JP5625503B2 - 入力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられる入力装置に関するものである。
近年、携帯電話や音楽プレーヤ等の各種電子機器の高機能化や小型化が進むに伴い、これらの操作に用いられる入力装置にも、多様な操作を行えるものが求められている。
このような従来の入力装置について、図８及び図９を用いて説明する。
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
図８は従来の入力装置の断面図、図９は同入力装置を使用した電子機器の分解斜視図であり、同図において、１はガラスや樹脂などの光透過性の上面カバー、２は同じくガラスや樹脂などの光透過性の上基板、３は同じくガラスや樹脂などの光透過性の下基板である。
また、上基板２の上面には、略帯状で酸化インジウム錫等の光透過性の上電極４が複数個並べて形成され、上基板２や上電極４の上面に塗布された接着剤（図示せず）によって上面カバー１と貼り合わされている。
そして、下基板３の上面にも、略帯状で酸化インジウム錫等の光透過性の下電極５が、上電極４と直交するよう複数個並べて形成され、下基板３や下電極５の上面に塗布された接着剤（図示せず）によって上基板２の下面に貼り合わされて、静電容量方式のタッチパネル６が構成されている。
さらに、７は液晶表示素子等の表示素子、８はゴム等のダンパーシート、９は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、配線基板９上面にダンパーシート８を介して表示素子７とタッチパネル６が順次載置されている。
そして、配線基板９上面にはマイコン等の半導体素子から制御手段１０が形成されると共に、抵抗やダイオードなどの電子部品から検出回路１１や駆動回路１２が形成されると共にコネクタ１３が配置されている。ここで、検出回路１１や駆動回路１２は配線パターンで制御手段１０に接続されている。
また、タッチパネル６の上電極４、下電極５や表示素子７がコネクタ１３や、複数の配線パターンが形成されたフィルム状のフレキ基板１４等によって、制御手段１０、検出回路１１や駆動回路１２に電気的に接続されて、入力装置１５が構成されている。
また、１６は略箱型で絶縁樹脂製の上筐体、１７は同じく下筐体で、上筐体１６上面にはフィルム状のパネルシート１８が貼付されると共に、この上筐体１６と下筐体１７内にタッチパネル６や表示素子７、他の電子部品や電池（図示せず）等が接続された配線基板９等が収納されて、電子機器２０が形成される。
以上の構成において、タッチパネル６背面の表示素子７に、例えば複数のアイコン等のメニュー（図示せず）が表示された状態で、所望のアイコン上の上面カバー１上面に操作者が指を接触すると、複数の駆動回路１３に接続された上電極４や下電極５から放出された電界の一部が指で吸収される。
これにより電界が変化し、この変化が上電極４や下電極５に接続された検出回路１１で検出され、指の接触位置を制御手段１０が検出し、所定のアイコン等が選択されて、表示素子７には選択したアイコンに対応した各種アプリケーションが表示される。
また、操作者が指を上面カバー１上面に近づけるだけで検出したい場合には、駆動回路１２が発生する電界を大きくすることにより、上面カバー１上面を大きく越えて電界を放出することが出来、操作者の指の接近による電界の変化を検出回路１１で検出することができる。
すなわち従来の入力装置では、駆動回路１２が発生する電界の変化を検出回路１１が検出することで、操作者が指を接触あるいは接近させた位置を制御手段１０が検出するものであった。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特表２００６−５２０９７０号公報
