JP5804309B2 - Touch sensor - Google Patents

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Description

本発明は、被検物の接近または接触を検出するタッチセンサに関する。   The present invention relates to a touch sensor that detects approach or contact of a test object.

タッチセンサの一つである、静電容量検出電極と人体間の静電容量を利用して操作を検出する静電容量センサは、例えばタッチパネル、タッチパッドに用いられている。タッチパネルは、例えばLCD画面上に取り付けられ、従来のメカニカルスイッチに比べ、スイッチの配置を柔軟に行うことができることもあって、広く普及している。   A capacitance sensor that detects an operation using a capacitance between a capacitance detection electrode and a human body, which is one of touch sensors, is used in, for example, a touch panel and a touch pad. The touch panel is mounted on, for example, an LCD screen and is widely used because the switch can be arranged flexibly as compared with a conventional mechanical switch.

上述の静電容量式センサでは、被検知物体を検出する方法として、直接検知電極のインピーダンスを測定し静電容量を検出することで検知する方法や、検知電極で検出した静電容量を電圧に変換して入力する発振回路を構成し、その発振周波数を測定する方法、RC充放電回路を構成してその放電時間を計測する方法、既知電圧で充電された静電容量を既知容量のコンデンサに移動させて、該既知容量のコンデンサが所定電圧まで充電される時間を測定する方法、または、該既知容量のコンデンサに充放電を繰り返しその回数をカウントする方法などが知られている。   In the above-described capacitance type sensor, as a method of detecting the object to be detected, a method of detecting by directly measuring the impedance of the detection electrode and detecting the capacitance, or using the capacitance detected by the detection electrode as a voltage. A method of measuring the oscillation frequency by configuring an oscillation circuit to be converted and inputting, a method of configuring an RC charge / discharge circuit and measuring the discharge time, and converting a capacitance charged with a known voltage into a capacitor of a known capacity A method of measuring the time during which the capacitor having the known capacity is charged up to a predetermined voltage by moving it, or a method of repeatedly charging and discharging the capacitor having the known capacity and counting the number of times is known.

しかし、静電容量センサは、誘電層の表面周囲に複数の配線ラインが単に形成されているだけなので、電極の他、配線ラインに指等の被検物が不用意に接近すると、配線ラインと被検物との間にコンデンサが形成されてしまい、結果としてユーザの意図しない動作を行ってしまうという問題がある。   However, since the capacitance sensor is simply formed with a plurality of wiring lines around the surface of the dielectric layer, if a test object such as a finger inadvertently approaches the wiring lines in addition to the electrodes, There is a problem that a capacitor is formed between the test object and, as a result, an operation unintended by the user is performed.

そこで、静電容量を検出する検知電極の検出部以外をシールドで覆い、検知電極外部からの静電容量変化によって誤検知しないように構成された静電容量式センサが考案されている(特許文献1参照)。   In view of this, there has been devised a capacitance type sensor configured to cover a portion other than the detection portion of the detection electrode for detecting capacitance with a shield so as not to be erroneously detected due to a capacitance change from the outside of the detection electrode (Patent Document). 1).

しかし、特許文献1に示されている静電容量式センサは、検知電極毎にシールドを設けることによって、センサ構造が複雑になるという問題点を有する。そこで、誘電層に複数の電極を配列形成し、この複数の電極に接近する導電操作体との間にコンデンサを形成し、複数の電極のどの電極に導電操作体が接近したかを静電容量の変化として検出することで、配線ラインに導電操作体が接近した場合の誤操作を防止することのできる静電容量センサが考案されている(特許文献2参照)。   However, the capacitive sensor shown in Patent Document 1 has a problem that the sensor structure becomes complicated by providing a shield for each detection electrode. Therefore, a plurality of electrodes are arrayed on the dielectric layer, a capacitor is formed between the plurality of electrodes and the conductive operation body approaching the plurality of electrodes, and the capacitance of which electrode of the plurality of electrodes the conductive operation body approaches is determined. A capacitance sensor has been devised that can prevent an erroneous operation when a conductive operating body approaches a wiring line by detecting the change as a change in (see Patent Document 2).

また、2以上の検知電極のうちの1つを静電容量検知回路に接続し、他の検知電極を同電位出力手段に接続することで測定対象以外の検知電極をシールドとして機能させ、外乱による誤動作を防止することができる静電容量式センサが考案されている(特許文献3参照)。   Also, by connecting one of the two or more detection electrodes to the capacitance detection circuit and connecting the other detection electrodes to the same potential output means, the detection electrodes other than the measurement target function as a shield, and due to disturbance A capacitive sensor that can prevent malfunction is devised (see Patent Document 3).

