JP5796527B2 - 静電容量式タッチパネル - Google Patents
静電容量式タッチパネル Download PDFInfo
- Publication number
- JP5796527B2 JP5796527B2 JP2012076578A JP2012076578A JP5796527B2 JP 5796527 B2 JP5796527 B2 JP 5796527B2 JP 2012076578 A JP2012076578 A JP 2012076578A JP 2012076578 A JP2012076578 A JP 2012076578A JP 5796527 B2 JP5796527 B2 JP 5796527B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input operation
- detection
- input
- detection electrode
- touch panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
- G06F3/04164—Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0444—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single conductive element covering the whole sensing surface, e.g. by sensing the electrical current flowing at the corners
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
- G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Description
開口部を有する絶縁支持体と、前記開口部の開口を覆うように絶縁支持体に支持され、少なくとも前記開口部上の入力操作領域が透視可能な透明体で形成された透明入力操作板と、前記透明入力操作板に接し、前記開口部の周囲で透明入力操作板若しくは絶縁支持体に互いに絶縁して配置される複数の検出電極と、入力操作体と複数の各検出電極間の相対電位が変動する交流検出信号を発信する発信手段と、前記各検出電極と入力操作体間の静電容量を介して、前記各検出電極に表れる交流検出信号の受信レベルを検出する信号検出手段と、前記信号検出手段が前記各検出電極毎に検出した交流検出信号の受信レベルをもとに入力操作体と前記各検出電極の配置位置との相対距離を比較し、入力操作体の入力操作領域上の入力操作位置を検出する入力位置検出手段とを備え、前記検出電極の前記入力操作領域に直交する上方は、前記入力操作体の上方の部分と前記検出電極とが静電結合する影響を避けるためのシールド層で覆われることを特徴とする。
Vs=[ω2LC’/(ω2LC’−1)]Vsg・・・(1)式
で表される。
ここで、図8に示す回路は、ω2LC’=1で直列共振し、そのときの周波数f0は、
f0=1/[2π(LC’)1/2]・・・(2)式
となる。
i1=i2+i3 ・・・(3)式
Vs=i1/(jω・Cm)+i2/(jω・Cp) ・・・(4)式
−i2/(jω・Cp)+i3・rp+i3・R4=0 ・・・(5)式
i3・R4=Vi ・・・(6)式
の関係が成り立ち、(3)式乃至(6)式から、
Vi=[jω・Cm/{1/R4+jω(Cm+Cp)(rp/R4+1)}]・Vs ・・・(7)式
の関係が得られる。
Vi=Cm/(Cp+Cm)・Vs
と置き換えられ、更に
浮遊容量Cpに比べて静電容量Cmは極めて小さいので、(7)式は、更に
Vi=(Cm/Cp)・Vs ・・・(8)式
で表される。
Vi={ε0・εr・s/(d・Cp)}Vs ・・・(9)式
となり、(9)式中の(ε0・εr・s/Cp)は、定数であるので、これを1/kとおけば、検出電極11に表れる交流検出信号SGの受信レベルViは、
Vi=Vs/(d・k) ・・・(10)式
で表され、指30との距離dが近い検出電極11ほど、受信レベルViが交流検出信号SGの出力レベルVsに近づく大きな値となる。ただし、指30が検出電極11に近接し、その間の静電容量Cmが浮遊容量Cpに比べて無視できない程度に大きくなった場合には(10)式を適用できず、受信レベルViは最大で出力レベルVsとなる。
Vout=−1/CR・∫Vindt ・・・(11)式
で表され、積分用オペアンプ25の出力端子から入力電圧Vinを積分した電圧Voutが出力される。
Vout=−1/CR・∫(Vin+Δv)dt ・・・(12)式
で表され、オフセット電圧Δvは直流成分であるので、(12)式は、
Vout=−1/CR・∫Vindt−Δv・t/CR ・・・(13)式
で表され、時間tの経過と共に、出力電圧Vout中のオフセット電圧Δvによる誤差が拡大する。
Vi0=Vs/(x・k) ・・・(14)式
Vi1=Vs/((Lx−x)・k) ・・・(15)式
で表され、両者の比Vi0/Vi1は、
Vi0/Vi1=(Lx−x)/x ・・・(16)式
で表される。
Vx0/Vx1=(Lx−x)/x ・・・(17)式
であり、xについて解けば、
x=Lx・Vx1/(Vx0+Vx1) ・・・(18)式
となる。
Vi0/Vi1=(Ly−y)/y ・・・(19)式
で表され、一走査周期内に各検出電極Y0に表れる交流検出信号SGの受信レベルViの総和をVy0、各検出電極Y1に表れる交流検出信号SGの受信レベルViの総和をVy1として、
y=Ly・Vy1/(Vy0+Vy1) ・・・(20)式
の関係が得られるので、Vx0、Vx1、Vy0、Vy1から入力操作領域E上のXY方向の入力位置(x、y)が容易に得られる。
10 MPU(入力位置検出手段、タッチ入力検出手段)
11 検出電極
14 積分処理回路(信号検出手段)
15 発振回路(発信手段)
20 絶縁基板(絶縁支持体)
21 開口部
30 指(入力操作体)
31 ガラス基板(透明入力操作板)
32 シールド板
41 配置方向検出電極
42 窓孔
43 筐体
44 シールド層
E 入力操作領域
SG 交流検出信号
Vi 交流検出信号の受信レベル
Claims (11)
- 互いに絶縁して複数の検出電極が配置され、各検出電極の配置位置と、各検出電極と入力操作体との静電容量とから、入力操作体の入力操作位置を検出する静電容量式タッチパネルであって、
開口部を有する絶縁支持体と、
前記開口部の開口を覆うように絶縁支持体に支持され、少なくとも前記開口部上の入力操作領域が透視可能な透明体で形成された透明入力操作板と、
