JP2011243049A - Sensor sheet, detection circuit and touch panel device - Google Patents

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Shoji Yamazaki
章司 山崎
Sumitaka Araki
純孝 荒木
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor sheet, a detection circuit and a touch panel device that can be easily manufactured.SOLUTION: A sensor sheet 2 for a touch panel device is connected to a detection circuit to detect the approach of an input object 100 and the position of the approached input object 100, and comprises: a substrate 6; three or more detection electrodes 7, which are positioned away from each other on only one face of the substrate 6 in the thickness direction, and the capacitance between which and the input object 100 varies when the input object 100 approaches; and wiring 8 electrically connected to the three or more detection electrodes 7 as well as to the detection circuit.

Description

本発明は、センサシート、検出回路およびタッチパネル装置に関する。   The present invention relates to a sensor sheet, a detection circuit, and a touch panel device.

従来、電子機器に対して入力をするための入力装置として、スタイラスペンや使用者の指など(以下、これらを「入力体」と称する。)を接触させるためのパネル面を有し、このパネル面に入力体が接触した際に入力体の位置を検出して入力体の座標情報として電子機器へ出力するタッチパネル装置が知られている。
また、近年、複数の位置に同時に入力体が接触したときに入力体が接触した位置をそれぞれ検出するマルチタッチ式のセンサシートを備えたタッチパネル装置が普及している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an input device for inputting to an electronic device has a panel surface for contacting a stylus pen or a user's finger (hereinafter referred to as “input body”). 2. Description of the Related Art There is known a touch panel device that detects the position of an input body when the input body comes into contact with a surface and outputs the position to the electronic apparatus as coordinate information of the input body.
In recent years, a touch panel device including a multi-touch type sensor sheet that detects a position where an input body is in contact with a plurality of positions when the input body is in contact with each other has become widespread.

このようなタッチパネル装置の例として、特許文献1には、マルチタッチ式のタッチセンサと、このタッチセンサを駆動するコントローラとが記載されている。特許文献1に記載されたタッチセンサは、タッチセンサの厚さ方向に積層された2層式検出電極構造を有し、その一方の層には駆動ラインが設けられ、他の層には感知ラインが設けられている。特許文献1に記載されたタッチセンサでは、異なる層にそれぞれ設けられた駆動ラインと感知ラインとをタッチパッドの厚さ方向から見たときに交差する位置に、駆動ラインと感知ラインとによってキャパシタが構成される。駆動ラインと感知ラインとの間のキャパシタにおける静電容量の変化をコントローラが検出することによって、入力体がタッチパネルへ接触したことをコントローラが認識できるようになっている。   As an example of such a touch panel device, Patent Document 1 describes a multi-touch type touch sensor and a controller that drives the touch sensor. The touch sensor described in Patent Document 1 has a two-layer detection electrode structure stacked in the thickness direction of the touch sensor, one of which is provided with a drive line, and the other layer is a sense line. Is provided. In the touch sensor described in Patent Document 1, the capacitor is formed by the drive line and the sense line at a position where the drive line and the sense line provided in different layers intersect when viewed from the thickness direction of the touch pad. Composed. The controller can recognize that the input body has touched the touch panel by detecting the change in capacitance of the capacitor between the drive line and the sensing line.

特開2009−535742号公報JP 2009-535742 A

しかし、特許文献1に記載されたタッチパネル装置では、駆動ラインと感知ラインとがそれぞれ別の層に形成された2層構造であるので、駆動ラインを有する層と感知ラインを有する層とをそれぞれ別の工程で形成する必要があり、タッチパネル装置を製造する工程が複雑であった。   However, since the touch panel device described in Patent Document 1 has a two-layer structure in which the drive line and the sense line are formed in different layers, the layer having the drive line and the layer having the sense line are separated from each other. The process for manufacturing the touch panel device is complicated.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、容易に製造することができるセンサシート、検出回路、およびタッチパネル装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a sensor sheet, a detection circuit, and a touch panel device that can be easily manufactured.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のセンサシートは、入力体が近接したことと近接した前記入力体の位置とを検出する検出回路に接続されるタッチパネル装置用のセンサシートであって、基板と、前記基板の厚さ方向における一方のみの面上に互いに離間して配置され、前記入力体が近接したときに前記入力体との間の静電容量が変化する3つ以上の検出電極と、前記3つ以上の検出電極に電気的に接続されているとともに前記検出回路に電気的に接続される配線と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The sensor sheet of the present invention is a sensor sheet for a touch panel device connected to a detection circuit that detects that an input body is close and a position of the input body that is close to the input body, and includes a substrate and a thickness direction of the substrate Three or more detection electrodes that are spaced apart from each other on only one surface, and whose capacitance changes with the input body when the input body approaches, and the three or more detection electrodes And a wiring that is electrically connected to the detection circuit.

また、前記3つ以上の検出電極は、三角格子状に配置されていることが好ましい。
また、前記検出電極は4つ以上設けられ、正方格子状に配置されていてもよい。
The three or more detection electrodes are preferably arranged in a triangular lattice shape.
Further, four or more detection electrodes may be provided and arranged in a square lattice shape.

本発明の検出回路は、基板の面上に予め座標が定められて配置されるとともに入力体との間の静電容量が変化する3つ以上の検出電極が形成されたセンサシートに接続されるタッチパネル装置用の検出回路であって、前記3つ以上の検出電極に対して電気的に接続され、前記3つ以上の検出電極のそれぞれと前記入力体との間における静電容量の変化量を検出する検出部と、前記検出部に対して電気的に接続され、前記3つ以上の検出電極に対する静電容量の変化量の閾値が設定されており、前記3つ以上の検出電極のうち前記閾値を超える前記変化量が検出された検出電極であって互いに隣り合う検出電極を1つの検出電極群として、前記3つ以上の検出電極を1つ以上の前記検出電極群に群分けする群分け部と、前記群分け部において群分けされた前記検出電極群のそれぞれに対して、それぞれの前記検出電極群毎に前記変化量が大きい順に3つ以上の検出電極を抽出し、抽出された検出電極における前記変化量と前記座標とに基づいて、前記基板の面上における前記入力体の座標を算出する位置算出部と、を備えることを特徴とする。   The detection circuit according to the present invention is connected to a sensor sheet on which three or more detection electrodes are arranged on the surface of the substrate, the coordinates of which are determined in advance, and the capacitance between the input body and the input body change. A detection circuit for a touch panel device, wherein the detection circuit is electrically connected to the three or more detection electrodes, and an amount of change in capacitance between each of the three or more detection electrodes and the input body is determined. A detection unit for detecting, electrically connected to the detection unit, and a threshold value of an amount of change in capacitance with respect to the three or more detection electrodes is set; Grouping of detection electrodes in which the amount of change exceeding a threshold value is detected and adjacent to each other as one detection electrode group, and the three or more detection electrodes are grouped into one or more detection electrode groups Parts and groups in the grouping part For each of the detected detection electrode groups, three or more detection electrodes are extracted in descending order of the change amount for each of the detection electrode groups, and the change amount and the coordinates in the extracted detection electrodes are extracted. And a position calculation unit that calculates the coordinates of the input body on the surface of the substrate.

本発明のタッチパネル装置は、本発明の検出回路と、前記検出回路に接続された本発明のセンサシートとを備えることを特徴とする。   The touch panel device of the present invention includes the detection circuit of the present invention and the sensor sheet of the present invention connected to the detection circuit.