しかしながら、上記従来の入力装置においては、表示素子７に例えば複数のメニューや細かなＱＷＥＲＴＹ配列のキーボードなどが表示された状態で、所望のメニューやキーの選択等を行う際、指の大きさに比してメニューやキーが小さいため、正確に場所を特定しづらく操作の多様化の妨げとなるという課題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、例えば、被検出物である指が接近している際には所定位置に表示されたメニューやキーなどを拡大して表示し、上面カバーに指が接触してから、そのメニューやキーの選択を決定する制御を制御手段が行うなど、被検出物のタッチパネルへの接近度合いを検出して、多様な操作の可能な入力装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
本発明の請求項１記載の発明は、上電極片あるいは下電極片などの電極片ごとに、駆動回路あるいは検出回路と接続または開放状態とする制御をスイッチごとに制御手段が行い、制御手段がスイッチ回路を制御し、駆動回路と接続する電極片の本数を、少なくとも三段階で被検出物と電極との距離が増加すると共に増加させるため、指などの被検出物と、上電極あるいは下電極などの電極の距離に応じた制御ができ、容易で多様な操作の可能な入力装置を得ることができるという作用を有するものである。
さらに、制御手段がスイッチ回路を制御し、駆動回路と接続する電極片の本数を、少なくとも三段階で被検出物と電極との距離が増加すると共に増加させることによって、被検出物の検出可能な距離と検出位置の位置精度のバランスを図ることが可能となり、高精度に位置の検出が可能な入力装置を得ることができるという作用を有するものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、検出回路として差動検出回路を用いることによって、電界が放射される空間の湿度や温度などが変化して、空間の誘電率が変化した場合であっても、二本の検出線に接続された差動回路により、差動回路で湿度や温度などの変化に伴う空間の誘電率の差が相殺され、高精度な被検出物の検出ができるという作用を有するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御手段がスイッチ回路を制御し、被検出物の下方にある電極片と、被検出物の下方に無い電極片とで、駆動回路と接続する電極片の本数を変化させることによって、被検出物が検出されない位置では遠距離検出処理や中距離検出処理を行うことが可能となり、例えば複数の被検出物が存在する場合でも効率よく検出することが可能な入力装置を得ることができるという作用を有するものである。
以上のように本発明によれば、容易で多様な操作の可能な入力装置を実現することができるという有利な効果が得られる。
本発明の一実施の形態による入力装置の断面図 同入力装置を使用した電子機器の分解斜視図 同入力装置の回路図 同入力装置を使用した電子機器の表示を示す平面図 同入力装置を使用した電子機器の表示を示す平面図 同入力装置に用いる制御手段の制御を示すフローチャート 同入力装置の動作を示す動作概念図 従来の入力装置の断面図 同入力装置を使用した電子機器の分解斜視図
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による入力装置の断面図、図２は同入力装置を用いた電子機器の分解斜視図であり、同図において、２１はガラスあるいはポリエチレンテレフタレートやポリエーテルサルホン、ポリカーボネート等の光透過性樹脂の上面カバー、２２は同じく光透過性樹脂やガラスなどの上基板、２３は同じくガラスや光透過性樹脂などの下基板である。
そして、上基板２２の上面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性で略帯状の複数の電極片となる上電極片２４０１〜２４２０が、スパッタ法等によって前後方向に配列形成され、これらの上電極片２４０１〜２４２０から、電極となる上電極２４が構成されている。
