2 offenbart bei einem Berührungsfeld ein Verfahren zur Bestimmung einer grob bestimmten Position (Voraberfassung der Berührung) mit einer ersten Präzision und ein Niederdrücken mit einer höheren Präzision, wodurch eine Berührungsposition schneller bestimmt wird, da der Bereich der Berührungsfläche für die Ermittlung eingeschränkt wird auf den Bereich, in dem die Berührung und das Niederdrücken wahrscheinlich stattfindet. Dabei können gleiche oder unterschiedliche Sensortypen verwendet werden; IR-Sensoren werden für die Grob-Positionsbestimmung erwähnt.
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US 6 504 530 B1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterscheiden von falschen Berührungen in einem Touchscreen-System, wobei, das System so ausgelegt ist, dass es eine durch einen Berührungssensor registrierte Berührung mit einem anderen Berührungssensor, vorzugsweise eines anderen Sensortyps, bestätigt, bevor es auf die Berührung reagiert und ein Erfassungssignal ausgibt. Wenn die durch den ersten Berührungssensor registrierte Berührung nicht durch den zweiten Berührungssensor bestätigt wird, wird die Berührung als ungültig verworfen. Bei dem sekundären Berührungssensor kann es sich um einen Kraftsensor handeln, um zwischen echten und falschen Berührungen auf anderen Arten von Berührungssensoren zu unterscheiden, wie zum Beispiel Verunreinigungen auf optischen und Oberflächenwellensensoren, Rauschen oder schwache Signale auf kapazitiven Sensoren. Alternativ wird ein kapazitiver Sensor vorgeschlagen, um Berührungsdaten von optischen Sensoren, akustischen Oberflächenwellen und Kraftsensoren zu bestätigen oder zu verwerfen.
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US 2008/0266266 A1 beschreibt ein Touchscreen-System mit einem Berührungsbereich und mindestens einem Sender in der Nähe der Außenkanten des Berührungsbereichs, der positioniert ist, um erste Strahlen in einer ersten Richtung zu übertragen. Mindestens ein Strahlteiler ist in der Nähe der Außenkanten des Berührungsbereichs angeordnet, um die ersten Strahlen in mindestens zweite und dritte Strahlen aufzuteilen, die sich durch den Berührungsbereich in mindestens der zweiten bzw. dritten Richtung bewegen. Der mindestens eine Strahlteiler umfasst mehrere Umlenkelemente. Empfänger sind in der Nähe der Außenkanten des Berührungsbereichs positioniert, um den mindestens zweiten und dritten Strahl zu empfangen.
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US 2008/0297487 A1 beschreibt die Verwendung eines oder mehrerer Näherungssensoren allein oder in Kombination mit einem oder mehreren Berührungssensoren in einem Multitouch-Panel, um das Vorhandensein eines Fingers, Körperteils oder eines anderen Objekts zu detektieren und eine oder mehrere Funktionen gemäß einem Berührungsbild auszulösen, die von den Sensorausgängen bereitgestellt wird. Ein oder mehrere Infrarot (IR) -Näherungssensoren können mit einer spezifischen Stimulationsfrequenz angesteuert werden und IR-Licht in einem oder mehreren Bereichen emittieren, die in einigen Ausführungsformen Pixel-Positionen entsprechen können. Das reflektierte IR-Signal, falls vorhanden, kann unter Verwendung einer synchronen Demodulation demoduliert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung durch einen Umgebungsrauscheinfluss und Dergleichen nicht leicht beeinflusst, selbst dann, wenn die Erfassungsempfindlichkeit des Anzeigemittels erhöht wird, und kann somit das Auftreten einer Fehlfunktion davon unterdrücken.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Drückposition und der Erfassungskapazität auf der Berührungsoberfläche in einer Berührungsfeld-Vorrichtung eines elektrostatischen Kapazitätssystems.
- 2 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Konfiguration einer Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebsflusses der Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
- 4 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Konfiguration einer Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
- 5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebsflusses der Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert, um die Erfindung detailliert zu beschreiben.
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Erste Ausführungsform
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In einer Berührungsfeld-Vorrichtung eines elektrostatischen Kapazitätssystems wird eine Berührungsposition durch die erfasste Kapazität in einer Drückposition auf einer Berührungsoberfläche durch ein Anzeigemittel bestimmt.
