JP2015049848A - Input device and detection method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力装置及びその検出方法に関し、被検出体が入力装置に触れている位置を検出し、または、入力装置に接触せずに近づいたことを検出可能な入力装置及びその検出方法に関する。 The present invention relates to an input device and a detection method thereof, and more particularly to an input device capable of detecting a position where a detected object is touching the input device or detecting that the object is approaching without touching the input device and a detection method thereof. .
スマートフォン、携帯電話機、パーソナルコンピュータ等の電子機器では、表示部に透光型の入力装置が配置されている。このような入力装置として、指などの被検出体を入力装置に接触、または接触させずに近づけたときの静電容量変化によって入力位置を検出する、静電容量型の入力装置が知られている。このような入力装置において、多様な入力操作を実現するために、直接被検出体を接触させて入力操作を行うほか、被検出体を接触させずに離れた状態における接近を検出可能とすることが要求されている。 In an electronic device such as a smartphone, a mobile phone, or a personal computer, a translucent input device is disposed on a display unit. As such an input device, there is known a capacitance type input device that detects an input position by a change in capacitance when a detected object such as a finger is brought into contact with or close to the input device. Yes. In such an input device, in order to realize various input operations, in addition to performing the input operation by directly contacting the detected object, it is possible to detect an approach in a separated state without contacting the detected object. Is required.
特許文献１には、シールド層を設けて外部から侵入する電磁ノイズの影響を受けにくくした入力装置が開示されている。図１２は、特許文献１に記載されている第１の従来例の入力装置について部分拡大断面図を示す。第１の従来例の入力装置１１０において、操作者の指などの被検出体を入力装置１１０の入力領域１１５に接触させ、または、接触させずに近づけたときに、第１の電極１３１と第２の電極（図１２では省略して示す）との間の静電容量が変化して、これに基づいて入力位置情報を検出することができる。 Patent Document 1 discloses an input device that is provided with a shield layer and is less affected by electromagnetic noise entering from the outside. FIG. 12 is a partially enlarged cross-sectional view of the input device of the first conventional example described in Patent Document 1. In the input device 110 of the first conventional example, when the detection target such as an operator's finger is brought into contact with or close to the input region 115 of the input device 110, The capacitance between the two electrodes (not shown in FIG. 12) changes, and the input position information can be detected based on this.
検出された入力位置情報は、引出配線１３６を通して外部回路（図示しない）へと伝達されるため、外部から電磁波ノイズが侵入して引出配線１３６に重畳すると、入力位置情報と混同して誤検出や誤動作が発生する。図１２に示すように、第１の従来例の入力装置１１０では、シールド層１５０が引出配線１３６と重なって入力操作側に配置されている。シールド層１５０により、入力操作側の外部から侵入する電磁波ノイズを遮蔽することができ、検出感度の低下や誤検出を防止することができる。又、指が近づいたときの引出配線での容量変化を起こさないように防止できる。したがって、第１の従来例の入力装置１１０において、被検出体が近づいたことによる静電容量変化を感度良く検出可能であり、被検出体が近づいたときの検出可能距離を大きくすることが可能である。 Since the detected input position information is transmitted to an external circuit (not shown) through the lead wiring 136, when electromagnetic noise enters from outside and is superimposed on the lead wiring 136, it is confused with the input position information, A malfunction occurs. As shown in FIG. 12, in the input device 110 of the first conventional example, the shield layer 150 is disposed on the input operation side so as to overlap the lead-out wiring 136. The shield layer 150 can shield electromagnetic noise that enters from the outside on the input operation side, and can prevent a decrease in detection sensitivity and erroneous detection. Further, it is possible to prevent the capacitance change in the lead wiring when the finger approaches. Therefore, in the input device 110 of the first conventional example, it is possible to detect a change in capacitance due to the approaching object to be detected with high sensitivity, and it is possible to increase the detectable distance when the object to be detected approaches. It is.
また、特許文献２には、被検出体の近接を検出することが可能な検出可能距離を伸ばすと同時に、近接座標の位置分解能を高めることができる入力装置が記載されている。図１３には、特許文献２に記載されている第２の従来例の入力装置を示す。 Patent Document 2 describes an input device that can increase the position resolution of proximity coordinates while extending the detectable distance capable of detecting the proximity of an object to be detected. FIG. 13 shows an input device of a second conventional example described in Patent Document 2.
図１３に示すように第２の従来例の入力装置２１０は、基材２０１に設けられた複数の電極２０２ａ〜２０２ｄと、検出電極結合回路２０５と、静電容量検出回路２０６と、制御回路２０４とを有して構成される。第２の従来例の入力装置２１０によれば、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄ同士の結合または分離をするための電極結合分離手段が、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄのそれぞれに設けられており、検出電極結合回路２０５は電極結合分離手段から構成される。遠い位置に存在する被検出体を検出する場合、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄを電気的に結合して、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄの合計の静電容量を検出する。また、近い位置に存在する被検出体を検出する場合、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄを電気的に分離して、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄのそれぞれの静電容量を検出する。このように、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄを分離・結合することにより、検出可能距離を伸ばすと同時に近接座標の位置分解能を高めることができる。 As shown in FIG. 13, the input device 210 of the second conventional example includes a plurality of electrodes 202 a to 202 d provided on a base material 201, a detection electrode coupling circuit 205, a capacitance detection circuit 206, and a control circuit 204. And is configured. According to the input device 210 of the second conventional example, the electrode coupling / separating means for coupling or separating the plurality of electrodes 202a to 202d is provided in each of the plurality of electrodes 202a to 202d, and the detection electrode The coupling circuit 205 includes electrode coupling / separating means. When detecting an object to be detected present at a distant position, the plurality of electrodes 202a to 202d are electrically coupled to detect the total capacitance of the plurality of electrodes 202a to 202d. In addition, when detecting an object to be detected that is present at a close position, the plurality of electrodes 202a to 202d are electrically separated, and the capacitance of each of the plurality of electrodes 202a to 202d is detected. As described above, by separating / combining the plurality of electrodes 202a to 202d, it is possible to extend the detectable distance and simultaneously improve the position resolution of the close coordinates.
しかしながら、図１２に示す第１の従来例の入力装置１１０において、静電容量変化の閾値を小さくして検出可能距離をより大きくした場合、外部から侵入する電磁ノイズを検出し易くなってしまい誤検出が発生し易くなる。よって、大きな検出可能距離を実現することが困難である。 However, in the input device 110 of the first conventional example shown in FIG. 12, when the threshold value of the capacitance change is reduced and the detectable distance is increased, it becomes easier to detect electromagnetic noise entering from the outside, which is erroneous. Detection is likely to occur. Therefore, it is difficult to realize a large detectable distance.