さらに、上基板２２や上電極２４の上面に塗布された接着剤（図示せず）によって、上基板２２と上電極２４が下方から上面カバー２１と貼り合わされている。
また、下基板２３の上面にも、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性で略帯状の複数の下電極片２５０１〜２５４０が、上電極２４と直交するよう左右方向に複数個並べて形成され、これらの下電極片２５０１〜２５４０から、電極となる下電極２５が構成されている。
さらに、下基板２３や下電極２５の上面に塗布された接着剤（図示せず）によって、下基板２３と下電極２５が上基板２２の下面に貼り合わされている。
また、各々の上電極片２４０１〜２４２０の外縁から上基板２２上面に光透過性の配線（図示せず）が、同様に各々の下電極片２５０１〜２５４０の外縁からも下基板２３上面に光透過性の配線（図示せず）が延出し、複数の配線パターンが形成されたフィルム状のフレキ基板２６に接続されており、これらから静電容量方式のタッチパネル３０が構成されている。
なお、ここでは、上電極片は上電極片２４０１〜２４２０の２０列、下電極片は下電極片２５０１〜２５４０の４０列並んでいるものとして説明したが、これに限られるものでは無く、上電極片、下電極片共に、９列以上の電極片があれば良い。
さらに、３１は液晶表示素子等の表示素子、３２はゴム等のダンパーシート、３３は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板である。
この配線基板３３上面にはマイコン等が実装されて制御手段３４が形成されると共に、コンデンサやダイオードなどの電子部品や差動回路から構成された検出回路としての差動検出回路３５や、抵抗やコイルなどの電子部品から構成された駆動回路３６、また、多数のスイッチ３７０１〜３７６０から構成された半導体素子などのスイッチ回路３７が配置されている。
また、これらの制御手段３４、差動検出回路３５、駆動回路３６、スイッチ回路３７は配線基板３３上下面に設けられた配線で接続されている。
そして、配線基板３３上面にダンパーシート３２を介して表示素子３１とタッチパネル３０が順次載置されると共に、上電極片２４０１〜２４２０、下電極片２５０１〜２５４０はフレキ基板２６により配線基板３３のスイッチ３７４１〜３７６０、３７０１〜３７４０にそれぞれ接続され、表示素子３１はコネクタ３８によって、配線基板３３上下面の配線に接続され、入力装置４０が構成されている。
また、４１は略箱型でポリスチレンやＡＢＳ等の絶縁樹脂製の上筐体、４２は同じく下筐体で、上筐体４１上面の開口部にはフィルム状のパネルシート４３が貼付されると共に、この上筐体４１と下筐体４２内に表示素子３１やタッチパネル３０、他の電子部品や電池（図示せず）等が接続された配線基板３３が収納され、電子機器５０が形成されている。
次に、図３の回路図を用いて入力装置４０の電気的接続について説明する。
ここで、図３（ａ）では、電極片のうち下電極片２５０１〜２５１１で示しているが、他の下電極片２５１２〜２５４０、上電極片２４０１〜２４２０においても、電気的接続は同様である。
また、同図において、下電極片２５０１〜２５１１は、それぞれスイッチ回路３７内のスイッチ３７０１〜３７１１に電気的に接続している。
ここで、図３（ｂ）は各スイッチの端子構成を示す回路図で、スイッチはそれぞれ「Ｓ」、「Ｄ１」、「ＤＲ」、「Ｄ２」、「ＮＣ」、「ＣＴ」の端子を備えている。
そして、各端子は図３（ａ）で示すように、端子Ｓは下電極片２５０１〜２５１１に電気的に接続され、端子Ｄ１は差動検出回路３５の検出線３５Ａに、端子Ｄ２は差動検出回路３５の検出線３５Ｂに電気的に接続している。
また、端子ＣＴは制御手段３４に、端子ＤＲは駆動回路３６にそれぞれ接続されている。なお、端子ＮＣは、電気的に他の回路に接続されず電気的に開放状態となっている。
また、差動検出回路３５、駆動回路３６は、制御手段３４に電気的に接続している。
ここで、スイッチ３７０１〜３７１１は、制御手段３４により端子Ｓと電気的に接続される端子を、端子Ｄ１、端子Ｄ２、端子ＤＲ、端子ＮＣのうちいずれか一つの端子に切替えられる。
また、その切替えは各スイッチの端子ＣＴに制御手段３４から入力された制御信号に応じてスイッチごとに独立して行われる。
つまり、各電極片（上電極片２４０１〜２４２０、下電極片２５０１〜２５４０）は制御手段３４により駆動回路３６あるいは差動検出回路３５の検出線３５Ａ、３５Ｂと電気的に接続あるいは開放状態となるようスイッチ３７０１〜３７６０で接続されている。
以上の構成において、図４（ａ）の平面図に示すような、例えば電子機器５０に電子メールを作成する表示画面が表示されている場合、操作者はタッチパネル３０を操作して文字を入力する。
ここで、タッチパネル３０背面の表示素子３１にＱＷＥＲＴＹ配列の複数のキー５１が表示されており、メール文章作成部５２のカーソル部５３に文字を入力するため、操作者は例えばキー５１のうち、「Ｓ」のキー５１の上方に指を所定の距離まで近づける。
すると、図６のフローチャートに示す遠距離検出処理（ステップＳ１）により、制御手段３４が指を検出し（ステップＳ２）、図４（ｂ）の平面図のように、制御手段３４が円状の拡大表示部５４内に「Ｓ」のキー５１の周辺のキー５１の表示が拡大して表示される（ステップＳ３）。
また、さらに指を近づけると、図６に示す中距離検出処理（ステップＳ４）により、制御手段３４が指を検出し（ステップＳ５）、図５（ａ）の平面図のように、制御手段３４が若干円が小さくなった拡大表示部５４内に例えば「Ｓ」のキー５１の周辺のキー５１の表示がさらに拡大して表示される（ステップＳ６）。
そして、さらに指を近づけ、上面カバー２１に接触させると図６に示す近距離検出処理（ステップＳ７）により、制御手段３４が指を検出し（ステップＳ８）、キーの選択が確定し、制御手段３４が図５（ｂ）に示すようにカーソル部５３に文字「Ｓ」が表示される（ステップＳ９）。
これらのステップＳ１で示した遠距離検出処理、ステップＳ４で示した中距離検出処理、ステップＳ７で示した近距離検出処理について、図７の動作概念図および（表１）から（表３）を用いて、より詳細に説明する。
まず、同図において、制御手段３４は、駆動回路３６に、電界を発生させる駆動信号Ｓ１を伝送する。
また、同時に制御手段３４は、スイッチ回路３７を制御し、スイッチ３７０１〜３７０３は端子Ｓと端子Ｄ１を、スイッチ３７０４〜３７０６は端子Ｓと端子ＤＲを、スイッチ３７０７〜３７０９は端子Ｓと端子Ｄ２を接続し、下電極２５に接続された他のスイッチ３７１０〜３７４０は端子Ｓと端子ＮＣを接続し開放状態としている（（表１）の時刻Ｔ０を参照）。
Figure 0005625503
そして、制御手段３４から駆動信号Ｓ１が伝送された駆動回路３６は、スイッチ回路３７を介して接続された下電極片２５０４〜２５０６から上方の空間へ電界ＥＲ、ＥＬを放射する。
ここで、例えば下電極片２５０１〜２５０３の上方に指があると、左側に放射された電界ＥＬの一部が電界ＥＳとして吸収され、差動検出回路３５の検出線３５Ａにスイッチ回路３７を介して接続された下電極片２５０１〜２５０３に流入する電界が減少し、静電容量が変化する。
一方、右側に放射された電界ＥＲは、差動検出回路３５の検出線３５Ｂにスイッチ回路３７を介して接続された下電極片２５０７〜２５０９に流入するが、下電極片２５０７〜２５０９の上方に指はないので、流入する電界は減少せず、静電容量は変化しない。
そして、検出線３５Ａおよび検出線３５Ｂに接続された差動検出回路３５で、下電極片２５０１〜２５０３、下電極片２５０４〜２５０６の電界の流入量の比を反映した比較信号Ｓ２を作成し、電界の流入量が少ない下電極片２５０１〜２５０３側に指があることを比較信号Ｓ２が入力された制御手段３４が、例えば電界の流入量の比が１０％以上であることを閾値として指の有無を検出する。