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1 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Drückposition und der erfassten Kapazität auf der Berührungsoberfläche in der Berührungsfeld-Vorrichtung des elektrostatischen Kapazitätssystems. Wie in 1 gezeigt, wird eine Berührungseingabe dahingehend erfasst, ob die erfasste Kapazität oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts ist oder nicht. Die erfasste Kapazität weist eine Eigenschaft auf, die stark durch den Typ des Anzeigemittels beeinflusst wird, und ein Schwellenwert A wird im Allgemeinen durch Schätzen einer Kapazitätscharakteristik A1 bestimmt, die durch die Berührungseingabe eines freien Fingers erzeugt wird.
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Andererseits ist es in den letzten Jahren erwünscht, dass eine Berührungsoperation in einem Fall der Ausstattung mit einem Handschuh, der eine geringere Kapazitätsänderung bereitstellt oder mit einer Handfläche erfasst werden kann. Da in diesem Fall eine Kapazitätseigenschaft A2 mit einer geringeren Erfassungskapazität als die Kapazitätseigenschaft A1 angebracht ist, ist es erforderlich, dass ein Schwellenwert B, der geringer als der Schwellenwert A ist, für den Schwellenwert zum Bestimmen der Berührungsposition eingerichtet wird.
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Da die Einrichtung des Schwellenwerts B jedoch zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit bezüglich einer Änderung der Kapazität führt, ist die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion unter dem Einfluss einer Änderung der Kapazität aufgrund eines Umgebungsrauschens, wie z.B. einer statischen elektrischen Entladung, der Änderung der Kapazität aufgrund von Wassertropfen, die durch Kondensation auf der Berührungsoberfläche erzeugt werden, oder Dergleichen erhöht.
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Aus diesem Grund wird in der Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform die Erfassung der Berührungsposition durch ein elektrostatisches Kapazitätssystem mit einer Möglichkeit gestartet, dass das Anzeigemittel Infrarotlicht zur Erfassung, das parallel zur Bewegungsoberfläche ausgestrahlt wird, abtastet. Dadurch wird selbst dann, wenn der Schwellenwert der Erfassungskapazität verringert wird, um die Empfindlichkeit der Kapazitätsänderung zu erhöhen, der Erfassungsbetrieb nur dann gestartet, wenn das Anzeigemittel tatsächlich auf der Bewegungsoberfläche existiert und an der Bewegungsoberfläche wirklich ein Drücken erfolgt; daher wird die Vorrichtung durch das Umgebungsrauschen und die Kondensation auf der Berührungsoberfläche nicht leicht beeinflusst, wodurch das Auftreten einer Fehlfunktion davon unterdrückt wird.
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2 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Konfiguration einer Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; 2(a) zeigt eine interne Konfiguration, die von der Weite betrachtet wird, und 2(b) zeigt die Konfiguration, die von der Berührungsoberflächenseite betrachtet wird. Wie in 2 gezeigt, enthält die Berührungsfeld-Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eine Infrarotlichtquelle 2; Prismen 3a, 3b; einem Berührungsfeld 4; einen Fotosensor 5; ein Flüssigkristallmodul 6; und einen Steuerabschnitt 7. Wie in 2(b) gezeigt, werden die Infrarotlichtquelle 2 und das Prisma 3a an der Position bereitgestellt, die gegenüber dem Prisma 3b und dem Fotosensor 5 über der Berührungsoberfläche des Berührungsfeldes 4 liegt. Das Infrarotlicht zur Erfassung, das durch die Infrarotlichtquelle 2 emittiert wird, wird parallel zu der Berührungsfeldoberfläche durch das Prisma 3a zerstreut und ausgestrahlt, und das gegenüberliegende Prisma 3b empfängt das Infrarotlicht zur Erfassung, das durch das Prisma 3a ausgestrahlt wird, um das Licht in den Fotosensor 5 zusammenzufassen. Es wird vermerkt, dass eine Infrarot-LED und Dergleichen als Infrarotlichtquelle 2 spezifiziert wird.
