JP2019159765A - Touch panel device - Google Patents

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景泰 宮原
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Abstract

To provide a touch panel device that achieves both false detection prevention and light touch input.SOLUTION: The touch panel device comprises: touch detection means 20 for measuring the touch capacity to detect the presence/absence and touch coordinates of any touch by an indicator to a touch sensor panel 1 and outputting a touch status between the indicator and the touch sensor panel 1; pressure detection means 30 for detecting the pressure applied to the touch sensor panel 1; touch determination mode switching means 40 for switching a determination condition for an effective touch from the outputs of the touch detection means 20 and the pressure detection means 30; and effective touch determination means 50 for determining whether the touch coordinates outputted by the touch detection means 20 are effective or not based on the effective touch determination condition set by the touch determination mode switching means 40, from the touch status information output by the touch detection means 20 and the pressure information output by the pressure detection means 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、タッチパネル装置に関するものであり、タッチセンサパネルを用いたタッチ入力機能付き情報処理装置に好適に使用することができる。   The present invention relates to a touch panel device, and can be suitably used for an information processing device with a touch input function using a touch sensor panel.

指などの指示体によるタッチを検出してその位置座標を特定するタッチパネル装置は、表示装置上に取り付けて、情報処理装置の機械的なキーボードやマウスに代わる優れたユーザーインターフェース手段の1つとして注目されており、抵抗膜方式や静電容量方式などの種々の方式によるタッチパネル装置が製品化されている。   A touch panel device that detects a touch by an indicator such as a finger and identifies its position coordinate is mounted on a display device and is noted as one of excellent user interface means to replace a mechanical keyboard and mouse of an information processing device. In addition, various types of touch panel devices such as a resistive film type and a capacitance type have been commercialized.

例えば、静電容量方式の一つである投影型静電容量方式は、複数のセンサを内蔵するタッチセンサパネルの前面側を数mm程度の厚みの保護ガラスで覆った場合でも、指示体のタッチの検出が可能で、堅牢性に優れる等の利点が認知され、携帯通信機器の入力部や金融機関におけるATM、カーナビゲーション装置など、種々のタッチ入力装置用途に利用されている(特許文献1)。   For example, the projected capacitive method, which is one of the electrostatic capacitance methods, is capable of touching an indicator even when the front side of a touch sensor panel incorporating a plurality of sensors is covered with a protective glass having a thickness of about several millimeters. Has been recognized and has advantages such as excellent robustness, and is used for various touch input devices such as an input unit of a portable communication device, ATM in a financial institution, a car navigation device, etc. (Patent Document 1) .

しかし、静電容量方式のタッチパネル装置では、水滴など導電体が付着した場合に、容量の変化が発生し、タッチ操作として誤検出してしまう場合がある。これを回避するため、特許文献2では、容量検出の機能とは別に押圧センサを備え、一定の押圧が発生した時に得られたタッチ座標を有効とする方法が開示されている。また、特許文献3では、タッチ操作の途中で押圧が弱くなった場合でもタッチ操作が途切れないように、押圧の閾値を、タッチなしの状態では大きく、タッチを受け付けた後は小さくし、さらに、小さい閾値を下回る押圧状態が一定時間(時間閾値)以上継続したら、大きな閾値に戻す方法が開示されている。   However, in a capacitive touch panel device, when a conductor such as a water droplet adheres, a change in capacitance may occur, which may be erroneously detected as a touch operation. In order to avoid this, Patent Document 2 discloses a method in which a touch sensor is provided separately from the function of detecting the capacitance and the touch coordinates obtained when a certain press is generated are validated. Further, in Patent Document 3, the pressure threshold is set large in a state without touch, small after receiving a touch, so that the touch operation is not interrupted even when the pressure becomes weak during the touch operation, A method of returning to a large threshold when a pressing state below a small threshold continues for a certain time (time threshold) or more is disclosed.

特開2008―134836号公報JP 2008-134836 A 特開2015−035206号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-035206 特開2015−207034号公報JP, 2015-207034, A

従来のタッチパネル装置は、以上のように構成されているので、誤検出を防止しつつ軽いタッチを許容することが難しいという課題があった。例えば、特許文献3で周知の方法の場合、時間閾値を長くすれば誤検出が発生しやすくなるが、短くすると軽いタッチで入力しづらくなり、時間閾値を最適に設定することは困難である。   Since the conventional touch panel device is configured as described above, there is a problem that it is difficult to allow a light touch while preventing erroneous detection. For example, in the case of the method known in Patent Document 3, if the time threshold is lengthened, false detection is likely to occur. However, if the time threshold is shortened, it becomes difficult to input with a light touch, and it is difficult to set the time threshold optimally.

この発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、タッチセンサパネルと指示体間のタッチ検出状況に応じて、押圧センサの圧力データの使用条件を切り替えて誤検出防止と軽いタッチ入力を両立させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. According to the touch detection situation between the touch sensor panel and the indicator, the use condition of pressure data of the pressure sensor is switched to prevent erroneous detection and lightly. It aims at making touch input compatible.

この発明に係るタッチパネル装置は、複数のセンサから構成されるタッチセンサパネルと、このタッチセンサパネルに接続され、容量計測して、前記タッチセンサパネルへの指示体によるタッチの有無とタッチ座標を検出すると共に、前記指示体と前記タッチセンサパネル間のタッチ状況を出力するタッチ検出手段と、前記指示体によるタッチによって前記タッチセンサパネルに加わる圧力を検出する押圧検出手段と、前記タッチ検出手段と前記押圧検出手段の出力から有効タッチと見なす判定条件を切り替えるタッチ判定モード切替手段と、このタッチ判定モード切替手段が設定した前記判定条件に基づき、前記タッチ検出手段が出力した前記タッチ状況の情報と、前記押圧検出手段が出力した押圧情報とから、前記タッチ検出手段が出力した前記タッチ座標が有効か無効かを判定する有効タッチ判定手段と、該有効タッチ判定手段が有効と判断した前記タッチ座標を外部に出力するタッチ情報出力手段を備えたことを特徴とする。   The touch panel device according to the present invention is a touch sensor panel composed of a plurality of sensors, and is connected to the touch sensor panel and measures the capacity to detect the presence / absence of touch by the indicator on the touch sensor panel and the touch coordinates. And a touch detection means for outputting a touch status between the indicator and the touch sensor panel, a pressure detection means for detecting a pressure applied to the touch sensor panel by a touch by the indicator, the touch detection means, Touch determination mode switching means for switching a determination condition to be regarded as an effective touch from the output of the press detection means; information on the touch status output by the touch detection means based on the determination condition set by the touch determination mode switching means; The touch detection means outputs from the press information output by the press detection means. An effective touch determination means the touch coordinates to determine whether valid or invalid and, characterized by comprising touch information output means for outputting the touch coordinates the active touch determination means determines that the effective outside.

この発明によれば、タッチパネル装置において、誤検出防止と軽いタッチ入力を両立することができる。   According to this invention, in the touch panel device, it is possible to achieve both erroneous detection prevention and light touch input.

この発明の実施の形態1〜3に係る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 which concerns on Embodiment 1-3 of this invention. この発明の実施の形態1〜3に係るタッチパネルの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the touchscreen which concerns on Embodiment 1-3 of this invention. この発明の実施の形態1〜3に係るタッチパネルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the touchscreen which concerns on Embodiment 1-3 of this invention. この発明の実施の形態1および2に係るタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the touchscreen apparatus which concerns on Embodiment 1 and 2 of this invention. 押圧と容量変化とタッチ面積の時間的変化を示す例である。It is an example which shows a time change of a press, a capacity | capacitance change, and a touch area. 図1に記載のタッチ判定モードのモード遷移図である。FIG. 2 is a mode transition diagram of a touch determination mode described in FIG. 1. この発明の実施の形態2に係るタッチ判定モードのモード遷移図である。It is a mode transition diagram of the touch determination mode according to Embodiment 2 of the present invention. この発明の実施の形態3に係るタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the touchscreen apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係るタッチ判定モードのモード遷移図である。It is a mode transition diagram of the touch determination mode according to Embodiment 3 of the present invention.