前記透明入力操作板に接し、前記開口部の周囲で透明入力操作板若しくは絶縁支持体に互いに絶縁して配置される複数の検出電極と、
入力操作体と複数の各検出電極間の相対電位が変動する交流検出信号を発信する発信手段と、
前記各検出電極と入力操作体間の静電容量を介して、前記各検出電極に表れる交流検出信号の受信レベルを検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段が前記各検出電極毎に検出した交流検出信号の受信レベルをもとに入力操作体と前記各検出電極の配置位置との相対距離を比較し、入力操作体の入力操作領域上の入力操作位置を検出する入力位置検出手段とを備え、
前記検出電極の前記入力操作領域に直交する上方は、前記入力操作体の上方の部分と前記検出電極とが静電結合する影響を避けるためのシールド層で覆われることを特徴とする静電容量式タッチパネル。 - いずれかの検出電極に表れる交流検出信号の受信レベルが、直前の受信レベルに比べて所定の閾値以上の比率で上昇した時に、入力操作体が透明入力操作板に触れるタッチ入力と判定するタッチ入力検出手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式タッチパネル。
- 前記タッチ入力検出手段がタッチ入力と判定するまで、前記信号検出手段は、いずれか1又は2以上の特定検出電極に表れる交流検出信号の受信レベルのみを検出し、
前記タッチ入力検出手段がタッチ入力と判定した後、前記信号検出手段は、全ての検出電極に表れる交流検出信号の受信レベルを検出し、入力位置検出手段は、前記各検出電極毎に検出した交流検出信号の受信レベルをもとに入力操作体が透明入力操作板に触れる入力操作の入力操作位置を検出することを特徴とする請求項2に記載の静電容量式タッチパネル。 - 直交するXY方向のいずれかの方向で対向する前記開口部の両側に、それぞれ、対向方向と直交する方向に沿って一又は2以上の検出電極が配置され、
前記入力位置検出手段は、前記両側に配置される検出電極に表れる交流検出信号の受信レベルをもとに、入力操作体と前記開口部の両側との相対距離を比較し、XY平面に沿った入力操作領域上の前記対向方向の入力操作位置を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電容量式タッチパネル。 - 前記検出電極は、Z方向に起立し、前記対向方向に面する起立面を有することを特徴とする請求項4に記載の静電容量式タッチパネル。
- 前記検出電極は、透明入力操作板の端面に蒸着して形成されることを特徴とする請求項5に記載の静電容量式タッチパネル。
- 前記シールド層が、絶縁支持体に支持されたシールド板であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電容量式タッチパネル。
- 前記絶縁支持体に支持される前記透明入力操作板は、入力操作領域を窓孔から上方に臨ませる機器の筐体内に配置され、前記窓孔の周囲の前記筐体の表面若しくは裏面に、前記シールド層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電容量式タッチパネル。
- 前記開口部の周囲のXY方向のいずれかの方向に沿って配置される複数の各検出電極を配置方向検出電極とし、
前記入力位置検出手段は、各配置方向検出電極の受信レベルを比較して、XY平面に沿った入力操作領域上の配置方向の入力操作位置を検出することを特徴とする請求項4に記載の静電容量式タッチパネル。 - 前記入力位置検出手段は、前記各配置方向検出電極の受信レベルを比較し、最大の受信レベルが検出された前記配置方向検出電極の配置位置から、配置方向の入力操作位置を検出することを特徴とする請求項9に記載の静電容量式タッチパネル。
- 前記開口部の輪郭は、XY方向に沿った矩形状であり、
XY方向のいずれかの方向で対向する前記開口部の両側にのみ、対向方向と直交する方向に沿って複数の検出電極が配置され、
前記開口部の少なくとも一側に対向方向と直交する方向に沿って配置された複数の検出電極を、配置方向検出電極とすることを特徴とする請求項9若しくは請求項10のいずれか1項に記載の静電容量式タッチパネル。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012076578A JP5796527B2 (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 静電容量式タッチパネル |
TW101132739A TWI562047B (en) | 2012-03-29 | 2012-09-07 | Capacitive touch panel |
CN201280068578.XA CN104094207B (zh) | 2012-03-29 | 2012-12-18 | 静电电容式触控面板 |
KR1020147014016A KR20140148366A (ko) | 2012-03-29 | 2012-12-18 | 정전용량식 터치패널 |
PCT/JP2012/008067 WO2013145056A1 (ja) | 2012-03-29 | 2012-12-18 | 静電容量式タッチパネル |
US14/465,845 US9594464B2 (en) | 2012-03-29 | 2014-08-22 | Surface capacitive touch panel and reduction for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012076578A JP5796527B2 (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 静電容量式タッチパネル |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015087585A Division JP2015133158A (ja) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 静電容量式タッチパネル |
JP2015087914A Division JP2015156236A (ja) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 静電容量式タッチパネル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013206296A JP2013206296A (ja) | 2013-10-07 |
JP5796527B2 true JP5796527B2 (ja) | 2015-10-21 |
Family