特開平04−168370号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-168370 特開2010−086385号公報JP 2010-086385 A 特開2007−303895号公報JP 2007-303895 A

近年、車載機器においても、静電容量センサを用いたHMI(Human-Machine Interface)が普及している。車載機器のHMIによっては高い信頼性を要求される場合もあり、誤動作・非動作をなくす必要がある。これは、静電容量検出電極(以下、「検出電極」,「電極」と略称することもある)の面積を大きくすることで、センサの感度や信頼性を向上することができるが、車載機器は限られた面積に多数のセンサを配置する必要があり、検出電極の面積を大きくできないという制約がある。   In recent years, HMI (Human-Machine Interface) using a capacitance sensor has been widely used in in-vehicle devices. Depending on the HMI of the in-vehicle device, high reliability may be required, and it is necessary to eliminate malfunction / non-operation. This is because the sensitivity and reliability of the sensor can be improved by increasing the area of the capacitance detection electrode (hereinafter also referred to as “detection electrode” or “electrode”). However, it is necessary to arrange a large number of sensors in a limited area, and there is a restriction that the area of the detection electrode cannot be increased.

さらに、基板上の限られたスペースに検出電極、および検出電極から例えば検出電極の状態から操作の有無を判定する信号処理回路に至る配線を収める必要がある。図3に、従来の静電容量センサを用いたタッチセンサの構成を示す。タッチセンサ50は、例えば周知のプリント基板である基板2の同一面上に配置された3つの電極10,20,30と、一端が各電極にそれぞれ接続された配線ライン19,29,39とが配置されている。各配線ラインの他の一端は、例えば信号処理回路3に接続される。なお、信号処理回路3は基板2に実装されてなくてもよい。   Furthermore, it is necessary to house the detection electrode and the wiring from the detection electrode to the signal processing circuit that determines the presence / absence of operation from the state of the detection electrode in a limited space on the substrate. FIG. 3 shows a configuration of a touch sensor using a conventional capacitance sensor. The touch sensor 50 includes, for example, three electrodes 10, 20, and 30 arranged on the same surface of the substrate 2, which is a well-known printed circuit board, and wiring lines 19, 29, and 39 each having one end connected to each electrode. Has been placed. The other end of each wiring line is connected to the signal processing circuit 3, for example. The signal processing circuit 3 may not be mounted on the substrate 2.

図3の構成では、ユーザの指Fが電極30に接近(あるいは接触)すると、その静電容量が変化して、信号処理回路3がこれを検知しユーザの操作があったと判定し、対応する処理を実行する。しかし、指Fが配線ライン39に接近した場合でも、信号処理回路3では、電極30に接触したときと同様の信号を検出してしまい、電極30に接触したのか、配線ライン39に接近したのか区別しにくいという問題がある。このため、配線ライン(19,29,39)にシールド等のノイズ対策が不可欠となり、コストアップ要因となり、タッチセンサが大型化してしまうという問題も生ずる。   In the configuration of FIG. 3, when the user's finger F approaches (or touches) the electrode 30, the capacitance changes, and the signal processing circuit 3 detects this and determines that there has been a user's operation, and responds accordingly. Execute the process. However, even when the finger F approaches the wiring line 39, the signal processing circuit 3 detects the same signal as when the electrode 30 is in contact with the electrode F. There is a problem that it is difficult to distinguish. For this reason, noise countermeasures such as a shield are indispensable for the wiring lines (19, 29, 39), resulting in a cost increase and a problem that the touch sensor is increased in size.

特許文献2の構成は、誤操作を防止する発泡層を形成する必要があるため、構成が複雑となるとともに、その分コストが上昇するという問題がある。   The configuration of Patent Document 2 needs to form a foam layer that prevents erroneous operation, and thus has a problem that the configuration becomes complicated and the cost increases accordingly.

特許文献3の構成は、切り替え機が必要であるため、構成が複雑となるとともに、その分コストが上昇するという問題がある。   Since the configuration of Patent Document 3 requires a switching device, there is a problem that the configuration becomes complicated and the cost increases accordingly.

上記問題点を背景として、本発明の課題は、低コストで誤検出を防止できるタッチセンサを提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a touch sensor that can prevent erroneous detection at low cost.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記課題を解決するためのタッチセンサは、基板の表面に配置された、被検物の接近を検出する複数の検出部と、一端が複数の検出部のそれぞれに接続され、他の一端が該検出部の検出状態を出力する出力端となる、基板の表面の予め定められた位置に配置された複数の配線ラインと、を有し、配線ラインの近傍には、基板の予め定められた領域において、他の検出部の配線ラインが予め定められた間隔で配置されていることを前提とする。
A touch sensor for solving the above-described problem is provided with a plurality of detection units arranged on the surface of the substrate for detecting the approach of the test object, one end connected to each of the plurality of detection units, and the other end of the touch sensor. A plurality of wiring lines arranged at predetermined positions on the surface of the substrate, which serve as output ends for outputting the detection state of the detection unit, and in the vicinity of the wiring lines, a predetermined region of the substrate In the above description, it is assumed that the wiring lines of the other detection units are arranged at predetermined intervals.

上記構成によって、被検物が配線ラインに接近したとき、近傍の他の配線ラインにも接近することになり、必ず複数の検出部で被検物の接近を検出するため、タッチセンサの同時操作を禁止する構成にしておけば、被検物が検出部に接近していないことが分かり、正しい操作ではないと判定でき、誤操作を防止できる。   With the above configuration, when the test object approaches the wiring line, it also approaches other wiring lines in the vicinity. If it is set as the structure which prohibits, it will be understood that the to-be-tested object has not approached the detection part, it can determine that it is not correct operation, and it can prevent incorrect operation.