実施の形態1.
本発明の実施の形態ついて以下に図面を参照して説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。   Note that the drawings are schematically shown, and the configuration is omitted or simplified as appropriate for the convenience of explanation. In addition, the mutual relationships between the sizes and positions of the configurations and the like shown in different drawings are not necessarily accurately described and can be changed as appropriate.

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。   Moreover, in the description shown below, the same code | symbol is attached | subjected and shown in the same component, and it is the same also about those names and functions. Therefore, detailed descriptions thereof may be omitted to avoid duplication.

図1は、本発明の実施の形態1に係るタッチパネル装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、当該タッチパネルは、タッチセンサパネル1と、タッチパネルコントローラ2とを含み、ホスト機器901と接続されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of touch panel device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the touch panel includes a touch sensor panel 1 and a touch panel controller 2 and is connected to a host device 901.

タッチセンサパネル1は、投影型静電容量方式のタッチセンサ102と、静電容量方式の押圧センサ107とを含んでいる。タッチセンサ102は、指などの指示体との間に静電容量を形成し、当該静電容量の変化を検出可能な静電容量検出センサである。押圧センサ107は、タッチセンサパネル1のタッチ面への圧力、例えば指示体からタッチ面への圧力を静電容量の変化として検出可能なセンサである。以下の説明では、タッチセンサパネル1のタッチ面を「タッチ面」とのみ記す。   The touch sensor panel 1 includes a projected capacitive touch sensor 102 and a capacitive pressure sensor 107. The touch sensor 102 is a capacitance detection sensor that forms a capacitance with an indicator such as a finger and can detect a change in the capacitance. The pressure sensor 107 is a sensor that can detect a pressure on the touch surface of the touch sensor panel 1, for example, a pressure from the indicator to the touch surface as a change in capacitance. In the following description, the touch surface of the touch sensor panel 1 is described as only “touch surface”.

図1では、タッチセンサパネル1が押圧センサ107を含むように構成されている。つまり、押圧センサ107がタッチセンサパネル1の構成要素だけで構成されているが、本実施の形態1に係る押圧センサ107はこれに限ったものではない。例えば、押圧センサ107は、タッチセンサパネル1に含まれなくてもよいし、以下で説明するように、タッチセンサパネル1以外の構成要素に跨って構成されてもよい。   In FIG. 1, the touch sensor panel 1 is configured to include a pressure sensor 107. That is, the pressure sensor 107 is configured only by the components of the touch sensor panel 1, but the pressure sensor 107 according to the first embodiment is not limited to this. For example, the pressure sensor 107 may not be included in the touch sensor panel 1 or may be configured across components other than the touch sensor panel 1 as described below.

タッチパネルコントローラ2は、タッチセンサ102で検出される静電容量の変化に基づいて、指示体がタッチ面をタッチした位置を示すタッチ座標を検出(算出)し、押圧センサ107で検出される静電容量の変化に基づいて指示体の押下圧力を検出する。そして、タッチパネルコントローラ2は、これら検出結果及びタッチの有無などを含む情報を、タッチ面への指示体のタッチに関するタッチ情報として生成する制御、及び、生成したタッチ情報を出力する制御を行う。タッチ情報を生成する制御は、タッチ情報を生成すること、及び、タッチ情報の生成を停止することを含み、タッチ情報を出力する制御は、タッチ情報を出力すること、及び、タッチ情報の出力を停止することを含む。   The touch panel controller 2 detects (calculates) touch coordinates indicating the position where the indicator touches the touch surface based on the change in capacitance detected by the touch sensor 102, and detects the electrostatic capacitance detected by the pressure sensor 107. The pressing pressure of the indicator is detected based on the change in capacity. Then, the touch panel controller 2 performs control to generate information including the detection result and the presence / absence of touch as touch information regarding the touch of the indicator on the touch surface, and control to output the generated touch information. Control for generating touch information includes generating touch information and stopping generation of touch information. Control for outputting touch information includes outputting touch information and outputting touch information. Including stopping.

タッチパネルコントローラ2は、例えばコネクタやケーブル等の接続要素902を介してホスト機器901に接続されており、生成したタッチ情報などをホスト機器901に出力可能となっている。タッチパネルコントローラ2とホスト機器901との間の通信には、例えばUSB(Universal Serial Bus)、I2C(Inter-Integrated Circuit)、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)などが用いられる。   The touch panel controller 2 is connected to the host device 901 via a connection element 902 such as a connector or a cable, and can generate generated touch information and the like to the host device 901. For communication between the touch panel controller 2 and the host device 901, for example, USB (Universal Serial Bus), I2C (Inter-Integrated Circuit), UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), or the like is used.

図2は、本実施の形態1に係るタッチパネルの構成をタッチ面からみた平面図であり、図3は、当該構成の断面図である。なお、図2及び図3には、タッチセンサパネル1及びタッチパネルコントローラ2だけでなく、タッチセンサパネル1とタッチパネルコントローラ2とを電気的に接続するフレキシブル基板5(以降、「FPC5」と記載する)が図示されている。また、図3には、タッチセンサパネル1が表示面側に貼り付けられて一体化された表示装置である液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)に含まれる液晶モジュール8が図示されている。   FIG. 2 is a plan view of the configuration of the touch panel according to the first embodiment as viewed from the touch surface, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the configuration. 2 and 3, not only the touch sensor panel 1 and the touch panel controller 2, but also a flexible substrate 5 that electrically connects the touch sensor panel 1 and the touch panel controller 2 (hereinafter referred to as “FPC 5”). Is shown. FIG. 3 shows a liquid crystal module 8 included in a liquid crystal display (LCD), which is a display device in which the touch sensor panel 1 is attached to the display surface side and integrated.

図2及び図3のタッチパネルは、タッチセンサパネル1及びタッチパネルコントローラ2に加えて、FPC5と、シールド層105と、絶縁層106と、押圧センサ電極107aとを含む。タッチセンサパネル1は、透明基板101と、複数のXセンサ102a及び複数のYセンサ102bと、絶縁層104とを含む。タッチパネルコントローラ2は、静電容量検出手段201を含む。   2 and 3 includes an FPC 5, a shield layer 105, an insulating layer 106, and a pressure sensor electrode 107a in addition to the touch sensor panel 1 and the touch panel controller 2. The touch sensor panel 1 includes a transparent substrate 101, a plurality of X sensors 102 a and a plurality of Y sensors 102 b, and an insulating layer 104. The touch panel controller 2 includes a capacitance detection unit 201.

これらの構成のうち、複数のXセンサ102aと、複数のYセンサ102bとは、図1のタッチセンサ102を構成する。また、後述するように、押圧センサ電極107aと、液晶モジュール8の金属フレーム801とは、図1の押圧センサ107を構成する。   Among these configurations, the plurality of X sensors 102a and the plurality of Y sensors 102b constitute the touch sensor 102 of FIG. Further, as will be described later, the pressure sensor electrode 107a and the metal frame 801 of the liquid crystal module 8 constitute the pressure sensor 107 of FIG.