ID=49258426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012076578A Expired - Fee Related JP5796527B2 (ja) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 静電容量式タッチパネル |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9594464B2 (ja) |
JP (1) | JP5796527B2 (ja) |
KR (1) | KR20140148366A (ja) |
CN (1) | CN104094207B (ja) |
TW (1) | TWI562047B (ja) |
WO (1) | WO2013145056A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015170139A (ja) | 2014-03-07 | 2015-09-28 | シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 | 半導体装置 |
US9983745B2 (en) * | 2014-09-19 | 2018-05-29 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Touch sensor device and controller |
JP2017058719A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 株式会社東海理化電機製作所 | 操作装置 |
CN107525979A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 纬创资通(中山)有限公司 | 检测装置 |
FR3054051B1 (fr) | 2016-07-13 | 2018-07-13 | Thales | Surface tactile matricielle de grandes dimensions comportant une electronique a double injection des lignes ou des colonnes |
JP6749017B2 (ja) * | 2016-11-17 | 2020-09-02 | 東京パーツ工業株式会社 | 静電容量式近接センサおよびこの静電容量式近接センサを備えるドアハンドル装置 |
KR101865328B1 (ko) * | 2017-01-05 | 2018-07-05 | 한신대학교 산학협력단 | 유사 직접 방식 지문 센서의 셀 구조 및 구동 방법 |
JP7107547B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-07-27 | 東京パーツ工業株式会社 | 静電容量式近接センサおよびこの静電容量式近接センサを用いた人体検知方法 |
CN111336911A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 中强光电股份有限公司 | 检测系统及方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08171449A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Hosiden Corp | 感触式座標入力装置 |
JP2000020229A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Pentel Kk | 導電体近接位置検出装置 |
US7358741B2 (en) | 2004-05-25 | 2008-04-15 | Alps Electric Co., Ltd | Electrostatic detection apparatus and method, and coordinate detection program |
JP4435622B2 (ja) | 2004-05-25 | 2010-03-24 | アルプス電気株式会社 | 静電容量式の検出装置 |
TWI374379B (en) * | 2007-12-24 | 2012-10-11 | Wintek Corp | Transparent capacitive touch panel and manufacturing method thereof |
JP4770889B2 (ja) * | 2008-08-01 | 2011-09-14 | ソニー株式会社 | タッチパネルおよびその動作方法ならびに電子機器およびその動作方法 |
TWM356177U (en) * | 2008-11-03 | 2009-05-01 | Emerging Display Tech Corp | Dual board capacitive touch panel |
JP5429636B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2014-02-26 | Nltテクノロジー株式会社 | タッチセンサ装置及びこれを備えた電子機器 |
TWM367377U (en) * | 2009-06-12 | 2009-10-21 | Emerging Display Tech Corp | Capacitive touch panel with built-in adhesion structure |
TWM371275U (en) * | 2009-06-24 | 2009-12-21 | Emerging Display Tech Corp | Capacitance touch panel |
JP5513933B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2014-06-04 | 株式会社ジャパンディスプレイ | タッチセンサおよび表示装置 |
US8422246B2 (en) * | 2009-09-14 | 2013-04-16 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic apparatus |
JP2012014669A (ja) * | 2009-11-20 | 2012-01-19 | Fujifilm Corp | 導電シート、導電シートの使用方法及び静電容量方式タッチパネル |
GB0921216D0 (en) * | 2009-12-03 | 2010-01-20 | St Microelectronics Res & Dev | Improved touch screen device |