また、本発明のタッチセンサにおける予め定められた間隔は、検出部が、被検物が配線ラインに接近したことを検出したとき、該検出部の配線ラインの近傍に配置されている配線ラインが接続された他の検出部でも被検物の接近を検出するように定められる。   Further, the predetermined interval in the touch sensor of the present invention is such that when the detection unit detects that the test object approaches the wiring line, the wiring line arranged in the vicinity of the wiring line of the detection unit is It is determined that another connected detection unit may detect the approach of the test object.

上記構成によって、配線ラインの間隔を例えば指(すなわち被検物)の幅よりも小さくしておけば、必ず複数の配線ラインに接近し、複数検出部で被検物の接近を検出するので、誤操作であるか否かをより正確に判定できる。   With the above configuration, if the interval between the wiring lines is made smaller than the width of the finger (i.e., the test object), for example, the plurality of wiring lines are always approached, and the approach of the test object is detected by the multiple detection units. It is possible to more accurately determine whether or not the operation is erroneous.

また、本発明のタッチセンサは、配線ラインと他の検出部の配線ラインとは略平行に配置される。   In the touch sensor of the present invention, the wiring lines and the wiring lines of the other detection units are arranged substantially in parallel.

上記構成によって、配線ラインの基板上での配線の自由度が高くなるとともに、基板上の他の配線の配置に対する制約を少なくすることができる。   With the above configuration, the degree of freedom of wiring on the substrate of the wiring line can be increased, and restrictions on the arrangement of other wirings on the substrate can be reduced.

また、本発明のタッチセンサは、配線ラインに対する他の配線ラインの位置が予め定められた間隔を超えるとき、2つの配線ラインの少なくとも一方は、検出部から出力端に至る本線部と、本線部から分岐する分岐配線部とを含み、配線ラインの本線部あるいは分岐配線部が、他方の配線ラインの本線部あるいは分岐配線部に予め定められた間隔で配置される。   In the touch sensor of the present invention, when the position of the other wiring line with respect to the wiring line exceeds a predetermined interval, at least one of the two wiring lines includes a main line portion extending from the detection unit to the output end, and a main line portion. The main line part or the branch wiring part of the wiring line is arranged at a predetermined interval in the main line part or the branch wiring part of the other wiring line.

上記構成によって、複数の検出部が離間して配置されている場合にも、配線ラインの近傍に必ず他の配線ラインが配置される、1本の配線ラインが単独で配置されることはなく、被検物が配線ラインに接近したことを被検物の検出部への接近として検出することを防止できる。   With the above configuration, even when a plurality of detection units are arranged apart from each other, other wiring lines are always arranged in the vicinity of the wiring lines, and one wiring line is not arranged alone, It can be prevented that the approach of the test object to the wiring line is detected as the approach of the test object to the detection unit.

また、本発明のタッチセンサにおける配線ラインは櫛型構造部を含み、他の配線ラインの櫛型構造部と咬合して配置される。   In addition, the wiring line in the touch sensor of the present invention includes a comb-shaped structure portion, and is arranged to be engaged with the comb-shaped structure portion of another wiring line.

上記構成によっても、複数の検出部が離間して配置されている場合にも、被検物が配線ラインに接近したことを被検物の検出部への接近として検出(すなわち、誤検出)することを防止できる。   Even with the above configuration, even when a plurality of detection units are spaced apart from each other, it is detected that the test object has approached the wiring line as an approach of the test object to the detection unit (that is, erroneous detection). Can be prevented.

また、本発明のタッチセンサは、2つの配線ラインの櫛型構造部が咬合した間隙に、さらに他の配線ラインが予め定められた間隔で配置される。   In the touch sensor of the present invention, another wiring line is arranged at a predetermined interval in a gap where the comb-shaped structures of the two wiring lines are engaged.

上記構成によって、配線ラインが3以上あるときでも、誤検出を防止できるとともに、配線ラインを効率よく配置できる。   With the above configuration, even when there are three or more wiring lines, erroneous detection can be prevented and wiring lines can be arranged efficiently.

また、本発明のタッチセンサにおける検出部は、被検物が接近することにより静電容量を発生する電極を含む。   Moreover, the detection part in the touch sensor of this invention contains the electrode which generate | occur | produces an electrostatic capacitance when a test object approaches.

上記構成によって、上述の静電容量センサにおいても本発明の構成を適用でき、低コストで誤検出を防止できる。   With the above configuration, the configuration of the present invention can be applied to the above-described capacitance sensor, and erroneous detection can be prevented at low cost.

本発明のタッチセンサの構成を示す図。The figure which shows the structure of the touch sensor of this invention. 本発明のタッチセンサの構成の別例を示す図。The figure which shows another example of a structure of the touch sensor of this invention. 従来技術によるタッチセンサの構成を示す図。The figure which shows the structure of the touch sensor by a prior art.