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Der Fotosensor 5 ist ein Sensor zum Empfangen des Infrarotlichts zur Erfassung, das durch das Prisma 3b zusammengefasst wird, um ein elektrisches Signal gemäß der Intensität des Infrarotlichts zur Erfassung an den Steuerabschnitt 7 auszugeben. Das Berührungsfeld 4 ist mit einer Abtastelektrode auf der Seite der Berührungsfeldoberfläche und einer Ansteuerelektrode ausgebildet, die gegenüber der Abtastelektrode über einem Glassubstrat angeordnet ist; eine elektrostatische Kapazität wird zwischen der Abtastelektrode und der Ansteuerelektrode erzeugt, und eine Berührung wird unter Verwendung der Tatsache erfasst, dass sich die elektrostatische Kapazität aufgrund der Annäherung oder des Kontakts des Anzeigemittels ändert.
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Das Flüssigkristallmodul 6 wird an der internen Seite der Vorrichtung (an der gegenüberliegenden Seite von der Berührungsoberfläche) gegenüber dem Berührungsfeld 4 angeordnet, und es wird eine geschichtete Form einer Flüssigkristallschicht, einer Pixelelektrode, und eines Schaltboards zum Ansteuern der Elektrode ausgebildet. Es wird vermerkt, dass eine Erfassungsschaltung zum Durchführen des Berührungserfassungsbetriebs des Berührungsfeldes 4 auf dem Schaltboard des Flüssigkristallmoduls 6 ausgebildet sein kann. Der Steuerabschnitt in Abschnitt 7 ist eine Komponente zum Steuern des Betriebs der Berührungsfeld-Vorrichtung 1, und steuert einen Emissionsbetrieb des Infrarotlichts durch die Infrarotlichtquelle 2, einen Bestimmungsbetrieb für das Vorhandensein oder Fehlen des Anzeigemittels auf Grundlage der Empfangsresultate des Infrarotlichts durch den Fotosensor 5, und eines Berührungseingabebetriebs durch das elektrostatische Kapazitätssystem des Berührungsfeldes 4.
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Als nächstes wird ein Betrieb davon beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebsflusses der Berührungsfeld-Vorrichtung in der ersten Ausführungsform, und zeigt den Betrieb in einer Stufe vor der Erfassung der Berührungseingabeposition durch das elektrostatische Kapazitätssystem.
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Zuerst steuert der Steuerabschnitt 7 die Infrarotlichtquelle, um das Infrarotlicht mit einer bestimmten Intensität kontinuierlich zu emittieren. Das Infrarotlicht zur Erfassung, das von der Infrarotlichtquelle 2 emittiert wird, wird parallel zu der Berührungsoberfläche des Berührungsfeldes 4 über das Prisma 3a zerstreut, um ausgestrahlt zu werden. Auf diese Art und Weise dient das Infrarotlicht zur Erfassung als ein Probemittel zum Erfassen des Anzeigemittels auf der Berührungsoberfläche. Das Infrarotlicht zur Erfassung wird durch das Prisma 3b empfangen, das dem Prisma 3a gegenüberliegend angeordnet ist, um in dem Fotosensor 5 zusammengefasst bzw. kondensiert zu werden. Beim Empfangen des Infrarotlichts zur Erfassung gibt der Fotosensor 5 ein elektrisches Signal gemäß der Intensität des Infrarotlichts zur Erfassung an den Steuerabschnitt 7 aus.
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Ein vorbestimmter elektrischer Signalwert (ein Schwellenwert für die Bestimmung des Vorhandenseins oder Fehlens der Unterbrechung), der mit der Intensität des Infrarotlichts zur Erfassung in dem Fall zusammenhängt, wenn der Empfang durch den Fotosensor 5 ohne eine Unterbrechung auf der Berührungsoberfläche zusammenhängt, wird vorab in dem Steuerabschnitt 7 eingestellt. Wenn der Steuerabschnitt in einen Berührungseingabe-Wartezustand in der oben erwähnten Verarbeitung gebracht wird, wird bestimmt, ob der Ausgabewert des Fotosensors 5 geringer als der vorbestimmte elektrische Signalwert wird oder nicht (Schritt ST1). Wenn in diesem Stadium der Ausgabewert des Fotosensors 5 gleich oder größer als der vorbestimmte elektrische Signalwert ist (Schritt ST1; NEIN), ist kein Anzeigemittel, welches ein Drücken des Berührungsfeldes 4 durchführt, auf der Berührungsoberfläche vorhanden, und daher geht der Steuerabschnitt 7 zu der Verarbeitung im Schritt ST1 zurück, unabhängig davon, ob sich danach die elektrostatische Kapazität auf dem Berührungsfeld ändert oder nicht, und setzt den Berührungseingabe-Wartezustand fort.