JP2012003554A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Alps Electric Co Ltd | 静電容量式近接センサ装置、及びそれを用いた入力装置 |
JP2012049237A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Elpida Memory Inc | 半導体装置 |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2012076578A patent/JP5796527B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-09-07 TW TW101132739A patent/TWI562047B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-12-18 WO PCT/JP2012/008067 patent/WO2013145056A1/ja active Application Filing
- 2012-12-18 KR KR1020147014016A patent/KR20140148366A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-12-18 CN CN201280068578.XA patent/CN104094207B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-08-22 US US14/465,845 patent/US9594464B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9594464B2 (en) | 2017-03-14 |
TWI562047B (en) | 2016-12-11 |
CN104094207A (zh) | 2014-10-08 |
TW201339936A (zh) | 2013-10-01 |
US20140362310A1 (en) | 2014-12-11 |
JP2013206296A (ja) | 2013-10-07 |
KR20140148366A (ko) | 2014-12-31 |
WO2013145056A1 (ja) | 2013-10-03 |
CN104094207B (zh) | 2017-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5796527B2 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
US9001080B2 (en) | Touch-panel device | |
KR102416377B1 (ko) | 제스처 검출 및 트래킹을 위한 전극 배치구조 | |
KR101975596B1 (ko) | 입력 감지 신호 왜곡 보상 구조를 가지는 터치스크린 장치 | |
TWI510999B (zh) | 觸控輸入系統以及使用該觸控輸入系統的觸控檢測方法 | |
CN103914197B (zh) | 触控式输入设备 | |
KR102125404B1 (ko) | 터치감지시스템 및 표시장치 | |
KR101350673B1 (ko) | 정전용량 감지 장치, 정전용량 감지 방법, 및 터치스크린 장치 | |
US9804705B2 (en) | Flexible printed circuit board, method for manufacturing the same, and capacitive touch display device | |
JP5257481B2 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
KR20130056083A (ko) | 접촉 감지 장치 및 접촉 감지 방법 | |
WO2016147423A1 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
WO2013018120A1 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
JP2015156236A (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
JP2015133158A (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
KR20150025733A (ko) | 터치 패널 | |
JP2014075069A (ja) | 車載用タッチパネル入力装置 | |
KR20150059503A (ko) | 입력 시스템을 구비한 터치스크린 표시장치 | |
WO2013021414A1 (ja) | 静電容量式入力検出方式 | |
JP2020123258A (ja) | 入力装置、入力ユニット、及び入力装置を利用した電子機器 | |
JPWO2013018120A1 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
JP5870575B2 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
WO2015151338A1 (ja) | 静電容量式タッチパネル | |
JP2016009475A (ja) | 入力装置および検出方法 | |
JP2016009452A (ja) | 入力装置および検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140507 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140520 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150303 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150721 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150803 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5796527 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |