JP7017205B2 - Position detector - Google Patents

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Description

本発明は、接近した物体の位置を検出する位置検出装置に関する。 The present invention relates to a position detection device that detects the position of an approaching object.

特許文献1には、従来の静電容量方式のタッチパネルの一例が開示されている。特許文献1記載のタッチパネルは、絶縁基板上に並設される複数の第1電極と、第1の電極と交差して並設される複数の第2電極と、両電極間に介在される絶縁膜とを備え、平面的に観た場合、第1の電極のパッド部と第2の電極のパッド部は重畳することなく配置されている(特許文献1の図2参照)。 Patent Document 1 discloses an example of a conventional capacitive touch panel. The touch panel described in Patent Document 1 has a plurality of first electrodes juxtaposed on an insulating substrate, a plurality of second electrodes juxtaposed across the first electrode, and insulation interposed between the two electrodes. When the film is provided and viewed in a plane, the pad portion of the first electrode and the pad portion of the second electrode are arranged without overlapping (see FIG. 2 of Patent Document 1).

特開2010-146785号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-146785 特開2008-134522号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-134522 特開2013-250642号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-250642

このようなパターニングされた2層構造の電極パッドを使用した静電容量方式のタッチパネル(以下、2層構造タッチパネルともいう)では、比較的高いタッチ検出精度を実現できる一方で、構造が複雑であり、コストが高くなるというデメリットがある。 A capacitive touch panel using such a patterned two-layer structure electrode pad (hereinafter, also referred to as a two-layer structure touch panel) can achieve relatively high touch detection accuracy, but its structure is complicated. , There is a demerit that the cost becomes high.

これに対し、特許文献2及び特許文献3には、透明導電膜の4隅に電極を設け、同相かつ同電位の位置検出用の交流電圧を供給するパターンレスのタッチパネルが開示されている。具体的には、特許文献2では、導電膜の4隅の電極に対応して4個の波形検出回路を設け、その検出回路の出力電圧に基づいて座標位置を演算している。また、特許文献3では、矩形状の導電膜の4隅の電極に同相、同電圧のパルス信号を与え、対数信号比を用いてユーザーのタッチ位置を検出している。 On the other hand, Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a patternless touch panel in which electrodes are provided at four corners of a transparent conductive film and an AC voltage for position detection having the same phase and the same potential is supplied. Specifically, in Patent Document 2, four waveform detection circuits are provided corresponding to the electrodes at the four corners of the conductive film, and the coordinate positions are calculated based on the output voltage of the detection circuits. Further, in Patent Document 3, pulse signals having the same phase and the same voltage are applied to the electrodes at the four corners of the rectangular conductive film, and the user's touch position is detected using the logarithmic signal ratio.

このような単一導電膜を使用するパターンレスタッチパネルは構造が単純であり、低価格で実現できるメリットがある一方で、一般的に2層構造タッチパネルと比較して解像度が低い。特に、特許文献2のような従来技術では、タッチパネル上の互いに異なる2点をタッチする、いわゆる2点タッチの検出が困難であるという問題がある。 A patternless touch panel using such a single conductive film has a simple structure and has an advantage that it can be realized at a low price, but generally has a lower resolution than a two-layer structure touch panel. In particular, in the prior art as in Patent Document 2, there is a problem that it is difficult to detect a so-called two-point touch that touches two different points on a touch panel.

上記の点に鑑み、本発明は、パターンレスのタッチパネルにおいて、1点タッチに加え2点タッチのタッチ位置検出を高精度に行うことを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to detect the touch position of a two-point touch in addition to the one-point touch with high accuracy in a patternless touch panel.

本発明の一態様に係る位置検出装置は、信号入力ノードと、直交及び/または対向する辺を有する導電層とを備え、該導電層の少なくとも2辺の中間位置にそれぞれ少なくとも2つずつの電極が設けられたベース部と、前記ベース部の信号入力ノードに計測信号を与える信号源と、前記信号入力ノードから前記導電層を介して伝搬され、前記電極のうち前記導電層の同一辺から選択された対をなす電極からなる同辺ペア電極、前記導電層の対角辺のそれぞれから1つずつ選択された電極からなる対角ペア電極、または、対向辺のそれぞれから1つずつ選択された電極からなる対向ペア電極の中から選択された測定電極から出力された、前記計測信号の差分情報に基づいて、前記導電層に接近した物体の位置を演算する位置検出部を備えていることを特徴とする。 The position detection device according to one aspect of the present invention includes a signal input node and a conductive layer having orthogonal and / or opposite sides, and at least two electrodes each at an intermediate position between at least two sides of the conductive layer. Is provided, a signal source that gives a measurement signal to the signal input node of the base portion, and a signal propagating from the signal input node via the conductive layer, and is selected from the same side of the conductive layer among the electrodes. The same side pair electrode consisting of the paired electrodes, the diagonal pair electrode consisting of one electrode selected from each of the diagonal sides of the conductive layer, or one selected from each of the opposite sides. It is provided with a position detection unit that calculates the position of an object close to the conductive layer based on the difference information of the measurement signal output from the measurement electrode selected from the opposite pair of electrodes consisting of the electrodes. It is a feature.

ここで、「導電層を備えるベース部」には、例えば絶縁体で形成されたベースとなる部材、例えば透過性のある絶縁基板や電子機器等の樹脂製の筐体等に導電膜が形成されているものを含む。また、ベース部が2層の導電層を備えるものを含む。すなわち、前記ベース部は、絶縁性を有するシート状の基体と、前記基体の裏面側における中央部分を含む検知領域に一様に形成されかつ周縁部に前記信号入力ノードが設けられた導電性の信号入力層と、前記基体の表面側における前記検知領域に一様に形成された前記導電層と備えている、としてもよい。 Here, in the "base portion provided with the conductive layer", a conductive film is formed on, for example, a base member formed of an insulator, for example, a transparent insulating substrate, a resin housing such as an electronic device, or the like. Including those that are. Further, the base portion includes one provided with two conductive layers. That is, the base portion is uniformly formed in a detection region including a sheet-like substrate having an insulating property and a central portion on the back surface side of the substrate, and the signal input node is provided on the peripheral portion. It may be provided with the signal input layer and the conductive layer uniformly formed in the detection region on the surface side of the substrate.

一方で、導電層は、1層であってもよい。すなわち、導電層には、絶縁体で形成されたベースとなる部材に1層の導電層が形成されているものが含まれ、ベース部としての基板の一部又は全部が導電層で構成されているものが含まれる。さらに、ベース部が導電層1層のみで構成されている場合も含まれる。この場合の導電層には、導電性を有するもので層が形成されているもの全般が含まれ、導電膜に加えて、例えば、導電性フィルム、導電性シート及び導電性プレートも含まれる。そして、前記信号入力ノードが、前記導電層の電極に接続されているとしてもよい。 On the other hand, the conductive layer may be one layer. That is, the conductive layer includes a member in which one conductive layer is formed on a base member formed of an insulator, and a part or all of the substrate as a base portion is composed of the conductive layer. Includes what is. Further, the case where the base portion is composed of only one conductive layer is also included. In this case, the conductive layer includes all those having conductivity and having a layer formed therein, and in addition to the conductive film, for example, a conductive film, a conductive sheet, and a conductive plate are also included. Then, the signal input node may be connected to the electrode of the conductive layer.

本態様によると、同辺ペア電極、対角ペア電極、対向ペア電極の中から選択された測定電極から出力された信号の差分情報に基づいて、タッチ位置の検出を行っている。これにより、測定電極とタッチ位置との相対位置が異なる距離になるように電極を選択することができる。したがって、位置検出装置で得られる測定電極からの出力信号の信号差を大きくすることができ、十分なタッチ検出感度を得ることができる。ここで、「タッチ」とは、表示画面への直接的なタッチ(表示画面への接触)と、表示画面への間接的なタッチ(いわゆるホバリング)との両方を含む概念である。 According to this aspect, the touch position is detected based on the difference information of the signal output from the measurement electrode selected from the same-side pair electrode, the diagonal pair electrode, and the opposite pair electrode. This makes it possible to select the electrodes so that the relative positions of the measurement electrode and the touch position are different distances. Therefore, the signal difference of the output signal from the measurement electrode obtained by the position detection device can be increased, and sufficient touch detection sensitivity can be obtained. Here, "touch" is a concept including both a direct touch to the display screen (contact with the display screen) and an indirect touch to the display screen (so-called hovering).

前記位置検出部は、前記同辺ペア電極、前記対角ペア電極または前記対向ペア電極のうち少なくとも2種類のペア電極を前記測定電極とする、としてもよい。 The position detection unit may use at least two types of pair electrodes of the same side pair electrode, the diagonal pair electrode, or the opposite pair electrode as the measurement electrode.

これにより、測定電極とタッチ物体位置の相対位置が異なる距離による信号差で十分な感度が得られる。したがって、2点タッチがされた場合においても、差分情報として十分大きな値を得ることができ、1点タッチに加え2点タッチの検出を高精度に行うことができる。 As a result, sufficient sensitivity can be obtained by the signal difference due to the distance where the relative positions of the measurement electrode and the touch object position are different. Therefore, even when a two-point touch is performed, a sufficiently large value can be obtained as the difference information, and the two-point touch can be detected with high accuracy in addition to the one-point touch.

本発明に係る位置検出方法によれば、パターンレスのタッチパネルにおいて、タッチ位置の検出を高精度に行うことができる。 According to the position detection method according to the present invention, the touch position can be detected with high accuracy in the patternless touch panel.

第1実施形態に係る位置検出装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the position detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るタッチパネルの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the touch panel which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るタッチパネルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the touch panel which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るタッチパネルの位置検出原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position detection principle of the touch panel which concerns on 1st Embodiment. 図4または図9で点TPがタッチされた場合の信号波形例を示した図である。It is a figure which showed the example of the signal waveform when the point TP was touched in FIG. 4 or FIG. 第2実施形態に係る位置検出装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the position detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るタッチパネルの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the touch panel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るタッチパネルの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the touch panel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るタッチパネルの位置検出原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position detection principle of the touch panel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るタッチ位置の検出方法の一例を示すフロー図である。It is a flow chart which shows an example of the touch position detection method which concerns on 2nd Embodiment. ノータッチ補正データの取得動作の一例を示すフロー図である。It is a flow diagram which shows an example of the acquisition operation of no-touch correction data. タッチ位置の検出演算の一例を示すフロー図である。It is a flow diagram which shows an example of the touch position detection operation. ディープラーニングの重みづけデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the weighting data of deep learning. ディープラーニングの演算結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calculation result of deep learning. 第2実施形態に係るタッチパネルの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the touch panel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るタッチパネルの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the touch panel which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るタッチパネルの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the touch panel which concerns on 2nd Embodiment. 2点タッチのタッチ位置とピーク電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the touch position of a two-point touch and a peak voltage. 2点タッチのタッチ位置とピーク電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the touch position of a two-point touch and a peak voltage. タッチパネルの他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other configuration example of a touch panel. タッチパネルの他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other configuration example of a touch panel.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its scope of application or its use.

<第1実施形態>
図1は本実施形態にかかる位置検出装置1の構成例を示すブロック図である。図2はタッチパネル2の構成を示す平面図であり、図3は同断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the position detection device 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the touch panel 2, and FIG. 3 is a cross-sectional view thereof.

図1に示すように、位置検出装置1は、パターンレスタッチパネル2(以下、単にタッチパネル2という)と、位置検出部6とを備えている。位置検出部6は、タッチパネル2に計測信号としてのパルス信号を与えるための信号源3と、位置情報取得部60と、演算部5とを備える。 As shown in FIG. 1, the position detection device 1 includes a patternless touch panel 2 (hereinafter, simply referred to as a touch panel 2) and a position detection unit 6. The position detection unit 6 includes a signal source 3 for giving a pulse signal as a measurement signal to the touch panel 2, a position information acquisition unit 60, and a calculation unit 5.

タッチパネル2は、シート状(フィルム状または薄板状)の基体21を有する導電シート20を含む構成になっている。 The touch panel 2 is configured to include a conductive sheet 20 having a sheet-shaped (film-shaped or thin plate-shaped) substrate 21.

-導電シート-
図2、図3に示すように、基体21の表面には、その中央部分を含む矩形状の検知領域Rdにおいて、基体21に近い方から順に、導電層としての検知層31、絶縁層32及び接地層33がそれぞれ一様に形成され、積層されている。同様に、基体21の裏面には、検知領域Rdにおいて、信号入力層41が一様に形成されている。検知領域Rdとは、導電シート20をパターンレスタッチパネルの部材として用いたときに、タッチ位置を検知する領域に相当する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、基体21の表面が操作者と対向しているものとする。また、「前」とは操作者側を指し、「後」はその反対側を指すものとする。ただし、本開示の導電シート20は、基体21の表面側からのタッチ操作に限定されるのもではない。すなわち、導電シート20の裏面側からのタッチ操作にも対応可能であり、同様の構成で、同様の効果が得られる。
-Conductive sheet-
As shown in FIGS. 2 and 3, on the surface of the substrate 21, in the rectangular detection region Rd including the central portion thereof, the detection layer 31 as the conductive layer, the insulating layer 32, and the insulating layer 32 are arranged in order from the one closest to the substrate 21. The ground layers 33 are uniformly formed and laminated. Similarly, on the back surface of the substrate 21, the signal input layer 41 is uniformly formed in the detection region Rd. The detection region Rd corresponds to a region for detecting the touch position when the conductive sheet 20 is used as a member of the patternless touch panel. In this embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the surface of the substrate 21 faces the operator. Further, "front" refers to the operator side, and "rear" refers to the opposite side. However, the conductive sheet 20 of the present disclosure is not limited to the touch operation from the surface side of the substrate 21. That is, it is possible to handle a touch operation from the back surface side of the conductive sheet 20, and the same effect can be obtained with the same configuration.

基体21は、導電シート20をパターンレスタッチパネルの部材として用いたときに、他部材と検知層31との接触による短絡を防ぐ観点から、絶縁性材料を用いることが好ましい。本実施形態に係る基体21は、所定の厚さを有する基板21aと、基板21aの表面に粘着フィルム(例えば、OCA(Optical Clear Adhesive)フィルム)で貼り付けられた絶縁性フィルム21bからなる。 When the conductive sheet 20 is used as a member of the patternless touch panel, the substrate 21 is preferably made of an insulating material from the viewpoint of preventing a short circuit due to contact between another member and the detection layer 31. The substrate 21 according to the present embodiment includes a substrate 21a having a predetermined thickness and an insulating film 21b attached to the surface of the substrate 21a with an adhesive film (for example, an OCA (Optical Clear Adhesive) film).

基体21の材料としては、絶縁性を有する物質であればよく、特に限定されないが、例えば、アルミナやガラスクロス含浸エポキシ樹脂などの硬質板「いわゆるFR4(Flame Retardant Type 4)基板」、樹脂製のフィルム、ゴム材料(柔軟性を有する方が望ましい)からなる群から選択される1種又は2種以上の材料を用いることができる。中でも、検知層31と信号入力層41との間の容量を減らす観点から、誘電率の低いFR4基板が望ましい。樹脂製フィルムは、具体的には例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリ塩化ビニル(PVC)、トリアセテート、トリアセチルセルロース(TAC)等が挙げられ、特に、耐熱性及びコストの面からPETフィルムがより望ましい。 The material of the substrate 21 may be any material having an insulating property, and is not particularly limited. For example, a hard plate such as alumina or a glass cloth impregnated epoxy resin “so-called FR4 (Flame Retardant Type 4) substrate”, made of resin. One or more materials selected from the group consisting of films and rubber materials (preferably flexible) can be used. Above all, an FR4 substrate having a low dielectric constant is desirable from the viewpoint of reducing the capacitance between the detection layer 31 and the signal input layer 41. Specific examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), cycloolefin polymer (COP), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyvinyl chloride (PVC), and triacetate. Examples thereof include triacetyl cellulose (TAC), and PET film is more preferable from the viewpoint of heat resistance and cost.

