JP5545039B2 - 情報処理装置および入力装置 - Google Patents
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Description
上記キー配列体は、第1の方向に平行な入力キーの列が上記第1の方向と直交する第2の方向に複数配列され、一の列に属する上記入力キーが他の列に属する上記入力キーに対して上記第1の方向へシフトして配置されたキー配列を有する。
上記複数の第1の配線電極は、上記第1の方向に間隔をおいて上記入力キーの間を各々引き回される。上記第1の配線電極は、検出対象の近接により静電容量が変化する。
上記複数の第2の配線電極は、上記入力キーの列間を縫うように上記第1の方向に沿って各々引き回される。上記第2の配線電極は、検出対象の近接により静電容量が変化する。
上記制御ユニットは、上記第1の配線電極各々の静電容量と、上記第2の配線電極各々の静電容量と、各列における上記入力キーの上記第1の方向へのシフト量とに基づいて、上記第1の方向に沿った上記検出対象の位置に関する第1の信号を含む制御信号を生成する。
これにより、第1の配線電極各々を相互に交差させることなく、入力キーの間を引き回すことができる。
この構成により、第1のシート基材をキー配列体に装着したときに第1の配線電極各々を入力キーの周囲の所定位置へ精度よく位置決めすることができる。
これにより、検出対象の近接による第1の配線部における容量変化の影響を少なくできるため、第1の方向に沿った検出対象の位置検出精度を向上させることができる。
これにより、第1の方向および第2の方向に沿った検出対象の位置検出が可能となる。
この構成により、第2のシート基材をキー配列体に装着したときに第2の配線電極各々を入力キーの周囲の所定位置へ精度よく位置決めすることができる。
これにより、検出対象の近接による第2の配線部における容量変化の影響を少なくできるため、第2の方向に沿った検出対象の位置検出精度を向上させることができる。
上記キー配列体は、第1の方向に平行な入力キーの列が上記第1の方向と直交する第2の方向に複数配列され、一の列に属する上記入力キーが他の列に属する上記入力キーに対して上記第1の方向へシフトして配置されたキー配列を有する。
上記複数の第1の配線電極は、上記第1の方向に間隔をおいて上記入力キーの間を各々引き回される。上記第1の配線電極は、検出対象の近接により静電容量が変化する。
上記複数の第2の配線電極は、上記入力キーの列間を縫うように上記第1の方向に沿って各々引き回される。上記第2の配線電極は、検出対象の近接により静電容量が変化する。
上記制御ユニットは、上記第1の配線電極各々の静電容量と、上記第2の配線電極各々の静電容量と、各列における上記入力キーの上記第1の方向へのシフト量とに基づいて、表示画面に表示される画像の上記第1の方向に沿った動きを制御するための制御信号を生成する。
上記キー配列体に配置され、上記各列の入力キーの列間に引き回された、複数の第2の配線電極の静電容量がそれぞれ検出される。
上記第1の配線電極各々の静電容量と、上記第2の配線電極各々の静電容量と、各列における上記入力キーの上記第1の方向へのシフト量とに基づいて、上記第1の方向に沿った上記検出対象の位置に関する第1の信号を含む制御信号が生成される。
上記シート基材は、キー配列体に取り付けられる。上記キー配列体は、第1の方向に平行な入力キーの列が上記第1の方向と直交する第2の方向に複数配列され、一の列に属する上記入力キーが他の列に属する上記入力キーに対して上記第1の方向へシフトして配置されたキー配列を有する。上記シート基材は、上記入力キーに個々に装着されるように上記キー配列に対応する複数の孔を有する。
上記複数の配線電極は、上記第1の方向に間隔をおいて上記入力キーの間を引き回される。上記配線電極は、検出対象の近接により静電容量が変化する。
上記接続端子は、上記シート基材に取り付けられ、上記複数の配線電極各々の静電容量を検出する検出回路へ前記複数の配線電極を接続する。
図1は本発明の一実施形態に係る情報処理装置を構成する入力装置の構成を示す平面図である。なお、図1においてX軸方向は横方向、Y軸方向は縦方向、そして、Z軸方向は、X軸方向およびY軸方向に直交する、高さ方向をそれぞれ示している。