タッチセンサパネル1は、複数のXセンサ102a及び複数のYセンサ102bを、マトリクス型センサとして内蔵している。図2のタッチセンサパネル1は、タッチ面へのタッチを検出するためのセンサとして、垂直方向に伸延し水平方向に並べて配設された複数のXセンサ102aと、水平方向に伸延し垂直方向に並べて配設された複数のYセンサ102bとを有している。つまり、複数のXセンサ102a及び複数のYセンサ102bは、互いに直交する配線として配設されている。   The touch sensor panel 1 incorporates a plurality of X sensors 102a and a plurality of Y sensors 102b as matrix sensors. The touch sensor panel 1 of FIG. 2 includes a plurality of X sensors 102a extending in the vertical direction and arranged in the horizontal direction as sensors for detecting a touch on the touch surface, and extending in the horizontal direction and extending in the vertical direction. And a plurality of Y sensors 102b arranged side by side. That is, the plurality of X sensors 102a and the plurality of Y sensors 102b are arranged as wirings orthogonal to each other.

なお、図2及び図3では、図を簡単にするために複数のXセンサ102a及び複数のYセンサ102bの本数を少なくして、X0〜X3が付された4本のXセンサ102aと、Y0〜Y3が付された4本のYセンサ102bとが図示されている。以下、Xセンサ102a及びYセンサ102bを区別しない場合には、これらを「センサ102a」及び「センサ102b」と記して説明する。   2 and 3, for the sake of simplicity, the number of the plurality of X sensors 102a and the plurality of Y sensors 102b is reduced, and the four X sensors 102a with X0 to X3 are attached. The four Y sensors 102b to which Y3 are attached are illustrated. Hereinafter, when the X sensor 102a and the Y sensor 102b are not distinguished, they will be described as “sensor 102a” and “sensor 102b”.

図3に示すように、複数のセンサ102a,102bは、それぞれが絶縁層104に覆われた状態で、例えばフィルムやガラス等の透明基板101のタッチ面側に配設される。複数のセンサ102a,102bのそれぞれと、液晶モジュール8内の対向電極などとの間には寄生容量である自己容量Cgが形成され、Xセンサ102aとYセンサ102bとの間には相互容量Cmとが形成される。   As shown in FIG. 3, the plurality of sensors 102 a and 102 b are disposed on the touch surface side of the transparent substrate 101 such as a film or glass in a state where each of the sensors 102 a and 102 b is covered with the insulating layer 104. A self-capacitance Cg, which is a parasitic capacitance, is formed between each of the plurality of sensors 102a and 102b and the counter electrode in the liquid crystal module 8, and a mutual capacitance Cm between the X sensor 102a and the Y sensor 102b. Is formed.

図2の平面視において、タッチ面のうち、複数のセンサ102a,102bからなるタッチセンサ102が検出可能な領域を「検出可能領域102c」と記して以下説明する。この検出可能領域102cを囲む外周領域には、2点鎖線で示される押圧センサ電極107aと、1点鎖線で示されるシールド層105及び絶縁層106とが設けられている。   In the plan view of FIG. 2, an area that can be detected by the touch sensor 102 including the plurality of sensors 102a and 102b in the touch surface is referred to as a “detectable area 102c” and will be described below. A pressure sensor electrode 107a indicated by a two-dot chain line, and a shield layer 105 and an insulating layer 106 indicated by a one-dot chain line are provided in an outer peripheral region surrounding the detectable area 102c.

図3の断面視において、シールド層105は、透明基板101のタッチ面と反対側の面上に配設されている。タッチ面と反対側の面からみて、絶縁層106は、シールド層105上に配設され、押圧センサ電極107aは、絶縁層106上に配設されている。   In the cross-sectional view of FIG. 3, the shield layer 105 is disposed on the surface of the transparent substrate 101 opposite to the touch surface. As viewed from the surface opposite to the touch surface, the insulating layer 106 is disposed on the shield layer 105, and the pressure sensor electrode 107 a is disposed on the insulating layer 106.

シールド層105は、例えば導電材料を含むシールド電極である。このシールド層105は、タッチ面と押圧センサ107との間に、タッチ面からみて押圧センサ107の少なくとも一部と重ねられて配設されている。図2及び図3の例では、シールド層105の面積は、押圧センサ107を構成する押圧センサ電極107aの面積より大きく、かつ、押圧センサ107を構成する金属フレーム801より小さい。このため、シールド層105は、押圧センサ107の一部と重ねられている。押圧センサ107が、金属フレーム801の代わりに、シールド層105の面積よりも面積が小さい構成要素から構成されている場合には、シールド層105は、押圧センサ107の全てと重ねられて配設される。   The shield layer 105 is a shield electrode containing a conductive material, for example. The shield layer 105 is disposed between the touch surface and the pressure sensor 107 so as to overlap at least a part of the pressure sensor 107 when viewed from the touch surface. In the example of FIGS. 2 and 3, the area of the shield layer 105 is larger than the area of the pressure sensor electrode 107 a constituting the pressure sensor 107 and smaller than the metal frame 801 constituting the pressure sensor 107. For this reason, the shield layer 105 is overlapped with a part of the pressure sensor 107. In the case where the pressure sensor 107 is composed of components having an area smaller than the area of the shield layer 105 instead of the metal frame 801, the shield layer 105 is disposed so as to overlap with the entire pressure sensor 107. The

さて、シールド層105は、後述するように、タッチパネルコントローラ2の静電容量検出手段201によって、GND(接地電位)、直流電源、または、容量検出用の励起信号と同相の交流信号を出力する交流電源と接続されて低インピーダンス化される。このように構成されたシールド層105は、例えば指示体及び高誘電物質などのタッチパネル外部の誘電体と、押圧センサ107との間に形成される、電気力線ひいては寄生容量(静電容量)を抑制可能または遮断可能となっている。   As will be described later, the shield layer 105 is configured to output an AC signal having the same phase as the GND (ground potential), the DC power supply, or the capacitance detection excitation signal by the capacitance detection unit 201 of the touch panel controller 2. It is connected to a power supply to reduce impedance. The shield layer 105 configured in this way has, for example, electric lines of force and, therefore, parasitic capacitance (capacitance) formed between the pressure sensor and a dielectric outside the touch panel such as an indicator and a high dielectric substance. It can be suppressed or blocked.

FPC5は、タッチセンサパネル1側の複数のセンサ102a,102b、シールド層105、及び、押圧センサ電極107aと、タッチパネルコントローラ2側の静電容量検出手段201とを電気的に接続する。例えば、FPC5は、タッチセンサパネル1側の構成要素とは異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)を用いて圧着接続され、タッチパネルコントローラ2側の構成要素とはコネクタ等を用いて接続される。この接続により、配線501,502,503が形成される。   The FPC 5 electrically connects the plurality of sensors 102a and 102b on the touch sensor panel 1 side, the shield layer 105, and the pressure sensor electrode 107a to the capacitance detection means 201 on the touch panel controller 2 side. For example, the FPC 5 is pressure-bonded to the components on the touch sensor panel 1 side using an anisotropic conductive film (ACF) and is connected to the components on the touch panel controller 2 side using a connector or the like. The By this connection, wirings 501, 502, and 503 are formed.

静電容量検出手段201は、配線501を介して複数のセンサ102a,102bと接続され、配線502を介してシールド層105と接続され、配線503を介して押圧センサ電極107aと接続されている。   The capacitance detection means 201 is connected to the plurality of sensors 102 a and 102 b through the wiring 501, connected to the shield layer 105 through the wiring 502, and connected to the pressing sensor electrode 107 a through the wiring 503.

