JP6101123B2

JP6101123B2 - 静電容量式タッチパッド

Info

Publication number: JP6101123B2
Application number: JP2013055247A
Authority: JP
Inventors: 政史高木; 重高　寛; 寛重高; 高橋　寛明; 寛明高橋
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP2014182471A; CN104063100A; CN104063100B

Description

本発明は、表示機器、通信機器、携帯機器等に使用される静電容量式タッチパッドに関する。

静電容量式タッチパッドは、電圧印加用の駆動電極と電圧検出用の検出電極とが基板上に配置されている。操作面上に指先が触れると、駆動電極と検出電極との間の静電容量が変化して、検出電極から出力される検出電圧が低下することで指先の存在や座標が検出される。一般的に、静電容量式タッチパッドは、操作面上に指がないと判断されたときにキャリブレーションが行われて、そのときの検出電圧が判断用の基準電圧に設定される。操作面上に指が触れて検出電圧が低くなるときには、基準電圧が低く設定されないようにキャリブレーションが規制されている。

ところで、静電容量式タッチパッドの操作面上に、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体、財布、スマートフォン等の浮遊導体が含まれるものが置かれる場合がある。操作面上にこのような浮遊導体が存在すると、浮遊導体を介して駆動電極と検出電極との容量結合が大きくなって検出電圧が高くなる。このときに、キャリブレーションが行われると、操作面上になにも置かれない場合よりも高い基準電圧が設定される。このため、浮遊導体を取り除いた瞬間に検出電圧が基準電圧よりも低下し、指がないにも関わらず指があると誤検出される場合があった。

この浮遊導体の影響を低減する方法として、駆動電極と検出電極と共に、操作面側にグランドパターンを配置する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の静電容量式タッチパッドでは、操作面上に浮遊導体が置かれた場合に浮遊導体とグランドパターンとが容量結合するので、浮遊導体を介した駆動電極と検出電極との容量結合が小さくなる。よって、浮遊導体による検出電圧の上昇が抑えられるか、あるいは検出電圧が下降する。上記したように、電圧が上昇しなければキャリブレーションが実施されないため、浮遊導体の載置時に誤検出となるキャリブレーションは実施されない。

特開２０１１−１２８８９６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の静電容量式タッチパッドでは、駆動電極と検出電極との間にグランドパターンが配置されているため、操作面に指がない場合でも駆動電極と検出電極との容量結合が小さくなる。よって、操作面上に指先が触れた場合の電圧の変化が小さくなり、検出感度が低下するという問題があった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、検出感度の低下を抑えつつ、浮遊導体の影響を低減することができる静電容量式タッチパッドを提供することを目的とする。

本発明の静電容量式タッチパッドは、駆動電極と検出電極とが容量結合するように基板の一面に配設され、前記駆動電極への駆動電圧の印加により前記容量結合に応じて前記検出電極から検出電圧が出力され、当該検出電極の検出電圧に基づいて前記基板上の物体を検出する静電容量式タッチパッドであって、前記基板の一面には、複数のグランド電極を電気的に接続してなるグランドパターンが配設され、少なくとも隣り合うグランド電極のうち一方のグランド電極を前記駆動電極で囲むとともに他方のグランド電極を前記検出電極で囲んで、前記駆動電極と前記検出電極を隣接配置し、前記駆動電極及び前記検出電極のいずれか一方は、前記グランド電極と同一層に形成されており、前記グランド電極の周囲で、前記同一層に形成された電極にそれぞれ、末端同士が隙間を有して対向する非連続部が設けられ、該隙間を通って前記グランド電極同士が連結されていることを特徴とする。この構成によれば、駆動電極及び検出電極と共にグランドパターンが基板の一面に配設されているため、基板の一面側に浮遊導体が存在していても、浮遊導体とグランドパターンとが容量結合することで、浮遊導体を介した駆動電極と検出電極との容量結合を小さくできる。また、グランド電極が駆動電極と検出電極との間を避けるように配設されるため、駆動電極と検出電極との間の容量結合に影響を与えることがない。よって、検出感度の低下を抑えつつ、浮遊導体の影響を低減することができる。