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Wenn andererseits der Ausgabewert des Fotosensors 5 geringer als der vorbestimmte elektrische Signalwert wird (Schritt ST1; JA), ist das Anzeigemittel, welches ein Drücken des Berührungsfeldes 4 durchführt, auf der Berührungsoberfläche vorhanden, und wenn daher eine Änderung der elektrostatischen Kapazität danach in dem Berührungsfeld 4 erfasst wird, führt der Steuerabschnitt 7 die Erfassung der Berührungsposition auf Grundlage der Erfassungsresultate durch (ST2). Der Erfassungsbetrieb der Berührungsposition ist vergleichbar mit dem Inhalt, der mit Bezug auf 1 diskutiert wurde.
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Wie oben erläutert wird gemäß der ersten Ausführungsform die Erfassung der Berührungsposition durch das elektrostatische Kapazitätssystem mit einer Möglichkeit durchgeführt, dass eine Unterbrechung des Infrarotlichts, das auf der Berührungsoberfläche ausgestrahlt wird, erfasst wird; selbst dann, wenn der Schwellenwert der Erfassungskapazität verringert wird, um die Empfindlichkeit bezüglich der Kapazitätsänderung zu erhöhen, wird die Erfassung der Berührungsposition nicht durchgeführt, solange das Infrarotlicht, das auf der Berührungsoberfläche ausgestrahlt wird, nicht durch das Anzeigemittel unterbrochen wird; daher wird die Anzeigevorrichtung nicht leicht durch ein Umgebungsrauschen beeinflusst, wie z.B. eine statische elektrische Ladung, Wasser durch eine Kondensation auf der Berührungsoberfläche und Dergleichen, und das Auftreten einer Fehlfunktion davon kann eingeschränkt werden.
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Im Gegensatz zu einem konventionellen Infrarot-Berührungssensor werden Intrarot-Fotosensoren und Fotosensoren, die mit der Auflösung auf der Berührungseingabe zusammenhängen, nicht erforderlich, und der Berührungssensor kann durch zumindest ein Paar aus Infrarotlichtquelle 2 und dem Fotosensor 5 angepasst werden. Es wird bemerkt, dass die Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform keinen Effekt auf eine mehrfache Punkteingabe aufweist, bei dem es sich um ein Merkmal des Berührungsfeldes 4 des elektrostatischen Kapazitätssystems handelt.
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Zweite Ausführungsform
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4 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Konfiguration einer Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 gezeigt, umfasst eine Berührungsfeld-Vorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform ein biegbares Glas 8; eine transparente biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a; ein festes-Glas-Seiten-Elektrode 9b; ein Berührungsfeld 4; ein Flüssigkristallmodul 6; und einen Steuerabschnitt 7. Wie in der ersten Ausführungsform ist das Berührungsfeld 4 konfiguriert zur Ausbildung einer Abtastelektrode auf der Berührungsoberflächenseite und einer Ansteuerelektrode, die gegenüber der Abtastelektrode durch das Glas-Substrat angeordnet ist; eine elektrostatische Kapazität wird zwischen der Abtastelektrode und der Ansteuerelektrode erzeugt, und eine Berührung wird unter Verwendung der Änderung in der elektrostatischen Kapazität aufgrund der Annäherung oder eines Kontakts eines Anzeigemittels erfasst. Das Berührungsfeld 4 ist fest mit dem Flüssigkristallmodul 6 als dem fixierten Glas fest angeordnet. Das Flüssigkristallmodul ist auf der internen Seite der Vorrichtung (auf der gegenüberliegenden Seite von der Berührungsoberfläche) angeordnet, gegenüber dem Berührungsfeld 4, und es wird geschichtet eine Flüssigkristallschicht, eine Pixel-Elektrode, und ein Schaltungsboard zum Ansteuern der Elektrode ausgebildet.