タッチセンサパネル1のタッチ面と反対側には、画像を表示する液晶モジュール8が配設されている。液晶モジュール8は、液晶パネル802と、LED(Light Emitting Diode)、導光板及び光学フィルムなどで構成されたバックライト803と、これらを覆う金属フレーム801とから構成されている。   On the opposite side of the touch surface of the touch sensor panel 1, a liquid crystal module 8 for displaying an image is disposed. The liquid crystal module 8 includes a liquid crystal panel 802, a backlight 803 composed of an LED (Light Emitting Diode), a light guide plate, an optical film, and the like, and a metal frame 801 covering these.

液晶モジュール8は、両面テープ6によってタッチセンサパネル1と貼り合わされている。この両面テープ6は、比較的高いクッション性を有しており、押圧センサ電極107aと金属フレーム801との間のギャップが、タッチ面への圧力によって十分に変動できる程度に弾性変形することが可能となっている。   The liquid crystal module 8 is bonded to the touch sensor panel 1 with a double-sided tape 6. This double-sided tape 6 has a relatively high cushioning property, and the gap between the pressure sensor electrode 107a and the metal frame 801 can be elastically deformed to such a degree that it can be sufficiently varied by the pressure on the touch surface. It has become.

また、図1に示したタッチパネルコントローラ2は、複数のセンサ102a,102bを含むタッチセンサ102などの容量値を検出す静電容量検出手段201を含み、この静電容量検出手段201は、励起信号発生回路、積分アンプ、サンプル&ホールド回路、A/Dコンバータなどからなる。さらにタッチパネルコントローラ2には、静電容量検出手段201から出力されるタッチセンサ102と押圧センサ107の容量値を入力して、ホスト機器901に出力されるタッチ座標などを算出する制御演算手段108を有している。この制御演算手段108は、タッチ検出手段20、押圧検出手段30、タッチ判定モード切替手段40、有効タッチ判定手段50、からなり、さらにホスト機器901にタッチ座標を出力するタッチ情報出力手段60を含む。   The touch panel controller 2 shown in FIG. 1 includes a capacitance detection unit 201 that detects a capacitance value such as the touch sensor 102 including a plurality of sensors 102a and 102b. The capacitance detection unit 201 includes an excitation signal. A generation circuit, an integration amplifier, a sample & hold circuit, an A / D converter, and the like. Further, the touch panel controller 2 is provided with a control calculation unit 108 that inputs the capacitance values of the touch sensor 102 and the pressure sensor 107 output from the capacitance detection unit 201 and calculates touch coordinates output to the host device 901. Have. The control calculation unit 108 includes a touch detection unit 20, a press detection unit 30, a touch determination mode switching unit 40, and an effective touch determination unit 50, and further includes a touch information output unit 60 that outputs touch coordinates to the host device 901. .

タッチ検出手段20におけるタッチ検出は、例えば、特開2010−191778号公報で開示された周知の方法を用いればよく、ここでは詳細な説明は省略する。   For the touch detection in the touch detection means 20, for example, a well-known method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-191778 may be used, and detailed description thereof is omitted here.

次に、押圧センサ107の容量検知について説明する。この押圧センサ107に関連する容量として、静電容量検出手段201にて測定されるべき容量は、押圧センサ電極107a及び金属フレーム801から構成される結合容量である。   Next, capacity detection of the pressure sensor 107 will be described. As a capacitance related to the pressure sensor 107, a capacitance to be measured by the capacitance detection unit 201 is a coupling capacitance composed of the pressure sensor electrode 107a and the metal frame 801.

本実施の形態では、押圧センサ107の結合容量の検知方法として、特開2010−217967号公報等で周知の、充電抵抗と結合容量(押圧センサ容量)とを直列接続して、その時定数を計測して容量を検知する方法を採用しており、金属フレーム801は接地電位となっており、押圧センサ電極107aは配線503を介して静電容量検出手段201に接続される。また、シールド層105も配線502を介して静電容量検出手段201に接続されており、押圧センサ107の結合容量の測定に際し、押圧センサ電極107aだけでなくシールド層105にも測定用の励起信号を印加すれば、液晶パネル802の駆動信号による当該結合容量の測定への影響を低減できる。   In the present embodiment, as a method for detecting the coupling capacity of the press sensor 107, a charging resistor and a coupling capacity (press sensor capacity) are connected in series as known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-217967 and the time constant is measured. Thus, the method of detecting the capacitance is employed, the metal frame 801 is at the ground potential, and the pressing sensor electrode 107a is connected to the capacitance detecting means 201 via the wiring 503. Further, the shield layer 105 is also connected to the capacitance detecting means 201 via the wiring 502, and when measuring the coupling capacitance of the pressure sensor 107, the measurement excitation signal is applied not only to the pressure sensor electrode 107a but also to the shield layer 105. Is applied, the influence of the drive signal of the liquid crystal panel 802 on the measurement of the coupling capacitance can be reduced.

次に、図1に示したタッチパネルコントローラ2内の制御演算手段108の構成について、詳しく説明する。上述したように制御演算手段108は、静電容量検出手段201の容量計測結果を受けて、指示体によるタッチの有無とタッチ座標を検出すると共に、静電容量の変化やタッチ面積のデータなどのタッチ状況を出力するタッチ検出手段20と、押圧センサ107の押圧を検出する押圧検出手段30と、前記タッチ検出手段20のタッチ検出結果と静電容量検出手段201の押圧センサの容量値出力から有効タッチと見なす判定モードを切り替えるタッチ判定モード切替手段40と、静電容量検出手段201の出力した押圧センサの容量値とタッチ判定モード切替手段40の判定モードから、前記タッチ検出手段20が出力したタッチ座標が有効か否かを判定する有効タッチ判定手段50と、その有効タッチ判定手段50が有効と判断したタッチ座標を外部ホスト機器に出力するタッチ情報出力手段60を含む。   Next, the configuration of the control calculation means 108 in the touch panel controller 2 shown in FIG. 1 will be described in detail. As described above, the control calculation unit 108 receives the capacitance measurement result of the capacitance detection unit 201, detects the presence / absence of the touch by the indicator and the touch coordinates, and changes the capacitance, touch area data, and the like. Effective from the touch detection means 20 that outputs the touch status, the press detection means 30 that detects the press of the pressure sensor 107, the touch detection result of the touch detection means 20, and the capacitance value output of the press sensor of the capacitance detection means 201. Touch output from the touch detection unit 20 based on the touch determination mode switching unit 40 that switches the determination mode to be regarded as a touch, the capacitance value of the pressing sensor output from the capacitance detection unit 201, and the determination mode of the touch determination mode switching unit 40. The effective touch determination unit 50 that determines whether or not the coordinates are valid, and the touch that the effective touch determination unit 50 determines to be valid. It includes a touch information output means 60 for outputting the coordinates to an external host apparatus.

次に、タッチパネル装置100の動作を説明する。図4は、タッチパネル装置100の動作を示すフローチャートであり、タッチパネル装置100は、この図の処理を繰り返し行う。また、図5は、押圧と容量変化(各センサのうち最大の容量変化となったものの値)とタッチ面積(検出されたタッチの中で最大面積を持つものの値)の時間的変化を示す図である。   Next, the operation of the touch panel device 100 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the touch panel device 100, and the touch panel device 100 repeatedly performs the processing of this figure. FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in pressure, capacitance change (value of the sensor that has the largest capacitance change) and touch area (value of the detected touch having the maximum area). It is.