また本発明の上記静電容量式タッチパッドは、前記グランドパターンは、縦方向及び横方向に半ピッチずれて整列した複数のグランド電極を有し、前記駆動電極及び前記検出電極のいずれか一方は、縦方向に並んだグランド電極の周囲に配置された複数のＸ電極として機能し、いずれか他方は横方向に並んだグランド電極の周囲に配置された複数のＹ電極として機能する。この構成によれば、縦方向及び横方向に整列された複数のグランド電極の間にＸ電極又はＹ電極として駆動電極及び検出電極が配置され、基板の一面側において物体の縦方向の位置又は横方向の位置を検出することができる。

また本発明の上記静電容量式タッチパッドは、前記グランドパターンは、縦方向及び横方向が揃って整列した複数のグランド電極を有し、前記駆動電極及び前記検出電極のいずれか一方は、縦方向及び横方向で隣り合うグランド電極の一方の周囲に配置された複数のＸ電極として機能し、いずれか他方は、縦方向及び横方向で隣り合う電極の他方の周囲に配置された複数のＹ電極として機能する。この構成によれば、縦方向及び横方向に整列された複数のグランド電極の間にＸ電極又はＹ電極として駆動電極及び検出電極が配置され、基板の一面側において物体の縦方向の位置又は横方向の位置を検出することができる。

また本発明の上記静電容量式タッチパッドは、前記複数のＸ電極が前記駆動電極となり前記複数のＹ電極が前記検出電極となる状態と、前記複数のＸ電極が前記検出電極となり前記複数のＹ電極が前記駆動電極となる状態とが切り換えられる。この構成によれば、基板の一面側において物体の縦方向の位置及び横方向の位置の位置を検出することができる。

また本発明の上記静電容量式タッチパッドは、前記検出電圧が基準電圧よりも低い場合に、前記検出電圧を基準電圧に設定するキャリブレーションを規制する。この構成によれば、基板の一面側に指先等の誘電体が存在する場合にキャリブレーションが行われることがない。さらに、基板の一面側に浮遊導体が存在する場合にも、グランドパターンと浮遊導体との容量結合によって検出電圧が基準電圧よりも高くなることがなく、キャリブレーションが行われることがない。よって、キャリブレーションによって異常な基準電圧が設定されることがない。

本発明によれば、基板の一面に駆動電極と検出電極との間を避けるようにグランドパターンが配設されることで、検出感度の低下を抑えつつ、浮遊導体の影響を低減することができる。

本実施の形態に係る静電容量式タッチパッドの上面模式図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面模式図である。比較例に係る静電容量式タッチパッドによる指先の検出動作及びキャリブレーションの説明図である。本実施の形態に係る静電容量式タッチパッドによる指先の検出動作及びキャリブレーションの説明図である。先行技術に係る静電容量式タッチパッドによる指先の検出動作の説明図である。変形例に係る静電容量式タッチパッドの上面模式図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１を参照して静電容量式タッチパッドについて説明する。図１は、本実施の形態に係る静電容量式タッチパッドの上面模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面模式図である。なお、以下の説明では、静電容量式タッチパッドの検出対象を指として説明するが、この対象物に限定されない。静電容量式タッチパッドの検出対象は誘電体であればよい。

図１及び図２に示す静電容量式タッチパッド１は、表示機器、通信機器、携帯機器等の各種電子機器に使用されるものであり、各種電子機器を操作するための入力装置として機能する。静電容量式タッチパッド１は、矩形状の絶縁基板２（基板）の一面１１側に、複数のＸ電極１３からなるＸ電極パターン３、複数のＹ電極１４からなるＹ電極パターン４、複数のグランド電極１５からなるグランドパターン５が配設されている。各Ｘ電極１３及び各Ｙ電極１４は容量結合するように隣り合っており、この容量結合の変化に応じて検出対象である指の有無が検出される。