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Ferner wird, wie in 4 gezeigt, das biegbare Glas 8 neben dem Berührungsfeld 4 durch einen vorbestimmten Abstand bereitgestellt, und ist aus einer dünnen Glasplatte ausgebildet, die durch ein Drücken des Anzeigemittels verbogen wird. Die transparente biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a, die als ein Widerstandsfilm arbeitet, wird auf der Oberfläche der Seite des Berührungsfeldes 4 des biegbaren Glas 8 ausgebildet, wohingegen die transparente fixiert-Glas-Seiten-Elektrode 9b gegenüber der transparenten biegbares-Glas-Seiten-Elektroden 9a auf der Oberfläche der Seite des biegbaren Glas des Berührungsfeldes 4 bereitgestellt wird.
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Eine Vorrichtung der Spannung wird an der transparenten biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a durch den Steuerabschnitt 7 angelegt; die Berührung des Anzeigemittels wird unter Verwendung der Änderung der Spannung der transparenten fixiert-Glas-Seiten-Elektrode 9b erfasst, wenn die transparente biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a in einen Kontakt mit der transparenten fixiert-Glas-Seiten-Elektrode 9b kommt.
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Der Steuerabschnitt 7 ist eine Komponente zum Steuern des Betriebs der Berührungsfeld-Vorrichtung 1A und steuert ein Anlegen einer Spannung an der transparenten biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a, einen Bestimmungsbetrieb für das Vorhandensein oder Fehlen des Anzeigemittels auf Grundlage der Spannungsänderung der transparenten fixiert-Glas-Seiten-Elektrode 9b, und einen Berührungseingabebetrieb durch das elektrostatische Kapazitätssystem des Berührungsfeldes 4.
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Als nächstes wird ein Betrieb davon beschrieben.
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5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebsflusses der Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, und zeigt den Betrieb in einem Zustand vor dem Erfassen der Berührungseingabeposition durch das elektrostatische Kapazitätssystem.
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Zuerst legt der Steuerabschnitt 7 eine vorbestimmte Spannung vorab an der transparenten biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a an, und führt eine Bestimmung durch, ob oder ob nicht die Spannung der transparenten fixiert-Glas-Seiten-Elektrode 9b gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, aus dem Kontakt zwischen der transparenten biegbares-Glas-Seiten-Elektrode 9a und der transparenten fixiert-Glas-Seiten-Elektrode 9b durch das Drücken des biegbaren Glas 8 (Schritt ST1a). Wenn an dieser Stelle die Spannung der transparenten festes-Glas-Seiten-Elektrode 9b geringer als der vorbestimmte Wert ist (Schritt ST1a; NEIN), wird bestimmt, dass die Berührungsoberfläche durch das Anzeigemittel nicht gedrückt ist, und dadurch geht der Steuerabschnitt 7 zu der Verarbeitung im Schritt ST1a zurück, unabhängig davon, ob sich danach die elektrostatische Kapazität an dem Berührungsfeld 4 verändert oder nicht, und setzt den Berührungseingabe-Wartezustand fort.
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Wenn andererseits die Spannung der transparenten fest-Glas-Seiten-Elektrode 9b gleich oder größer als der vorbestimmte Wert wird (Schritt ST1a; JA), wird bestimmt, dass die Berührungsoberfläche durch das Anzeigemittel niedergedrückt wird, und wenn dadurch danach eine Änderung der elektrostatischen Kapazität in dem Berührungsfeld 4 erfasst wird, führt der Steuerabschnitt 7 die Erfassung der Berührungsposition auf Grundlage der Erfassungsresultate durch (Schritt ST2a). Der Erfassungsbetrieb der Berührungsposition ist vergleichbar mit dem Inhalt der Diskussion bezüglich 1 in der obigen ersten Ausführungsform.
