JP2010117174A - 位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置検出装置100は、静電容量センサ部10および検出回路部20を備え、静電容量センサ部10は、第1および第2検知電極11,12と、これらの間に配置された誘電体19とからなる。誘電体19は、検知面19a上に検知領域の範囲Lを形成する。検出回路部20は、静電容量検知回路21,22と、A/D変換器23,24と、演算処理回路25とを備え、各静電容量検知回路21,22は演算処理回路25の制御により周期的に同期がとられて動作する。各検知電極11,12にて検知された静電容量の検出値C1,C2に基づき、演算処理回路25によって検知領域の範囲Lにおける検知対象物の位置を判定して検出する。
【選択図】図1
Description
Claims (16)
- 検知領域の範囲を画定する検知面を有する誘導体と、
前記検知面上に形成された前記検知領域の範囲に存して前記誘電体に近接または接触する検知対象物を静電容量により検知可能に設けられた複数の検知電極と、
前記複数の検知電極それぞれからの検知信号に基づく静電容量値を検出するとともに、各検知電極にセンサ電位を与え、周期的に同期される複数の検出回路と、
前記複数の検出回路からの出力に基づいて、前記検知領域の範囲における前記検知対象物の位置および前記検知対象物の前記検知面からの距離の少なくとも一つを判定して検出する判定検出手段とを備えた
ことを特徴とする位置検出装置。 - 検知領域の範囲を画定する検知面を有する誘電体と、
前記検知面上に形成された前記検知領域の範囲に存して前記誘電体に近接または接触する検知対象物を静電容量により検知可能に設けられた複数の検知電極と、
前記複数の検知電極のうち、前記検知対象物を検知可能となるように接続された検知電極からの検知信号に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記複数の検知電極のうち、前記検出回路に接続された検知電極と同電位のセンサ電極を他の検知電極に与えるダミーセンサ部と、
前記複数の検知電極のうち、少なくとも一の検知電極を前記検出回路に接続させるとともに、他の検知電極を前記ダミーセンサ部に接続させるように前記検出回路に接続させる検知電極を順次切り替える複数の切替スイッチと、
接続された各検知電極ごとの前記検出回路からの出力を比較して、比較結果に基づき前記検知領域の範囲における前記検知対象物の位置および前記検知対象物の前記検知面からの距離の少なくとも一つを判定して検出する判定検出手段とを備えた
ことを特徴とする位置検出装置。 - 前記判定検出手段からの判定検出結果に関する情報を出力する情報出力手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2記載の位置検出装置。
- 前記判定検出手段は、前記複数の検出回路からの出力の比較結果に基づいて前記検知対象物の位置を判定して検出するとともに、前記複数の検出回路からの出力の和に基づいて前記検知対象物の前記検知面からの距離を判定して検出することを特徴とする請求項1または3記載の位置検出装置。
- 前記判定検出手段は、前記複数の切替スイッチを制御して、前記複数の検知電極のうちの一の検知電極を前記検出回路に接続し他の検知電極を前記ダミーセンサ部に接続した場合は前記検知対象物の位置を判定して検出するとともに、前記複数の検知電極をすべて前記検出回路に接続した場合は前記検知対象物の前記検知面からの距離を判定して検出することを特徴とする請求項2または3記載の位置検出装置。
- 前記判定検出手段は、前記複数の切替スイッチの切替状態を所定時間ごとに制御して、前記検知対象物の位置および前記検知対象物の前記検知面からの距離をそれぞれ判定して検出することを特徴とする請求項5記載の位置検出装置。
- 前記検出回路は、前記複数の検知電極とそれぞれ一対一に接続され、各検知電極により検知された静電容量を示す情報を出力する複数の静電容量検知回路を備え、
前記比較判定手段は、前記複数の静電容量検知回路からの前記情報に基づく静電容量値を比較演算および和算の少なくとも一つを行うことにより、前記検知領域の範囲における前記検知対象物の位置および前記検知対象物の前記検知面からの距離の少なくとも一つを判定して検出する演算処理回路からなることを特徴とする請求項1、3または4記載の位置検出装置。 - 前記検出回路は、前記複数の検知電極とそれぞれ前記複数の切替スイッチを介して一対一に接続され、各検知電極により検知された静電容量を示す情報を出力する静電容量検知回路を備え、
前記判定検出手段は、前記静電容量検知回路からの前記情報に基づく静電容量値を演算することにより、前記検知領域の範囲における前記検知対象物の位置および前記検知対象物の前記検知面からの距離の少なくとも一つを判定して検出する演算処理回路からなることを特徴とする請求項2、3、5または6記載の位置検出装置。 - 前記複数の検知電極は、前記検知領域の範囲を形成する前記検知面を間に挟むようにその電極面がそれぞれ対向する状態で配置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の位置検出装置。
- 前記誘電体は、透明または半透明材料からなり、円柱状、角柱状または平板状に形成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の位置検出装置。
- 前記複数の検知電極は2つであり、前記誘電体の一対の側面にそれぞれ接続配置されていることを特徴とする請求項10記載の位置検出装置。
- 前記複数の検知電極は4つであり、前記誘電体の一の周方向の側面にそれぞれ接続配置されていることを特徴とする請求項10記載の位置検出装置。
- 前記複数の検知電極は、前記検知面に対してそれぞれの電極面が直交するように接続配置されていることを特徴とする請求項11または12記載の位置検出装置。
- 前記複数の検知電極は、前記検知面に対してそれぞれの電極面が前記検知領域の範囲の方向に向けて鈍角となるように接続配置されていることを特徴とする請求項11または12記載の位置検出装置。
- 前記複数の検知電極の電極面とは反対側の裏面側に、それぞれ検知電極に対して絶縁された上でセンサ電位で駆動され、前記複数の検知電極の裏面側の検知をシールドするシールド電極を備えたことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項記載の位置検出装置。
- 前記複数の検知電極の電極面と同一平面上の周囲に、それぞれ検知電極に対して絶縁された上でセンサ電位で駆動され、前記複数の検知電極の周囲の検知をシールドするシールド電極を備えたことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項記載の位置検出装置。
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