基体21の厚さは、信号入力層41と検知層31との間における良好な信号伝搬性能を得る観点、例えば信号入力層41と検知層31との間に形成されるタッチ容量値やタッチ位置から位置検出部6に至るインピーダンス等、に基づいて決定される。基体21の厚さが十分確保されていないと、位置検出部6(図8参照)において、信号入力層41と検知層31との間の容量がタッチ容量に対して相対的に大きい場合に、十分な出力信号が得られない場合がある。具体的に、基体の厚みが0.8mm以上かつ6.8mm以下であるのが好ましい。 The thickness of the substrate 21 is determined from the viewpoint of obtaining good signal propagation performance between the signal input layer 41 and the detection layer 31, for example, the touch capacitance value and the touch position formed between the signal input layer 41 and the detection layer 31. It is determined based on the impedance and the like from the position detection unit 6 to the position detection unit 6. If the thickness of the substrate 21 is not sufficiently secured, in the position detection unit 6 (see FIG. 8), when the capacitance between the signal input layer 41 and the detection layer 31 is relatively large with respect to the touch capacitance, Sufficient output signal may not be obtained. Specifically, it is preferable that the thickness of the substrate is 0.8 mm or more and 6.8 mm or less.

基体21の表面には、矩形状の検知領域Rdに検知層31が一様に形成され、検知領域Rdの周りを包囲する配線領域Rwに複数の出力配線53が形成されている。検知領域Rdは、導電シート20をパターンレスタッチパネルの部材として用いたときに、タッチ位置を検知する領域に相当する。換言すると、本発明の導電シート20は、パターンレスタッチパネルに実装されることにより、位置検出部6(図8参照)によってタッチ操作の有無が検出できるように構成されている。なお、検知層31は、電極Eや出力配線53と信号入力層41や接地層33との間に容量が生じるのを避ける観点から、検知領域Rdよりも若干広い検知層形成領域R1に一様に形成されていることが望ましい。この場合においても、検知領域Rdにおいて、検知層31は一様に形成されているといえる。 On the surface of the substrate 21, the detection layer 31 is uniformly formed in the rectangular detection region Rd, and a plurality of output wirings 53 are formed in the wiring region Rw surrounding the detection region Rd. The detection region Rd corresponds to a region for detecting the touch position when the conductive sheet 20 is used as a member of the patternless touch panel. In other words, the conductive sheet 20 of the present invention is configured to be mounted on a patternless touch panel so that the presence or absence of a touch operation can be detected by the position detection unit 6 (see FIG. 8). The detection layer 31 is uniform in the detection layer forming region R1 slightly wider than the detection region Rd from the viewpoint of avoiding the generation of capacitance between the electrode E or the output wiring 53 and the signal input layer 41 or the ground layer 33. It is desirable that it is formed in. Even in this case, it can be said that the detection layer 31 is uniformly formed in the detection region Rd.

検知層31の各辺上(周縁部に相当)には、各辺のコーナーから所定の間隔をあけた辺長手方向の中間位置に、等しいピッチで複数の電極E(信号出力ノードNoに相当)が形成されている。電極Eの数と後述する配線領域の出力配線53の数とが等しくなっている。図2では、検知層31の各辺にそれぞれ3個ずつ電極Eが設けられている例を示している。なお、本実施形態において、「等しい」とは、実質的に等しければよく、多少の位置ずれがあっても同様の効果が得られる。したがって、「等しい」とは、等しいこと(完全に一致すること)に加えて、概ね等しいことを含む概念である。 On each side of the detection layer 31 (corresponding to the peripheral edge), a plurality of electrodes E (corresponding to the signal output node No.) at equal pitches at intermediate positions in the longitudinal direction of the sides at predetermined intervals from the corners of each side. Is formed. The number of electrodes E and the number of output wirings 53 in the wiring area described later are equal to each other. FIG. 2 shows an example in which three electrodes E are provided on each side of the detection layer 31. In addition, in this embodiment, "equal" may be substantially equal, and the same effect can be obtained even if there is some misalignment. Therefore, "equal" is a concept that includes approximately equality in addition to equality (perfect match).

なお、本実施形態において、タッチ操作とは、タッチパネルに直接タッチする操作と、ホバリング操作とを含む概念である。また、上記「タッチ操作」を行うことを「タッチする」というものとする。また、「タッチ操作」が行われた場合における指示体(例えば、操作者の指)の位置と対応する検知層31上の位置を「タッチ位置」というものとする。 In the present embodiment, the touch operation is a concept including an operation of directly touching the touch panel and a hovering operation. Further, performing the above-mentioned "touch operation" is referred to as "touching". Further, the position on the detection layer 31 corresponding to the position of the indicator (for example, the finger of the operator) when the "touch operation" is performed is referred to as the "touch position".

検知層31には、カーボン、銀、銅、アルミニウム、酸化インジウムスズ(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、金属ドープ酸化亜鉛、金属ナノワイヤ、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、ポリチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン、及び水溶性スルホン化ポリアニリンからなる群から選択される1種または2種以上の導電材料が含有されている。カーボンは、導電性が発現すれば特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、グラフェン、カーボンナノチューブを用いることができる。 The detection layer 31 includes carbon, silver, copper, aluminum, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), metal-doped zinc oxide, metal nanowires, antimonated tin oxide (ATO), polythiophene (PEDOT), and the like. It contains one or more conductive materials selected from the group consisting of polyaniline and water-soluble sulfonated polyaniline. The carbon is not particularly limited as long as it exhibits conductivity, and for example, carbon black, graphene, and carbon nanotubes can be used.

基体表面の配線領域Rwには、検知層31の周縁に沿って延びる複数の出力配線53が形成されている。出力配線53は、検知層31の信号出力ノードNoとしての電極Eから出力された電流の取得のために用いられる。換言すると、それぞれの出力配線53は、互いに離間するように設けられている電極Eを介して検知層31に接続されており、この電極Eが信号出力ノードとして作用する。また、各出力配線53は、検知層31の周縁に沿って引き回され、1箇所(図2では右下の隅角部近傍)に集約され、互いに異なる電極Eにそれぞれ接続されている。このように、出力配線53の端部(電極)を集約させることにより、位置検出部6に接続しやすくなる。 A plurality of output wirings 53 extending along the peripheral edge of the detection layer 31 are formed in the wiring region Rw on the surface of the substrate. The output wiring 53 is used for acquiring the current output from the electrode E as the signal output node No. of the detection layer 31. In other words, each output wiring 53 is connected to the detection layer 31 via an electrode E provided so as to be separated from each other, and this electrode E acts as a signal output node. Further, each output wiring 53 is routed along the peripheral edge of the detection layer 31, gathered at one place (near the lower right corner in FIG. 2), and connected to different electrodes E, respectively. By consolidating the ends (electrodes) of the output wiring 53 in this way, it becomes easy to connect to the position detection unit 6.

検知層31や出力配線53の表面側には、絶縁層32を介して導電性の接地層33が積層により一様に形成されている。接地層33の図面上辺(周縁部に相当)における図面左右方向の左寄りの中間位置には、信号入力ノードNiが設けられている。信号入力ノードNiには、出力配線53よりも幅広の第2入力配線52が接続されている。第2入力配線52は、
基体21の裏面には、信号入力層41が形成されている。信号入力層41は、検知領域Rdと略同じ広さの信号入力層形成領域R3に一様に形成されている。接地層33と信号入力層41とは、導電シート20内の平面視における互いの位置が略同じになるように配置されている。
On the surface side of the detection layer 31 and the output wiring 53, a conductive grounding layer 33 is uniformly formed by stacking via an insulating layer 32. A signal input node Ni is provided at an intermediate position on the upper side (corresponding to a peripheral portion) of the ground layer 33 on the left-right side of the drawing. A second input wiring 52 wider than the output wiring 53 is connected to the signal input node Ni. The second input wiring 52 is
A signal input layer 41 is formed on the back surface of the substrate 21. The signal input layer 41 is uniformly formed in the signal input layer forming region R3 having substantially the same width as the detection region Rd. The ground layer 33 and the signal input layer 41 are arranged so that their positions in the conductive sheet 20 in a plan view are substantially the same.

信号入力層41の図面上辺(周縁部に相当)における図面左右方向の左寄りの中間位置に、信号入力ノードNiが設けられている。信号入力ノードNiには、出力配線53よりも幅広の第1入力配線51が接続されている。第1入力配線51と第2入力配線52とは、導電シート20内の平面視における互いの位置が略同じになるように配置されている。 A signal input node Ni is provided at an intermediate position on the upper side (corresponding to a peripheral portion) of the signal input layer 41 on the left-right side of the drawing. A first input wiring 51 wider than the output wiring 53 is connected to the signal input node Ni. The first input wiring 51 and the second input wiring 52 are arranged so that their positions in the conductive sheet 20 in a plan view are substantially the same.

具体的に、図3に示すように、第1入力配線51及び第2入力配線52は、入力ノードNiから図面上方向に延びた後、導電シート20の周縁に沿って図面右方向及び図面下方向に向かってL字状に、図面右辺の上下方向の中間位置まで延びている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the first input wiring 51 and the second input wiring 52 extend from the input node Ni in the upward direction of the drawing, and then along the peripheral edge of the conductive sheet 20 in the right direction of the drawing and below the drawing. It extends in an L-shape toward the direction to an intermediate position in the vertical direction on the right side of the drawing.

第1入力配線51及び第2入力配線52の先端部には、後述する位置検出部6のパルスジェネレータ71が接続される。そして、第1入力配線51及び第2入力配線52を介してパルスジェネレータ71からの計測信号が信号入力ノードNiに供給される。 A pulse generator 71 of a position detection unit 6, which will be described later, is connected to the tip portions of the first input wiring 51 and the second input wiring 52. Then, the measurement signal from the pulse generator 71 is supplied to the signal input node Ni via the first input wiring 51 and the second input wiring 52.

ここで、図2に示すように、第1入力配線51及び第2入力配線52と出力配線53とが、平面視において重ならないように形成している。これにより、第1入力配線51と出力配線53との間及び第2入力配線52と出力配線53との間に、配線間容量が発生するのを避けることができる。 Here, as shown in FIG. 2, the first input wiring 51, the second input wiring 52, and the output wiring 53 are formed so as not to overlap each other in a plan view. As a result, it is possible to avoid the generation of inter-wiring capacitance between the first input wiring 51 and the output wiring 53 and between the second input wiring 52 and the output wiring 53.

なお、図3に示すように、接地層の表面及び信号入力層41の裏面を絶縁カバー層で覆うようにしてもよい。一方で、例えば、導電シート20の前後に空間を設けたり、絶縁性の部品を配置したりする場合や、導電シート20の周りを筐体等で覆ったりした場合には、絶縁カバー層を設けなくてもよい。 As shown in FIG. 3, the front surface of the ground layer and the back surface of the signal input layer 41 may be covered with an insulating cover layer. On the other hand, for example, when a space is provided in front of and behind the conductive sheet 20, insulating parts are arranged, or when the conductive sheet 20 is covered with a housing or the like, an insulating cover layer is provided. It does not have to be.

図1に戻り、信号源7は、パルスジェネレータ71(図1ではPGと表記する)を有する。パルスジェネレータ71は、周期的に変動する矩形状のパルス信号(電圧:Vcc)を発生する。パルスジェネレータ71の出力は、信号入力層41及び接地層33の信号入力ノードNiに与えられる。 Returning to FIG. 1, the signal source 7 has a pulse generator 71 (denoted as PG in FIG. 1). The pulse generator 71 generates a rectangular pulse signal (voltage: Vcc) that fluctuates periodically. The output of the pulse generator 71 is given to the signal input node Ni of the signal input layer 41 and the ground layer 33.

位置情報取得部60は、同一構成の2つのアナログスイッチ61,61(図1ではASと表記する)と、差動アンプ62と、ノイズフィルタ63と、ピークホールド部64と、アナログデジタル変換回路65(図1ではADCと表記する)とを備えている。 The position information acquisition unit 60 includes two analog switches 61 and 61 (denoted as AS in FIG. 1) having the same configuration, a differential amplifier 62, a noise filter 63, a peak hold unit 64, and an analog-to-digital conversion circuit 65. (Indicated as ADC in FIG. 1).

アナログスイッチ61,61は、検知層31に設けられた電極Eの中から任意に選択された測定対象となるペア電極(以下、測定電極E1,E2という)からの出力信号を通過させる。 The analog switches 61 and 61 pass an output signal from a pair of electrodes (hereinafter referred to as measurement electrodes E1 and E2) to be measured arbitrarily selected from the electrodes E provided on the detection layer 31.

差動アンプ62は、アナログスイッチ61,61を介して測定電極の出力信号を受け、両信号の信号量差を示す差動信号を出力する。ノイズフィルタ63は、差動アンプ62から出力された差動信号のノイズ成分を除去する。ピークホールド部64は、ノイズが除去された差動信号のピーク電圧をアナログ信号として保持する。アナログデジタル変換回路65は、前記ピーク電圧(アナログ信号)に基づいて、ピーク電圧値及びピーク電圧の符号情報をデジタル値に変換する。 The differential amplifier 62 receives the output signal of the measurement electrode via the analog switches 61 and 61, and outputs a differential signal indicating the difference in signal amount between the two signals. The noise filter 63 removes the noise component of the differential signal output from the differential amplifier 62. The peak hold unit 64 holds the peak voltage of the differential signal from which noise has been removed as an analog signal. The analog-to-digital conversion circuit 65 converts the peak voltage value and the code information of the peak voltage into digital values based on the peak voltage (analog signal).

測定電極の組み合わせとしては、同辺ペア電極、対辺ペア電極及び対角ペア電極が含まれる。同辺ペア電極とは、導電層のいずれか1辺に設けられた電極の中から選択されたペア電極であり、例えば、図13の「同辺取得」の欄に記載された電極の組み合わせが含まれる。対辺ペア電極とは、対向する辺から各1つずつ選択されたペア電極であり、例えば、図13の「対辺取得」の欄に記載された電極の組み合わせが含まれる。対角ペア電極とは、直交する辺から各1つずつ選択されたペア電極であり、例えば、図13の「対角取得」の欄に記載された電極の組み合わせが含まれる。 The combination of the measurement electrodes includes the same side pair electrode, the opposite side pair electrode, and the diagonal pair electrode. The same-side pair electrode is a pair electrode selected from the electrodes provided on any one side of the conductive layer, and for example, the combination of electrodes described in the “same-side acquisition” column of FIG. 13 is used. included. The opposite side pair electrode is a pair electrode selected one by one from the opposite sides, and includes, for example, the combination of electrodes described in the “opposite side acquisition” column of FIG. The diagonal pair electrode is a pair electrode selected one by one from the orthogonal sides, and includes, for example, the combination of electrodes described in the “diagonal acquisition” column of FIG.

演算部5は、位置検出装置1の各ブロックの動作を制御する。 The calculation unit 5 controls the operation of each block of the position detection device 1.

例えば、演算部5は、タイミング制御された入力信号バルスの送信及びペア電極の中から測定電極を選択し、選択した測定電極を示す電極選択信号SC1を信号源3及び位置情報取得部60のアナログスイッチ61,61に送信する。さらに、演算部5は、アナログデジタル変換回路65から出力された差動信号(デジタル値)に含まれる差分情報に基づいて、タッチパネル2に接近又は接触した物体(例えば、ユーザーの指)の位置を演算により求める。ここで、差分情報とは、差動信号に基づいて得られる情報全般を指すものとする。例えば、差分情報には、差動信号が正の電圧信号か負の電圧信号かを示す符号情報、差動信号の大きさを示す電圧差情報、差動信号が所定の電圧に到達するまでの時間情報等が含まれる。 For example, the arithmetic unit 5 selects a measurement electrode from the timing-controlled input signal bals transmission and pair electrodes, and uses the electrode selection signal SC1 indicating the selected measurement electrode as an analog of the signal source 3 and the position information acquisition unit 60. It transmits to switches 61 and 61. Further, the arithmetic unit 5 determines the position of an object (for example, a user's finger) that has approached or touched the touch panel 2 based on the difference information included in the differential signal (digital value) output from the analog-to-digital conversion circuit 65. Obtained by calculation. Here, the difference information refers to all the information obtained based on the differential signal. For example, the difference information includes code information indicating whether the differential signal is a positive voltage signal or a negative voltage signal, voltage difference information indicating the magnitude of the differential signal, and until the differential signal reaches a predetermined voltage. Includes time information, etc.

-タッチパネルの位置検出原理-
以下において、第1実施形態に係るパターンレスタッチパネルのタッチ操作に係るタッチ位置の検出原理について、具体的に説明する。図4は、導電シート20を用いたパターンレスタッチパネルにおいて、導電シート20に、位置検知部6のパルスジェネレータ71及び差動アンプ62を接続した状態を示す模式図である。図4において、Zは、信号入力層41と検知層31との間のインピーダンス及び検知層31と接地層33との間のインピーダンスを示している。このインピーダンスZは、所定の値(例えば、50Ω程度)にマッチングされている。なお、図4では、アナログスイッチ61,61の図示を省略している。
-Touch panel position detection principle-
Hereinafter, the principle of detecting the touch position related to the touch operation of the patternless touch panel according to the first embodiment will be specifically described. FIG. 4 is a schematic view showing a state in which a pulse generator 71 of a position detection unit 6 and a differential amplifier 62 are connected to the conductive sheet 20 in a patternless touch panel using the conductive sheet 20. In FIG. 4, Z indicates the impedance between the signal input layer 41 and the detection layer 31 and the impedance between the detection layer 31 and the ground layer 33. This impedance Z is matched to a predetermined value (for example, about 50Ω). In FIG. 4, the analog switches 61 and 61 are not shown.

図4において、パルスジェネレータ71は、入力抵抗Riaを介して信号入力層41の信号入力ノードNiに接続されている。また、信号入力層41の信号入力ノードNiと接地層33の信号入力ノードNiとの間に入力抵抗Ribが接続され、接地層33の信号入力ノードNiは接地されている。 In FIG. 4, the pulse generator 71 is connected to the signal input node Ni of the signal input layer 41 via the input resistor Ria. Further, an input resistor Rib is connected between the signal input node Ni of the signal input layer 41 and the signal input node Ni of the ground layer 33, and the signal input node Ni of the ground layer 33 is grounded.

そして、パルスジェネレータPGから信号入力ノードNiに計測信号が与えられると、計測信号が基体21を介して検知層31に伝搬され、検知層31の電極Eから出力信号として出力される。差動アンプ62には、アナログスイッチ61,61を介して、演算部5からの制御信号に基づいて選択された測定電極E1,E2からの出力信号が与えられる。 Then, when a measurement signal is given from the pulse generator PG to the signal input node Ni, the measurement signal is propagated to the detection layer 31 via the substrate 21 and output as an output signal from the electrode E of the detection layer 31. The differential amplifier 62 is given output signals from the measurement electrodes E1 and E2 selected based on the control signal from the arithmetic unit 5 via the analog switches 61 and 61.

その後、後段に接続された演算部5により、タッチ位置の演算が行われる。 After that, the calculation unit 5 connected to the subsequent stage calculates the touch position.

具体的に、タッチ位置TPがタッチされた状態において、信号入力ノードNiにパルス信号が供給されると、タッチ位置がチャージアップされ、測定電極E1,E2には、それぞれ下式(1)に応じた電圧が出力される。 Specifically, when a pulse signal is supplied to the signal input node Ni in a state where the touch position TP is touched, the touch position is charged up, and the measurement electrodes E1 and E2 correspond to the following equations (1), respectively. The voltage is output.

V=Vdd(1-exp(-t/RC)) ‥(1) V = Vdd (1-exp (-t / RC)) ... (1)

C=C+C ‥(2) C = CT + CS (2)

ここで、式(2)は式(1)のCの値を示している。式(2)において、Cはタッチした指と検知層31との間の容量であり、Cはタッチ位置TPにおける導電シート20の内部の容量である。なお、Cは、Ct/Csの値が、1~100程度になるように設定されるのが望ましい。 Here, the equation (2) shows the value of C in the equation (1). In the formula (2), CT is the capacitance between the touched finger and the detection layer 31, and CS is the capacitance inside the conductive sheet 20 at the touch position TP . It is desirable that CS is set so that the value of Ct / Cs is about 1 to 100.

また、式(1)のRには、測定電極E1,E2のそれぞれとタッチ位置との間の抵抗値であるR1,R2と、それぞれの測定電極E1,E2から位置検知装置6までの配線抵抗RL及び信号入力層41と検知層31との間のインピーダンスZの抵抗成分RZが含まれる。ただし、配線抵抗RL及び抵抗成分RZはほとんど影響がない程度に小さくできるため、以下の計算では、配線抵抗RL及び抵抗成分RZは「0(ゼロ)」であるものとする。 Further, R in the equation (1) includes R1 and R2, which are resistance values between the measurement electrodes E1 and E2 and the touch position, and the wiring resistance from the respective measurement electrodes E1 and E2 to the position detection device 6. The resistance component RZ of the impedance Z between the RL and the signal input layer 41 and the detection layer 31 is included. However, since the wiring resistance RL and the resistance component RZ can be reduced to the extent that there is almost no effect, the wiring resistance RL and the resistance component RZ are assumed to be "0 (zero)" in the following calculation.

そうすると、測定電極E1,E2のうちの一方の電極E1とタッチ位置TPとの間の抵抗をRとすると、電極E1には、それぞれ下式(3)で示す電圧が出力される。 Then, assuming that the resistance between one of the measurement electrodes E1 and E2 and the touch position TP is R1 , the voltage represented by the following equation (3) is output to each of the electrodes E1.

V1=Vdd(1-exp(-t/RC)) ‥(3) V1 = Vdd (1-exp (-t / R 1 C)) ... (3)

同様に、測定電極E1,E2のうちの他方の電極E2とタッチ位置TPとの間の抵抗をRとすると、電極E2には、それぞれ下式(4)で示す電圧が出力される。 Similarly, assuming that the resistance between the other electrode E2 of the measurement electrodes E1 and E2 and the touch position TP is R2 , the voltage represented by the following equation (4) is output to each of the electrodes E2.

V2=Vdd(1-exp(-t/RC)) ‥(4) V2 = Vdd (1-exp (-t / R 2 C)) ... (4)

したがって、差動アンプ62からは、下式(5)に示す差動信号(式(3),(4)の差分の信号)が出力される。 Therefore, the differential amplifier 62 outputs the differential signal shown in the following equation (5) (the difference signal of the equations (3) and (4)).

Vdf=V1-V2
=Vdd(-exp(-t/RC)+exp(-t/RC))‥(5)
Vdf = V1-V2
= Vdd (-exp (-t / R 1 C) + exp (-t / R 2 C)) ... (5)

図5はユーザーによりタッチ位置TPがタッチされた場合における測定電極E1,E2の出力信号及び差動アンプ62から出力される差動信号の一例を示した図である。図5において、縦軸は電圧値であり、横軸は時間である。また、図5(a)は後述する式(1),(2)で求められるV1,V2の信号波形を示しており、図5(b)は式(3)で求められるVdfの信号波形を示している。 FIG. 5 is a diagram showing an example of an output signal of the measurement electrodes E1 and E2 and a differential signal output from the differential amplifier 62 when the touch position TP is touched by the user. In FIG. 5, the vertical axis is the voltage value and the horizontal axis is the time. Further, FIG. 5A shows the signal waveforms of V1 and V2 obtained by the equations (1) and (2) described later, and FIG. 5B shows the signal waveform of Vdf obtained by the equation (3). Shows.

そして、位置検出部6の演算部5では、タッチ位置に応じて式(5)で示される差動信号の符号や大きさ等(以下、差動信号情報という)が異なるため、その差動信号情報に基づいてタッチ位置を演算することができる。 Then, in the calculation unit 5 of the position detection unit 6, since the sign, magnitude, etc. (hereinafter referred to as differential signal information) of the differential signal represented by the equation (5) differ depending on the touch position, the differential signal. The touch position can be calculated based on the information.

なお、タッチ操作の種別(タッチパネル上に直接指示体が触れる操作とホバリング操作)によって、位置検出部6で検出される電圧の振幅が異なるが、タッチ操作の種別によらず基本的な検出原理は同じである。同様に、タッチ位置が1点(いわゆる1点タッチ)の場合、タッチ位置が2点(いわゆる2点タッチ)の場合、及び、タッチ位置が3点以上(いわゆるマルチタッチ)の場合についても位置検出部6で検出される電圧の振幅が異なるが、基本的な検出原理は同じである。 The amplitude of the voltage detected by the position detection unit 6 differs depending on the type of touch operation (operation in which the indicator directly touches the touch panel and hovering operation), but the basic detection principle is irrespective of the type of touch operation. It is the same. Similarly, when the touch position is 1 point (so-called 1-point touch), when the touch position is 2 points (so-called 2-point touch), and when the touch position is 3 points or more (so-called multi-touch), the position is detected. The amplitude of the voltage detected by the unit 6 is different, but the basic detection principle is the same.

以上のように、本実施形態によると、測定電極の組み合わせとして、同辺ペア電極、対辺ペア電極及び対角ペア電極が含まれるようにしているので、測定電極とタッチ位置との相対位置が異なる距離になるように電極を選択することができる。これにより、位置検出装置で得られる測定電極からの出力信号の信号差を大きくすることができ、十分なタッチ検出感度を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the combination of the measurement electrodes includes the same side pair electrode, the opposite side pair electrode, and the diagonal pair electrode, so that the relative position between the measurement electrode and the touch position is different. The electrodes can be selected so that they are at a distance. As a result, the signal difference of the output signal from the measurement electrode obtained by the position detection device can be increased, and sufficient touch detection sensitivity can be obtained.

なお、上記実施形態の説明では、測定電極として、同辺ペア電極、対角ペア電極または対向ペア電極のいずれか1種類が選択された場合を例示して説明したが、これらのペア電極のうち少なくとも2種類のペア電極を測定電極とするのがより好ましい。そうすることで、測定電極とタッチ位置の相対位置が異なる距離になるようにすることができる。これにより、位置検出装置で得られる測定電極からの出力信号の信号差を大きくすることができ、十分なタッチ検出感度を得ることができる。 In the description of the above embodiment, a case where any one of the same-side pair electrode, the diagonal pair electrode, and the opposite pair electrode is selected as the measurement electrode has been described as an example. It is more preferable to use at least two types of pair electrodes as measurement electrodes. By doing so, the relative positions of the measurement electrode and the touch position can be set to different distances. As a result, the signal difference of the output signal from the measurement electrode obtained by the position detection device can be increased, and sufficient touch detection sensitivity can be obtained.

さらに、本願発明者らは、絶縁性を有する基体21にタッチ位置を検知するための検知領域Rdを設定し、検知領域Rdの裏面側に計測信号を与えるための信号入力層41を一様に形成し、検知領域Rdの表面側に基体21を介して伝搬された計測信号を出力するための信号出力ノードNoが形成された検知層31を一様に形成した導電シート20をパターンレスタッチパネルに用いることで、高精度なタッチ位置の検知が可能であることを見いだした。具体的には、信号入力層41と検知層31とを分離しているので、信号入力ノードNiと信号出力ノードNoとの間で信号の干渉が起こらないようにすることができる。 Further, the inventors of the present application set a detection region Rd for detecting the touch position on the insulating substrate 21, and uniformly provide a signal input layer 41 for giving a measurement signal to the back surface side of the detection region Rd. A conductive sheet 20 having a uniformly formed detection layer 31 formed on the surface side of the detection region Rd and having a signal output node No. for outputting a measurement signal propagated via the substrate 21 is used as a patternless touch panel. By using it, we found that it is possible to detect the touch position with high accuracy. Specifically, since the signal input layer 41 and the detection layer 31 are separated, it is possible to prevent signal interference between the signal input node Ni and the signal output node No.

なお、本実施形態の説明では、検知領域Rdが矩形状であり、検知層31及び信号入力層41が矩形状であるものとしたが、これに限定されない。例えば、図20に示すように、検知領域Rd(検知層31及び信号入力層41)が楕円形状であってもよい、また、検知領域Rd(検知層31及び信号入力層41)の一部が曲線となっていたり、湾曲していてもよい。なお、検知領域Rdの一部が曲線となっていたり、湾曲したりしていても、タッチ位置の検出原理は上記実施形態と同様であるので、ここではその詳細説明を省略する。 In the description of the present embodiment, the detection region Rd is rectangular, and the detection layer 31 and the signal input layer 41 are rectangular, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 20, the detection region Rd (detection layer 31 and signal input layer 41) may have an elliptical shape, and a part of the detection region Rd (detection layer 31 and signal input layer 41) may be formed. It may be curved or curved. Even if a part of the detection area Rd is curved or curved, the principle of detecting the touch position is the same as that of the above embodiment, so detailed description thereof will be omitted here.

<第2実施形態>
図6は本実施形態にかかる位置検出装置1の構成例を示すブロック図である。図6において、図1と共通するブロックには、同じ符号を付している。そして、以下の説明では、第1実施形態と異なる点を中心に説明するものとし、第1実施形態と共通の構成については説明を省略する場合がある。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the position detection device 1 according to the present embodiment. In FIG. 6, the blocks common to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In the following description, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and the description of the configuration common to the first embodiment may be omitted.

具体的に、第2実施形態では、タッチパネル2、演算部5及び信号源7の構成が第1実施形態と異なっている。なお、以下の説明では、説明の便宜上、電極Eのうち、検知層31の左端で上下方向に延びる辺に沿って設けられた電極を第1電極と称する。また、第1電極から反時計回りの順番で各辺に設けられた電極をそれぞれ第2、第3及び第4電極と称する。さらに、第1電極/第3電極について、説明の理解を容易にするために、図面上から下に向かって順にE11/E31,E12/E32,E13/E33の符号を付して説明する場合がある。同様に、第2電極/第4電極について、図面右から左に向かって順にE21/E41,E22/E42,E23/E43の符号を付して説明する場合がある。 Specifically, in the second embodiment, the configurations of the touch panel 2, the calculation unit 5, and the signal source 7 are different from those in the first embodiment. In the following description, for convenience of explanation, among the electrodes E, the electrode provided along the side extending in the vertical direction at the left end of the detection layer 31 is referred to as a first electrode. Further, the electrodes provided on each side in the counterclockwise order from the first electrode are referred to as the second, third and fourth electrodes, respectively. Further, in order to facilitate understanding of the description, the first electrode / third electrode may be described with reference numerals E11 / E31, E12 / E32, and E13 / E33 in order from the top to the bottom of the drawing. be. Similarly, the second electrode / fourth electrode may be described with reference numerals E21 / E41, E22 / E42, and E23 / E43 in order from the right to the left in the drawings.