上面視において、グランドパターン５は、菱形の各頂点を縦方向（Ｙ軸方向）及び横方向（Ｘ軸方向）に向けた複数のグランド電極１５を電気的に接続して構成されている。複数のグランド電極１５は、絶縁基板２の一面１１側において縦方向及び横方向で半ピッチずれて等間隔に整列されている。斜め方向で隣り合うグランド電極１５の対向辺の間には、Ｘ電極１３及びＹ電極１４用の設置領域が確保されている。グランドパターン５は、絶縁基板２の他面１２側に回ってグランドに接地されている。なお、本実施の形態では、説明の便宜上７行７列にグランド電極１５を配設した構成としたが、グランド電極１５の行列数は特に限定されない。

複数のグランド電極１５間には複数列のＸ電極パターン３と複数行のＹ電極パターン４とが配設されている。Ｘ電極パターン３は、偶数列目の各グランド電極１５の周囲に配置されたＸ電極１３を列毎に連ねて構成される。例えば、絶縁基板２の一面１１には、２列目、４列目、６列目のグランド電極１５に対応して３列のＸ電極パターン３が配設されている。Ｙ電極パターン４は、偶数行目の各グランド電極１５の周囲に配置されたＹ電極１４を行毎に連ねて構成される。例えば、絶縁基板２の一面１１には、２行目、４行目、６行目のグランド電極１５に対応して３行のＹ電極パターン４が配設されている。

各Ｘ電極１３及び各Ｙ電極１４は、斜め方向で隣り合うグランド電極１５間に配置されている。このグランド電極１５間では、各Ｘ電極１３及び各Ｙ電極１４が平行に延在しており、各Ｘ電極１３と各Ｙ電極１４とが容量結合する程度に近付けられている。この場合、向かい合うＸ電極１３とＹ電極１４との外側にグランド電極１５が位置付けられるため、Ｘ電極１３とＹ電極１４との容量結合に対するグランド電極１５の影響を低減できる。また、複数列のＸ電極パターン３及び複数行のＹ電極パターン４は、それぞれ絶縁基板２の他面１２側に回って制御部６に接続されている。

断面視において、絶縁基板２は、ベタグランド層２１（グランド材料で面的に塗りつぶすように形成されたグランド層）を間に挟んだ多層構造を有している。絶縁基板２の一面１１には、複数列のＸ電極パターン３が配設されており、複数列のＸ電極パターン３を覆うように絶縁性のレジスト層２２が形成されている。レジスト層２２の上面には、複数行のＹ電極パターン４とグランドパターン５が配設されており、複数行のＹ電極パターン４とグランドパターン５を覆うように保護層２３が形成されている。保護層２３の上面１７の上に図示しない操作パネル等が設けられ、指先によって操作される操作面として機能する。絶縁基板２の他面１２には、制御部６が設けられている。また、保護層２４が形成されている。

制御部６は、Ｘ電極パターン３の各Ｘ電極１３及びＹ電極パターン４の各Ｙ電極１４を駆動電極又は検出電極として機能させる。この場合、Ｘ電極１３が駆動電極になる場合には、Ｙ電極１４が検出電極になるように制御され、Ｙ電極１４が駆動電極になる場合には、Ｘ電極１３が検出電極になるように制御される。制御部６では、駆動電極への駆動電圧の印加により、駆動電極と検出電極との容量結合に応じた検出電圧が検出電極から出力される。操作面に指が存在する場合には、駆動電極と検出電極との容量結合が低下することで指先の存在や位置が検出される。

制御部６は、各Ｘ電極１３が駆動電極となり各Ｙ電極１４が検出電極となる状態と、各Ｘ電極１３が検出電極となり各Ｙ電極１４が駆動電極となる状態とを所定タイミングで切り換えるように制御する。これにより、複数列のＸ電極パターン３の検出電圧から操作面上に配置された指先の横方向の位置が検出され、複数行のＹ電極パターン４の検出電圧から操作面上に配置された指先の縦方向の位置が検出される。駆動電極及び検出電極は、Ｘ電極パターン３及びＹ電極パターン４のスキャンが完了したタイミングで切り換えられる。なお、指先の位置の算出方法は特に限定されず、例えば、３次元的な分析方法を用いて算出してもよい。

また、制御部６は、指の有無の判定基準となる基準電圧を設定するためのキャリブレーションを実行する。キャリブレーションでは、操作面上に指が存在しない状態で検出される検出電圧が基準電圧に設定される。この場合、操作面上の指が存在するか否かを判定するために、現状の基準電圧と検出電圧とが比較される。現状の基準電圧よりも検出電圧が低い場合には、指が存在するとしてキャリブレーションが規制される。一方、現状の基準電圧よりも検出電圧が低くならない場合には、指が存在しないとしてキャリブレーションが実施され、そのときの検出電圧が基準電圧に再設定される。

このように、制御部６において指先の検出動作及びキャリブレーションが制御される。静電容量式タッチパッド１では、Ｘ電極１３とＹ電極１４との間を避けるようにグランドパターン５が絶縁基板２に形成されているため、Ｘ電極１３とＹ電極１４との間の容量結合に影響を与えることなく、浮遊導体による影響を低減できる。よって、検出感度の低下を抑えつつ、適切なキャリブレーションが実施される。なお、浮遊導体とはグランドに接地されていない等、グランドに対する結合が弱い導体である。以下、検出感度及びキャリブレーションについて比較例と比較しつつ、本実施の形態に係る静電容量式タッチパッドの指先の検出動作及びキャリブレーションについて詳細に説明する。

図３は、比較例に係る静電容量式タッチパッドによる指先の検出動作及びキャリブレーションの説明図である。この比較例は、操作面側にグランドパターンが配設されていないものである。図４は、本実施の形態に係る静電容量式タッチパッドによる指先の検出動作及びキャリブレーションの説明図である。なお、以下の説明では、Ｙ電極が駆動電極として機能し、Ｘ電極が検出電極として機能する場合について説明する。

図３Ａに示すように、比較例に係る静電容量式タッチパッド３１は、絶縁基板３２の他面３４側にグランドパターン３５が配設された点で本実施の形態に係る静電容量式タッチパッド１と異なっている。絶縁基板３２の一面側には、駆動電極３７と検出電極３８とが容量結合するように配置されており、駆動電極３７への駆動電圧Ｖ_ｄｒｖの印加により結合容量に応じた検出電圧Ｖ_ｓｅｎが検出電極３８から出力される。絶縁基板３２上になにも存在しない場合に、検出電極３８から出力された検出電圧Ｖ_ｓｅｎがキャリブレーションによって基準電圧Ｖ_ｒｅｆとして設定される。

図３Ｂに示すように、絶縁基板３２上に指Ｆが存在する場合、駆動電極３７と検出電極３８との間の容量結合が小さくなる。駆動電極３７にパルス状の駆動電圧Ｖ_ｄｒｖが印加されると、基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも低い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが検出電極３８から出力される。静電容量式タッチパッド３１は、検出電極３８の検出電圧Ｖ_ｓｅｎが基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも低くなることで指Ｆの存在を検出する。上記したように、基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも検出電圧Ｖ_ｓｅｎが低い場合には、指Ｆが存在するとしてキャリブレーションが規制されるため、検出電圧Ｖ_ｓｅｎが基準電圧Ｖ_ｒｅｆとして再設定されることはない。