また、図１３に示す第２の従来例の入力装置２１０は、複数の電極２０２ａ〜２０２ｄのそれぞれについて、結合または分離をするための電極結合分離手段を設ける必要があり、かつ、その全てを適切に制御する必要がある。そのため、複数の電極がさらに多く設けられている場合には、検出電極結合回路２０５及び静電容量検出回路２０６の回路構成の規模が大きくなり、また複数の電極２０２ａ〜２０２ｄの切り替え制御に複雑な制御が必要となる。よって、複数の電極が多数（例えば数１０から数１００以上）設けられている携帯電話機、スマートフォン、タブレットＰＣ等に適用することは困難である。 Further, in the input device 210 of the second conventional example shown in FIG. 13, it is necessary to provide electrode coupling / separating means for coupling or separating each of the plurality of electrodes 202a to 202d, and all of them are appropriate. Need to control. Therefore, when more electrodes are provided, the scale of the circuit configuration of the detection electrode coupling circuit 205 and the capacitance detection circuit 206 is increased, and the switching control of the electrodes 202a to 202d is complicated. Control is required. Therefore, it is difficult to apply to a mobile phone, a smartphone, a tablet PC, or the like in which a plurality of electrodes (for example, several tens to several hundreds or more) are provided.
本発明は、上記課題を解決して、誤検出を防止して入力位置を検出すると共に、簡便な構成により検出可能距離を大きくすることができる入力装置及びその検出方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an input device and a detection method thereof capable of detecting an input position while preventing erroneous detection and increasing a detectable distance with a simple configuration. To do.
本発明の入力装置は、基材と、前記基材に設けられた複数の電極と、前記電極に接続された引出配線と、前記基材の入力操作側に配置されたシールド層とを有し、前記シールド層は、前記引出配線と重なる位置において、前記電極のそれぞれの面積よりも大きい面積を有して設けられており、前記電極により静電容量を検出する第１の検出手段と、前記シールド層により静電容量を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段とを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする。 The input device of the present invention includes a base material, a plurality of electrodes provided on the base material, lead wires connected to the electrodes, and a shield layer disposed on the input operation side of the base material. The shield layer is provided with an area larger than the area of each of the electrodes at a position overlapping with the lead-out wiring, and the first detection means for detecting capacitance by the electrodes, It has 2nd detection means which detects an electrostatic capacitance with a shield layer, and the switching means which switches said 1st detection means and said 2nd detection means, It is characterized by the above-mentioned.
これによれば、被検出体が入力装置に接触または接触せずに近づいた際には、第１の検出手段により、複数の電極で検出された静電容量から被検出体の入力位置を検出可能である。このとき、外部から侵入する電磁ノイズはシールド層により遮蔽されるため、誤検出が抑制される。また、被検出体が入力装置から離れている場合には、第２の検出手段により、大きい面積を有するシールド層を静電容量検出用の電極として用いて、被検出体の接近を検出することができる。そして第１の検出手段と第２の検出手段とを切り替え手段により切り替えることで、被検出体の入力位置の検出と、被検出体の接近の検出とが可能となる。 According to this, when the detected object approaches or does not contact the input device, the first detection means detects the input position of the detected object from the capacitance detected by the plurality of electrodes. Is possible. At this time, electromagnetic noise entering from the outside is shielded by the shield layer, so that erroneous detection is suppressed. Further, when the detected object is away from the input device, the second detecting means detects the approach of the detected object using a shield layer having a large area as an electrode for capacitance detection. Can do. By switching between the first detection means and the second detection means by the switching means, it is possible to detect the input position of the detected object and to detect the approach of the detected object.
よって、大きな面積を有するシールド層を用いて検出可能距離を大きくすることができ、また、１つの切り替え手段により第１の検出手段と第２の検出手段とを切り替えるのみで制御可能であるため複雑な制御が不要である。したがって、誤検出を防止して入力位置を検出すると共に、簡便な構成により検出可能距離を大きくすることができる。 Therefore, the detectable distance can be increased by using a shield layer having a large area, and the control can be performed simply by switching between the first detection means and the second detection means by one switching means. Control is unnecessary. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection and detect the input position, and to increase the detectable distance with a simple configuration.
本発明の入力装置において、前記切り替え手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段とを所定の時間で交互に切り替えることが好ましい。これによれば、被検出体が入力装置に接触または接近した際の入力位置、及び被検出体が入力装置から離れている場合の被検出体の接近について、時分割することにより簡便な制御方法により検出することができる。 In the input device according to the aspect of the invention, it is preferable that the switching unit alternately switches the first detection unit and the second detection unit at a predetermined time. According to this, a simple control method by time-sharing the input position when the detected object comes into contact with or approaches the input device and the approach of the detected object when the detected object is away from the input device. Can be detected.
本発明の入力装置は、前記第１の検出手段により静電容量を検出する際に、前記シールド層は接地され、又は定電圧電源に接続され、前記第２の検出手段により静電容量を検出する際に、前記シールド層は検出回路に接続されることが好ましい。これによれば、シールド層の電位を安定させることでシールド層と引出配線との間に形成される静電容量が安定するため、第１の検出手段により静電容量を検出する際に、検出感度の低下や誤検出を防止することができる。 In the input device of the present invention, when the electrostatic capacity is detected by the first detecting means, the shield layer is grounded or connected to a constant voltage power source, and the electrostatic capacity is detected by the second detecting means. In doing so, the shield layer is preferably connected to a detection circuit. According to this, since the capacitance formed between the shield layer and the lead-out wiring is stabilized by stabilizing the potential of the shield layer, the detection is performed when the capacitance is detected by the first detection means. Sensitivity degradation and false detection can be prevented.
前記第２の検出手段において、前記シールド層及び前記電極により静電容量を検出することが好ましい。これによれば、シールド層及び電極の合計面積によって被検出体との間の静電容量が形成されるため、シールド層及び電極と被検出体との間の静電容量が大きくなり、第２の検出手段の検出可能距離をさらに大きくすることができる。 In the second detection means, it is preferable that a capacitance is detected by the shield layer and the electrode. According to this, since the capacitance between the object to be detected is formed by the total area of the shield layer and the electrode, the capacitance between the shield layer and the electrode and the object to be detected becomes large, and the second The detectable distance of the detecting means can be further increased.
本発明の入力装置において、前記シールド層は、電気的に分離された複数のシールド部を有して構成され、前記第２の検出手段において前記複数のシールド部のそれぞれによって静電容量を検出することが好適である。これによれば、被検出体が入力装置から離れている場合における被検出体の位置を検出することができる。 In the input device according to the aspect of the invention, the shield layer may include a plurality of electrically separated shield portions, and the second detection unit may detect capacitance by each of the plurality of shield portions. Is preferred. According to this, it is possible to detect the position of the detected object when the detected object is away from the input device.
本発明の入力装置の検出方法は、基材と、前記基材に設けられた複数の電極と、前記電極に接続された引出配線と、前記基材の入力操作側に配置されたシールド層とを有する入力装置の検出方法であって、複数の前記電極により静電容量を検出する第１の検出方法と、前記電極のそれぞれよりも大きい面積を有する前記シールド層により静電容量を検出する第２の検出方法とを有し、前記第１の検出方法と前記第２の検出方法とを切り替えることを特徴とする。 The input device detection method of the present invention includes a base material, a plurality of electrodes provided on the base material, lead wires connected to the electrodes, and a shield layer disposed on the input operation side of the base material. A first detection method for detecting capacitance by a plurality of the electrodes, and a first detection method for detecting capacitance by the shield layer having an area larger than each of the electrodes. And the second detection method is switched between the first detection method and the second detection method.
これによれば、被検出体が入力装置に接触または接近した際には、第１の検出方法により、複数の電極で検出された静電容量から被検出体の入力位置を検出可能である。また、被検出体が入力装置から離れている場合には、第２の検出方法により、大きい面積を有するシールド層を静電容量検出用の電極として用いて、被検出体の接近を検出することができる。そして第１の検出方法と第２の検出方法とを切り替えることで、被検出体の入力位置の検出と、被検出体の接近の検出とが可能となる。 According to this, when the detected object contacts or approaches the input device, the input position of the detected object can be detected from the capacitance detected by the plurality of electrodes by the first detection method. Further, when the detected object is away from the input device, the approach of the detected object is detected by using the shield layer having a large area as an electrode for capacitance detection by the second detection method. Can do. By switching between the first detection method and the second detection method, it is possible to detect the input position of the detection target and to detect the approach of the detection target.
よって、大きな面積を有するシールド層を用いて検出可能距離を大きくすることができ、また、１つの切り替え手段で検出手段を切り替えるのみで制御可能であるため複雑な制御が不要である。したがって、誤検出を防止して入力位置を検出すると共に、簡便な構成により検出可能距離を大きくすることができる。 Therefore, the detectable distance can be increased by using a shield layer having a large area, and complicated control is not necessary because the control can be performed only by switching the detection means with one switching means. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection and detect the input position, and to increase the detectable distance with a simple configuration.
本発明の入力装置の検出方法は、前記第１の検出方法と前記第２の検出方法とを所定の時間で交互に切り替えることが好適である。これによれば、入力位置の検出、及び被検出体の接近の検出について、時分割することにより簡便な制御方法により検出することができる。 In the input device detection method of the present invention, it is preferable that the first detection method and the second detection method are alternately switched at a predetermined time. According to this, the detection of the input position and the detection of the approach of the detected object can be detected by a simple control method by time division.
前記第２の検出方法において、前記シールド層及び前記電極により静電容量を検出することが好適である。これによれば、シールド層及び電極の合計面積によって被検出体との間の静電容量が形成されるため、第２の検出方法における検出可能距離をさらに大きくすることができる。 In the second detection method, it is preferable that a capacitance is detected by the shield layer and the electrode. According to this, since the electrostatic capacitance between the object to be detected is formed by the total area of the shield layer and the electrode, the detectable distance in the second detection method can be further increased.
本発明の入力装置の検出方法は、前記第１の検出方法において、前記シールド層を接地し、又は定電圧電源に接続し、前記第２の検出方法において、前記シールド層を検出回路に接続することが好適である。これによれば、第１の検出方法において、シールド層のシールド効果により電磁ノイズの侵入を抑制して、検出感度の低下や誤検出を防止することができる。 In the detection method of the input device according to the present invention, in the first detection method, the shield layer is grounded or connected to a constant voltage power source, and in the second detection method, the shield layer is connected to a detection circuit. Is preferred. According to this, in the 1st detection method, the penetration | invasion of electromagnetic noise can be suppressed with the shielding effect of a shield layer, and the fall of detection sensitivity and a misdetection can be prevented.
本発明の入力装置の検出方法において、前記シールド層は、電気的に分離された複数のシールド部を有して構成され、前記第２の検出方法において前記複数のシールド部のそれぞれの静電容量を検出することが好適である。これによれば、被検出体が入力装置から離れている場合における被検出体の位置を検出することができる。 In the input device detection method of the present invention, the shield layer is configured to include a plurality of electrically separated shield portions, and in the second detection method, the respective capacitances of the plurality of shield portions. Is preferably detected. According to this, it is possible to detect the position of the detected object when the detected object is away from the input device.
本発明の入力装置及びその検出方法によれば、誤検出を防止して入力位置を検出すると共に、簡便な構成により検出可能距離を大きくすることができる。 According to the input device and the detection method of the present invention, it is possible to prevent erroneous detection and detect an input position, and to increase the detectable distance with a simple configuration.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態について説明する。なお、各図面の寸法は適宜変更して示す。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the dimension of each drawing is changed and shown suitably.
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における入力装置の分解斜視図である。図２は、本実施形態の入力装置を構成する複数の電極及び引出配線の平面図である。図３は本実施形態の入力装置を構成する上部シールド層の平面図である。また、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線の位置で切断して矢印方向から見たときの入力装置の部分拡大断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view of the input device according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of a plurality of electrodes and lead wires constituting the input device of this embodiment. FIG. 3 is a plan view of the upper shield layer constituting the input device of the present embodiment. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the input device as viewed from the direction of the arrow cut along the line IV-IV in FIG.
図１に示すように、本実施形態の入力装置１は、第１の基材２１と、第１の基材２１の上方に配置された第２の基材３１と、第１の基材２１の下方に配置された第３の基材４１とを有して構成される。さらに、第２の基材３１の上方には表面パネル１１が設けられている。図４に示すように第１の基材２１、第２の基材３１、第３の基材４１、及び表面パネル１１は、粘着層１７、１８、１９を介して貼り合わされている。 As shown in FIG. 1, the input device 1 of the present embodiment includes a first base material 21, a second base material 31 disposed above the first base material 21, and a first base material 21. And a third base material 41 disposed below the first base material 41. Further, the surface panel 11 is provided above the second base material 31. As shown in FIG. 4, the first base material 21, the second base material 31, the third base material 41, and the surface panel 11 are bonded together via adhesive layers 17, 18, and 19.
本実施形態において、表面パネル１１は透光性のガラス材料又は透光性樹脂材料を用いて平板状に形成されている。表面パネル１１の裏面側には、着色された加飾層１２が設けられており、加飾層１２は、表面パネル１１の外周部において額縁状に形成されている。入力装置１において、加飾層１２と重なる領域は非入力領域１６であり、加飾層１２によって囲まれた領域が入力操作を行う入力領域１５である。操作者は、指などの被検出体を表面パネル１１の入力面１１ａに接触させて、又は接触させずに近づけた状態で入力操作を行うことができる。 In the present embodiment, the front panel 11 is formed in a flat plate shape using a translucent glass material or a translucent resin material. A colored decorative layer 12 is provided on the back side of the front panel 11, and the decorative layer 12 is formed in a frame shape at the outer peripheral portion of the front panel 11. In the input device 1, a region overlapping with the decoration layer 12 is a non-input region 16, and a region surrounded by the decoration layer 12 is an input region 15 where an input operation is performed. The operator can perform an input operation in a state in which a detection target such as a finger is brought into contact with or close to the input surface 11a of the front panel 11.