図6において、信号源7は、パルスジェネレータ71(図6ではPGと表記する)と、アナログスイッチ72(図6ではASと表記する)とを有する。パルスジェネレータ71は、周期的に変動する矩形状のパルス信号(電圧:Vcc)を発生する。アナログスイッチ72は、演算部5から受けた電極選択信号SC1に基づいて、パルスジェネレータ71から受けたパルス信号を測定電極(測定対象となるペア電極)に出力する。 In FIG. 6, the signal source 7 has a pulse generator 71 (denoted as PG in FIG. 6) and an analog switch 72 (denoted as AS in FIG. 6). The pulse generator 71 generates a rectangular pulse signal (voltage: Vcc) that fluctuates periodically. The analog switch 72 outputs the pulse signal received from the pulse generator 71 to the measurement electrode (pair electrode to be measured) based on the electrode selection signal SC1 received from the calculation unit 5.

図7は本実施形態に係るタッチパネル2の構成を示す断面図であり、図8は同平面図である。本実施形態において、タッチパネル2は、電磁透過性(光とタッチ電界を含む)を有するリジット基板又はフレキシブルシート等からなり、平面視において矩形状の基体21を備えている。本開示において、矩形とは、正方形及び長方形を含む概念である。基体21の表面には、略全面にわたって電磁透過性の検知層31が形成されており、その上に透明の絶縁保護層23が形成されている。検知層31は、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜であり、その抵抗値は、1kΩ/□から10MΩ/□である。また、絶縁保護層23は、例えばポリエステルシートであり、その厚さは、例えば1μmから100μmである。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the touch panel 2 according to the present embodiment, and FIG. 8 is a plan view of the same. In the present embodiment, the touch panel 2 is made of a rigid substrate or a flexible sheet having electromagnetic transparency (including light and a touch electric field), and includes a rectangular substrate 21 in a plan view. In the present disclosure, a rectangle is a concept including a square and a rectangle. On the surface of the substrate 21, an electromagnetically permeable detection layer 31 is formed over substantially the entire surface, and a transparent insulating protective layer 23 is formed on the detection layer 31. The detection layer 31 is, for example, an ITO (Indium Tin Oxide) film, and its resistance value is 1 kΩ / □ to 10 MΩ / □. The insulating protective layer 23 is, for example, a polyester sheet, and its thickness is, for example, 1 μm to 100 μm.

演算部5は、位置検出装置1の各ブロックの動作を制御する。例えば、演算部5は、タイミング制御された入力信号バルスの送信及びペア電極の中から測定電極を選択し、選択した測定電極を示す電極選択信号SC1を信号源3及び位置情報取得部60のアナログスイッチ61,61に送信する。さらに、演算部5は、アナログデジタル変換回路65から出力された差動信号(デジタル値)に含まれる差分情報に基づいて、絶縁保護層23に接近又は接触した物体(例えば、ユーザーの指)の位置を演算により求める。ここで、差分情報とは、差動信号に基づいて得られる情報全般を指すものとする。例えば、差分情報には、差動信号が正の電圧信号か負の電圧信号かを示す符号情報、差動信号の大きさを示す電圧差情報、差動信号が所定の電圧に到達するまでの時間情報等が含まれる。さらに、演算部5は、各種制御を行うためのプログラムが格納されたROM51及び後述する補正テーブルTB1や、ディープラーニングに必要なデータベース(ディープラーニングの学習データ、ディープラーニングの学習を行った後の重み付けデータ及びパーセプトロン手法に必要なデータ)が格納された格納部52を備えている。なお、測定電極の定義は、第1実施形態と同じであり、検知層31に設けられた電極Eの中から任意に選択された測定対象となるペア電極、すなわち、同辺ペア電極、対角ペア電極、または、対向ペア電極の中から任意に選択されたペア電極である。 The calculation unit 5 controls the operation of each block of the position detection device 1. For example, the arithmetic unit 5 selects a measurement electrode from the timing-controlled input signal bals transmission and pair electrodes, and uses the electrode selection signal SC1 indicating the selected measurement electrode as an analog of the signal source 3 and the position information acquisition unit 60. It transmits to switches 61 and 61. Further, the arithmetic unit 5 is an object (for example, a user's finger) that has approached or touched the insulation protection layer 23 based on the difference information included in the differential signal (digital value) output from the analog-to-digital conversion circuit 65. Obtain the position by calculation. Here, the difference information refers to all the information obtained based on the differential signal. For example, the difference information includes code information indicating whether the differential signal is a positive voltage signal or a negative voltage signal, voltage difference information indicating the magnitude of the differential signal, and until the differential signal reaches a predetermined voltage. Includes time information, etc. Further, the arithmetic unit 5 includes a ROM 51 in which a program for performing various controls is stored, a correction table TB1 described later, and a database necessary for deep learning (deep learning learning data, weighting after deep learning learning). It includes a storage unit 52 in which data and data necessary for the perceptron method) are stored. The definition of the measurement electrode is the same as that of the first embodiment, and the pair electrode to be measured arbitrarily selected from the electrodes E provided on the detection layer 31, that is, the same side pair electrode, diagonally. It is a pair electrode arbitrarily selected from a pair electrode or a pair electrode facing each other.

-タッチ位置の検出原理-
図9は位置検出装置1において、タッチパネル2の第3及び第4電極E33,E43と周辺ブロックとの接続関係を詳細に示した図である。以下の位置検出原理の説明では、パルスジェネレータ31からのパルス信号が測定電極としての第3及び第4電極E33,E43に与えられ、差動アンプ62からは第3及び第4電極E33,E43の差動信号が出力されるものとする。すなわち、電極選択信号SC1が第3及び第4電極E33,E43を示している場合を例に説明する。なお、以下の説明に際して、理解を容易にするために、(1)検知層31は、一様なシート抵抗を有するものとして説明する。(2)図9ではアナログスイッチ32及びアナログスイッチ61の図示を省略する。ただし、詳細は後述するが、検知層31のシート抵抗が部分的に異なる場合においても、本発明は適用が可能である。
-Touch position detection principle-
FIG. 9 is a diagram showing in detail the connection relationship between the third and fourth electrodes E33 and E43 of the touch panel 2 and the peripheral blocks in the position detection device 1. In the following description of the position detection principle, the pulse signal from the pulse generator 31 is given to the third and fourth electrodes E33 and E43 as measurement electrodes, and the differential amplifier 62 gives the third and fourth electrodes E33 and E43. It is assumed that a differential signal is output. That is, the case where the electrode selection signal SC1 indicates the third and fourth electrodes E33 and E43 will be described as an example. In the following description, in order to facilitate understanding, (1) the detection layer 31 will be described as having a uniform sheet resistance. (2) In FIG. 9, the analog switch 32 and the analog switch 61 are not shown. However, although the details will be described later, the present invention can be applied even when the sheet resistance of the detection layer 31 is partially different.

図9に示すように、パルスジェネレータ31と第3及び第4電極E33,E43の入力端子IN33,IN43とは、それぞれ基準抵抗R0を介して入力信号配線NIにより接続されている。第3及び第4電極E33,E43の出力端子OUT33,OUT43は、差動アンプ62の入力端子にそれぞれ出力信号配線NTにより接続されている。そして、差動アンプ62の両入力端子間には、同一インピーダンスを有する2つの負荷Z1,Z1が直列接続されており、両負荷Z1,Z1の間の中間ノードがグランドに接続されている。 As shown in FIG. 9, the pulse generator 31 and the input terminals IN33 and IN43 of the third and fourth electrodes E33 and E43 are connected to each other via the reference resistance R0 by the input signal wiring NI. The output terminals OUT33 and OUT43 of the third and fourth electrodes E33 and E43 are connected to the input terminals of the differential amplifier 62 by output signal wiring NT, respectively. Two loads Z1 and Z1 having the same impedance are connected in series between both input terminals of the differential amplifier 62, and an intermediate node between the two loads Z1 and Z1 is connected to the ground.