図３Ｃに示すように、絶縁基板３２上にＤＶＤ等の浮遊導体５０が存在する場合、浮遊導体５０を介して駆動電極３７と検出電極３８との容量結合が大きくなる。駆動電極３７にパルス状の駆動電圧Ｖ_ｄｒｖが印加されると、検出電極３８から基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも高い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが出力される。基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも高い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが検出電極３８から出力されたときにはキャリブレーションが規制されないので、図３Ｄに示すように、浮遊導体５０が存在する場合にもキャリブレーションは実施される。このタイミングでキャリブレーションが実施されると、現状の基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも高い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが新たな基準電圧Ｖ_ｒｅｆとして再設定される。

図３Ｅに示すように、キャリブレーションによって基準電圧Ｖ_ｒｅｆが再設定された後に、絶縁基板３２上から浮遊導体５０がなくなると、駆動電極３７と検出電極３８との容量結合が小さくなる。駆動電極３７にパルス状の駆動電圧Ｖ_ｄｒｖが印加されると、新たな基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも低い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが検出電極３８から出力される。このため、絶縁基板３２上になにも存在しないにも関わらず、指Ｆが存在すると誤検出される。このように、比較例に係る静電容量式タッチパッド３１では、適切なキャリブレーションが実施されず、指Ｆが誤検出される場合がある。

一方、図４Ａに示すように、本実施の形態に係る静電容量式タッチパッド１は、絶縁基板２の一面１１側に駆動電極２７、検出電極２８、グランドパターン５が配設されている。また、グランドパターン５は、駆動電極２７と検出電極２８との間を避けて延在している。このため、絶縁基板２の一面１１側にグランドパターン５を設けても、駆動電極２７と検出電極２８との間の結合容量がグランドパターン５の影響を受けて小さくなることがない。よって、絶縁基板２上になにも存在しない場合に、検出電極２８から出力された検出電圧Ｖ_ｓｅｎが低下することがなく、キャリブレーションによって基準電圧Ｖ_ｒｅｆが低く設定されることがない。

図４Ｂに示すように、絶縁基板２上に指Ｆが存在する場合、駆動電極２７と検出電極２８との間の容量結合が小さくなる。駆動電極２７にパルス状の駆動電圧Ｖ_ｄｒｖが印加されると、基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも低い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが検出電極２８から出力される。この場合、駆動電極２７及び検出電極２８に対するグランドパターン５の影響が排除されているため、検出電圧Ｖ_ｓｅｎの変化が小さくなり過ぎることがない。よって、絶縁基板２上に指Ｆが触れた場合に十分な検出感度を得ることができる。また、基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも検出電圧Ｖ_ｓｅｎが低い場合には、キャリブレーションによって検出電圧が基準電圧Ｖ_ｒｅｆとして再設定されることはない。

図４Ｃに示すように、絶縁基板２上にＤＶＤ等の浮遊導体５０が存在する場合、浮遊導体５０とグランドパターン５とが容量結合することで、浮遊導体５０を介した駆動電極２７と検出電極２８との容量結合が大きくなることを防止できる。駆動電極２７にパルス状の駆動電圧Ｖ_ｄｒｖが印加されると、検出電極２８から基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも小さい検出電圧Ｖ_ｓｅｎが出力される。このように、図３Ｃの比較例のように、検出電極３８から基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも大きな検出電圧Ｖ_ｓｅｎが出力されることがない。図４Ｄに示すように、基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも検出電圧が低い場合にはキャリブレーションが規制されるので、浮遊導体５０が存在する場合にはキャリブレーションが実施されない。

図４Ｅに示すように、グランドパターン５によって浮遊導体５０の影響が低減されているため、絶縁基板２上から浮遊導体５０がなくなっても、駆動電極２７と検出電極２８との結合容量が大きく変化することがない。このため、図３Ｅに示すように、指Ｆが存在しないにも関わらず、指Ｆが存在すると誤検出されることがない。このように、本実施の形態に係る静電容量式タッチパッド１では、適切なキャリブレーションが実施され、指Ｆの誤検出を適切に防止することができる。また、図５に示した先行技術のように駆動電極と検出電極の間にグランド電極が配置されたものと比べて検出感度の低下を抑えることができる。