センサシート群20は、キー配列体11への指Fの近接およびその位置を検出するためのもので、第1のセンサシート21と第2のセンサシート22との組み合わせ体で構成される。センサシート21、22はそれぞれ、検出対象(本実施形態ではユーザの指F)の近接により静電容量が変化する複数の配線電極を有する。本実施形態では、第1のセンサシート21は、X軸方向に沿った検出対象の近接位置を検出し、第2のセンサシート22は、Y軸方向に沿った検出対象の近接位置を検出する。以下、センサシート21、22の構成について説明する。
制御ユニット30は、典型的には、コンピュータで構成される。制御ユニット30は、キー配列体11を入力操作することで生成される操作信号S1と、センサシート群20によって検出された検出信号Gx、Gyを受けて、表示部40の表示画面に表示された画像の表示を制御するための制御信号を生成する。操作信号S1は、入力キー111の押下げ操作を検出する回路基板120から出力される。検出信号Gxは、第1のセンサシート21を構成する配線電極21x各々の静電容量に関する信号(第1の信号)を含み、検出信号Gyは、第2のセンサシート22を構成する配線電極22y各々の静電容量に関する信号(第2の信号)を含む。
以下、制御ユニット30の構成とともに、情報処理装置1の動作の一例について説明する。
{(-3×2)+(-1×3)+(1×4)+(3×2)+(5×1)}/{2+3+4+2+1}=0.5 …(1)
したがって、図9の例では、重心位置は、基準点からの距離が「0.5」に相当する位置となる。
重心位置=ΣMiXi/ΣXi…(2)
なお、配線電極Y1〜Y5の容量変化量に基づく指FのY位置についても同様に処理される。
X=Xn+T(Ym) …(3)
上記(3)式において、「Xn」は、第1の配線電極21xの電極番号(X1〜X5)である。また、「T(Ym)」は、第2の配線電極22yの電極番号(Y1〜Y5)に対応するシフト量(T1〜T5)であり、上述の補正係数(例えばa、b、c、・・・)に相当する。
上述のように、第1の配線電極21xは、端子部Cxを介して制御ユニット30へ電気的に接続される。このとき、各配線電極21xは、シート基材201の連結部201Bにおいて、接続配線210を介して端子部Cxに接続される(図5参照)。このとき、図14(A)に示すように、接続配線210を端子部Cxの配列間隔と同等の比較的狭い配線間隔で連結部201B上を引き回すよりも、図14(B)に示すように接続配線210を端子部Cxよりも広い配線間隔で連結部201B上を引き回す方が、指Fの検出精度の向上を図る上で有利である。
接続配線210、220は、配線電極21x、22yと同様に、検出対象である人体の近接によってその静電容量が変化する。したがって、入力装置10を操作するユーザの手のひらや手首の近傍に接続配線210、220が存在すると、配線電極21x、22yによる検出精度の低下を引き起こす。そこで本実施形態では、接続配線210、220は、ユーザの手のひらや手首を避けるように引き回される。
上述のように、第1および第2の配線電極21x、22yは、電極部21xa、22yaと、配線部21xb、22ybとが交互に接続されることで形成される。ここで、電極部21xa、22yaは、指Fの検出感度を高めるために比較的大面積で形成されることが望ましいが、電極部の外形に尖鋭なエッジ部が存在すると、当該エッジ部において電界の集中が生じることで、隣接する配線電極との間でのクロストークが問題となる。そこで本実施形態では、電極部21xa、22yaに非尖鋭なエッジ部を形成し、尖鋭なエッジ部が存在することに起因する隣接電極間とのクロストークを抑えるようにしている。
本実施形態では、キー配列体11に対してマトリックス状に配置される第1および第2の配線電極21x、22yはそれぞれ、電極部21xa、22yaと配線部21xb、22ybとが交互の繰り返し接続された構成を有する。また、配線部21xb、22ybは、電極部21xa、22yaよりも細く形成されている。そして、各配線電極21x、22yとの交差領域は、各々の配線電極の配線部21xb、22ybで形成されている。これにより、第1の配線電極21xと第2の配線電極22yとの間のクロストークを抑制し、指Fの検出精度の低下を抑えることができる。
10…入力装置
11…キー配列体
21、22…センサシート
21x、22y…配線電極
30…制御ユニット
31…検出回路
40…表示部
100…筐体
111…入力キー
201、202…シート基材
X1〜X5、Y1〜Y5…配線電極
Claims (7)
- 第1の方向に平行な入力キーの列が前記第1の方向と直交する第2の方向に複数配列され、一の列に属する前記入力キーが他の列に属する前記入力キーに対して前記第1の方向へシフトして配置されたキー配列を有するキー配列体と、