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Wie oben gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben, wird das Niederdrücken bzw. Drücken des biegbaren Glas 8 aus der Änderung der Spannung der transparenten feste-Glas-Seiten-Elektrode 9b aufgrund des Kontakts zwischen der transparenten biegbare-Glas-Seiten-Elektrode 9a und der transparenten feste-Glas-Seiten-Elektrode 9b erfasst; mit einer Möglichkeit der Erfassung, wobei die Erfassung der Berührungsposition des Berührungsfeldes 4 durch das elektrostatische Kapazitätssystem durchgeführt wird. Mit einer derartigen Konfiguration wird selbst dann, wenn der Schwellenwert der Erfassungskapazität verringert wird, um die Empfindlichkeit bezüglich der Kapazitätsänderung zu erhöhen, der Erfassungsbetrieb nur dann gestartet, wenn ein Anzeigemittel tatsächlich die Berührungsoberfläche niederdrückt, und dadurch ist das Gerät bzw. die Vorrichtung durch Umgebungsgeräuscheinflüsse, wie z.B. eine statische elektrische Entladung, Wasser aus der Kondensation auf der Berührungsoberfläche und Dergleichen, beeinflussbar, wodurch das Auftreten einer Fehlfunktion davon unterdrückt wird.
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Im Gegensatz zu einem konventionellen Berührungsfeld eines Widerstandsfilmsystems ist es ferner nicht erforderlich, dass zwischen einem Widerstandsfilm, welcher Elektroden aufweist, die in der X-Achsenrichtung ausgebildet sind, und einem Widerstandsfilm, der Elektroden aufweist, die in der Y-Achsenrichtung ausgebildet sind, Spannungen der jeweiligen Elektroden abwechselnd erfasst werden; folglich kann die Vorrichtung einfach durch ein Überwachen der Spannung der Elektroden an einer Seite (der transparenten festes-Glas-Seiten-Elektrode 9b) konfiguriert werden.
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Es wird vermerkt, dass die Konfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform keinen Einfluss auf eine mehrfache Punkteingabe hat, wobei es sich um ein Merkmal des Berührungsfeldes 4 des elektrostatischen Kapazitätssystems handelt.
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In der oben diskutierten ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform wird ferner verstanden, dass anstelle eines Durchführens der Erfassung der Berührungsposition unter Verwendung des Schwellenwerts B mit einer hohen Empfindlichkeit, wie in 1 gezeigt, von Anfang an, der Steuerabschnitt 7 die Erfassung der Berührungsposition durch das elektrostatische Kapazitätssystems wie folgt durchführt; zuerst wird der Schwellenwert A einer geringen Empfindlichkeit, die größer als der Stellenwert B ist, darin eingestellt, und wenn die Unterbrechung des Infrarotlichts zur Erfassung oder der Kontakt des Widerstandsfilms erfasst wird, wird der Widerstandswert von dem Schwellenwert A schrittweise reduziert. Dadurch wird die Erfassung der Berührungsposition mit einer hohen Empfindlichkeit nicht mehr als notwendig durchgeführt, und der Widerstand der Vorrichtung gegen Umgebungsrauscheinflüsse kann erhöht werden.
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Die oben diskutierte erste Ausführungsform oder zweite Ausführungsform kann ferner so verstanden werden, dass, wenn die Unterbrechung des Infrarotlichts zur Erfassung oder der Kontakt des Widerstandsfilms nicht erfasst wird, d.h., wenn das Anzeigemittel auf der Berührungsoberfläche nicht vorhanden ist, der obere Grenzwert eines Schwellenwerts, sodass der Steuerabschnitt 7 eine Änderung in der Erfassungskapazität verzeichnet, der durch den Effekt der Umgebungsgeräusche und Dergleichen verursacht wird, um die Änderung in der Erfassungskapazität als eine Berührungseingabe zu bestimmen, und wobei ein Schwellenwert, bei dem eine vorbestimmte genaue Größe zu dem oberen Grenzwert hinzugefügt wurde, zur Erfassung der Berührungsposition verwendet wird, wobei die Unterbrechung des Infrarotlichts zur Erfassung oder der Kontakt des Widerstandsfilms erfasst wird. Dadurch wird die Erfassung der Berührungsposition mit einer hohen Empfindlichkeit nicht mehr als notwendig durchgeführt, sodass der Widerstand der Vorrichtung gegen Umgebungsrauscheinflüsse erhöht werden kann.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Da die Berührungsfeld-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Umgebungsrauscheinflüsse und Dergleichen nicht leicht beeinflusst wird, und das Auftreten einer Fehlfunktion davon unterdrückt werden kann, gibt diese für eine Eingabevorrichtung und Dergleichen einer Fahrzeuganwendung geeignet, die in einer sich stark ändernden Umgebung angeordnet ist.