本発明のセンサシートおよびタッチパネル装置によれば、検出電極および配線が基板の一方の面にのみ設けられているので、容易に製造することができる。
また、本発明の検出回路によれば、検出電極を群分けして入力体の位置をそれぞれの群に対して算出するので、複数の位置に同時に複数の入力体を近接させた場合に複数の入力体のそれぞれの位置を検出することができる。
According to the sensor sheet and the touch panel device of the present invention, since the detection electrode and the wiring are provided only on one surface of the substrate, it can be easily manufactured.
Further, according to the detection circuit of the present invention, the positions of the input bodies are calculated for each group by dividing the detection electrodes into groups, so that when a plurality of input bodies are brought close to a plurality of positions at the same time, a plurality of input bodies are calculated. Each position of the input body can be detected.

本発明の一実施形態のタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the touchscreen apparatus of one Embodiment of this invention. 同タッチパネル装置におけるパネル部の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the panel part in the same touch panel apparatus. 図2のA1−A1線における断面図である。It is sectional drawing in the A1-A1 line | wire of FIG. 図3のB1−B1線における断面図で、同パネル部におけるセンサシートの構成を示す図である。It is sectional drawing in the B1-B1 line | wire of FIG. 3, and is a figure which shows the structure of the sensor sheet in the panel part. 同タッチパネル装置における検出回路の構成を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the structure of the detection circuit in the touch panel apparatus. 同タッチパネル装置を備えるコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a computer system provided with the same touch panel apparatus. 同タッチパネル装置の作用を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect | action of the same touch panel apparatus. 本実施形態のタッチパネル装置の変形例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification of the touchscreen apparatus of this embodiment.

本発明の一実施形態のセンサシート2、検出回路3、およびタッチパネル装置1について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態のタッチパネル装置1の構成を示すブロック図である。また、図2は、タッチパネル装置1におけるパネル部4の構成を示す正面図である。また、図3は、図2のA1−A1線における断面図である。また、図4は、図3のB1−B1線における断面図で、パネル部4におけるセンサシート2の構成を示す図である。また、図5は、タッチパネル装置1における検出回路3の構成を説明するためのフローチャートである。また、図6は、タッチパネル装置1を備えるコンピュータシステム20の構成を示すブロック図である。また、図7は、タッチパネル装置1の作用を説明するための説明図である。   A sensor sheet 2, a detection circuit 3, and a touch panel device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a touch panel device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the configuration of the panel unit 4 in the touch panel device 1. 3 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG. 3 and is a diagram illustrating a configuration of the sensor sheet 2 in the panel unit 4. FIG. 5 is a flowchart for explaining the configuration of the detection circuit 3 in the touch panel device 1. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a computer system 20 including the touch panel device 1. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the touch panel device 1.

本実施形態のタッチパネル装置1は、入力体100(図3参照)が近接したことと、近接した入力体100の位置とをそれぞれ検出し、入力体100による入力操作を受け付けるものである。なお、タッチパネル装置1における入力体100としては、たとえば人の指を挙げることができる。なお、入力体100は人の指に限れられるものではない。入力体100としては、スタイラスペンやその他の導体を適宜採用することができる。   The touch panel device 1 according to the present embodiment detects the proximity of the input body 100 (see FIG. 3) and the position of the close input body 100, and accepts an input operation by the input body 100. The input body 100 in the touch panel device 1 can be a human finger, for example. The input body 100 is not limited to a human finger. As the input body 100, a stylus pen or other conductor can be appropriately employed.

図1に示すように、本実施形態のタッチパネル装置1は、パネル部4と、パネル部4に対して電気的に接続された検出回路3とを備える。
図2および図3に示すように、パネル部4は、センサシート2と、センサシート2に積層された保護層5とを備える。以下では、センサシート2がある側を下とし、保護層5がある側を上として説明を行う。
センサシート2は、基板6と、検出電極7と、配線8とを備える。
As shown in FIG. 1, the touch panel device 1 of this embodiment includes a panel unit 4 and a detection circuit 3 electrically connected to the panel unit 4.
As shown in FIGS. 2 and 3, the panel unit 4 includes a sensor sheet 2 and a protective layer 5 laminated on the sensor sheet 2. In the following description, the side with the sensor sheet 2 is the bottom, and the side with the protective layer 5 is the top.
The sensor sheet 2 includes a substrate 6, detection electrodes 7, and wirings 8.

図3および図4に示すように、基板6は、樹脂によって形成された薄板状の絶縁基板である。本実施形態では、基板6はポリエチレンテレフタレートからなり、光透過性を有する。基板6には、配線8を引き出すための引き出し部9が形成されており、引き出し部9において検出回路3に接続できるようになっている。
引き出し部9は、基板6の四隅のそれぞれに設けられている。これにより、後述する配線8の長さのばらつきを軽減し、配線8の長さが異なることによる信号の遅延や、配線8の長さが長くなることによるノイズの混入などを軽減することができる。本実施形態では、引き出し部9の先端は、ZIFソケット(Zero Insertion Force socket)に接続できるように形成されており、検出回路3に対して着脱可能に接続できるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the substrate 6 is a thin insulating substrate formed of resin. In the present embodiment, the substrate 6 is made of polyethylene terephthalate and has optical transparency. On the substrate 6, a lead portion 9 for leading out the wiring 8 is formed, and the lead portion 9 can be connected to the detection circuit 3.
The lead portions 9 are provided at each of the four corners of the substrate 6. As a result, variations in the length of the wiring 8 to be described later can be reduced, and signal delay due to the different lengths of the wiring 8 and noise contamination due to the longer length of the wiring 8 can be reduced. . In the present embodiment, the leading end of the drawer portion 9 is formed so as to be connected to a ZIF socket (Zero Insertion Force socket), and can be detachably connected to the detection circuit 3.

検出電極7は、基板6の厚さ方向における一方の面上に互いに離間して3つ以上配置されている。本実施形態では、検出電極7は、基板6の厚さ方向において保護層5側に向けられた面上にのみに形成されている。複数の検出電極7のそれぞれの形状は、基板6の厚さ方向から見たときの輪郭形状が円形となっている。検出電極7は少なくとも3つ以上配置されており、本実施形態では67個の検出電極7が基板6上に設けられている。なお、検出電極7の数は、3つ以上であれば、パネル部4の大きさに応じて適宜増減することができる。本実施形態では、複数の検出電極7は基板6の面上において三角格子状に配置されており、検出電極7は、検出電極7のそれぞれの中心O1が、互いに隣接する3つの検出電極7において正三角形の頂点をなすように配置されている。   Three or more detection electrodes 7 are spaced apart from each other on one surface in the thickness direction of the substrate 6. In the present embodiment, the detection electrode 7 is formed only on the surface directed toward the protective layer 5 in the thickness direction of the substrate 6. Each of the plurality of detection electrodes 7 has a circular outline when viewed from the thickness direction of the substrate 6. At least three detection electrodes 7 are arranged. In this embodiment, 67 detection electrodes 7 are provided on the substrate 6. In addition, if the number of the detection electrodes 7 is three or more, it can be appropriately increased or decreased according to the size of the panel unit 4. In the present embodiment, the plurality of detection electrodes 7 are arranged in a triangular lattice pattern on the surface of the substrate 6, and the detection electrodes 7 are formed by three detection electrodes 7 that are adjacent to each other at the center O <b> 1. Arranged to form the vertices of an equilateral triangle.