以下、本発明のタッチセンサについて、図面を用いて説明する。図1に、タッチセンサ1の構成の一例を示す。タッチセンサ1は、周知のプリント基板である基板2の同一面上に例えば列状に予め定められた間隔で配置された3つの電極10,20,30と、一端(11h,21h,31h)が各電極にそれぞれ接続された接続端となり、基板2上の配線パターンである配線ライン11,21,31とが配置されている。そして、各配線ラインの他の一端(11c,21c,31c)は図3の信号処理回路3等に接続されて、各電極に蓄積された静電容量を出力する出力端となっている。なお、電極10,20,30が本発明の検出部に相当する。   Hereinafter, the touch sensor of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the configuration of the touch sensor 1. The touch sensor 1 has three electrodes 10, 20, 30 arranged at predetermined intervals, for example, in a row on the same surface of a substrate 2, which is a known printed circuit board, and one end (11 h, 21 h, 31 h). Wiring lines 11, 21, 31 that are wiring patterns on the substrate 2 are arranged as connection ends connected to the respective electrodes. The other end (11c, 21c, 31c) of each wiring line is connected to the signal processing circuit 3 and the like in FIG. 3 and serves as an output terminal for outputting the capacitance accumulated in each electrode. The electrodes 10, 20, and 30 correspond to the detection unit of the present invention.

配線ライン11は、接続端11h〜出力端11cを形成する本線部11aと、本線部11aから分岐する分岐配線部11bとを含んで構成されている。また、本線部11aの一部は、突起部11f1,11f2を含む櫛型部11fと、突起部11g1,11g2を含む櫛型部11gとを形成している。なお、分岐配線部11bの端部11eは、終端であり出力端ではない。また、分岐配線部11bのうち他の配線ラインと交差する部分(11d)は、基板2の裏面あるいは基板2の内層部に形成されている。つまり、分岐配線部のうち他の配線ラインと交差する部分は基板の表面以外に形成されている。また、本実施例では、櫛型部が櫛型構造部に相当している。   The wiring line 11 includes a main line portion 11a that forms the connection end 11h to the output end 11c, and a branch wiring portion 11b that branches from the main line portion 11a. In addition, a part of the main line portion 11a forms a comb-shaped portion 11f including the protruding portions 11f1 and 11f2 and a comb-shaped portion 11g including the protruding portions 11g1 and 11g2. Note that the end portion 11e of the branch wiring portion 11b is a terminal end and not an output end. Further, a portion (11 d) of the branch wiring portion 11 b that intersects with another wiring line is formed on the back surface of the substrate 2 or the inner layer portion of the substrate 2. That is, a portion of the branch wiring portion that intersects with another wiring line is formed on a portion other than the surface of the substrate. In this embodiment, the comb portion corresponds to a comb structure portion.

配線ライン21は、接続端21h〜出力端21cを形成する本線部21aを含んで構成されている。また、本線部21aの一部は、突起部21f1,21f2,21f3,21f4を含む櫛型部21fを形成している。   The wiring line 21 includes a main line portion 21a that forms a connection end 21h to an output end 21c. Further, a part of the main line portion 21a forms a comb-shaped portion 21f including protrusions 21f1, 21f2, 21f3, and 21f4.

配線ライン31は、接続端31h〜出力端31cを形成する本線部31aと、本線部31aから分岐する分岐配線部31bとを含んで構成されている。また、本線部31aの一部は、突起部31f1,31f2,31f3を含む櫛型部31fと、突起部31g1,31g2を含む櫛型部31gとを形成している。なお、分岐配線部31bの端部31eは、終端であり出力端ではない。   The wiring line 31 includes a main line portion 31a that forms a connection end 31h to an output end 31c, and a branch wiring portion 31b that branches from the main line portion 31a. A part of the main line portion 31a forms a comb-shaped portion 31f including the protruding portions 31f1, 31f2, and 31f3 and a comb-shaped portion 31g including the protruding portions 31g1 and 31g2. Note that the end portion 31e of the branch wiring portion 31b is a termination and not an output end.

各配線ラインは、接続端〜出力端の間において、隣接する配線ラインと予め定められた距離dを隔てて配置される。つまり、隣接する配線ラインが直線であときには、2つの配線ラインは略平行に配置される。また、距離dは、例えば、被検物であるユーザの指F(特に指先)の接近を隣り合う2つの配線ラインで検出できる上限値に設定されている。そして、基板2上の全ての領域において、必ずしも同一の値とする必要はなく、上述の上限値を下回っていればよい。各配線ラインの幅も、ユーザの指Fの接近を隣り合う2つの配線ラインで検出できる値に設定してもよい。以降、配置の詳細について述べる。   Each wiring line is arranged between the connection end and the output end with a predetermined distance d from an adjacent wiring line. That is, when adjacent wiring lines are straight lines, the two wiring lines are arranged substantially in parallel. The distance d is set to an upper limit value that can detect the approach of the user's finger F (particularly the fingertip), which is the test object, with two adjacent wiring lines. And in all the area | regions on the board | substrate 2, it is not necessarily required to set it as the same value, and should just be less than the above-mentioned upper limit. The width of each wiring line may also be set to a value that allows the proximity of the user's finger F to be detected by two adjacent wiring lines. Hereinafter, details of the arrangement will be described.

配線ライン11の本線部11aの接続端11h近傍は、配線ライン21との本線部21aとの間隔が、上述の距離dよりも大きいので、櫛型部11fを形成し、配線ライン21の櫛型部21fと、それぞれの突起部(11f1,11f2,21f2,21f4)が距離dを隔てて咬合するように配置する。   In the vicinity of the connection end 11 h of the main line portion 11 a of the wiring line 11, the interval between the wiring line 21 and the main line portion 21 a is larger than the above-mentioned distance d. The part 21f and each protrusion (11f1, 11f2, 21f2, 21f4) are arranged so as to be engaged with each other with a distance d.

また、配線ライン11の突起部11g1,11g2の近傍では、配線ライン21の本線部21aが、各突起部との間隔を距離dに保ちながら、略鉤型状に蛇行している。   Further, in the vicinity of the protrusions 11g1 and 11g2 of the wiring line 11, the main line part 21a of the wiring line 21 meanders in a substantially bowl shape while maintaining the distance d from each protrusion.

また、配線ライン11の本線部11aの一部(すなわち、配線ライン21が配置されていない側)には、配線ライン31の分岐配線部31bが、本線部11aとの間隔を距離dに保つように配置している。   Further, the branch wiring portion 31b of the wiring line 31 keeps the distance from the main line portion 11a at the distance d on a part of the main line portion 11a of the wiring line 11 (that is, the side where the wiring line 21 is not disposed). Is arranged.

配線ライン21の本線部21aの接続端21h近傍の配線ライン11側は、上述のように、配線ライン21の櫛型部21f(突起部21f2,21f4)と配線ライン11の櫛型部11f(突起部11f1,11f2)とが咬合配置されている。また、接続端21h近傍の配線ライン31側も、配線ライン31との本線部31aとの間隔が、上述の距離dよりも大きいので、櫛型部21fを形成し、配線ライン31の櫛型部31fと、それぞれの突起部(21f1,21f3,31f2)が距離dを隔てて咬合するように配置する。   As described above, the wiring line 11 side of the wiring line 21 near the connection end 21h of the main line portion 21a is connected to the comb-shaped portion 21f (projecting portions 21f2, 21f4) of the wiring line 21 and the comb-shaped portion 11f (projecting) of the wiring line 11. Portions 11f1 and 11f2) are occluded. Further, since the distance between the wiring line 31 near the connection end 21h and the main line portion 31a with the wiring line 31 is larger than the above-mentioned distance d, the comb-shaped portion 21f is formed, and the comb-shaped portion of the wiring line 31 is formed. It arrange | positions so that 31f and each protrusion part (21f1, 21f3, 31f2) may mesh | engage at the distance d.

また、上述のように、配線ライン21の本線部21aでは、配線ライン11の各突起部(11g1,11g2)との間隔を距離dに保ちながら蛇行しているが、その蛇行箇所で、配線ライン31の櫛型部31gの突起部31g1,31g2が。配線ライン21の本線部21aが隣り合わないように(楔のように)配置されている。つまり、配線ライン11の櫛型部11gと配線ライン31の櫛型部31gとの咬合部の間に、配線ライン21の本線部21aが双方の櫛型部との間隔を距離dに保ちながら配置されている。   In addition, as described above, the main line portion 21a of the wiring line 21 meanders while maintaining the distance d from each projection (11g1, 11g2) of the wiring line 11 at the distance d. The protrusions 31g1 and 31g2 of the 31 comb-shaped parts 31g. The main line portions 21a of the wiring lines 21 are arranged so as not to be adjacent to each other (like a wedge). In other words, the main line portion 21a of the wiring line 21 is disposed between the engagement portions of the comb-shaped portion 11g of the wiring line 11 and the comb-shaped portion 31g of the wiring line 31 while keeping the distance between both the comb-shaped portions at the distance d. Has been.

配線ライン31の本線部31aの接続端31h近傍の配線ライン21側は、上述のように、配線ライン31の櫛型部31f(突起部31f2)と配線ライン21の櫛型部21f(突起部21f1,21f3)とが咬合配置されている。また、接続端31h近傍の配線ライン21の反対側には、配線ライン11の分岐配線部11bが配置されているが、分岐配線部11bとの間隔が上述の距離dを超える箇所については、分岐配線部11bとの間隔が距離dとなるように、突起部31f1,31f3を形成している。これら突起部の間隔、突起部と本線部31aとの間隔は、距離dを超えないように突起部が形成される。なお、分岐配線部31bのうち他の配線ラインと交差する部分(31d)は、基板2の裏面あるいは基板2の内層部に形成されている。   As described above, the wiring line 21 side of the wiring line 31 in the vicinity of the connection end 31h of the main line part 31a has the comb-shaped part 31f (projecting part 31f2) of the wiring line 31 and the comb-shaped part 21f (projecting part 21f1) of the wiring line 21. , 21f3) are occluded. Further, the branch wiring portion 11b of the wiring line 11 is disposed on the opposite side of the wiring line 21 in the vicinity of the connection end 31h. The protrusions 31f1 and 31f3 are formed so that the distance from the wiring part 11b is the distance d. The protrusions are formed so that the distance between the protrusions and the distance between the protrusions and the main line portion 31a do not exceed the distance d. A portion (31 d) of the branch wiring portion 31 b that intersects with another wiring line is formed on the back surface of the substrate 2 or the inner layer portion of the substrate 2.