ここでは、図4と図5を用いてタッチパネル装置100の動作を詳細に説明する。図5の(a)において、符号THpは押圧に対する閾値であり、閾値THp以上の場合にタッチありと見なす(以後、閾値THpを単に「THp」と記載する。)。また、図5の(b)において符号THcは容量変化に対する閾値であり、閾値THc以上の場合にタッチありと見なす(以後、閾値THcを単に「THc」と記載する。)。また、図5の(c)において符号THaはタッチ面積に対する閾値であり、指示体としての指やタッチペンの面積は通常一定以下であるので、閾値THa以上の場合に異常なタッチ状況と見なす(以後、閾値THaを単に「THa」と記載する。)。タッチが一つも検出されない時は便宜上タッチ面積を0とする。また、符号t1〜t6は、押圧、容量変化、タッチ面積のいずれかの値が閾値とクロスする時間を示し、時間tの後の添え字の数値が小さいほど過去の時間であることを示す。本実施の形態では、時間tの後の添え字の後の“+”の後の数値は、図4の処理の繰返しの回数で表し、例えば、時間t2において図4の処理を実行した後は、時間は時間t2+1になり、図4の処理を再度実行するものとする。以下、図面(図1と図4)を参照してタッチパネル装置100の動作について、さらに詳細に説明する。   Here, the operation of the touch panel device 100 will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. In FIG. 5A, reference symbol THp is a threshold value for pressing, and it is considered that there is a touch when the threshold value THp is greater than or equal to the threshold value THp (hereinafter, the threshold value THp is simply referred to as “THp”). Also, in FIG. 5B, symbol THc is a threshold value for capacity change, and it is considered that there is a touch when the threshold value THc is equal to or greater than the threshold value THc (hereinafter, the threshold value THc is simply referred to as “THc”). Further, in FIG. 5C, symbol THa is a threshold value for the touch area, and the area of the finger or touch pen as the indicator is usually less than a certain value, so that it is regarded as an abnormal touch situation when it is greater than or equal to the threshold value THa. , The threshold value THa is simply referred to as “THa”). When no touch is detected, the touch area is set to 0 for convenience. Symbols t1 to t6 indicate the time when any one of the values of pressure, capacitance change, and touch area crosses the threshold value, and the smaller the subscript value after the time t, the more the past time. In the present embodiment, the numerical value after “+” after the subscript after the time t is represented by the number of repetitions of the process of FIG. 4, for example, after the process of FIG. 4 is executed at the time t2. The time is time t2 + 1, and the processing in FIG. 4 is executed again. Hereinafter, the operation of the touch panel device 100 will be described in more detail with reference to the drawings (FIGS. 1 and 4).

図1において、最初に、静電容量検出手段201が容量計測を行い(ステップSA1)、その容量値と、保持している指示体のない状態の容量値から容量変化を求めてタッチを検出し(ステップSA2)、タッチ情報を得る。タッチ情報とは、タッチ有無の判定結果と、タッチ有りと判定した場合に算出されるタッチ座標であり、タッチ点を特定するためのID番号を含む。なお、上記ステップSA1、ステップSA2は、図4における処理過程を示す。以下ステップSA3からステップSA7も同様である。   In FIG. 1, first, the capacitance detection means 201 performs capacitance measurement (step SA1), and detects a touch by obtaining a capacitance change from the capacitance value and the capacitance value in the state where there is no indicator. (Step SA2), touch information is obtained. The touch information is a touch coordinate calculated when it is determined that there is a touch and a touch result, and includes an ID number for specifying a touch point. Steps SA1 and SA2 indicate the process in FIG. The same applies to step SA3 to step SA7.

本実施の形態では、また、上述したようにタッチ状況としてタッチの面積がタッチ情報に含まれる。タッチ検出は、例えば、特開2010−191778号公報で開示された周知の方法を用いる。タッチの面積の計測方法としては、比較的容易な方法しては、当該タッチ座標の近辺に位置するセンサにおいて、一定以上の容量変化を示すものをカウントし、その数をタッチ面積とする手法が考えられる。そして、図1記載の押圧検出手段30が、押圧センサ107の押圧を検出する(ステップSA3)。この検出は、例えば、上記特開2010−217967号公報や特許文献2や特許文献3に記載の周知の方法で行う。   In the present embodiment, as described above, the touch area is included in the touch information as the touch state. For the touch detection, for example, a known method disclosed in JP 2010-191778 A is used. As a method for measuring the area of the touch, a relatively easy method is to use a sensor located near the touch coordinates that counts a certain amount of capacitance change and sets the number as the touch area. Conceivable. And the press detection means 30 of FIG. 1 detects the press of the press sensor 107 (step SA3). This detection is performed, for example, by a known method described in JP 2010-217967 A, Patent Document 2, and Patent Document 3.

その後、タッチ判定モード切替手段40が、タッチ情報と押圧情報から有効タッチの判定モードを切り替える(判定モード1または2を選択する)(ステップSA4)。この実施の形態では、図6に示したように、有効タッチの判定モードは以下の、判定モード1と判定モード2の二つとする。この二つの条件の中で、判定モード1は厳しく、誤検出を抑える条件で、判定モード2は緩く、軽いタッチの入力を許容する条件である。以下に判定モード1または判定モード2の状態において、タッチが有効となる条件を示す。
判定モード1:押圧がTHp以上、かつ、タッチ面積がTHa未満
判定モード2:タッチ面積がTHa未満
Thereafter, the touch determination mode switching means 40 switches the effective touch determination mode from the touch information and the press information (selects determination mode 1 or 2) (step SA4). In this embodiment, as shown in FIG. 6, the effective touch determination modes are the following determination mode 1 and determination mode 2. Among these two conditions, the determination mode 1 is a strict condition that suppresses erroneous detection, and the determination mode 2 is a condition that allows a gentle touch input. The conditions under which touch is valid in the state of determination mode 1 or determination mode 2 are shown below.
Judgment mode 1: Press is greater than THp and touch area is less than THa Judgment mode 2: Touch area is less than THa

タッチ判定モード切替手段40は、電源投入直後は判定モード1とし、この実施の形態では、図6に示したように、以下の遷移条件(判定モードの遷移条件)に従って判定モード1と2の間で判定モードの切り替えを行う。
遷移条件1:判定モード1を使用中で、タッチ面積がTHa未満であり、繰返しの前回のステップSA5で有効タッチと判断されていたら、判定モード2に切り替える。
遷移条件2:判定モード2を使用中で、容量変化がTHc未満である状態が一定時間(この一定時間を時間閾値THtとする。)以上継続するか、または、タッチ面積がTHa以上であれば、判定モード1に切り替える。
The touch determination mode switching means 40 is set to the determination mode 1 immediately after the power is turned on, and in this embodiment, as shown in FIG. 6, between the determination modes 1 and 2 according to the following transition conditions (transition conditions of the determination mode). Switch the judgment mode with.
Transition condition 1: If the determination mode 1 is used, the touch area is less than THa, and it is determined that the touch is valid in the previous step SA5, the mode is switched to the determination mode 2.
Transition condition 2: If determination mode 2 is being used and the capacity change is less than THc continues for a certain time (this certain time is defined as a time threshold value THt) or the touch area is greater than THa. , Switch to determination mode 1.

ここで、遷移条件2における「タッチ面積がTHa以上」の条件は、明らかに異常なタッチ状況(指などによる適正なタッチ操作ではない容量変化の発生)を示し、誤検出の起こりやすい状態を捉えるために設定したものである。これにより、時間閾値THtの値にかかわらず、誤検出の発生する可能性が高い状態になれば、緩い判定モード(判定モード2)から厳しい判定モード(判定モード1)に即刻切り替え、誤検出を防止することが可能となる。逆に、誤検出を抑えつつ、時間閾値THtを大きな値に設定することもできる。(以後、時間閾値THtを単に「THt」と記載する。)   Here, the condition “the touch area is greater than or equal to THa” in the transition condition 2 clearly indicates an abnormal touch situation (occurrence of a capacity change that is not an appropriate touch operation with a finger or the like), and captures a state in which erroneous detection is likely to occur. It is set for the purpose. As a result, regardless of the value of the time threshold THt, if the possibility of erroneous detection is high, the mode is immediately switched from the loose determination mode (determination mode 2) to the strict determination mode (determination mode 1), and erroneous detection is performed. It becomes possible to prevent. Conversely, the time threshold value THt can be set to a large value while suppressing erroneous detection. (Hereafter, the time threshold value THt is simply referred to as “THt”.)