また、本実施形態の検出電極7は、光透過性を有する。光透過性を有する検出電極7の材質としては、たとえば透明導電性樹脂材料を採用することができる。具体的には、検出電極7の材料としては、信越ポリマー製SEPLEGYDA(登録商標)、酸化インジウムスズ(ITO)などを採用することができる。   Moreover, the detection electrode 7 of this embodiment has light transmittance. For example, a transparent conductive resin material can be used as the material of the light-transmitting detection electrode 7. Specifically, SEPLEGYDA (registered trademark) manufactured by Shin-Etsu Polymer, indium tin oxide (ITO), or the like can be used as the material of the detection electrode 7.

配線8は、検出電極7のそれぞれに一端が接続されており、基板6の面に沿っていずれかの引き出し部9へ向かって延びている。さらに、配線8は、基板6の引き出し部9において等間隔に整列して配置されている。本実施形態では、配線8の材質は検出電極7の材質と同じであり、配線8は光透過性を有する。
配線8は、線幅が狭い方がノイズの影響を受け難いため好ましい。たとえば、検出電極7の直径が10mmである場合には、配線8の線幅は78μm以下であり、検出電極7の直径が5mmである場合には配線8の線幅は39μm以下であることが好ましい。これにより、検出電極7のみに入力体100を近接させた場合に対する配線8のみに入力体100を近接させた場合のS/N比は100以上となり、検出回路3においてノイズが無視できる程度の感度を得ることができる。
One end of the wiring 8 is connected to each of the detection electrodes 7 and extends toward one of the lead portions 9 along the surface of the substrate 6. Furthermore, the wirings 8 are arranged at equal intervals in the lead portion 9 of the substrate 6. In this embodiment, the material of the wiring 8 is the same as the material of the detection electrode 7, and the wiring 8 has light transmittance.
It is preferable that the wiring 8 has a narrow line width because it is less susceptible to noise. For example, when the diameter of the detection electrode 7 is 10 mm, the line width of the wiring 8 is 78 μm or less, and when the diameter of the detection electrode 7 is 5 mm, the line width of the wiring 8 may be 39 μm or less. preferable. As a result, the S / N ratio when the input body 100 is brought close to the wiring 8 only when the input body 100 is brought close to the detection electrode 7 alone becomes 100 or more, and the sensitivity is such that noise can be ignored in the detection circuit 3. Can be obtained.

図2および図3に示すように、保護層5は、光透過性の樹脂やガラスなどの誘電材料によって板状に形成されたものであり、外力がセンサシート2に伝わったり水分がセンサシート2に進入することからセンサシート2を保護するためのものである。本実施形態では、保護層5は、センサシート2の上面を覆ってセンサシート2に固定された樹脂からなる被覆層5aと、被覆層5aの上に積層されるガラス板5bとを備える。保護層5はセンサシート2の上に積層されており、保護層5の上面は、入力体100である指を接触させることができるようになっている。保護層5には、保護層5の厚さ方向から見たときに検出電極7の全体を囲う矩形形状の貫通孔10aが形成された枠体10が固定されている。枠体10は、遮光性を有する樹脂材料によって形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the protective layer 5 is formed in a plate shape by a dielectric material such as a light transmissive resin or glass, and external force is transmitted to the sensor sheet 2 or moisture is transmitted to the sensor sheet 2. It is for protecting the sensor sheet | seat 2 from approaching. In the present embodiment, the protective layer 5 includes a coating layer 5a made of a resin that covers the upper surface of the sensor sheet 2 and is fixed to the sensor sheet 2, and a glass plate 5b that is laminated on the coating layer 5a. The protective layer 5 is laminated on the sensor sheet 2, and the upper surface of the protective layer 5 can come into contact with a finger that is the input body 100. Fixed to the protective layer 5 is a frame 10 formed with a rectangular through hole 10a that surrounds the entire detection electrode 7 when viewed in the thickness direction of the protective layer 5. The frame 10 is formed of a light-shielding resin material.

このような構成により、パネル部4は、貫通孔10aの内側領域において、基板6、検出電極7、配線8、保護層5を介して光を透過させることができるようになっている。このため、パネル部4をたとえば液晶表示装置21の液晶パネル21aに重ねて組み付けたときに、液晶パネル21aが発する光はセンサシート2における基板6、検出電極7および配線8を透過し、さらに保護層5を透過してユーザーによって視認できるようになっている。   With such a configuration, the panel unit 4 can transmit light through the substrate 6, the detection electrode 7, the wiring 8, and the protective layer 5 in the inner region of the through hole 10 a. For this reason, for example, when the panel unit 4 is overlaid and assembled to the liquid crystal panel 21a of the liquid crystal display device 21, the light emitted from the liquid crystal panel 21a is transmitted through the substrate 6, the detection electrode 7 and the wiring 8 in the sensor sheet 2 and further protected. It is visible through the layer 5 by the user.

次に、検出回路3の構成について、検出回路3によって行われる処理とともに説明する。
図4に示すように、検出回路3は、センサシート2における引き出し部9に接続されておいる。また、図1に示すように、検出回路3は、検出部11と、群分け部12と、位置算出部13と、出力部14と、を備える。
Next, the configuration of the detection circuit 3 will be described together with the processing performed by the detection circuit 3.
As shown in FIG. 4, the detection circuit 3 is connected to the drawer portion 9 in the sensor sheet 2. As illustrated in FIG. 1, the detection circuit 3 includes a detection unit 11, a grouping unit 12, a position calculation unit 13, and an output unit 14.

検出部11は、センサシート2と検出回路3とが接続されたときには、センサシート2に形成された各検出電極7に対して配線8を介して電気的に接続されるようになっている。検出部11には、それぞれの検出電極7に対して検出動作を行うための時間幅と、複数の検出電極7に対して検出動作を行う順序とが定められている。これにより、検出部11は、予め定められた時間幅をもって複数の検出電極7に対して順次検出動作を行い、複数の検出電極7のそれぞれから静電容量の変化量の信号を受信することができる(図5に示すステップS1)。   When the sensor sheet 2 and the detection circuit 3 are connected, the detection unit 11 is electrically connected to each detection electrode 7 formed on the sensor sheet 2 via the wiring 8. In the detection unit 11, a time width for performing the detection operation on each detection electrode 7 and the order in which the detection operation is performed on the plurality of detection electrodes 7 are determined. As a result, the detection unit 11 can sequentially perform detection operations on the plurality of detection electrodes 7 with a predetermined time width, and can receive a capacitance change amount signal from each of the plurality of detection electrodes 7. (Step S1 shown in FIG. 5).

また、検出部11は、すべての検出電極7に対する検出動作が一巡したら、複数の検出電極7における静電容量の変化量の信号を、検出した順序どおりに群分け部12へ出力するようになっている。検出部11は、検出電極7のそれぞれにおける指(入力体100)との間の静電容量の変化を繰り返し検出し、検出電極7における静電容量の変化量の信号を群分け部12へ繰り返し出力するようになっている。   In addition, when the detection operation for all the detection electrodes 7 is completed, the detection unit 11 outputs a signal indicating the amount of change in capacitance in the plurality of detection electrodes 7 to the grouping unit 12 in the detected order. ing. The detection unit 11 repeatedly detects a change in electrostatic capacitance between each of the detection electrodes 7 and the finger (input body 100), and repeatedly outputs a signal indicating the amount of change in electrostatic capacitance to the grouping unit 12. It is designed to output.