具体的には、図５Ａに示すように、先行技術に係る静電容量式タッチパッド５１は、絶縁基板５２の一面５４側において駆動電極５７と検出電極５８との間にグランドパターン５５が配設された点で本実施の形態に係る静電容量式タッチパッド１と異なっている。駆動電極５７と検出電極５８との間にグランドパターン５５が配設されているため、駆動電極５７と検出電極５８との容量結合が小さくなっている。よって、指Ｆが存在しないにも関わらず容量結合が小さくなり、基準電圧Ｖ_ｒｅｆが低く設定される。

図５Ｂに示すように、絶縁基板５２上に指Ｆが存在する場合、駆動電極５７と検出電極５８との間の容量結合が小さくなるので、駆動電極５７にパルス状の駆動電圧Ｖ_ｄｒｖが印加されると、基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも低い検出電圧Ｖ_ｓｅｎが検出電極５８から出力される。しかし、検出電圧Ｖ_ｓｅｎの低下量は小さい。すなわち、グランドパターン５５により検出感度が低下してしまうという問題がある。

以上のように、本実施の形態に係る静電容量式タッチパッド１によれば、駆動電極２７及び検出電極２８と共にグランドパターン５が絶縁基板２の一面１１に配設されているため、絶縁基板２の一面１１側に浮遊導体５０が存在していても、浮遊導体５０とグランドパターン５とが容量結合することで、浮遊導体５０を介した駆動電極２７と検出電極２８との容量結合を小さくできる。また、グランドパターン５が駆動電極２７と検出電極２８との間を避けるように配設されるため、駆動電極２７と検出電極２８との間の容量結合に影響を与えることがない。よって、検出感度の低下を抑えつつ、浮遊導体５０の影響を低減することができる。

なお、本発明は上記した本実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した本実施の形態では、グランドパターン５が、絶縁基板２の一面１１において縦方向及び横方向で半ピッチずれて整列した複数のグランド電極１５で形成されたが、この構成に限定されない。例えば、図６に示すように、グランドパターン４５は、絶縁基板４２の一面４１において縦方向及び横方向が揃って整列した複数のグランド電極４６で形成されてもよい。グランドパターン４５は、正方形のグランド電極４６を縦方向及び横方向で等間隔に連ねて構成されている。各グランド電極４６の周囲には複数列のＸ電極パターン４３と複数行のＹ電極パターン４４とが配設されている。

複数列のＸ電極パターン４３は、グランド電極４６を１つ置きに囲うＸ電極４７を列毎に連ねて構成される。例えば、１列目のＸ電極パターン４３は、紙面上から２番目、４番目のグランド電極４６を囲うＸ電極４７から構成される。また、複数行のＹ電極パターン４４は、Ｘ電極４７で囲まれない残りのグランド電極４６を囲うＹ電極４８を行毎に連ねて構成される。例えば、１行目のＹ電極パターン４４は、紙面左から１番目、３番目、５番目のグランド電極４６を囲うＹ電極４８から構成される。このように、各グランド電極４６は、縦方向及び横方向で交互にＸ電極４７及びＹ電極４８に囲まれている。

各Ｘ電極４７及び各Ｙ電極４８は、縦方向及び横方向で隣り合うグランド電極４６間に配置され、各Ｘ電極４７及び各Ｙ電極４８が平行に延在した状態で容量結合する程度に近付けられている。向かい合うＸ電極４７とＹ電極４８との外側にグランド電極４６が位置付けられるため、Ｘ電極４７とＹ電極４８との容量結合に対するグランド電極４６の影響を低減できる。このような構成でも、グランドパターン４５によってＸ電極４７とＹ電極４８との容量結合に対する浮遊導体の影響を抑えることができる。また、Ｘ電極４７とＹ電極４８との間を避けるようにグランドパターン４５が配設されるため、グランドパターン４５がＸ電極４７とＹ電極４８との間の容量結合に影響を与えることがない。