その後、有効タッチ判定手段50は、判定モード1または判定モード2のうち、タッチ判定モード切替手段40で切り替えた判定モード、または、切り替えが行われなかった場合は、繰返しの前回のステップSA5で用いたものと同じ判定モードを用い、タッチ検出手段20の出力したタッチ座標が有効か否かを判定する(ステップSA5)。そして、タッチ座標が有効と判定されたら(ステップSA6)、タッチ情報出力手段60はタッチ座標を出力する(ステップSA7)。   Thereafter, the effective touch determination unit 50 uses the determination mode switched by the touch determination mode switching unit 40 in the determination mode 1 or the determination mode 2, or when the switching is not performed, in the previous step SA5 of repetition. Using the same determination mode as that used, it is determined whether or not the touch coordinates output by the touch detection means 20 are valid (step SA5). If it is determined that the touch coordinates are valid (step SA6), the touch information output means 60 outputs the touch coordinates (step SA7).

以下、図5に示す時間的な変化が発生した場合の例を説明する。図5は、タッチ操作をした直後に水がかかったケースであり、図5の(b)で示したように、容量変化の山が二つあるが、時間的に早い方(前半)は実際のタッチ操作で、遅い方(後半)は水がかかったことで発生したものである。このため、後半の押圧は前半に比べて著しく小さくなっている(図5の(a)参照)。判定モードは、最初は判定モード1になっているものとする。また、THt>(時間t5−時間t4)とする。   Hereinafter, an example in which the temporal change shown in FIG. 5 occurs will be described. FIG. 5 shows a case where water is splashed immediately after a touch operation. As shown in FIG. 5 (b), there are two peaks of capacity change, but the earlier one (first half) is actually In the touch operation of, the slower one (second half) is caused by water. For this reason, the second half pressure is significantly smaller than the first half (see FIG. 5A). It is assumed that the determination mode is initially set to determination mode 1. Also, THt> (time t5−time t4).

図5の(a)で示したように、初めて押圧がTHp以上となるのは時間t2である。この時、タッチ面積がTHa未満であるため(図5の(c)参照)、判定モード1が成立し、ステップSA5で有効タッチと判断され、ステップSA7で座標出力がなされる。そして、図5の(a)で示した時間t2+1におけるステップSA4では、遷移条件1が成立するため、タッチ判定モード切替手段40は判定モード1から判定モード2に切り替え、以降、軽いタッチでの入力が可能になる。   As shown in FIG. 5 (a), the first time the pressure becomes equal to or higher than THp is time t2. At this time, since the touch area is less than THa (see FIG. 5C), the determination mode 1 is established, it is determined that the touch is valid in step SA5, and coordinate output is performed in step SA7. Then, at step SA4 at time t2 + 1 shown in FIG. 5A, since transition condition 1 is satisfied, the touch determination mode switching means 40 switches from determination mode 1 to determination mode 2, and thereafter input with a light touch. Is possible.

水がかかった時間t5の直前までは、判定モード2が継続使用されているが、図5の(c)で示した時間t5においては、タッチ時の指が占めるよりも広い範囲にかかった水によりTHa以上のタッチ面積が発生したため、ステップSA4でタッチ判定モード切替手段40が判定モード2から判定モード1に切り替える。この時、押圧はTHp未満であるため、ステップSA5で有効タッチとは判定されず、タッチ座標は出力されない。時間t5以降も、判定モード1が成立することが無いため、タッチ面積がTHa未満になって判定モード2の方は成立する時間t6以降も含め、タッチ座標が出力されることはなく、水がかかったことによる誤検出は発生しない。   The determination mode 2 is continuously used until immediately before the time t5 when the water is applied, but at the time t5 shown in FIG. 5C, the water applied over a wider range than the finger occupies at the time of touch. As a result, a touch area greater than THa has occurred, and the touch determination mode switching means 40 switches from determination mode 2 to determination mode 1 in step SA4. At this time, since the pressure is less than THp, it is not determined to be an effective touch in step SA5, and touch coordinates are not output. Since the determination mode 1 is not established after the time t5, the touch coordinates are not output even after the time t6 when the touch area is less than THa and the determination mode 2 is established. There is no false detection caused by this.

以上のように、この実施の形態1によれば、タッチ判定モード切替手段40が誤検出の起こりやすい状態をとらえ、座標出力するか否かを決定する判定モードを厳しくする(判定モード2から判定モード1に切り替える)ことで、軽いタッチ入力を許容しつつ、誤検出を防止できる。   As described above, according to the first embodiment, the touch determination mode switching means 40 captures a state in which erroneous detection is likely to occur, and the determination mode for determining whether or not to output coordinates is made strict (determination from determination mode 2). By switching to mode 1, it is possible to prevent erroneous detection while allowing light touch input.

<変形例1>
なお、上記実施の形態1では、判定モード2を「タッチ面積がTHa未満」としたが、これは、例えば、「押圧がTHpd以上、かつ、タッチ面積がTHa未満(ただし、THpd<THp)」という押圧を含む条件にしても良い。すなわち、
判定モード1:押圧がTHp以上、かつ、タッチ面積がTHa未満
判定モード2:押圧がTHpd以上、かつ、タッチ面積がTHa未満(ただし、THpd<THp)
である。
<Modification 1>
In the first embodiment, the determination mode 2 is “the touch area is less than THa”. For example, this is because “the pressure is greater than THp d and the touch area is less than THa (however, THp d <THp ) ”May be included. That is,
Judgment mode 1: Press is greater than THp and touch area is less than THa Judgment mode 2: Press is greater than THp d and touch area is less than THa (however, THp d <THp)
It is.

<変形例2>
また、遷移条件2には時間閾値の条件を含めたが、これは、時間閾値のないタッチ面積だけの条件にしても良い。さらには、タッチ面積の代わりに、異常なタッチ状況であることを示す他の指標値を用いても良い。
<Modification 2>
In addition, the transition condition 2 includes a time threshold condition, but this may be a condition of only a touch area without a time threshold. Furthermore, instead of the touch area, another index value indicating an abnormal touch situation may be used.

<変形例3>
また、タッチ面積を、検出されたタッチの中で最大面積を持つものの値としたが、これは、タッチレベルの容量変化をもつ領域の中で最大面積を持つものの面積値としても良い。タッチの面積は、THc以上の容量変化が発生しない状態では取得できず、有効タッチの判定モードを切り替えることができないが、これを、THcd以上(ただし、THcd<THc)の容量変化を持つ領域を「タッチレベルの容量変化をもつ領域」として、その面積で有効タッチの判定モードを切り替えることで、判定モードの切り替えをより早く行っておくことができ、誤検出をさらに防止できる。
<Modification 3>
Further, the touch area is the value of the detected touch having the maximum area, but this may be the area value of the area having the maximum area among the areas having the capacitance change of the touch level. The area of the touch cannot be acquired in a state where the capacitance change of THc or more does not occur, and the effective touch determination mode cannot be switched. This has a capacitance change of THc d or more (however, THc d <THc). By switching the effective touch determination mode according to the area as a “region having a capacitance change at the touch level”, the determination mode can be switched earlier, and erroneous detection can be further prevented.

実施の形態2.
次に、実施の形態2について図を用いて説明する。概略構成図は、実施の形態1と同じく図1であり、ここでは詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, Embodiment 2 will be described with reference to the drawings. The schematic configuration diagram is FIG. 1 as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.

次に動作を説明する。本実施の形態のタッチパネル装置100の動作を示すフローチャートは、実施の形態1と同じく図4である。本実施の形態では、タッチの面積に応じて判定モードを切り替える例を説明する。   Next, the operation will be described. The flowchart showing the operation of the touch panel device 100 of the present embodiment is FIG. 4 as in the first embodiment. In this embodiment, an example in which the determination mode is switched according to the touch area will be described.

まず、実施の形態1と同様に手順で、静電容量検出手段201が容量計測して(ステップSA1)、タッチ検出手段20がタッチ検出(ステップSA2)を行い、同時に押圧検出手段30が押圧センサ107の押圧を検出する(ステップSA3)。その後、タッチ判定モード切替手段40が、有効タッチの判定モードを切り替える(ステップSA4)。なお、この実施の形態では、図7に示したように有効タッチの判定モードを実施の形態1と同じ二つ(判定モード1と判定モード2)とする。   First, in the same manner as in the first embodiment, the capacitance detection unit 201 measures the capacitance (step SA1), the touch detection unit 20 performs touch detection (step SA2), and at the same time, the press detection unit 30 performs the press sensor. The pressing of 107 is detected (step SA3). Thereafter, the touch determination mode switching means 40 switches the effective touch determination mode (step SA4). In this embodiment, as shown in FIG. 7, there are two effective touch determination modes (determination mode 1 and determination mode 2) as in the first embodiment.

タッチ判定モード切替手段40は、電源投入直後は判定モード1とし、図7に示したように以下の判定モード遷移条件A1とA2に従って判定モードの切り替えを行う。ここで、THa>THad、THt<THtdである。
遷移条件A1:判定モード1を使用中で、タッチ面積がTHa未満であり、繰返しの前回のステップSA5で有効タッチと判断されていたら、判定モード2に切り替える。
遷移条件A2:判定モード2を使用中で、以下の(1)から(3)のいずれか一つの条件が成立すれば判定モード1に切り替える。
(1)タッチ面積がTHad未満で、容量変化がTHc未満である状態がTHtd以上継続
(2)タッチ面積がTHad以上THa未満で、容量変化がTHc未満である状態がTHt以上継続
(3)タッチ面積がTHa以上
The touch determination mode switching means 40 is set to the determination mode 1 immediately after the power is turned on, and switches the determination mode according to the following determination mode transition conditions A1 and A2 as shown in FIG. Here, THa> THa d and THt <THt d .
Transition condition A1: If the determination mode 1 is being used, the touch area is less than THa, and it is determined that the touch is valid in the previous step SA5, the mode is switched to the determination mode 2.
Transition condition A2: When the determination mode 2 is being used and one of the following conditions (1) to (3) is satisfied, the mode is switched to the determination mode 1.
(1) is less than the touch area THa d, less than state continues capacitance change is less than THc THt d or (2) the touch area THa d above THa, continued state THt more capacitance change is smaller than THc ( 3) Touch area is more than THa

この判定モード遷移条件により、判定モード2から判定モード1に切り替える際の時間閾値は、タッチ面積が大きいほど小さい値になるが、これは、タッチ面積が大きいほど不正なタッチ状況である可能性が高く、早めに厳しい判定モード1に切り替えた方が好ましいからである。   With this determination mode transition condition, the time threshold when switching from the determination mode 2 to the determination mode 1 becomes a smaller value as the touch area is larger. This may be an illegal touch situation as the touch area is larger. This is because it is preferable to switch to the strict judgment mode 1 as soon as possible.

以降は、実施の形態1と同じであり、有効タッチ判定手段50が有効判定を行い(ステップSA5)、タッチ座標が有効と判定されたら(ステップSA6)、タッチ情報出力手段6がタッチ座標を出力する(ステップSA7)。   The subsequent steps are the same as those in the first embodiment, and the effective touch determination unit 50 determines the validity (step SA5). When the touch coordinates are determined to be valid (step SA6), the touch information output unit 6 outputs the touch coordinates. (Step SA7).

以上のように、この実施の形態2によれば、タッチ面積に応じて時間閾値を切り替えることで、さらに誤検出の発生を抑えることができる。   As described above, according to the second embodiment, the occurrence of erroneous detection can be further suppressed by switching the time threshold according to the touch area.

実施の形態3.
次に、実施の形態3について図を用いて説明する。概略構成図は、実施の形態1と同じく図1であり、ここでは詳細な説明は省略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. The schematic configuration diagram is FIG. 1 as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.

次に動作を説明する。図8に本実施の形態のタッチパネル装置100の動作を示すフローチャートを図示した。本実施の形態では、タッチセンサパネル1への付着物有無の判定(水滴判定)を行い、その結果に応じて判定モードを切り替える例を説明する。   Next, the operation will be described. FIG. 8 shows a flowchart showing the operation of the touch panel device 100 of the present embodiment. In the present embodiment, an example will be described in which the presence / absence of adhering matter to the touch sensor panel 1 is determined (water droplet determination) and the determination mode is switched according to the result.

まず、実施の形態1のステップSA1〜SA2と同様に手順で、タッチ検出手段2が容量計測して(ステップSB1)、タッチ検出(ステップSB2)を行う。そして、タッチ検出手段20が、タッチセンサパネル1に水滴が付着しているかを、例えば、特開2012―88899号公報等の周知の方法を用いて判定する(ステップSB3)。その後、押圧検出手段30が押圧センサ107の容量値を検出し(ステップSB4)、タッチ判定モード切替手段40が、有効タッチの判定モードを切り替える(ステップSB5)。この実施の形態では、図9に示したように有効タッチの判定モードを実施の形態1と同じ二つ(判定モード1と判定モード2)とし、ステップSB5では、タッチ判定モード切替手段4は、電源投入直後は判定モード1とし、以下の判定モード遷移条件B1とB2に従って判定モードの切り替えを行う。
遷移条件B1:判定モード1を使用中で、タッチ面積がTHa未満であり、繰返しの前回のステップSA5で有効タッチと判断されており、かつ、ステップSB3で水滴なしと判定されていたら、判定モード2に切り替える。
遷移条件B2:判定モード2を使用中で、以下の(1)〜(3)のいずれか一つの条件が成立すれば判定モード1に切り替える。
(1)容量変化がTHc未満である状態が一定時間以上継続する
(2)タッチ面積がTHa以上
(3)ステップSB3で水滴ありと判定された
First, in the same manner as steps SA1 to SA2 in the first embodiment, the touch detection unit 2 measures the capacity (step SB1) and performs touch detection (step SB2) according to the procedure. Then, the touch detection unit 20 determines whether or not water droplets are attached to the touch sensor panel 1 by using a known method such as JP 2012-88899 A (step SB3). Thereafter, the pressure detection means 30 detects the capacitance value of the pressure sensor 107 (step SB4), and the touch determination mode switching means 40 switches the effective touch determination mode (step SB5). In this embodiment, as shown in FIG. 9, two effective touch determination modes (determination mode 1 and determination mode 2) are used as in the first embodiment. In step SB5, the touch determination mode switching means 4 Immediately after the power is turned on, the judgment mode 1 is set, and the judgment mode is switched according to the following judgment mode transition conditions B1 and B2.
Transition condition B1: If the determination mode 1 is used, the touch area is less than THa, it is determined that the touch is valid in the previous step SA5, and it is determined in step SB3 that there is no water droplet, the determination mode Switch to 2.
Transition condition B2: When the determination mode 2 is in use and one of the following conditions (1) to (3) is satisfied, the mode is switched to the determination mode 1.
(1) The state in which the capacitance change is less than THc continues for a certain time or longer. (2) The touch area is greater than THa. (3) In step SB3, it is determined that there is a water droplet.