群分け部12は、検出部11に対して電気的に接続されており、群分け部12によって出力された静電容量の変化量が入力されるようになっている。また、群分け部12は、複数の検出電極7のそれぞれにおける静電容量が一定以上上回って変化した場合に検出電極7から入力されたと判定するための閾値が設定されている。   The grouping unit 12 is electrically connected to the detection unit 11, and the amount of change in capacitance output by the grouping unit 12 is input thereto. In addition, the grouping unit 12 is set with a threshold value for determining that the input from the detection electrode 7 is performed when the electrostatic capacitance of each of the plurality of detection electrodes 7 changes more than a certain level.

本実施形態において群分け部12に設定された閾値は、パネル部4の上面における一箇所に入力体100を接触させたときに少なくとも3つの検出電極7において入力されたと判定されるようにその値が定められている。検出部11から群分け部12へ出力された信号が閾値を超えている場合には、その検出電極7に対して入力があったものと群分け部12が判定するようになっている。なお、検出電極7における静電容量の変化量が閾値を下回っている場合には、入力がなかったものと群分け部12が判定するようになっている。   In the present embodiment, the threshold value set in the grouping unit 12 is such a value that it is determined that at least three detection electrodes 7 are input when the input body 100 is brought into contact with one place on the upper surface of the panel unit 4. Is stipulated. When the signal output from the detection unit 11 to the grouping unit 12 exceeds the threshold value, the grouping unit 12 determines that there is an input to the detection electrode 7. When the amount of change in capacitance at the detection electrode 7 is below the threshold value, the grouping unit 12 determines that there has been no input.

さらに、群分け部12には、複数の検出電極7のそれぞれにおける互いの位置関係が記憶されている。すなわち、群分け部12には、基板6の面上における複数の検出電極7の座標がそれぞれ記憶されている。本実施形態では、複数の検出電極7に対応する座標は、パネル部4の厚さ方向から見て貫通孔10aの内側領域に重なる矩形領域における長辺と短辺とに沿って延びる互いに直交する2軸線による直交座標系に基づいて定められている。この直交座標系における原点はパネル部4の面方向における適宜に位置に定めることができる。たとえば、本実施形態では、原点は、すべての検出電極7を囲む矩形領域における一角に定められている。また、複数の検出電極7の座標としては、基板6の厚さ方向から見て円形の輪郭形状を有する複数の検出電極7におけるそれぞれの中心位置の座標が採用されている。以下では、上記矩形領域における長辺方向をX軸方向、短辺方向をY軸方向として説明する。   Furthermore, the grouping unit 12 stores the positional relationship between the plurality of detection electrodes 7. That is, the grouping unit 12 stores the coordinates of the plurality of detection electrodes 7 on the surface of the substrate 6. In the present embodiment, the coordinates corresponding to the plurality of detection electrodes 7 are orthogonal to each other extending along the long side and the short side in the rectangular region overlapping the inner region of the through hole 10a when viewed from the thickness direction of the panel portion 4. It is determined based on an orthogonal coordinate system by two axes. The origin in this orthogonal coordinate system can be determined at an appropriate position in the surface direction of the panel unit 4. For example, in the present embodiment, the origin is set at one corner in a rectangular region surrounding all the detection electrodes 7. Further, as the coordinates of the plurality of detection electrodes 7, the coordinates of the respective center positions of the plurality of detection electrodes 7 having a circular contour shape when viewed from the thickness direction of the substrate 6 are employed. Hereinafter, the long side direction in the rectangular area will be described as the X-axis direction, and the short side direction will be described as the Y-axis direction.

また、群分け部12は、群分け部12に記憶されている検出電極7の座標と、検出部11から入力された信号とに基づいて、複数の検出電極7のうち閾値以上の変化量が検出された検出電極7であって互いに隣り合う検出電極7を抽出するようになっている。さらに、群分け部12は、閾値以上の変化量が検出された検出電極7によって1つ以上の検出群G(図7参照)を設定し(図5に示すステップS2)、検出群Gのそれぞれに含まれる検出電極7の座標とそれらの検出電極7における静電容量の変化量を電磁的な情報として記憶するようになっている。   Further, the grouping unit 12 has a change amount greater than or equal to a threshold value among the plurality of detection electrodes 7 based on the coordinates of the detection electrodes 7 stored in the grouping unit 12 and the signal input from the detection unit 11. The detected detection electrodes 7 that are adjacent to each other are extracted. Furthermore, the grouping unit 12 sets one or more detection groups G (see FIG. 7) by the detection electrodes 7 in which the amount of change equal to or greater than the threshold is detected (step S2 shown in FIG. 5), and each of the detection groups G The coordinates of the detection electrodes 7 included in the data and the amount of change in the capacitance of the detection electrodes 7 are stored as electromagnetic information.

図7に示すように、本実施形態において、1つの検出群Gが設定されたときにこの検出群Gに含まれる検出電極7の数は3つ以上である。また、静電容量の変化量が閾値を超える検出電極7であっても、隣接する検出電極7において静電容量の変化量が閾値を超える検出電極7が1つもない場合には、1つの検出電極7のみによる検出群Gは設定されない。これにより、1つの検出電極7にのみ静電容量の変化が生じるような狭い範囲における静電容量の変動は入力として判定されないため、検出電極7に伝わるノイズによって誤検出が発生することを軽減することができる。また、互いに隣接する2つの検出電極7のみでは検出群Gは設定されない。   As shown in FIG. 7, in this embodiment, when one detection group G is set, the number of detection electrodes 7 included in this detection group G is three or more. Further, even when the detection amount of the capacitance change amount exceeds the threshold value, if there is no detection electrode 7 whose capacitance change amount exceeds the threshold value in the adjacent detection electrode 7, one detection is performed. The detection group G by only the electrode 7 is not set. As a result, since a change in capacitance in a narrow range where a change in capacitance occurs only in one detection electrode 7 is not determined as an input, the occurrence of erroneous detection due to noise transmitted to the detection electrode 7 is reduced. be able to. Further, the detection group G is not set only by the two detection electrodes 7 adjacent to each other.

群分け部12において記憶される検出群Gの上記情報は、群分け部12において群分けされた検出群Gのすべてであってもよいし、例えば10群以下、あるいは5群以下などに限定されていてもよい。これは、タッチパネル装置1において想定される同時入力(例えば両手の10指や、いずれか2、3本の指による操作などで同時にパネル部4の上面に触れること)の数量に合わせて適宜増減して定めることができる。   The information of the detection group G stored in the grouping unit 12 may be all of the detection groups G grouped in the grouping unit 12, and is limited to, for example, 10 groups or less, or 5 groups or less. It may be. This is increased or decreased as appropriate according to the number of simultaneous inputs assumed in the touch panel device 1 (for example, touching the upper surface of the panel unit 4 simultaneously with 10 fingers of either hand or any two or three fingers). Can be determined.

群分け部12において記憶される検出群Gの数が少ないと複数の入力体100が検出電極7に近接して行われる同時入力を受付可能な数量が少ない反面、検出回路3全体および検出回路3から出力される後述する座標情報Mを処理する電子回路における処理が軽くなる。逆に、群分け部12において記憶される検出群Gが多いと、検出回路3における処理は重くなる反面、同時入力を受け付け可能な数量が増える。なお、群分け部12において記憶できる検出群Gの数量は、検出回路3の製造後に別に設定変更することができるようになっていてもよい。   If the number of detection groups G stored in the grouping unit 12 is small, the number of input bodies 100 that can receive simultaneous inputs performed close to the detection electrodes 7 is small, but the entire detection circuit 3 and the detection circuit 3 are small. The processing in the electronic circuit that processes the coordinate information M, which will be described later, output from is reduced. Conversely, if there are many detection groups G stored in the grouping unit 12, the processing in the detection circuit 3 becomes heavy, but the quantity that can accept simultaneous input increases. Note that the number of detection groups G that can be stored in the grouping unit 12 may be set and changed separately after the detection circuit 3 is manufactured.