また、上記した本実施の形態では、グランドパターン５は、Ｘ電極パターン３及びＹ電極パターン４に対応するように配設されたが、この構成に限定されない。グランドパターン５は、駆動電極２７及び検出電極２８を避けるように配設されていれば、どのように配設されていてもよい。

また、上記した実施の形態では、複数列のＸ電極パターン３と複数行のＹ電極パターン４とで指Ｆの位置を検出する構成としたが、この構成に限定されない。複数行のＸ電極パターン３と複数列のＹ電極パターン４とで物体の位置を検出してもよい。

また、上記した実施の形態では、Ｘ電極１３が駆動電極２７となりＹ電極１４が検出電極２８となる状態と、Ｘ電極１３が検出電極２８となりＹ電極１４が駆動電極２７となる状態とが交互に切り替わる構成としたが、この構成に限定されない。Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれか一方向の位置のみを検出する場合には駆動電極２７と検出電極２８が固定されていてもよい。

以上説明したように、本発明は、検出感度の低下を抑えつつ、浮遊導体の影響を低減することができるという効果を有し、特に、表示機器、通信機器、携帯機器等に使用される静電容量式タッチパッドに有用である。

１静電容量式タッチパッド
２絶縁基板（基板）
３Ｘ電極パターン
４Ｙ電極パターン
５グランドパターン
６制御部
１１一面
１３Ｘ電極
１４Ｙ電極
１５グランド電極
２７駆動電極
２８検出電極
５０浮遊導体
Ｆ指

Claims

駆動電極と検出電極とが容量結合するように基板の一面に配設され、前記駆動電極への駆動電圧の印加により前記容量結合に応じて前記検出電極から検出電圧が出力され、当該検出電極の検出電圧に基づいて前記基板上の物体を検出する静電容量式タッチパッドであって、
前記基板の一面には、複数のグランド電極を電気的に接続してなるグランドパターンが配設され、少なくとも隣り合うグランド電極のうち一方のグランド電極を前記駆動電極で囲むとともに他方のグランド電極を前記検出電極で囲んで、前記駆動電極と前記検出電極を隣接配置し、
前記駆動電極及び前記検出電極のいずれか一方は、前記グランド電極と同一層に形成されており、
前記グランド電極の周囲で、前記同一層に形成された電極にそれぞれ、末端同士が隙間を有して対向する非連続部が設けられ、該隙間を通って前記グランド電極同士が連結されていることを特徴とする静電容量式タッチパッド。
前記グランドパターンは、縦方向及び横方向に半ピッチずれて整列した複数のグランド電極を有し、
前記駆動電極及び前記検出電極のいずれか一方は、縦方向に並んだグランド電極の周囲に配置された複数のＸ電極として機能し、いずれか他方は横方向に並んだグランド電極の周囲に配置された複数のＹ電極として機能する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ッド。
前記グランドパターンは、縦方向及び横方向が揃って整列した複数のグランド電極を有し、
前記駆動電極及び前記検出電極のいずれか一方は、縦方向及び横方向で隣り合うグランド電極の一方の周囲に配置された複数のＸ電極として機能し、いずれか他方は、縦方向及び横方向で隣り合う電極の他方の周囲に配置された複数のＹ電極として機能すること特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパッド。
前記複数のＸ電極が前記駆動電極となり前記複数のＹ電極が前記検出電極となる状態と、前記複数のＸ電極が前記検出電極となり前記複数のＹ電極が前記駆動電極となる状態とが切り換えられることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の静電容量式タッチパッド。
前記検出電圧が基準電圧よりも低い場合に、前記検出電圧を基準電圧に設定するキャリブレーションを規制することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の静電容量式タッチパッド。