図２に示すように、第１の基材２１の入力領域１５には、複数の電極２２が配置されている。複数の電極２２は、それぞれ矩形状に形成されており、Ｘ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向において間隔を設けて配列される。複数の電極２２とグラウンド層（図示しない）との間にはそれぞれ静電容量が形成されており、操作者が入力操作を行う際に、指などの被検出体と、入力位置における電極２２との間に静電容量が形成される。入力操作の際、電極２２とグラウンド層との間の静電容量と、電極２２と被検出体との間の静電容量との合計の静電容量が検出されて、この静電容量変化により入力位置情報が検出される。 As shown in FIG. 2, a plurality of electrodes 22 are arranged in the input region 15 of the first base material 21. The plurality of electrodes 22 are each formed in a rectangular shape, and are arranged at intervals in the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction. Capacitances are respectively formed between the plurality of electrodes 22 and a ground layer (not shown), and when an operator performs an input operation, a detected object such as a finger and the electrode 22 at the input position A capacitance is formed between the two. During the input operation, the total capacitance of the capacitance between the electrode 22 and the ground layer and the capacitance between the electrode 22 and the object to be detected is detected. Input position information is detected.
図２に示すように、複数の電極２２のそれぞれに引出配線２７が接続されている。引出配線２７は、入力領域１５において複数の電極２２同士の間を引き回されており、入力領域１５から非入力領域１６に延在する。そして、複数の引出配線２７は非入力領域１６において並行に配置されて、第１の接続端子２８に接続される。第１の接続端子２８は、図１に示す外部のフレキシブルプリント基板４９に接続されて、入力位置情報が外部回路へ伝達される。 As shown in FIG. 2, a lead wiring 27 is connected to each of the plurality of electrodes 22. The lead wiring 27 is routed between the plurality of electrodes 22 in the input region 15, and extends from the input region 15 to the non-input region 16. The plurality of lead wires 27 are arranged in parallel in the non-input region 16 and connected to the first connection terminal 28. The first connection terminal 28 is connected to the external flexible printed circuit board 49 shown in FIG. 1, and input position information is transmitted to an external circuit.
本実施形態の入力装置１において、第１の基材２１は、フィルム状の樹脂材料を用いて形成される。例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性樹脂材料が用いられる。複数の電極２２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、スパッタや蒸着等の薄膜法により形成される。また、複数の電極２２は、Ａｇナノワイヤ、Ａｇナノチューブ、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴのいずれかを有するインクを用いて印刷法により形成することも可能である。引出配線２７は、入力領域１５において操作者から視認されないように、電極２２と同じ透明導電材料を用いて形成されている。非入力領域１６に配置された引出配線２７には、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料を用いることができる。 In the input device 1 of the present embodiment, the first base material 21 is formed using a film-like resin material. For example, translucent resin materials such as polycarbonate resin (PC), polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene naphthalate resin (PEN), cyclic polyolefin (COP), and polymethyl methacrylate resin (PMMA) are used. The plurality of electrodes 22 are formed using a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), SnO 2 , or ZnO, and are formed by a thin film method such as sputtering or vapor deposition. The plurality of electrodes 22 can also be formed by a printing method using ink having any of Ag nanowires, Ag nanotubes, carbon nanotubes, and PEDOT. The lead wiring 27 is formed using the same transparent conductive material as that of the electrode 22 so as not to be visually recognized by the operator in the input region 15. A metal material such as Cu, Ag, or Au can be used for the lead-out wiring 27 arranged in the non-input region 16.
なお、電極２２の形状や配置、又は引出配線２７の引出方法は、図２に示すものに限定されない。電極２２が菱形形状、多角形状で形成された構成や、引出配線２７が各電極２２から異なる方向へ引き出される構成であっても、本発明を適用できる。 Note that the shape and arrangement of the electrodes 22 or the method of extracting the extraction wiring 27 is not limited to that shown in FIG. The present invention can also be applied to a configuration in which the electrode 22 is formed in a rhombus shape or a polygonal shape, or a configuration in which the lead wiring 27 is drawn out from each electrode 22 in different directions.
図３に示すように、第２の基材３１には上部シールド層３２が設けられている。上部シールド層３２は、第２の基材３１の非入力領域１６において額縁状に設けられており、第１の基材２１の非入力領域１６に配置された引出配線２７と重なる位置に設けられている。また、図３及び図４に示すように、入力領域１５の上部シールド層３２は、引出配線２７と重なる位置に設けられるとともに、電極２２と重なる位置には開口部３３が設けられている。つまり、開口部３３が設けられていない部分の上部シールド層３２は、格子状に設けられている。上部シールド層３２は、電極２２及び引出配線２７よりも入力面１１ａ側に、すなわち入力操作側に設けられているため、電磁ノイズが入力面１１ａ側から侵入した場合に、上部シールド層３２により電磁ノイズが遮蔽されて入力装置１の誤検出の発生を防止できる。また、指等が近づいたときに静電容量の変化を引出配線２７が検知しないように防止できる。 As shown in FIG. 3, the second base material 31 is provided with an upper shield layer 32. The upper shield layer 32 is provided in a frame shape in the non-input area 16 of the second base material 31, and is provided at a position overlapping the lead-out wiring 27 disposed in the non-input area 16 of the first base material 21. ing. As shown in FIGS. 3 and 4, the upper shield layer 32 of the input region 15 is provided at a position that overlaps the lead-out wiring 27, and an opening 33 is provided at a position that overlaps the electrode 22. That is, the upper shield layer 32 where the opening 33 is not provided is provided in a lattice shape. Since the upper shield layer 32 is provided on the input surface 11a side of the electrode 22 and the lead-out wiring 27, that is, on the input operation side, when the electromagnetic noise enters from the input surface 11a side, It is possible to prevent the erroneous detection of the input device 1 by blocking the noise. Further, it is possible to prevent the lead-out wiring 27 from detecting a change in capacitance when a finger or the like approaches.
また、図１に示すように、第１の基材２１の下方に配置された第３の基材４１には、下部シールド層４２が設けられている。下部シールド層４２は、液晶ディスプレイなどの表示装置（図示しない）からの電磁ノイズを遮蔽するために設けられており、第３の基材４１の全面に設けられる。なお、上部シールド層３２及び下部シールド層４２は、グラウンドに接地する、若しくは所定の電位にするために、それぞれ第２の接続端子３８、第３の接続端子４８を介してフレキシブルプリント基板４９に接続される。 Further, as shown in FIG. 1, a lower shield layer 42 is provided on the third base material 41 disposed below the first base material 21. The lower shield layer 42 is provided to shield electromagnetic noise from a display device (not shown) such as a liquid crystal display, and is provided on the entire surface of the third base material 41. The upper shield layer 32 and the lower shield layer 42 are connected to the flexible printed board 49 via the second connection terminal 38 and the third connection terminal 48, respectively, in order to be grounded to a ground or to have a predetermined potential. Is done.
上部シールド層３２及び下部シールド層４２は、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電材料を用いて、スパッタや蒸着などの薄膜法により形成される。また、Ａｇナノワイヤ、Ａｇナノチューブ、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴのいずれかを有するインクを用いて印刷法により形成することも可能である。また、図１に示すように、非入力領域１６の上部シールド層３２及び下部シールド層４２には、導電性の高い金属層３２ａ、金属層４２ａを用いてシールド効果を高めることもできる。なお、非入力領域１６には加飾層１２が設けられているため、金属層３２ａ及び金属層４２ａが操作者から視認されることがない。 The upper shield layer 32 and the lower shield layer 42 are formed by a thin film method such as sputtering or vapor deposition using a transparent conductive material such as ITO, SnO 2 , or ZnO. Moreover, it is also possible to form by the printing method using the ink which has either Ag nanowire, Ag nanotube, a carbon nanotube, and PEDOT. Further, as shown in FIG. 1, the shielding effect can be enhanced by using a metal layer 32a and a metal layer 42a having high conductivity for the upper shield layer 32 and the lower shield layer 42 in the non-input region 16. In addition, since the decoration layer 12 is provided in the non-input area 16, the metal layer 32a and the metal layer 42a are not visually recognized by the operator.
図５は、本実施形態の入力装置の検出手段の構成を説明するためのブロック図である。本実施形態の入力装置１は、上述した複数の電極２２により静電容量を検出する第１の検出手段５３と、上部シールド層３２により静電容量を検出する第２の検出手段５４と、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とを切り替える切り替え手段５２とを有する。 FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the detection means of the input device of this embodiment. The input device 1 according to the present embodiment includes a first detection unit 53 that detects capacitance using the plurality of electrodes 22 described above, a second detection unit 54 that detects capacitance using the upper shield layer 32, And a switching means 52 for switching between the first detecting means 53 and the second detecting means 54.
第１の検出手段５３は、指などの被検出体が表面パネル１１の入力面１１ａに接触、又は接触させずに近づけた状態（例えば入力面１１ａと被検出体との距離が０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の状態）において、複数の電極２２を個別に切り替えて個別の静電容量を検出して、被検出体の入力領域１５内の入力位置を検出する。 The first detection means 53 is a state in which a detection object such as a finger is in contact with or close to the input surface 11a of the front panel 11 (for example, the distance between the input surface 11a and the detection object is about 0 mm to 20 mm). In this state, the plurality of electrodes 22 are individually switched to detect individual capacitances, and the input position in the input area 15 of the detected object is detected.
図４に示すように、上部シールド層３２は、引出配線２７よりも入力面１１ａ側において引出配線２７と重なる位置に配置される。よって、第１の検出手段５３で複数の電極２２により静電容量を検出する際に、上部シールド層３２により、外部から侵入する電磁ノイズを遮蔽して引出配線２７に電磁ノイズが重畳することを防止できるため、電磁ノイズに起因する誤検出が防止される。また、指等が近づいたときに静電容量の変化を引出配線２７が検知しないように防止できる。 As shown in FIG. 4, the upper shield layer 32 is disposed at a position overlapping the lead-out wiring 27 on the input surface 11 a side with respect to the lead-out wiring 27. Therefore, when the first detection means 53 detects the electrostatic capacitance with the plurality of electrodes 22, the upper shield layer 32 shields electromagnetic noise entering from the outside and superimposes the electromagnetic noise on the lead-out wiring 27. Since it can prevent, the false detection resulting from electromagnetic noise is prevented. Further, it is possible to prevent the lead-out wiring 27 from detecting a change in capacitance when a finger or the like approaches.
また、図５に示すように、第１の検出手段５３において複数の電極２２により静電容量を検出する際に、上部シールド層３２は接地され、又は定電圧電源５６に接続される。上部シールド層３２を所定の電位に制御することで、引出配線２７と上部シールド層３２との間に発生する静電容量を所定の値に制御することができる。引出配線２７において形成される静電容量は、入力操作の検出に寄与しない静電容量成分である。よって、引出配線２７と上部シールド層３２との間に形成される静電容量を所定の値に制御することで、電極２２の検出感度を効果的に向上させることができ、第１の検出手段５３における検出感度を向上させることができる。なお、図５では上部シールド層３２は定電圧電源５６に接続されているが、これに限られず、第１の検出手段５３において上部シールド層３２を接地することも可能である。 Further, as shown in FIG. 5, when the first detection means 53 detects the capacitance with the plurality of electrodes 22, the upper shield layer 32 is grounded or connected to a constant voltage power source 56. By controlling the upper shield layer 32 to a predetermined potential, the capacitance generated between the lead-out wiring 27 and the upper shield layer 32 can be controlled to a predetermined value. The capacitance formed in the lead wiring 27 is a capacitance component that does not contribute to the detection of the input operation. Therefore, the detection sensitivity of the electrode 22 can be effectively improved by controlling the capacitance formed between the lead-out wiring 27 and the upper shield layer 32 to a predetermined value, and the first detection means. The detection sensitivity at 53 can be improved. In FIG. 5, the upper shield layer 32 is connected to the constant voltage power source 56. However, the present invention is not limited to this, and the first detection means 53 can also ground the upper shield layer 32.
第２の検出手段５４は、指などの被検出体が入力装置１の入力面１１ａから離れている場合（例えば、入力面１１ａと被検出体との距離が１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度の状態）には、上部シールド層３２を静電容量検出用の電極として用いて、被検出体の接近を検出することができる。図２及び図３に示すように、上部シールド層３２の合計面積は、複数の電極２２のぞれぞれの面積に比べて大きいため、被検出体と上部シールド層３２との間に比較的大きな静電容量が形成される。よって、被検出体が離れている場合であっても、上部シールド層３２により静電容量を良好に検出して、検出可能距離を大きくすることができる。 The second detection unit 54 is configured such that a detected object such as a finger is separated from the input surface 11a of the input device 1 (for example, a state where the distance between the input surface 11a and the detected object is about 100 mm to 200 mm). The approach of the detection target can be detected using the upper shield layer 32 as an electrode for capacitance detection. As shown in FIGS. 2 and 3, since the total area of the upper shield layer 32 is larger than the area of each of the plurality of electrodes 22, the relative area between the object to be detected and the upper shield layer 32 is relatively small. A large capacitance is formed. Therefore, even when the object to be detected is separated, the upper shield layer 32 can detect the capacitance well and increase the detectable distance.
なお、上部シールド層３２を検出用電極として兼用せずに、被検出体が離れている場合の被検出体の接近を複数の電極２２によって検出する為には、複数の電極２２と被検出体との間の静電容量が非常に小さいため、第１の検出手段５３における検出の閾値を小さくする必要がある。その場合、外部から侵入する電磁ノイズなどの静電容量変化と被検出体の接近による静電容量変化とが区別できず、誤動作や誤検出が多発するおそれがある。本実施形態では、大きい面積を有する上部シールド層３２を静電容量検出用電極として用いるため、静電容量検出の閾値を小さくすることなく被検出体の接近を検出可能であるため、誤動作や誤検出の発生が抑制される。 In order to detect the approach of the detected object when the detected object is separated without using the upper shield layer 32 as the detection electrode, the plurality of electrodes 22 and the detected object are used. Since the capacitance between and the first detection means 53 is very small, it is necessary to reduce the detection threshold value. In this case, it is not possible to distinguish between a change in capacitance such as electromagnetic noise entering from the outside and a change in capacitance due to the approach of the detection target, and there is a possibility that malfunctions and detection errors occur frequently. In this embodiment, since the upper shield layer 32 having a large area is used as the capacitance detection electrode, the approach of the detection target can be detected without reducing the capacitance detection threshold value. The occurrence of detection is suppressed.
図５に示すように、第１の検出手段５３及び第２の検出手段５４により検出された静電容量は、検出回路５５を介して、それぞれ第１の出力、第２の出力として出力される。 As shown in FIG. 5, the capacitances detected by the first detection means 53 and the second detection means 54 are output as a first output and a second output, respectively, via the detection circuit 55. .
そして、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とは、切り替え手段５２によって切り替えられ、被検出体の入力位置の検出と、被検出体の接近の検出とが可能となる。 Then, the first detection means 53 and the second detection means 54 are switched by the switching means 52, and the detection of the input position of the detected object and the detection of the approach of the detected object are possible.
図６は、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４との切り替え方法を説明するためのグラフである。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、検出回路５５で検出される静電容量と時間の関係を示す。本実施形態において、図６（ａ）に示すように、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とは切り替え手段５２によって所定の時間ｔ１、ｔ２で交互に切り替えられる。このように、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とを時分割することにより、被検出体が入力装置１に接触または接近した際の入力位置の検出、及び被検出体が入力装置１から離れている場合の被検出体の接近の検出について、簡便な制御方法で検出することができる。 FIG. 6 is a graph for explaining a switching method between the first detection means 53 and the second detection means 54. 6A and 6B show the relationship between the capacitance detected by the detection circuit 55 and time. In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the first detection means 53 and the second detection means 54 are alternately switched by the switching means 52 at predetermined times t 1 and t 2 . In this way, the first detection means 53 and the second detection means 54 are time-shared to detect the input position when the detected object contacts or approaches the input device 1 and the detected object is input. About the detection of the approach of the to-be-detected object in the case of being away from the apparatus 1, it can detect with a simple control method.
なお、図６（ａ）に示すように、第１の検出手段５３の検出時間ｔ１と第２の検出手段５４の検出時間ｔ２は等しい時間（ｔ１＝ｔ２）で切り替えられているが、これに限定されない。入力位置の検出精度を向上させる場合にはｔ１＞ｔ２とし、被検出体が離れている場合の被検出体の接近の検出を重視する場合はｔ１＜ｔ２とすることも可能である。なお、図５に示すように、切り替え手段５２には制御回路５１が接続されており、切り替え手段５２の切り替えのタイミングは制御回路５１によって制御される。 Incidentally, as shown in FIG. 6 (a), the detection time t 1 of the first detecting means 53 detects the time t 2 of the second detection means 54 are switched in a time equal (t 1 = t 2) However, it is not limited to this. If the detection accuracy of the input position is improved, t 1 > t 2 can be set, and t 1 <t 2 can be set if importance is attached to detection of the approach of the detected object when the detected object is separated. is there. As shown in FIG. 5, a control circuit 51 is connected to the switching means 52, and the switching timing of the switching means 52 is controlled by the control circuit 51.
第１の検出手段５３と第２の検出手段５４との切り替え方法は、時分割により切り替える方法に限定されない。図６（ｂ）は切り替え方法の変形例を示すグラフである。本変形例の切り替え方法においては、静電容量値Ｃ１、Ｃ２を閾値として第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とが切り替えられる。 The switching method between the first detection unit 53 and the second detection unit 54 is not limited to the method of switching by time division. FIG. 6B is a graph showing a modification of the switching method. In the switching method of this modification, the first detection means 53 and the second detection means 54 are switched using the capacitance values C 1 and C 2 as threshold values.
図６（ｂ）に示すように、第２の検出手段５４において指などの被検出体の接近を検出する際に、入力装置１の入力面１１ａに被検出体が近づくに従い、静電容量が大きくなっていく。そして、所定の閾値Ｃ２以上になった場合には、操作者が入力操作を行うと判断して、第２の検出手段５４から第１の検出手段５３に切り替えられる。同様に、第１の検出手段５３により静電容量を検出する際において、所定の閾値Ｃ１以下になった場合には、操作者が入力操作を中断して被検出体を入力面１１ａから離したと判断して第２の検出手段５４に切り替える。 As illustrated in FIG. 6B, when the second detection unit 54 detects the approach of a detected object such as a finger, the capacitance increases as the detected object approaches the input surface 11 a of the input device 1. It gets bigger. When it reaches a predetermined threshold value C 2 or more, the operator is determined to make the entry operation is switched from the second detecting means 54 to the first detecting means 53. Similarly, in case of detecting the electrostatic capacitance by the first detection means 53, when it becomes a predetermined threshold value C 1 below, interrupts the input operation by the operator away from the input surface 11a of the object to be detected It is determined that the second detection unit 54 is selected.
このように所定の静電容量値Ｃ１、Ｃ２を閾値として、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とを切り替えることにより、指などの被検出体が入力装置１の入力面１１ａから離れている場合の被検出体の接近と、被検出体を入力面１１ａに接触させ又は近づけた場合の入力位置とを適切に判断して切り替えることができる。よって、図６（ａ）に示す切り替え方法と比較して、それぞれの検出手段で時間的に連続して検出可能であるため、より高精度な検出が可能である。 In this way, by switching between the first detection means 53 and the second detection means 54 using the predetermined capacitance values C 1 and C 2 as threshold values, the detected object such as a finger can be input on the input surface of the input device 1. It is possible to appropriately switch between the approach of the detected object when it is away from 11a and the input position when the detected object is in contact with or close to the input surface 11a. Therefore, as compared with the switching method shown in FIG. 6A, each detection unit can detect continuously in time, so that detection with higher accuracy is possible.
以上のように本実施形態の入力装置１によれば、大きな面積を有する上部シールド層３２を用いて検出可能距離を大きくすることができ、また、１つの切り替え手段５２で第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とを切り替えて制御可能であるため複雑な制御が不要である。 As described above, according to the input device 1 of the present embodiment, the detectable distance can be increased by using the upper shield layer 32 having a large area, and the first detection unit 53 can be achieved by one switching unit 52. And the second detection means 54 can be switched and controlled, so that complicated control is unnecessary.
また、本実施形態において、上部シールド層３２は、第１の検出手段５３において複数の電極２２により静電容量を検出する際には、定電圧電源５６に接続される。そして、第２の検出手段５４により静電容量を検出する際に、上部シールド層３２は検出回路５５に電気的に接続される。これにより、第１の検出手段５３により静電容量を検出する際に、上部シールド層３２のシールド効果により電磁ノイズの侵入を抑制して、検出感度の低下や誤検出を防止することができる。また、指等が近づいたときに静電容量の変化を引出配線２７が検知しないように防止できる。 In the present embodiment, the upper shield layer 32 is connected to the constant voltage power source 56 when the first detection means 53 detects the capacitance with the plurality of electrodes 22. The upper shield layer 32 is electrically connected to the detection circuit 55 when the second detection means 54 detects the capacitance. Thereby, when detecting the electrostatic capacity by the first detection means 53, the intrusion of electromagnetic noise can be suppressed by the shielding effect of the upper shield layer 32, and the detection sensitivity can be prevented from being lowered or erroneously detected. Further, it is possible to prevent the lead-out wiring 27 from detecting a change in capacitance when a finger or the like approaches.
したがって、本実施形態の入力装置１によれば、誤検出を防止して入力位置を検出すると共に、簡便な構成により検出可能距離を大きくすることができる。 Therefore, according to the input device 1 of the present embodiment, it is possible to prevent erroneous detection and detect the input position, and to increase the detectable distance with a simple configuration.
図７は、本実施形態の第１の変形例の入力装置における検出手段を説明するためのブロック図である。図７に示すように、第１の変形例の入力装置２は、第２の検出手段５８において上部シールド層３２及び複数の電極２２により静電容量を検出することが可能である。これによれば、上部シールド層３２及び電極２２の合計面積によって静電容量が形成されるため、指などの被検出体が入力装置２の入力面１１ａから離れている場合であっても、上部シールド層３２及び複数の電極２２により検出される静電容量を大きくすることができる。よって、第２の検出手段５８の検出可能距離をさらに大きくすることができる。 FIG. 7 is a block diagram for explaining detection means in the input device according to the first modification of the present embodiment. As shown in FIG. 7, the input device 2 of the first modified example can detect the capacitance by the upper shield layer 32 and the plurality of electrodes 22 in the second detection means 58. According to this, since the electrostatic capacitance is formed by the total area of the upper shield layer 32 and the electrode 22, even if the detected object such as a finger is separated from the input surface 11 a of the input device 2, The capacitance detected by the shield layer 32 and the plurality of electrodes 22 can be increased. Therefore, the detectable distance of the second detection means 58 can be further increased.
図８は、本実施形態の第２の変形例の入力装置を構成する上部シールド層の平面図である。図８に示すように、第２の変形例の入力装置３は、上部シールド層３２が複数に分割されている点で異なる。本変形例では、上部シールド層３２は、互いに電気的に分離された、第１のシールド部３４、第２のシールド部３５、第３のシールド部３６、第４のシールド部３７を有して構成される。 FIG. 8 is a plan view of the upper shield layer constituting the input device of the second modification of the present embodiment. As shown in FIG. 8, the input device 3 of the second modification is different in that the upper shield layer 32 is divided into a plurality of parts. In the present modification, the upper shield layer 32 includes a first shield part 34, a second shield part 35, a third shield part 36, and a fourth shield part 37 that are electrically separated from each other. Composed.
第２の検出手段５４において、指などの被検出体の接近を検出する際に、複数のシールド部３４〜３７のそれぞれによって静電容量が検出される。これにより、被検出体が入力装置３から離れている場合における被検出体の位置を検出することができる。よって、ジェスチャー入力等の多様な入力操作が可能である。なお、本変形例の入力装置３では、上部シールド層３２を４分割しているが、分割する数、各シールド部の面積等は適宜変更できる。 When the second detection unit 54 detects the approach of a detection target such as a finger, the capacitance is detected by each of the plurality of shield portions 34 to 37. Thereby, the position of the detected object when the detected object is away from the input device 3 can be detected. Therefore, various input operations such as gesture input are possible. In the input device 3 of the present modification, the upper shield layer 32 is divided into four parts, but the number of divisions, the area of each shield part, and the like can be appropriately changed.
図９は、本実施形態の第３の変形例の入力装置の部分拡大断面図である。図９に示すように、第３の変形例の入力装置４は、第２の基材３１が設けられていない点で異なる。本変形例では上部シールド層３２は表面パネル１１の裏面に形成されている。このような態様であっても、大きい面積を有する上部シールド層３２を静電容量検出用電極として用いることができ、第２の検出手段５４において上部シールド層３２により静電容量を検出することができる。 FIG. 9 is a partial enlarged cross-sectional view of an input device according to a third modification of the present embodiment. As shown in FIG. 9, the input device 4 of the third modification is different in that the second base material 31 is not provided. In the present modification, the upper shield layer 32 is formed on the back surface of the front panel 11. Even in such an aspect, the upper shield layer 32 having a large area can be used as the capacitance detection electrode, and the second detection means 54 can detect the capacitance by the upper shield layer 32. it can.
また、上部シールド層３２を設ける位置は、適宜変更することができ、第１の基材２１及び引出配線２７の上に絶縁層を介して設けることも可能である。 The position where the upper shield layer 32 is provided can be changed as appropriate, and can be provided on the first base material 21 and the lead-out wiring 27 via an insulating layer.
＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態の入力装置の平面図であり、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線で切断して矢印方向から見たときの入力装置の部分拡大断面図である。図１０に示すように本実施形態の入力装置５は、複数の第１の電極６２及び複数の第２の電極６３を有している。Ｘ１−Ｘ２方向において複数の第１の電極６２がブリッジ部６４を介して接続されており、Ｙ１−Ｙ２方向において複数の第２の電極６３が接続部６５を介して接続されている。図１１に示すように、ブリッジ部６４は、絶縁層６６を介して接続部６５に跨がって設けられており、隣り合う第１の電極６２、６２同士を接続する。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is a plan view of the input device according to the second embodiment, and FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of the input device as viewed from the direction of the arrow cut along the line XI-XI in FIG. As shown in FIG. 10, the input device 5 of this embodiment includes a plurality of first electrodes 62 and a plurality of second electrodes 63. A plurality of first electrodes 62 are connected via a bridge portion 64 in the X1-X2 direction, and a plurality of second electrodes 63 are connected via a connection portion 65 in the Y1-Y2 direction. As shown in FIG. 11, the bridge portion 64 is provided across the connection portion 65 via the insulating layer 66 and connects the adjacent first electrodes 62 and 62 to each other.
本実施形態において、引出配線６７は、第１の電極６２及び第２の電極６３のそれぞれに電気的に接続されて、第１の基材６１の非入力領域１６を引き回されている。そして、図１０及び図１１に示すように、引出配線６７と重なる位置に上部シールド層７２が配置されている。上部シールド層７２は、非入力領域１６に重なる位置に設けられており、入力領域１５を囲む枠状に配置されている。 In the present embodiment, the lead wiring 67 is electrically connected to each of the first electrode 62 and the second electrode 63, and is routed through the non-input region 16 of the first base 61. Then, as shown in FIGS. 10 and 11, the upper shield layer 72 is disposed at a position overlapping the lead wiring 67. The upper shield layer 72 is provided at a position overlapping the non-input area 16 and is arranged in a frame shape surrounding the input area 15.
このような態様であっても、図５及び図６と同様に第１の検出手段５３及び第２の検出手段５４により被検出体を検出することができる。第１の検出手段５３は、第１の電極６２及び第２の電極６３により静電容量の検出を行い、指などの被検出体が入力装置５の入力面１１ａに接触し、又は接触せずに近づいたときの入力位置を検出する。また、指などの被検出体が入力装置５の入力面１１ａから離れている場合（例えば、入力面１１ａと被検出体との距離が１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度の状態）において、第２の検出手段５４により上部シールド層７２を静電容量検出用の電極として用いて、被検出体の接近を検出することができる。 Even in such an aspect, the detection target can be detected by the first detection means 53 and the second detection means 54 as in FIGS. The first detection means 53 detects the capacitance by the first electrode 62 and the second electrode 63, and the detected object such as a finger contacts or does not contact the input surface 11 a of the input device 5. Detects the input position when approaching. In addition, when the detection object such as a finger is separated from the input surface 11a of the input device 5 (for example, the distance between the input surface 11a and the detection object is about 100 mm to 200 mm), the second detection unit 54. By using the upper shield layer 72 as an electrode for capacitance detection, the approach of the detection target can be detected.
そして、第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とは、切り替え手段５２によって切り替えられ、被検出体の入力位置の検出と、被検出体の接近の検出とが可能となる。 Then, the first detection means 53 and the second detection means 54 are switched by the switching means 52, and the detection of the input position of the detected object and the detection of the approach of the detected object are possible.
図１０に示すように、本実施形態においても上部シールド層７２の合計面積は、第１の電極６２及び第２の電極６３の個々の面積に比べて大きいため、被検出体と上部シールド層７２との間に比較的大きな静電容量が形成される。よって、被検出体が離れている場合であっても、上部シールド層７２により静電容量を良好に検出して、検出可能距離を大きくすることができる。この場合、上部シールド層７２は加飾層１２と重なるため、透明である必要は無い。また、上部シールド層７２を加飾層１２の代わりに用いることもできる。 As shown in FIG. 10, the total area of the upper shield layer 72 is also larger than the individual areas of the first electrode 62 and the second electrode 63 in this embodiment. A relatively large capacitance is formed between the two. Therefore, even when the object to be detected is separated, the upper shield layer 72 can satisfactorily detect the capacitance and increase the detectable distance. In this case, since the upper shield layer 72 overlaps the decorative layer 12, it need not be transparent. Further, the upper shield layer 72 can be used instead of the decorative layer 12.
また、第１の検出手段５３において第１の電極６２及び第２の電極６３により静電容量の検出を行う際には、上部シールド層７２は接地され、又は定電圧電源５６に接続される。これにより、上部シールド層７２の電位を制御して上部シールド層７２と引出配線６７との間の静電容量の変動を抑制することができるため、入力装置５の誤動作や誤検出の発生が抑制される。 In addition, when the first detection unit 53 detects the capacitance using the first electrode 62 and the second electrode 63, the upper shield layer 72 is grounded or connected to the constant voltage power source 56. As a result, the potential of the upper shield layer 72 can be controlled to suppress the variation in the capacitance between the upper shield layer 72 and the lead-out wiring 67, so that the malfunction and detection of the input device 5 are suppressed. Is done.
以上のように本実施形態の入力装置５においても、大きな面積を有する上部シールド層７２を用いて検出可能距離を大きくすることができ、また、１つの切り替え手段５２で第１の検出手段５３と第２の検出手段５４とを切り替えて制御可能であるため複雑な制御が不要である。したがって、誤検出を防止して入力位置を検出すると共に、簡便な構成により検出可能距離を大きくすることができる。 As described above, also in the input device 5 according to the present embodiment, the detectable distance can be increased by using the upper shield layer 72 having a large area, and the first detection unit 53 can be combined with one switching unit 52. Since the second detection means 54 can be switched and controlled, complicated control is unnecessary. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection and detect the input position, and to increase the detectable distance with a simple configuration.
１、２、３、４、５ 入力装置
１１ 表面パネル
１１ａ 入力面
１５ 入力領域
１６ 非入力領域
２１、６１ 第１の基材
２２ 電極
２７、６７ 引出配線
３１、７１ 第２の基材
３２、７２ 上部シールド層
３２ａ、７２ａ 金属層
３３ 開口部
３４〜３７ 第１〜第４のシールド部
４１ 第３の基材
４２ 下部シールド層
５１ 制御回路
５２ 切り替え手段
５３ 第１の検出手段
５４、５８ 第２の検出手段
５５ 検出回路
５６ 定電圧電源
６２ 第１の電極
６３ 第２の電極
６４ ブリッジ部
1, 2, 3, 4, 5 Input device 11 Front panel 11a Input surface 15 Input area 16 Non-input area 21, 61 First base material 22 Electrode 27, 67 Lead wiring 31, 71 Second base material 32, 72 Upper shield layer 32a, 72a Metal layer 33 Opening 34-37 First to fourth shield part 41 Third base material 42 Lower shield layer 51 Control circuit 52 Switching means 53 First detection means 54, 58 Second Detection means 55 Detection circuit 56 Constant voltage power supply 62 First electrode 63 Second electrode 64 Bridge portion
Claims (10)
前記シールド層は、前記引出配線と重なる位置において、前記電極のそれぞれの面積よりも大きい面積を有して設けられており、
前記電極により静電容量を検出する第１の検出手段と、前記シールド層により静電容量を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段とを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする入力装置。 A substrate, a plurality of electrodes provided on the substrate, lead wires connected to the electrodes, and a shield layer disposed on the input operation side of the substrate;
The shield layer is provided with an area larger than the area of each of the electrodes at a position overlapping the lead-out wiring,
Switching for switching between first detection means for detecting capacitance by the electrode, second detection means for detecting capacitance by the shield layer, and the first detection means and the second detection means And an input device.
前記第２の検出手段において前記複数のシールド部のそれぞれによって静電容量を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の入力装置。 The shield layer includes a plurality of electrically separated shield portions,
5. The input device according to claim 1, wherein the second detection unit detects an electrostatic capacitance by each of the plurality of shield portions. 6.
複数の前記電極により静電容量を検出する第１の検出方法と、
前記電極のそれぞれよりも大きい面積を有する前記シールド層により静電容量を検出する第２の検出方法とを有し、
前記第１の検出方法と前記第２の検出方法とを切り替えることを特徴とする入力装置の検出方法。 A detection method for an input device, comprising: a base material; a plurality of electrodes provided on the base material; lead wires connected to the electrodes; and a shield layer disposed on an input operation side of the base material. ,
A first detection method for detecting capacitance by a plurality of the electrodes;
A second detection method for detecting capacitance by the shield layer having an area larger than each of the electrodes;
A method for detecting an input device, wherein the first detection method and the second detection method are switched.
前記第２の検出方法において前記複数のシールド部のそれぞれにより静電容量を検出することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の入力装置の検出方法。 The shield layer includes a plurality of electrically separated shield portions,
10. The input device detection method according to claim 6, wherein electrostatic capacity is detected by each of the plurality of shield portions in the second detection method. 11.
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