群分け部12に記憶された検出群Gの情報は一定間隔で更新される。たとえば、群分け部12においては、すべての検出電極7に対する静電容量の変化量が検出部11によって入力されるたびに、入力された新たな変化量に基づいて検出群Gの情報を更新するようになっている。   Information of the detection group G stored in the grouping unit 12 is updated at regular intervals. For example, the grouping unit 12 updates the information of the detection group G based on the input new change amount each time the change amount of the electrostatic capacitance for all the detection electrodes 7 is input by the detection unit 11. It is like that.

図1に示すように、位置算出部13は、群分け部12に対して電気的に接続されており、群分け部12において記憶された検出群Gの情報を参照できるようになっている。また、位置算出部13は、群分け部12において群分けされた検出群Gのそれぞれに対して、それぞれの検出群G毎に変化量が大きい順に3つの検出電極7を順位付けする(図5に示すステップS3)。さらに、位置算出部13は、順位付けされた上位3つの検出電極7における座標と静電容量の変化量とをそれぞれ記憶するようになっている。これにより、位置算出部13において抽出されて記憶された検出群Gあたり3つの検出電極7が演算対象検出電極T(図7参照)として設定されるようになっている(図5に示すステップS4)。   As shown in FIG. 1, the position calculation unit 13 is electrically connected to the grouping unit 12 and can refer to the information of the detection group G stored in the grouping unit 12. Further, the position calculation unit 13 ranks the three detection electrodes 7 in the descending order of change amount for each detection group G with respect to each of the detection groups G grouped by the grouping unit 12 (FIG. 5). Step S3) shown in FIG. Further, the position calculation unit 13 stores the coordinates and the amount of change in capacitance of the ranked upper three detection electrodes 7. Thereby, three detection electrodes 7 per detection group G extracted and stored in the position calculation unit 13 are set as calculation target detection electrodes T (see FIG. 7) (step S4 shown in FIG. 5). ).

さらに、位置算出部13は、演算対象検出電極Tにおける静電容量の変化量と演算対象検出電極Tの座標とに基づいて、基板6上における入力体100の座標を算出するようになっている(図5に示すステップS5)。また、本実施形態では、位置算出部13は、入力体100による入力の大きさも算出するようになっている。
位置算出部13は、入力体100の座標および入力体100による入力の大きさを算出したら、その座標と入力の大きさとをそれぞれ出力部14へ出力するようになっている。
Furthermore, the position calculation unit 13 calculates the coordinates of the input body 100 on the substrate 6 based on the amount of change in capacitance at the calculation target detection electrode T and the coordinates of the calculation target detection electrode T. (Step S5 shown in FIG. 5). In the present embodiment, the position calculation unit 13 is also configured to calculate the magnitude of input from the input body 100.
After calculating the coordinates of the input body 100 and the size of the input by the input body 100, the position calculation unit 13 outputs the coordinates and the size of the input to the output unit 14, respectively.

位置算出部13における座標の算出は次のように行われる。以下では、1つの検出群Gにおける入力体100の座標の算出について説明する。複数の検出群Gに対する算出は、1つの検出群Gに対する算出と同様の算出方法を順次適用することによって行われる。   The calculation of coordinates in the position calculation unit 13 is performed as follows. Hereinafter, calculation of the coordinates of the input body 100 in one detection group G will be described. Calculations for a plurality of detection groups G are performed by sequentially applying a calculation method similar to that for one detection group G.

まず、1つの検出群Gにおける演算対象検出電極Tについて、演算対象検出電極Tに含まれる3つの検出電極7の座標を参照する。以下、演算対象検出電極Tに含まれる3つの検出電極7の座標をそれぞれ(x1、y1)、(x2、y2)、(x3、y3)とし、それぞれの検出電極7において検出部11に対して入力された静電容量の変化量の信号における検出値がそれぞれS1、S2、S3であったとする。このとき、位置算出部13は、演算対象検出電極Tにおける上記座標のそれぞれが代入された以下の式1、式2からなる演算式に上記検出値を代入することによって入力体100の座標を算出する。   First, for the calculation target detection electrode T in one detection group G, the coordinates of the three detection electrodes 7 included in the calculation target detection electrode T are referred to. Hereinafter, the coordinates of the three detection electrodes 7 included in the calculation target detection electrode T are (x1, y1), (x2, y2), and (x3, y3), respectively. Assume that the detected values in the input capacitance change signal are S1, S2, and S3, respectively. At this time, the position calculation unit 13 calculates the coordinates of the input body 100 by substituting the detected values into the arithmetic expressions consisting of the following formulas 1 and 2 in which the respective coordinates in the calculation target detection electrode T are substituted. To do.

Figure 2011243049
Figure 2011243049

上記式1におけるXは、上記直交座標系における入力体100のX座標を示し、上記式2におけるYは、上記直交座標系における入力体100のY座標を示している。また、上記式3におけるZは、入力体100による入力の大きさが位置算出部13によって算出された値を示している。また、X、Y、Zにおけるiは正の整数であり、複数の検出群Gが設定された場合において検出群Gごとに異なる値が割り当てられる。
上記式1および式2によって、演算対象検出電極Tに含まれる3つの検出電極7におけるX座標とY座標とがそれぞれ静電容量の変化量によって重み付けされた加重平均値が入力体のX座標およびY座標となる。
また、上記式3によって、演算対象検出電極Tにおける検出値S1、S2、S3の和が入力体100による入力の大きさとなる。
X i in the above equation 1 represents the X coordinate of the input body 100 in the orthogonal coordinate system, and Y i in the above equation 2 represents the Y coordinate of the input body 100 in the orthogonal coordinate system. Further, Z i in the above expression 3 indicates a value that the magnitude of the input by the input body 100 is calculated by the position calculation unit 13. Further, i in X i , Y i , and Z i is a positive integer, and when a plurality of detection groups G are set, a different value is assigned to each detection group G.
According to the above formulas 1 and 2, the weighted average value obtained by weighting the X coordinate and the Y coordinate of the three detection electrodes 7 included in the calculation target detection electrode T with the amount of change in capacitance is the X coordinate of the input body and Y coordinate.
Further, according to the above expression 3, the sum of the detection values S1, S2, and S3 at the calculation target detection electrode T becomes the magnitude of the input by the input body 100.

位置算出部13において入力体100のX座標とY座標とがそれぞれ算出されたら、位置算出部13は、このX座標およびY座標、および入力体100による入力の大きさを、入力体100の座標および入力の大きさとして出力部14へ出力する。
本実施形態では、位置算出部13は、一定時間ごとに入力体100の座標および入力の大きさを繰り返し算出して、算出された座標および入力の大きさをそれぞれ出力部14へ出力するようになっている。
When the position calculation unit 13 calculates the X coordinate and the Y coordinate of the input body 100, the position calculation unit 13 determines the X coordinate and the Y coordinate and the magnitude of the input by the input body 100 as the coordinates of the input body 100. And it outputs to the output part 14 as a magnitude | size of an input.
In the present embodiment, the position calculation unit 13 repeatedly calculates the coordinates of the input body 100 and the input size at regular time intervals, and outputs the calculated coordinates and the input size to the output unit 14, respectively. It has become.

出力部14は、位置算出部13に対して電気的に接続されており、位置算出部13から出力された入力体100の座標と入力の大きさが入力されるようになっている。出力部14は、たとえば検出回路3に接続される図示しない他の電子回路に対して電気的に接続できるようになっており、位置算出部13において算出された座標と入力の大きさを、座標情報M(図6参照)として他の電子回路に対して出力するようになっている(図5に示すステップS6)。   The output unit 14 is electrically connected to the position calculation unit 13 so that the coordinates of the input body 100 and the input size output from the position calculation unit 13 are input. The output unit 14 can be electrically connected to, for example, another electronic circuit (not shown) connected to the detection circuit 3, and the coordinates calculated by the position calculation unit 13 and the input size are expressed as coordinates. Information M (see FIG. 6) is output to another electronic circuit (step S6 shown in FIG. 5).

以上に説明した構成のタッチパネル装置1の作用について、センサシート2および検出回路3の作用を中心に説明する。
本実施形態では、タッチパネル装置1の作用を説明するための一構成例として、図6に示すように、タッチパネル装置1が取り付けられた液晶表示装置21と、液晶表示装置21に接続され、液晶表示装置21に映像を表示する機能を有するコンピュータ本体22とを有するコンピュータシステム20の動作を示す。
The operation of the touch panel device 1 having the configuration described above will be described focusing on the operation of the sensor sheet 2 and the detection circuit 3.
In the present embodiment, as one configuration example for explaining the operation of the touch panel device 1, as shown in FIG. 6, a liquid crystal display device 21 to which the touch panel device 1 is attached and a liquid crystal display device 21 connected to the liquid crystal display device 21 are provided. An operation of a computer system 20 having a computer main body 22 having a function of displaying an image on the device 21 will be described.

タッチパネル装置1の使用時には、ユーザは、液晶パネル21aに表示された映像を、タッチパネル装置1のパネル部4を介して視認することができる。ここで、例えば液晶パネル21aに表示された映像に基づいて液晶パネル21aの表示面の一部を指し示す操作を行う場合、ユーザは、パネル部4の上面4aのうち液晶パネル21aにおいて指し示す映像と重なる位置に入力体100を接触させる。ユーザが入力体100を液晶パネル21aの表示面に接触させる過程において、入力体100はタッチパネル装置1のセンサシート2に近接する。たとえば、図2におよび図7に示すように、ユーザは、パネル部4の上面における位置A、位置Bに入力体100を接触させる。   When using the touch panel device 1, the user can visually recognize the video displayed on the liquid crystal panel 21 a through the panel unit 4 of the touch panel device 1. Here, for example, when performing an operation indicating a part of the display surface of the liquid crystal panel 21a based on the image displayed on the liquid crystal panel 21a, the user overlaps the image indicated on the liquid crystal panel 21a on the upper surface 4a of the panel unit 4. The input body 100 is brought into contact with the position. In the process in which the user brings the input body 100 into contact with the display surface of the liquid crystal panel 21a, the input body 100 approaches the sensor sheet 2 of the touch panel device 1. For example, as shown in FIG. 2 and FIG. 7, the user brings the input body 100 into contact with the position A and the position B on the upper surface of the panel unit 4.

これにより、センサシート2において入力体100が近接した位置にある検出電極7とその入力体100との間にはキャパシタが形成される。すると、入力体100が近接する前と比較して、入力体100が近接した検出電極7においては静電容量が増加する。また、入力体100と検出電極7との間の距離に応じて、入力体100に最も近い位置にある検出電極7における静電容量が最も大きく、入力体100からの距離が遠くなるに従って検出電極7における静電容量は小さくなる。このため、入力体100が接触した位置A、位置Bのそれぞれにおいて検出電極7の静電容量は検出電極7ごとに異なる。   Accordingly, a capacitor is formed between the detection electrode 7 and the input body 100 at the position where the input body 100 is close to the sensor sheet 2. Then, the capacitance increases in the detection electrode 7 in which the input body 100 is close as compared to before the input body 100 is close. Further, according to the distance between the input body 100 and the detection electrode 7, the detection electrode 7 located closest to the input body 100 has the largest capacitance, and the detection electrode as the distance from the input body 100 increases. The capacitance at 7 is reduced. For this reason, the electrostatic capacitance of the detection electrode 7 differs for each detection electrode 7 at each of the positions A and B where the input body 100 is in contact.

センサシート2の検出電極7において静電容量が変化すると、その変化量は検出回路3の検出部11(図1参照)によって検出される。さらに、入力体100が近接した検出電極7のうち閾値以上静電容量が変化した検出電極7(図7に示す検出電極7A−1ないし7A−5および検出電極7B−1ないし7B−6)が検出群Gとして群分け部12に記憶される。   When the capacitance changes in the detection electrode 7 of the sensor sheet 2, the change amount is detected by the detection unit 11 (see FIG. 1) of the detection circuit 3. Furthermore, the detection electrodes 7 (detection electrodes 7A-1 to 7A-5 and detection electrodes 7B-1 to 7B-6 shown in FIG. 7) whose capacitance has changed more than a threshold value among the detection electrodes 7 close to the input body 100 are provided. The detection group G is stored in the grouping unit 12.

たとえば、センサシート2において離間した2つの位置A、位置Bにそれぞれ入力体100を近接させた場合には、図7に示すように2つの検出群Gが群分け部12によって抽出され、それぞれが別の検出群Gとして群分け部12に記憶される。また、たとえば入力体100をそろえて隣接する2つの位置に入力体100を近接させた場合には、1つの検出群Gが群分け部12によって抽出されて記憶される。このように、本実施形態では、静電容量の変化量が閾値以上である検出電極7のまとまりが、静電容量の変化量が閾値未満である検出電極7を間に挟んだ状態であるときに、複数の検出群Gとして抽出される。   For example, when the input body 100 is brought close to two positions A and B separated in the sensor sheet 2, two detection groups G are extracted by the grouping unit 12 as shown in FIG. It is stored in the grouping unit 12 as another detection group G. For example, when the input body 100 is brought close to two adjacent positions with the input body 100 aligned, one detection group G is extracted by the grouping unit 12 and stored. As described above, in this embodiment, the group of the detection electrodes 7 whose capacitance variation is equal to or greater than the threshold is in a state where the detection electrodes 7 whose capacitance variation is less than the threshold are sandwiched therebetween. Are extracted as a plurality of detection groups G.

群分け部12によって検出群Gが記憶されたら、位置算出部13によって、検出群Gのそれぞれにおける入力体100の位置が上述の式1、式2に基づいて算出され、また、入力体100による入力の大きさが上記式3に基づいて算出され、出力部14へ出力される。   When the detection group G is stored by the grouping unit 12, the position calculation unit 13 calculates the position of the input body 100 in each of the detection groups G based on the above-described Expression 1 and Expression 2, and also by the input body 100. The size of the input is calculated based on Equation 3 above and output to the output unit 14.

出力部14は、図6に示すように液晶表示装置21に接続されたコンピュータ本体22に対して座標情報Mを出力する。出力部14から出力された座標情報Mは、コンピュータ本体22において出力部14と電気的に接続された図示しない電子回路へ入力され、コンピュータ本体22において、例えばパネル部4が重ねられた液晶パネル21aにおけるクリック操作や、液晶パネル21aの面に沿ってカーソルを移動させる操作、あるいは各種アプリケーションに対する命令操作などとして受け付けられる。   The output unit 14 outputs coordinate information M to the computer main body 22 connected to the liquid crystal display device 21 as shown in FIG. The coordinate information M output from the output unit 14 is input to an electronic circuit (not shown) that is electrically connected to the output unit 14 in the computer main body 22. In the computer main body 22, for example, the liquid crystal panel 21 a on which the panel unit 4 is overlaid. Click operation, an operation for moving the cursor along the surface of the liquid crystal panel 21a, or a command operation for various applications.

以上に説明したように、本実施形態のセンサシート2によれば、基板6の厚さ方向における一方にのみ検出電極7が配置されているので、基板6の両面に検出電極7を形成するよりも構造を単純にすることができ、容易にセンサシート2を製造することができる。   As described above, according to the sensor sheet 2 of the present embodiment, since the detection electrode 7 is disposed only on one side in the thickness direction of the substrate 6, the detection electrode 7 is formed on both surfaces of the substrate 6. In addition, the structure can be simplified, and the sensor sheet 2 can be easily manufactured.

また、検出電極7が三角格子状に配置されているので、基板6の面上における検出電極7の密度を高めることができ、入力体100の位置を検出する精度を高めることができる。   Moreover, since the detection electrodes 7 are arranged in a triangular lattice shape, the density of the detection electrodes 7 on the surface of the substrate 6 can be increased, and the accuracy of detecting the position of the input body 100 can be increased.

また、本発明の検出回路3によれば、群分け部12が検出電極7を検出群Gに群分けし、入力体100である指の座標をそれぞれの検出群Gに対して位置算出部13が算出するので、複数の位置に同時に複数の入力体100を近接させることによる同時入力において複数の入力体100のそれぞれの位置を検出することができる。   Further, according to the detection circuit 3 of the present invention, the grouping unit 12 groups the detection electrodes 7 into the detection group G, and the position of the finger coordinates as the input body 100 is calculated with respect to each detection group G. Therefore, the respective positions of the plurality of input bodies 100 can be detected in simultaneous input by simultaneously bringing the plurality of input bodies 100 close to the plurality of positions.

このように、本実施形態のセンサシート2と検出回路3とを備えることによって、タッチパネル装置1をより容易に製造することができる。   Thus, by providing the sensor sheet 2 and the detection circuit 3 of the present embodiment, the touch panel device 1 can be manufactured more easily.

(変形例)
次に、本実施形態のセンサシート2の変形例であるセンサシート15の構成について説明する。図8は、本変形例のセンサシート15の構成を説明するための模式図である。
本変形例におけるセンサシート15は、検出電極7の配置が上述の実施形態と異なっている。本変形例における検出電極7は、基板6の一方の面上に正方格子状に配列されている。具体的には、図8に示すように、検出電極7は、対角線がX軸およびY軸に対して平行とされた正方格子状に配列されている。
(Modification)
Next, a configuration of a sensor sheet 15 that is a modification of the sensor sheet 2 of the present embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the configuration of the sensor sheet 15 of the present modification.
The sensor sheet 15 in this modification is different from the above-described embodiment in the arrangement of the detection electrodes 7. The detection electrodes 7 in this modification are arranged in a square lattice pattern on one surface of the substrate 6. Specifically, as shown in FIG. 8, the detection electrodes 7 are arranged in a square lattice shape whose diagonal lines are parallel to the X axis and the Y axis.

このような構成のセンサシート15に接続される検出回路16(図1参照)は、群分け部12に代えて群分け部17が設けられている。群分け部17において設定する検出群Gには4つ以上の検出電極7が含まれ、群分け部17によって、検出群Gのそれぞれにおいて静電容量の変化量を示す信号の検出値が最も高いものから順に4つの検出電極7が選択されるようになっている。たとえば、図8に示すように、位置Cに入力体100を近接させた場合には、位置Cに対する距離が短い順に4つの検出電極7C−1、7C−2、7C−3、7C−4が選択される。   The detection circuit 16 (see FIG. 1) connected to the sensor sheet 15 having such a configuration includes a grouping unit 17 instead of the grouping unit 12. The detection group G set in the grouping unit 17 includes four or more detection electrodes 7, and the grouping unit 17 has the highest detection value of the signal indicating the amount of change in capacitance in each of the detection groups G. Four detection electrodes 7 are selected in order from the one. For example, as shown in FIG. 8, when the input body 100 is brought close to the position C, the four detection electrodes 7C-1, 7C-2, 7C-3, and 7C-4 are arranged in order of increasing distance to the position C. Selected.

さらに、位置算出部13においては処理内容が上述の実施形態と異なり、群分け部17によって選択された4つの検出電極7の座標が上述の実施形態と同様に静電容量の検出値によって加重平均されて入力体100の座標が算出される。   Further, in the position calculation unit 13, the processing content is different from that in the above-described embodiment, and the coordinates of the four detection electrodes 7 selected by the grouping unit 17 are weighted averages according to the detected capacitance value as in the above-described embodiment. Thus, the coordinates of the input body 100 are calculated.

本変形例の構成であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、上述の実施形態において3つの検出電極7から入力体100の座標を算出する場合と比較して、本変形例では演算対象検出電極Tとなる検出電極7の数が1つ多いので、検出電極7に外部から伝わるノイズの影響を軽減することができ、入力体100の位置を検出する精度をさらに高めることができる。
Even the configuration of the present modification has the same effects as those of the above-described embodiment.
Furthermore, compared to the case where the coordinates of the input body 100 are calculated from the three detection electrodes 7 in the above-described embodiment, the number of detection electrodes 7 serving as the calculation target detection electrodes T is one in this modification, so that the detection is performed. The influence of noise transmitted from the outside to the electrode 7 can be reduced, and the accuracy of detecting the position of the input body 100 can be further increased.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、検出電極7を厚さ方向から見たときの輪郭形状は円形に限られるものではない。例えば、検出電極7における輪郭形状は、3角形、4角形、6角形などとしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, the contour shape when the detection electrode 7 is viewed from the thickness direction is not limited to a circle. For example, the contour shape of the detection electrode 7 may be a triangle, a tetragon, a hexagon, or the like.

また、上述の実施形態および変形例においては、基板6の面のうち保護層5に近い側の面に検出電極7を配置する例を示したが、保護層5から遠い側の面に検出電極7が配置されてもよい。   In the above-described embodiment and modification, the example in which the detection electrode 7 is disposed on the surface of the substrate 6 on the side close to the protective layer 5 has been shown. However, the detection electrode is disposed on the surface far from the protective layer 5. 7 may be arranged.

また、本実施形態では検出電極7における静電容量の変化量が閾値と等しい場合にはその検出電極7を検出群Gに含むように設定されているが、検出電極7における静電容量の変化量が閾値と等しい場合にはその検出電極7を検出群Gに含まないものとして設定しても構わない。   Further, in this embodiment, when the amount of change in capacitance at the detection electrode 7 is equal to the threshold value, the detection electrode 7 is set to be included in the detection group G, but the change in capacitance at the detection electrode 7 is set. When the amount is equal to the threshold value, the detection electrode 7 may be set not to be included in the detection group G.