そして、配線ライン31の本線部31aの残余の箇所(すなわち、配線ライン21が配置されていない側)は、配線ライン11の分岐配線部11bが距離dを保って配置されている。   In the remaining part of the main line portion 31a of the wiring line 31 (that is, the side where the wiring line 21 is not disposed), the branch wiring portion 11b of the wiring line 11 is disposed with a distance d maintained.

上述の構成で、ユーザの指Fが電極30に接近したときには、出力端31cから出力される静電容量のみが変化するので、電極30への接近を検出できる。一方、F1のように、ユーザの指が電極以外の場所に接近したとき、出力端31cおよび11cから出力される静電容量が変化するので、電極以外の場所に接近したことを判定できる。つまり、ユーザの指が電極以外の場所に接近したときは、必ずユーザの指が複数の配線ラインに接近し、複数のスイッチを同時に操作した状態となるので、信号処理回路3では、正しい操作ではないと判定できる。   With the configuration described above, when the user's finger F approaches the electrode 30, only the capacitance output from the output end 31c changes, so that the approach to the electrode 30 can be detected. On the other hand, when the user's finger approaches a place other than the electrode as in F1, the electrostatic capacity output from the output ends 31c and 11c changes, so it can be determined that the user's finger has approached a place other than the electrode. That is, when the user's finger approaches a place other than the electrode, the user's finger always approaches a plurality of wiring lines, and a plurality of switches are operated at the same time. It can be determined that there is no.

図2に本発明のタッチセンサの構成の別例を示す。図2の例は、複数の電極が比較的離れて配置されるとき、あるいは、複数の電極の出力端が比較的離れて配置されるとき、のような、図1のような櫛型部の形成が難しいときに用いる。   FIG. 2 shows another example of the configuration of the touch sensor of the present invention. The example of FIG. 2 shows a comb-shaped portion as shown in FIG. 1 when a plurality of electrodes are arranged relatively apart or when output ends of a plurality of electrodes are arranged relatively apart. Used when formation is difficult.

図2の例では、タッチセンサ1は、図1と同様の基板2の同一面上に、図1に比べて離れた位置に配置され2つの電極100,200と、一端(110h,210h)が各電極にそれぞれ接続された接続端となり、基板2上の配線パターンである配線ライン110,210とが配置されている。そして、各配線ラインの他の一端(110c,210c)は図3の信号処理回路3等に接続されて、各電極に蓄積された静電容量を出力する出力端となっている。なお、電極100,200が本発明の検出部に相当する。   In the example of FIG. 2, the touch sensor 1 is disposed on the same surface of the substrate 2 as in FIG. 1 at a position distant from that of FIG. 1 and has two electrodes 100 and 200 and one end (110h and 210h). Wiring lines 110 and 210 which are wiring patterns on the substrate 2 are arranged as connection ends connected to the respective electrodes. The other end (110c, 210c) of each wiring line is connected to the signal processing circuit 3 in FIG. 3 and the like, and serves as an output terminal for outputting the capacitance accumulated in each electrode. The electrodes 100 and 200 correspond to the detection unit of the present invention.

配線ライン110は、電極100との接続部の接続端110hから出力端110cに至る本線部110aと、本線部110aから分岐する2本の分岐配線部110b1,110b2とを含んで構成されている。なお、分岐配線部110b1,110b2の端部110e1,110e2は、終端であり出力端ではない。   The wiring line 110 includes a main line portion 110a extending from the connection end 110h of the connection portion with the electrode 100 to the output end 110c, and two branch wiring portions 110b1 and 110b2 branched from the main line portion 110a. The end portions 110e1 and 110e2 of the branch wiring portions 110b1 and 110b2 are terminations and not output ends.

配線ライン210は、電極200との接続部の接続端210hから出力端210cに至る本線部210a1,210a2,210a3(詳細は後述)と、本線部210a1と210a2との接続部から分岐する分岐配線部210b1と、本線部210a2と210a3との接続部から分岐する分岐配線部210b2とを含んで構成されている。なお、分岐配線部210b1,210b2の端部210e1,210e2は、終端であり出力端ではない。   The wiring line 210 includes main line portions 210a1, 210a2, 210a3 (details will be described later) from the connection end 210h of the connection portion to the electrode 200 to the output end 210c, and a branch wiring portion that branches from the connection portion between the main line portions 210a1 and 210a2. 210b1 and branch wiring part 210b2 branched from the connection part of main line part 210a2 and 210a3 are comprised. The end portions 210e1 and 210e2 of the branch wiring portions 210b1 and 210b2 are terminations and not output ends.