前記キー配列体に装着され、前記入力キーが貫通する複数の孔を有し、前記第1の方向に間隔をおいて前記入力キーの間を各々引き回された複数の第1の配線電極を支持する第1のセンサシートと、
前記キー配列体に装着され、前記入力キーが貫通する複数の孔を有し、前記入力キーの列間を縫うように前記第1の方向に沿って各々引き回された複数の第2の配線電極を支持する第2のセンサシートと、
前記第1のセンサシートと前記第2のセンサシートとに電気的に接続され、前記第1の配線電極各々の静電容量と、前記第2の配線電極各々の静電容量と、各列における前記入力キーの前記第1の方向へのシフト量とに基づいて、前記第1の方向に沿った前記検出対象の位置に関する第1の信号と、前記第2の方向に沿った前記検出対象の位置に関する第2の信号とを含む制御信号を生成する制御ユニットと
を具備し、
前記複数の第1の配線電極は、前記第1の方向および前記第2の方向に対して斜めに交差する第3の方向に向かって各々引き回され、
前記制御ユニットは、前記第2の方向に配列された複数の入力キーの列から選択された一つの列に属する各入力キーの位置を基準位置として設定された、前記複数の入力キーの他の列の前記基準位置からの前記第1の方向へのシフト量に対応する補正係数を用いて前記第1の方向に沿った検出対象の位置を判定する検出回路を有する
情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記第1の配線電極は、
前記第1の方向に隣接する、各列の前記入力キーの間に位置する第1の電極部と、
各列の前記第1の電極部を個々に接続し前記第1の電極部よりも狭い配線幅で前記第3の方向に引き回された第1の配線部とを有する情報処理装置。 - 請求項1または2に記載の情報処理装置であって、
前記第2の配線電極は、
前記第2の方向に隣接する、各列の前記入力キーの間に位置する第2の電極部と、
同一の列に属する前記第2の電極部を個々に接続し前記第2の電極部よりも狭い配線幅で前記第1の方向に引き回された第2の配線部とを有する情報処理装置。 - 請求項3に記載の情報処理装置であって、
前記第2の電極部は、非尖鋭形のエッジ部を有する情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記キー配列体の前記第1の方向に関しての少なくとも一端側に配置され、前記第1の信号の処理に用いられる第1のダミー電極をさらに具備する情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記キー配列体の前記第2の方向に関しての少なくとも一端側に配置され、前記第2の信号の処理に用いられる第2のダミー電極をさらに具備する情報処理装置。 - 第1の方向に平行な入力キーの列が前記第1の方向と直交する第2の方向に複数配列され、一の列に属する前記入力キーが他の列に属する前記入力キーに対して前記第1の方向へシフトして配置されたキー配列を有するキー配列体と、
前記キー配列体に装着され、前記入力キーが貫通する複数の孔を有し、前記第1の方向に間隔をおいて前記入力キーの間を各々引き回された複数の第1の配線電極を支持する第1のセンサシートと、
前記キー配列体に装着され、前記入力キーが貫通する複数の孔を有し、前記入力キーの列間を縫うように前記第1の方向に沿って各々引き回された複数の第2の配線電極を支持する第2のセンサシートと、
前記第1のセンサシートと前記第2のセンサシートとに電気的に接続され、前記第1の配線電極各々の静電容量と、前記第2の配線電極各々の静電容量と、各列における前記入力キーの前記第1の方向へのシフト量とに基づいて、表示画面に表示される画像の前記第1の方向および前記第2の方向に沿った動きを制御するための制御信号を生成する制御ユニットと
を具備し、
前記複数の第1の配線電極は、前記第1の方向および前記第2の方向に対して斜めに交差する第3の方向に向かって各々引き回され、
前記制御ユニットは、前記第2の方向に配列された複数の入力キーの列から選択された一つの列に属する各入力キーの位置を基準位置として設定された、前記複数の入力キーの他の列の前記基準位置からの前記第1の方向へのシフト量に対応する補正係数を用いて前記第1の方向に沿った検出対象の位置を判定する検出回路を有する
入力装置。
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