また、検出回路3の位置算出部13における演算式において、演算対象検出電極TのそれぞれのX座標およびY座標のそれぞれに対して、センサシートの構成や検出回路における処理内容に応じて別途定める係数をかけたり、センサシートの構成や検出回路における処理内容に応じて別途乗数を定めて演算対象検出電極TのそれぞれのX座標およびY座標を変換してもよい。これにより、タッチパネル装置における検出感度のチューニングを容易にすることができる。   Further, in the calculation formula in the position calculation unit 13 of the detection circuit 3, for each X coordinate and Y coordinate of the calculation target detection electrode T, a coefficient separately determined according to the configuration of the sensor sheet and the processing content in the detection circuit Alternatively, the X coordinate and Y coordinate of the calculation target detection electrode T may be converted by separately determining a multiplier according to the configuration of the sensor sheet and the processing content of the detection circuit. Thereby, tuning of the detection sensitivity in a touch panel device can be facilitated.

また、基板6の材質としては、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ビニロン樹脂、アセテート樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などのプラスチックシートを使用することができる。また、基板6の表面あるいは裏面には模様や形状による装飾が付加されていてもよい。また、基板6の材料としては、必要に応じて色付きの材料や偏光特性を有するものを採用することもできる。   The substrate 6 is made of polyester resin, polypropylene resin, vinyl chloride resin, polyethylene resin, polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, nylon resin, vinylon resin, acetate resin, polyethylene resin, polyamide resin, polyacrylic. Plastic sheets such as resin and polyvinyl chloride resin can be used. Further, a decoration with a pattern or shape may be added to the front surface or the back surface of the substrate 6. Moreover, as a material of the substrate 6, a colored material or a material having polarization characteristics may be employed as necessary.

また、基板6と検出回路3との接続は引き出し部9におけるZIFソケットに限られるものではない。例えば、検出回路3において検出部11に信号を入力するための端子が接触するためのランドが基板6に形成されていたり、検出回路3と基板6とを導電ゴムによるゴムコネクタを介して接続するためのランドが基板6に形成されていてもよい。   Further, the connection between the substrate 6 and the detection circuit 3 is not limited to the ZIF socket in the drawer portion 9. For example, in the detection circuit 3, a land for contacting a terminal for inputting a signal to the detection unit 11 is formed on the substrate 6, or the detection circuit 3 and the substrate 6 are connected via a rubber connector made of conductive rubber. A land for this purpose may be formed on the substrate 6.

また、検出電極7および配線8の材質としては、金属箔あるいは金属粒子を含んだインク、金属細線を含んだインク、カーボンを含んだインク、導電性高分子を含んだインクなどの導電インクを用いることができる。導電インクの選定は、抵抗値、光透過性、成型時の伸びに基づいて適宜選定することができる。   The detection electrode 7 and the wiring 8 are made of conductive ink such as ink containing metal foil or metal particles, ink containing metal fine wires, ink containing carbon, or ink containing conductive polymer. be able to. The conductive ink can be selected as appropriate based on the resistance value, light transmittance, and elongation during molding.

また、上述の実施形態および変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。   Further, the constituent elements shown in the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate.

1 タッチパネル装置
2、15 センサシート
3 検出回路
4 パネル部
5 保護層
6 基板
7 検出電極
8 配線
9 引き出し部
G 検出群
T 演算対象検出電極
10 枠体
10a 貫通孔
11 検出部
12 群分け部
13 位置算出部
14 出力部
20 コンピュータシステム
21 液晶表示装置
22 コンピュータ本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Touch panel apparatus 2,15 Sensor sheet 3 Detection circuit 4 Panel part 5 Protective layer 6 Board | substrate 7 Detection electrode 8 Wiring 9 Draw-out part G Detection group T Calculation object detection electrode 10 Frame 10a Through-hole 11 Detection part 12 Grouping part 13 Position Calculation unit 14 Output unit 20 Computer system 21 Liquid crystal display device 22 Computer main body

Claims (5)

入力体が近接したことと近接した前記入力体の位置とを検出する検出回路に接続されるタッチパネル装置用のセンサシートであって、
基板と、
前記基板の厚さ方向における一方のみの面上に互いに離間して配置され、前記入力体が近接したときに前記入力体との間の静電容量が変化する3つ以上の検出電極と、
前記3つ以上の検出電極に電気的に接続されているとともに前記検出回路に電気的に接続される配線と、
を備えることを特徴とするセンサシート。
A sensor sheet for a touch panel device connected to a detection circuit for detecting that the input body is close and the position of the input body close to the input body,
A substrate,
Three or more detection electrodes that are spaced apart from each other on only one surface in the thickness direction of the substrate, and whose capacitance changes with the input body when the input body approaches,
A wiring electrically connected to the three or more detection electrodes and electrically connected to the detection circuit;
A sensor sheet comprising:
前記3つ以上の検出電極は、三角格子状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサシート。   The sensor sheet according to claim 1, wherein the three or more detection electrodes are arranged in a triangular lattice shape. 前記検出電極は4つ以上設けられ、正方格子状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサシート。   The sensor sheet according to claim 1, wherein four or more detection electrodes are provided and arranged in a square lattice pattern. 基板の面上に予め座標が定められて配置されるとともに入力体との間の静電容量が変化する複数の検出電極が形成されたセンサシートに接続されるタッチパネル装置用の検出回路であって、
前記複数の検出電極に対して電気的に接続され、前記複数の検出電極のそれぞれと前記入力体との間における静電容量の変化量を検出する検出部と、
前記検出部に対して電気的に接続され、前記複数の検出電極に対する静電容量の変化量の閾値が設定されており、前記複数の検出電極のうち前記閾値を超える前記変化量が検出された検出電極であって互いに隣り合う検出電極を1つの検出電極群として、前記複数の検出電極を1つ以上の前記検出電極群に群分けする群分け部と、
前記群分け部において群分けされた前記検出電極群のそれぞれに対して、それぞれの前記検出電極群毎に前記変化量が大きい順に3つ以上の検出電極を抽出し、抽出された検出電極における前記変化量と前記座標とに基づいて、前記基板の面上における前記入力体の座標を算出する位置算出部と、
を備えることを特徴とする検出回路。
A detection circuit for a touch panel device, which is connected to a sensor sheet on which a plurality of detection electrodes whose coordinates are determined and arranged in advance on a surface of a substrate and whose capacitance changes with an input body is formed. ,
A detection unit that is electrically connected to the plurality of detection electrodes and detects a change in capacitance between each of the plurality of detection electrodes and the input body;
A threshold value of capacitance change amount for the plurality of detection electrodes is set electrically connected to the detection unit, and the change amount exceeding the threshold value is detected among the plurality of detection electrodes. A detection electrode that is adjacent to each other as one detection electrode group, and a grouping unit that groups the plurality of detection electrodes into one or more detection electrode groups;
For each of the detection electrode groups grouped in the grouping unit, three or more detection electrodes are extracted in descending order of the amount of change for each of the detection electrode groups, and the detection electrodes in the extracted detection electrodes A position calculating unit that calculates the coordinates of the input body on the surface of the substrate based on the amount of change and the coordinates;
A detection circuit comprising:
請求項4に記載の検出回路と、
前記検出回路に接続された請求項1から3のいずれか一項に記載のセンサシートと、
を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
A detection circuit according to claim 4;
The sensor sheet according to any one of claims 1 to 3 connected to the detection circuit;
A touch panel device comprising:
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