配線ライン210の本線部は、電極200から配線ライン110の本線部110aに接近する方向に配置される本線部210a1と、配線ライン110の本線部110aに沿って略平行に配置される本線部210a2と、配線ライン110の本線部110aから離間して出力端210cに至る本線部210a3とにより構成されている。   The main line portion of the wiring line 210 includes a main line portion 210a1 disposed in a direction approaching the main line portion 110a of the wiring line 110 from the electrode 200, and a main line portion 210a2 disposed substantially parallel to the main line portion 110a of the wiring line 110. And a main line part 210a3 which is separated from the main line part 110a of the wiring line 110 and reaches the output end 210c.

図1の例と同様に、各配線ラインは、接続端〜出力端の間において、隣接する配線ラインと予め定められた距離Dを隔てて配置される。距離Dは、例えば、ユーザの指Fの接近を隣り合う2つの配線ラインで検出できる上限値に設定されている。各配線ラインの幅も、ユーザの指Fの接近を隣り合う2つの配線ラインで検出できる値に設定してもよい。そして、基板2上の全ての領域において、必ずしも同一の値とする必要はなく、上述の上限値を下回っていればよい。以降、配置の詳細について述べる。   As in the example of FIG. 1, each wiring line is arranged with a predetermined distance D from an adjacent wiring line between the connection end and the output end. The distance D is set to an upper limit value that can detect the approach of the user's finger F with two adjacent wiring lines, for example. The width of each wiring line may also be set to a value that allows the proximity of the user's finger F to be detected by two adjacent wiring lines. And in all the area | regions on the board | substrate 2, it is not necessarily required to set it as the same value, and should just be less than the above-mentioned upper limit. Hereinafter, details of the arrangement will be described.

配線ライン110の本線部110aには、配線ライン210の本線部210a2が、上述の距離Dを隔てて配置され、さらに本線部210a2の両端を延長する形で、分岐配線部210b1,210b2が、配線ライン110の本線部110aに沿って距離Dを隔てて配置される。   In the main line portion 110a of the wiring line 110, the main line portion 210a2 of the wiring line 210 is arranged with the above-mentioned distance D, and further, both ends of the main line portion 210a2 are extended so that the branch wiring portions 210b1 and 210b2 are connected to the wiring line 110a. A distance D is arranged along the main line portion 110 a of the line 110.

配線ライン210の本線部210a1に沿って、配線ライン110の分岐配線部110b1が距離Dを隔てて配置されている。また、配線ライン210の本線部210a3に沿って、配線ライン110の分岐配線部110b2が距離Dを隔てて配置されている。なお、分岐配線部110b1,110b2の、配線ライン210の本線部210a2との交差部分110d1,110d2は、基板2の裏面あるいは基板2の内層部に形成されている。   A branch wiring portion 110b1 of the wiring line 110 is arranged at a distance D along the main line portion 210a1 of the wiring line 210. Further, the branch wiring portion 110b2 of the wiring line 110 is arranged with a distance D along the main line portion 210a3 of the wiring line 210. Note that the intersecting portions 110 d 1 and 110 d 2 of the branch wiring portions 110 b 1 and 110 b 2 and the main line portion 210 a 2 of the wiring line 210 are formed on the back surface of the substrate 2 or the inner layer portion of the substrate 2.

なお、電極100と分岐配線部210b1の端部210e1との距離L1、および電極200と分岐配線部110b1の端部110e1との距離L2は、ユーザの指Fが電極100あるいは電極200に接近したときに、対向する分岐配線部の端部への接近を検出しないように設定されている。つまり、検出部と他の検出部に接続された配線ラインとの間隔が、予め定められた値を超えないように、検出部と他の検出部に接続された配線ラインとが配置される。   The distance L1 between the electrode 100 and the end portion 210e1 of the branch wiring portion 210b1 and the distance L2 between the electrode 200 and the end portion 110e1 of the branch wiring portion 110b1 are determined when the user's finger F approaches the electrode 100 or the electrode 200. In addition, it is set so as not to detect the approach to the end portion of the opposite branch wiring portion. That is, the detection unit and the wiring line connected to the other detection unit are arranged so that the interval between the detection unit and the wiring line connected to the other detection unit does not exceed a predetermined value.

上述の構成で、ユーザの指Fが電極100に接近したときには、出力端110cから出力される静電容量のみが変化するので、電極100への接近を検出できる。一方、F2のように、ユーザの指が電極以外の場所に接近したとき、出力端110cおよび210cから出力される静電容量が変化するので、電極以外の場所に接近したことを判定できる。つまり、ユーザの指が電極以外の場所に接近したときは、必ずユーザの指が複数の配線ラインに接近し、複数のスイッチを同時に操作した状態となるので、例えば信号処理回路3では、正しい操作ではないと判定できる。   With the above-described configuration, when the user's finger F approaches the electrode 100, only the capacitance output from the output end 110c changes, so that the approach to the electrode 100 can be detected. On the other hand, when the user's finger approaches a place other than the electrode as in F2, the electrostatic capacity output from the output ends 110c and 210c changes, so it can be determined that the user's finger has approached a place other than the electrode. That is, when the user's finger approaches a place other than the electrode, the user's finger always approaches a plurality of wiring lines, and a plurality of switches are operated at the same time. It can be determined that it is not.