なお、上述したように、スイッチ回路３７は制御手段３４により、検出線３５Ａに下電極片２５０１〜２５０３、駆動回路３６に下電極片２５０４〜２５０６、検出線３５Ｂに下電極片２５０７〜２５０９と、それぞれ三本の下電極片を接続するよう制御されている。これにより一本の下電極片を接続した場合に比べ三倍の電界強度で放射し、また吸収することができるため、遠距離の検出をすることができるものとなっている。
次に、制御手段３４は、スイッチ回路３７を制御し、駆動回路３６、検出線３５Ａ、検出線３５Ｂに接続される下電極片を右方向に一本ずつずらし、（表１）の時刻Ｔ１で示すスイッチの接続状態とする。
そして、同様に差動検出回路３５で検出線３５Ａおよび検出線３５Ｂの信号から、比較信号Ｓ２を作成し、制御手段３４で指の有無を検出し、これをタッチパネルの左端の下電極片２５０１から右端の下電極片２５４０まで全面が終了するまで繰り返す。
また、上電極２４に対しても制御手段３４は、前端の上電極片２４０１から、下方向に一本ずつずらしながら、後端の上電極片２４２０まで、下電極２５と同様に指の有無の検出を行う。そして、上電極２４から上下方向の指の位置および下電極２５から左右方向の指の位置が判るので、制御手段３４が両方の検出結果から指の位置を特定する。
そして、制御手段３４が指を検出すると、例えば図４（ｂ）のような表示を行うのは上述の通りである。
次に、中距離検出処理について説明すると、この場合は、駆動回路３６、検出線３５Ａ、検出線３５Ｂにそれぞれ二本の下電極片を接続するよう制御されている。
例えば、長距離検出処理において、スイッチ３７ｎ（ｎは整数）に対応した下電極片２５ｎの位置に指があることを検出した場合は、中距離検出処理では、まず（表２）の時刻Ｔ２で示すように、スイッチ３７（ｎ−５）、３７（ｎ−４）は、端子Ｓと端子Ｄ１と接続し、スイッチ３７（ｎ−３）、３７（ｎ−２）は、端子Ｓと端子ＤＲを接続し、スイッチ３７（ｎ−１）、３７ｎは、端子Ｓと端子Ｄ２を接続し、残りは端子Ｓと端子ＮＣを接続するよう制御手段３４がスイッチ回路３７の制御を行う。
Figure 0005625503
そして、長距離検出処理と同様に、検出線３５Ａおよび検出線３５Ｂに接続された差動検出回路３５で、電界の流入量の比を反映した比較信号Ｓ２を作成し、比較信号Ｓ２が入力された制御手段３４が、例えば電界の流入量の比が１０％以上であることを閾値として制御手段３４が指の有無を検出する。
なお、中距離検出処理では、検出線３５Ａ、検出線３５Ｂおよび駆動回路３６に接続された下電極片は二本ずつであるので、三本ずつの長距離検出処理と比べると面積が小さくなり、長距離検出処理より短い距離での検出に適している。さらに、狭い幅で検出することができるため、指の位置の検出精度は向上する。
次に、各スイッチの接続状態を右方向に一つずらし（（表２）の時刻Ｔ３参照）制御手段３４が同様の検出を行い、その後、時刻Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７においても制御手段３４が同様の検出を行う。
なお、下電極２５からの検出が終わると上電極２４に制御が移り、下電極２５および上電極２４の検出結果から中距離の範囲に指がある場合は制御手段３４が指の位置を特定することは、長距離検出処理と同様である。
そして、制御手段３４が指を検出すると、例えば図５（ａ）のような表示を行うのは上述の通りである。
さらに、近距離検出処理について説明すると、この場合は、駆動回路３６、検出線３５Ａ、検出線３５Ｂにそれぞれ一本の下電極片を接続するよう制御されている。
例えば、中距離検出処理でスイッチ３７ｎ（ｎは整数）の位置に指があることを検出していた場合は、近距離検出処理では、まず（表３）の時刻Ｔ８で示すように、スイッチ３７（ｎ−２）は、端子Ｓと端子Ｄ１と接続し、スイッチ３７（ｎ−１）は、端子Ｓと端子ＤＲを接続し、スイッチ３７ｎは、端子Ｓと端子Ｄ２を接続し、残りは端子Ｓと端子ＮＣを接続するよう制御手段３４がスイッチ回路３７の制御を行う。
Figure 0005625503
そして、長距離検出処理および中距離検出処理と同様に、検出線３５Ａおよび検出線３５Ｂに接続された差動検出回路３５で、電界の流入量の比を反映した比較信号Ｓ２を作成し、比較信号Ｓ２が入力された制御手段３４が、例えば電界の流入量の比が１０％以上であることを閾値として指の有無を検出する。
なお、近距離検出処理では、検出線３５Ａ、検出線３５Ｂおよび駆動回路３６に接続された下電極片は一本ずつであるので、長距離検出処理や中距離検出処理と比べると面積が小さくなり、より短い距離での検出に適している。さらに、狭い幅で検出することができるため、最も正確な指の位置の検出が可能となる。
次に、各スイッチの接続状態を右方向に一つずらし（（表３）の時刻Ｔ９参照）制御手段３４が同様の検出を行い、その後、時刻Ｔ１０においても制御手段３４が同様の検出を行う。
なお、下電極２５からの検出が終わると上電極２４に制御が移り、下電極２５および上電極２４の検出結果から近距離の範囲に指がある場合は制御手段３４が指の位置を特定することは、長距離検出処理および中距離検出処理と同様である。
そして、制御手段３４が指を検出すると、例えば図５（ｂ）のような表示を行うのは上述の通りである。
つまり、スイッチ回路３７を制御手段３４が制御し、長距離検出処理、中距離検出処理、近距離検出処理を行うことで、三段階の距離の検出が可能で、操作者の指のタッチパネル３０への接近度合いを検出することにより、多様な操作が可能となっている。
さらに、上電極２４および下電極２５を構成する上電極片２４０１〜２４２０や下電極片２５０１〜２５４０が個別に各スイッチに接続されているため、長距離検出処理、中距離検出処理、近距離検出処理の切替が容易になると共に、制御手段３４がスイッチの接続状態を一つずつずらしながら制御を行うことで、高精度な指の位置の検出が可能となっている。
なお、上述の説明では、検出回路として差動検出回路３５を用いて指を検出する際に電界の流入量の比から検出するものとして説明したが、検出線３５Ａと検出線３５Ｂに接続された差動回路を用いない検出回路として電界の流入量に閾値を設けて、指により電界が吸収されたことから、指の有無を検出するものとしても良い。このように閾値を設けて判定すれば、差動検出回路３５の検出線３５Ａ、３５Ｂはいずれか片方であっても、指の有無を検出することができる。
なお、差動検出回路３５を用いる利点として、電界ＥＲやＥＬが放射される空間の湿度や温度などが変化して、空間の誘電率が変化した場合であっても、検出線３５Ａと検出線３５Ｂに接続された差動回路を用いているため、差動回路で湿度や温度などの変化に伴う空間の誘電率の差が相殺され、高精度な被検出物の検出ができることが挙げられる。
また、制御手段３４で指が有ることを一度検出した場合であっても、指の下方の近くではない、下電極片や上電極片に対しては、長距離検出処理や中距離検出処理を行えば、例えば複数の指が接近した場合でも、効率よく検出することができる。
具体的には（表４）のようにスイッチ３７０７に対応した下電極片２５０７の上方に指が検出された場合であっても、時刻Ｔ１１〜時刻Ｔ１３では、近距離検出制御を行い、近傍に指が検出されていない下電極片に対しては、時刻Ｔ１４〜時刻Ｔ１６で示す遠距離検出処理を行うものとすることができる。
Figure 0005625503
また、以上の説明では、三段階の距離の検出を行うものとして説明したが、上電極片や下電極片を四本以上を一組として制御することにより、さらに多段階の距離の検出や、さらに長距離の指の検出も可能となる。
また、上述の説明では被検出物として、操作者の指を検出するものとして説明したが、例えば誘電体を材料とする棒やペンなど電界に変化を与える物体であれば、検出することが可能である。
さらに、以上の説明では、左右に配列された上電極片２４０１〜２４２０から構成された上電極２４と、それらに直交して配列された下電極片２５０１〜２５４０から構成された下電極２５を用いるものとして説明したが、左右の位置検出や、前後の位置検出でよい場合も有り、電極や電極片は上電極２４つまり上電極片２４０１〜２４２０、あるいは下電極２５つまり下電極片２５０１〜２５４０のみであっても本発明の実施は可能である。
このように本実施の形態によれば、上電極片２４０１〜２４２０あるいは下電極片２５０１〜２５４０などの電極片ごとに、駆動回路３６あるいは検出回路として例えば差動検出回路３５と接続または開放状態とする制御をスイッチごとに制御手段３４が行っているため、指などの被検出物と、上電極２４あるいは下電極２５となる電極の距離に応じた制御ができ、容易で多様な操作の可能な入力装置を実現することができる。
また、検出回路として差動検出回路３５を用いているため、電界ＥＲやＥＬが放射される空間の湿度や温度などが変化して、空間の誘電率が変化した場合であっても、検出線３５Ａと検出線３５Ｂに接続された差動回路で湿度や温度などの変化に伴う空間の誘電率の差が相殺され、高精度な被検出物の検出ができる。
また、制御手段３４がスイッチ回路３７を制御し、駆動回路３６と接続する電極片の本数を、被検出物と電極との距離が増加すると共に増加させるため、被検出物の検出可能な距離と検出位置の位置精度のバランスを図ることが可能となり、高精度に位置の検出が可能な入力装置を実現することができる。
さらに、制御手段３４がスイッチ回路３７を制御し、被検出物の下方にある電極片と、被検出物の下方に無い電極片とで、駆動回路３６と接続する電極片の本数を変化させるため、被検出物が検出されない位置では遠距離検出処理や中距離検出処理を行うことが可能となり、例えば複数の被検出物が存在する場合でも効率よく検出することが可能となる。
本発明による入力装置は、容易で多様な操作の可能なものを実現することができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。
２１ 上面カバー
２２ 上基板
２３ 下基板
２４ 上電極
２４０１〜２４２０ 上電極片
２５ 下電極
２５０１〜２５４０ 下電極片
２６ フレキ基板
３０ タッチパネル
３１ 表示素子
３２ ダンパーシート
３３ 配線基板
３４ 制御手段
３５ 差動検出回路
３６ 駆動回路
３７ スイッチ回路
３７０１〜３７６０ スイッチ
３８ コネクタ
４０ 入力装置
４１ 上筐体
４２ 下筐体
４３ パネルシート
５０ 電子機器
５１ キー
５２ メール文章作成部
５３ カーソル部
５４ 拡大表示部

Claims (3)

  1. 複数の電極片を複数並べて配列された電極と、前記電極片にそれぞれ接続されたスイッチからなるスイッチ回路と、前記電極からスイッチ回路を介して接続された駆動回路および検出回路と、前記駆動回路および前記スイッチ回路および前記検出回路に接続された制御手段から構成され、
    前記駆動回路が発生した電界が前記電極の上方の空間を介して、前記検出回路に流入され、前記検出回路に接続された制御手段が被検出物の有無を判定するもので、前記電極片ごとに、前記駆動回路あるいは前記検出回路と接続または開放状態とする制御を前記スイッチごとに前記制御手段が行い、前記制御手段が前記スイッチ回路を制御し、前記駆動回路と接続する前記電極片の本数を、少なくとも三段階で前記被検出物と前記電極との距離が増加すると共に増加させる入力装置。
  2. 検出回路として差動検出回路を用いた請求項１記載の入力装置。
  3. 制御手段がスイッチ回路を制御し、被検出物の下方にある電極片と、被検出物の下方に無い電極片とで、駆動回路と接続する電極片の本数を変化させる請求項１記載の入力装置。
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