この判定モード遷移条件では、水滴があって誤検出が発生しやすい状態では、厳しい判定モード1を使用することになり、水滴での誤検出を抑制できる。   In this determination mode transition condition, in a state where there is a water drop and erroneous detection is likely to occur, severe determination mode 1 is used, and erroneous detection with a water drop can be suppressed.

以降は、実施の形態1のステップSA5〜SA7と同じであり、有効タッチ判定手段5が有効判定を行い(ステップSB6)、タッチ座標が有効と判定されたら(ステップSB7)、タッチ情報出力手段6がタッチ座標を出力する(ステップSB8)。   The subsequent steps are the same as steps SA5 to SA7 in the first embodiment, and the effective touch determination unit 5 determines the validity (step SB6). When the touch coordinates are determined to be valid (step SB7), the touch information output unit 6 Outputs the touch coordinates (step SB8).

<変形例3>
なお、特に水滴耐性に特化する場合などでは、上記判定モード遷移条件B1とB2に替えて、下記の判定モード遷移条件C1とC2にしても良い。
遷移条件C1:判定モード1を使用中で、繰返しの前回のステップSA5で有効タッチと判断されており、かつ、ステップSB3で水滴なしと判定されていたら、判定モード2に切り替える。
遷移条件C2:判定モード2を使用中で、以下の(1)または(2)の条件が成立すれば判定モード1に切り替える。
(1)容量変化がTHc未満である状態が一定時間以上継続する
(2)ステップSB3で水滴ありと判定された
<Modification 3>
In particular, when specializing in water droplet resistance, the following determination mode transition conditions C1 and C2 may be used instead of the determination mode transition conditions B1 and B2.
Transition condition C1: If the determination mode 1 is being used, it is determined that the touch is valid at the previous repeated step SA5, and it is determined at step SB3 that there is no water droplet, the mode is switched to the determination mode 2.
Transition condition C2: When the determination mode 2 is being used and the following condition (1) or (2) is satisfied, the mode is switched to the determination mode 1.
(1) The state where the capacity change is less than THc continues for a certain time or longer. (2) In step SB3, it is determined that there is a water droplet.

以上のように、この実施の形態3によれば、水滴判定の結果で判定モードを切り替えることで、水の付着に起因する誤検出の発生を抑えることができる。   As described above, according to the third embodiment, it is possible to suppress the occurrence of erroneous detection due to the adhesion of water by switching the determination mode based on the result of the water droplet determination.

なお、上記実施の形態3では、タッチセンサパネルへの付着物の判定に水滴判定を用いたが、これは、油など他の付着物についての判定法を用いたり、それらを組み合わせて用いたりしても良い。   In the third embodiment, the water droplet determination is used for the determination of the deposit on the touch sensor panel. However, this may be performed by using a determination method for other deposits such as oil or a combination thereof. May be.

また、上述の実施の形態1〜3では、押圧センサとして、指示体による押圧に応じて静電容量が可変する容量可変型の圧力センサを採用したが、圧力センサの種類はこれに限定される必要はなく、例えば押圧に応じて抵抗値が可変する抵抗可変型圧力センサを採用してもよい。   In the first to third embodiments described above, a variable-capacity pressure sensor whose capacitance is variable according to the pressure applied by the indicator is used as the pressure sensor. However, the type of pressure sensor is limited to this. There is no need, for example, a variable resistance pressure sensor whose resistance value is variable according to the pressure may be adopted.

1 タッチセンサパネル
2 タッチパネルコントローラ
20 タッチ検出手段
30 押圧検出手段
40 タッチ判定モード切替手段
50 有効タッチ判定手段
60 タッチ情報出力手段
100 タッチパネル装置
102 タッチセンサ
107 押圧センサ
108 制御演算手段
201 静電容量検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Touch sensor panel 2 Touch panel controller 20 Touch detection means 30 Press detection means 40 Touch determination mode switching means 50 Effective touch determination means 60 Touch information output means 100 Touch panel device 102 Touch sensor 107 Press sensor 108 Control calculation means 201 Capacitance detection means

Claims (4)

複数のセンサから構成されるタッチセンサパネルと、
前記タッチセンサパネルに接続され、容量計測して、前記タッチセンサパネルへの指示体によるタッチの有無とタッチ座標を検出すると共に、前記指示体と前記タッチセンサパネル間のタッチ状況を出力するタッチ検出手段と、
前記指示体によるタッチによって前記タッチセンサパネルに加わる圧力を検出する押圧検出手段と、
前記タッチ検出手段と前記押圧検出手段の出力から有効タッチと見なす判定条件を切り替えるタッチ判定モード切替手段と、
前記タッチ判定モード切替手段が設定した前記判定条件に基づき、前記タッチ検出手段が出力した前記タッチ状況の情報と、前記押圧検出手段が出力した押圧情報とから、前記タッチ検出手段が出力した前記タッチ座標が有効か無効かを判定する有効タッチ判定手段と、
前記有効タッチ判定手段が有効と判断した前記タッチ座標を外部に出力するタッチ情報出力手段を備えたことを特徴とするタッチパネル装置。
A touch sensor panel composed of a plurality of sensors;
Touch detection that is connected to the touch sensor panel, measures the capacity, detects the presence or absence of touch by the indicator on the touch sensor panel and the touch coordinates, and outputs the touch status between the indicator and the touch sensor panel. Means,
Pressure detecting means for detecting pressure applied to the touch sensor panel by touching the indicator;
Touch determination mode switching means for switching a determination condition to be regarded as an effective touch from the outputs of the touch detection means and the pressure detection means;
Based on the determination condition set by the touch determination mode switching unit, the touch output by the touch detection unit from the touch status information output by the touch detection unit and the press information output by the press detection unit. Valid touch determination means for determining whether the coordinates are valid or invalid;
A touch panel device comprising touch information output means for outputting the touch coordinates determined to be valid by the valid touch determination means to the outside.
前記タッチ判定モード切替手段は、前記圧力に関する閾値、または、前記圧力を条件に加えるか否かを切り替えることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置。   2. The touch panel device according to claim 1, wherein the touch determination mode switching unit switches a threshold value related to the pressure or whether to apply the pressure as a condition. 前記タッチ検出手段は、前記タッチ状況の情報として前記指示体と前記タッチセンサパネル間のタッチ面積を前記タッチ判定モード切替手段に出力し、前記タッチ判定モード切替手段は、前記タッチ面積の大きさに応じて前記タッチ判定モードを切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル装置。   The touch detection unit outputs a touch area between the indicator and the touch sensor panel as the touch status information to the touch determination mode switching unit, and the touch determination mode switching unit determines the size of the touch area. The touch panel device according to claim 1, wherein the touch determination mode is switched accordingly. 前記タッチ検出手段は、付着物判定を行い、付着物判定結果をタッチ状況の情報として前記タッチ判定モード切替手段に出力し、前記タッチ判定モード切替手段は、前記付着物判定結果に基づいて、設定した有効タッチの判定条件を切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル装置。   The touch detection unit performs an adhering matter determination, and outputs an adhering matter determination result as touch state information to the touch determination mode switching unit. The touch determination mode switching unit is set based on the adhering matter determination result. The touch panel device according to claim 1, wherein the effective touch determination condition is switched.
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