静電タッチパネル(人体と電極間の静電容量、電極間の静電容量を利用したもの)以外にも、周知の抵抗膜方式あるいは赤外線方式のタッチパネルにおいても、センサからの配線ラインがパネル内(すなわち、ユーザの指が接近可能な位置)に配置されているときには、本発明の構成を適用可能である。また、メカニカルスイッチを使用した場合でも、スイッチからの配線ラインが、ユーザの指が接近可能な位置に配置されているときには、本発明の構成を適用可能である。   In addition to the electrostatic touch panel (capacitance between the human body and the electrode and the capacitance between the electrodes), the wiring line from the sensor is also connected to the panel in the well-known resistive film type or infrared type touch panel ( That is, the configuration of the present invention can be applied when the user's finger is disposed at a position where the user's finger can approach. Even when a mechanical switch is used, the configuration of the present invention can be applied when the wiring line from the switch is arranged at a position where a user's finger can approach.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.

10,20,30 電極(検出部)
11,21,31 配線ライン
11c,21c,31c 出力端
11a,21a,31a 本線部
11b,31b 分岐配線部
11f,11g,21f,31f,31g 櫛型部(櫛型構造部)
100,200 電極(検出部)
110,210 配線ライン
110c,210c 出力端
110a,210a1,210a2,210a3 本線部
110b1,110b2,210b1,210b2 分岐配線部
10, 20, 30 Electrode (detector)
11, 21, 31 Wiring line 11c, 21c, 31c Output terminal 11a, 21a, 31a Main line part 11b, 31b Branch wiring part 11f, 11g, 21f, 31f, 31g Comb part (comb structure part)
100, 200 electrodes (detection unit)
110, 210 wiring line 110c, 210c output terminal 110a, 210a1, 210a2, 210a3 main line part 110b1, 110b2, 210b1, 210b2 branch wiring part

Claims (6)

基板の表面に配置された、被検物の接近を検出する複数の検出部と、
一端が前記複数の検出部のそれぞれに接続され、他の一端が該検出部の検出状態を出力する出力端となる、前記基板の表面の予め定められた位置に配置された複数の配線ラインと、
を有し、
前記配線ラインの近傍には、前記基板の予め定められた領域において、他の検出部の配線ラインが予め定められた間隔で配置され
前記予め定められた間隔は、前記検出部が、前記被検物が前記配線ラインに接近したことを検出したとき、該検出部の配線ラインの近傍に配置されている配線ラインが接続された前記他の検出部でも前記被検物の接近を検出するように定められることを特徴とするタッチセンサ。
A plurality of detection units arranged on the surface of the substrate for detecting the approach of the test object;
A plurality of wiring lines arranged at predetermined positions on the surface of the substrate, one end of which is connected to each of the plurality of detection units and the other end is an output end that outputs a detection state of the detection unit. ,
Have
In the vicinity of the wiring line, wiring lines of other detection units are arranged at predetermined intervals in a predetermined region of the substrate .
The predetermined interval is such that when the detection unit detects that the test object approaches the wiring line, a wiring line arranged in the vicinity of the wiring line of the detection unit is connected. The touch sensor is characterized in that the other detection unit is also set to detect the approach of the test object .
前記配線ラインと前記他の検出部の配線ラインとは略平行に配置される請求項1に記載のタッチセンサ。 The touch sensor according to claim 1, wherein the wiring line and the wiring line of the other detection unit are arranged substantially in parallel . 前記配線ラインに対する前記他の配線ラインの位置が前記予め定められた間隔を超えるとき、
前記2つの配線ラインの少なくとも一方は、前記検出部から前記出力端に至る本線部と、前記本線部から分岐する分岐配線部とを含み、
前記配線ラインの本線部あるいは分岐配線部が、他方の配線ラインの本線部あるいは分岐配線部に前記予め定められた間隔で配置される請求項1または請求項2に記載のタッチセンサ。
When the position of the other wiring line with respect to the wiring line exceeds the predetermined interval,
At least one of the two wiring lines includes a main line section from the detection section to the output end, and a branch wiring section that branches from the main line section,
The touch sensor according to claim 1 , wherein the main line portion or the branch wiring portion of the wiring line is arranged at the predetermined interval on the main line portion or the branch wiring portion of the other wiring line .
前記配線ラインは櫛型構造部を含み、他の配線ラインの櫛型構造部と咬合して配置される請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のタッチセンサ。 4. The touch sensor according to claim 1, wherein the wiring line includes a comb-shaped structure portion and is arranged to be engaged with a comb-shaped structure portion of another wiring line . 前記2つの配線ラインの櫛型構造部が咬合した間隙に、さらに他の配線ラインが前記予め定められた間隔で配置される請求項4に記載のタッチセンサ。 The touch sensor according to claim 4 , wherein another wiring line is arranged at the predetermined interval in a gap where the comb-shaped structure portions of the two wiring lines are engaged with each other . 前記検出部は、前記被検物が接近することにより静電容量を発生する電極を含む請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のタッチセンサ。 The touch sensor according to claim 1, wherein the detection unit includes an electrode that generates a capacitance when the test object approaches .
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