なお、図9では、激しいノイズ電磁環境に対応することを目的として、入力信号配線NIが、配線NIに沿って併走する第1グランド配線NG1とのペア配線となっている例を示している。このとき、第1グランド配線NG1の一端は、パルスジェネレータ31のグランドと接続されている。同様に、出力信号配線NTが、グランド配線(以下、第2グランド配線NG2と称する)とのペア配線となっている例を示している。第2グランド配線NG2の一端は、中間ノードと同様にグランドに接続されている。また、第1及び第2グランド配線NG1,NG2の他端(タッチパネル側の端部)は解放端となっている。ただし、通常のノイズ電磁環境下においては、第1グランド配線NG1及び第2グランド配線NG2はなくてもかまわない。 Note that FIG. 9 shows an example in which the input signal wiring NI is paired with the first ground wiring NG1 running in parallel along the wiring NI for the purpose of coping with a severe noise electromagnetic environment. At this time, one end of the first ground wiring NG1 is connected to the ground of the pulse generator 31. Similarly, an example is shown in which the output signal wiring NT is paired with the ground wiring (hereinafter referred to as the second ground wiring NG2). One end of the second ground wiring NG2 is connected to the ground in the same manner as the intermediate node. Further, the other ends (ends on the touch panel side) of the first and second ground wirings NG1 and NG2 are open ends. However, in a normal noise electromagnetic environment, the first ground wiring NG1 and the second ground wiring NG2 may not be present.

図5では、カッコ書きで示しているが、第1実施形態と同様に、図5(a)がタッチ位置TPがタッチされた場合における第3及び第4電極E33,E43の出力信号を示しており、図5(b)がそのとき差動アンプ62から出力される差動信号の一例を示している。 Although shown in parentheses in FIG. 5, FIG. 5A shows the output signals of the third and fourth electrodes E33 and E43 when the touch position TP is touched, as in the first embodiment. FIG. 5B shows an example of the differential signal output from the differential amplifier 62 at that time.

ここで、図9において、タッチ位置TPは、第4電極E43よりも第3電極E33の方に近いものとする。すなわち、第3電極E33とタッチ位置TPとの間の検知層31の抵抗(以下、第3抵抗R33と称し、抵抗値はR33と記載する)と、第4電極とタッチ位置TPとの間の検知層31の抵抗(以下、第4抵抗R43と称し、抵抗値はR43と記載する)との間には、R33<R43の関係が成立するものとする。 Here, in FIG. 9, the touch position TP is closer to the third electrode E33 than to the fourth electrode E43. That is, between the resistance of the detection layer 31 between the third electrode E33 and the touch position TP (hereinafter referred to as the third resistance R33, the resistance value is referred to as R33 ) and between the fourth electrode and the touch position TP. It is assumed that the relationship of R 33 <R 43 is established with the resistance of the detection layer 31 (hereinafter referred to as the fourth resistance R 43 and the resistance value is described as R 43).

タッチ位置TPがタッチされた状態において、第3電極E33にパルス信号が入力されると、タッチした指と検知層31との間の容量Cと第3抵抗R33との時定数に応じた電圧でタッチ位置TPがチャージアップされる。このチャージアップ状態が第3電極E33に反射され、差動アンプ62の一方の入力端子に下記式(6)で示される反射信号が入力される。 When a pulse signal is input to the third electrode E33 while the touch position TP is touched, a voltage corresponding to the time constant of the capacitance CT between the touched finger and the detection layer 31 and the third resistor R33 . The touch position TP is charged up with. This charge-up state is reflected by the third electrode E33, and the reflected signal represented by the following equation (6) is input to one input terminal of the differential amplifier 62.

33=Vdd(1-exp(-t/R33)) ‥(6) V 33 = V dd (1-exp ( -t / R 33CT )) ... (6)

ここで、容量Cは、絶縁保護層の材質、厚さ等に応じて一義的に決まる値である。なお、図4に示すように、容量Cとグランドとの間には、タッチするユーザー毎に異なる特定の値の負荷Z2が生じる。発明の理解を容易にするため、本式ではその影響を省略している。以下の式でも同様とする。なお、本開示では、このユーザー毎に異なる負荷Z2について、後述する補正マーカーを用いて補正することができるように構成されている。 Here, the capacitance CT is a value uniquely determined according to the material, thickness, and the like of the insulating protective layer. As shown in FIG. 4, a load Z2 having a specific value different for each user who touches is generated between the capacitance CT and the ground. In order to facilitate the understanding of the invention, the influence thereof is omitted in this equation. The same applies to the following formula. In this disclosure, the load Z2 that differs for each user can be corrected by using a correction marker described later.

同様に、タッチ位置TPがタッチされた状態において、第4電極E43にパルス信号が入力されると、容量Cと第4抵抗R43との時定数に応じて、差動アンプ62の他方の入力端子に下記式(7)で示される反射信号が入力される。 Similarly, when a pulse signal is input to the fourth electrode E43 while the touch position TP is touched, the other input of the differential amplifier 62 is input according to the time constants of the capacitance CT and the fourth resistor R43 . The reflected signal represented by the following equation (7) is input to the terminal.

43=Vdd(1-exp(-t/R43)) ‥(7) V 43 = V dd (1-exp (-t / R 43 CT )) ... (7)

したがって、差動アンプ62からは、上記式下記式(8)に示す差動信号(式(6),(7)の差分の信号)が出力される。 Therefore, the differential amplifier 62 outputs the differential signal (the difference signal of the equations (6) and (7)) represented by the equation (8) below.

df=V33-V43
=Vdd(-exp(-t/R33)+exp(-t/R43))‥(8)
V df = V 33 -V 43
= V dd ( -exp (-t / R 33 CT) + exp (-t / R 43 CT )) ... (8)

ピークホールド部64は、差動信号が正の場合、式(8)の最大電圧値をピーク電圧としてホールドし、差動信号が負の場合、式(8)の最小電圧値をピーク電圧としてホールドする。 When the differential signal is positive, the peak hold unit 64 holds the maximum voltage value of the equation (8) as the peak voltage, and when the differential signal is negative, the peak hold unit 64 holds the minimum voltage value of the equation (8) as the peak voltage. do.

演算部5では、ピーク電圧値及びピーク電圧の符号情報等に基づいてタッチ位置を演算により求めることができる。 The calculation unit 5 can obtain the touch position by calculation based on the peak voltage value, the sign information of the peak voltage, and the like.

-測定電極の選択-
次に、ペア電極の中から測定電極として選択する電極の組み合わせについて、具体的に説明する。
-Selection of measurement electrode-
Next, the combination of electrodes selected as the measurement electrode from the pair electrodes will be specifically described.

図13(a)は、測定電極の組み合わせと、各検出領域Q1,Q2,…,Q80の標準ピーク電圧との対応付けをしたディープラーニングの学習データ(重みづけデータ)の一例を示している。以下の説明では、単に重みづけデータと呼ぶ場合がある。この図13(a)に例示している重みづけデータは、任意の複数個人特長、ホバリングタッチや強く指タッチした情報を含む。このようなピーク強度に大きな差があっても式(8)の原理は同じであることから取得データは電極組み合わせ間の相対値は同じ傾向で異なることから、タッチ環境にかかわらず学習で重みづけの値や畳み込み演算値が自動補正される特徴を有している。 FIG. 13A shows an example of deep learning learning data (weighted data) in which the combination of measurement electrodes is associated with the standard peak voltage of each detection region Q1, Q2, ..., Q80. In the following description, it may be referred to simply as weighted data. The weighted data exemplified in FIG. 13 (a) includes any plurality of individual features, hovering touch, and strongly finger-touched information. Since the principle of Eq. (8) is the same even if there is such a large difference in peak intensity, the acquired data have the same tendency and different relative values between the electrode combinations, so they are weighted by learning regardless of the touch environment. It has the feature that the value of and the convolution calculation value are automatically corrected.

以下、図15~図19を参照しつつ具体的に説明する。 Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 15 to 19.

まず、2点タッチにおいても、1点タッチと同様に、測定電極からタッチ位置までの差分情報に基づいてタッチ位置を検出することができる。具体的に、2点タッチのベースとなる差分情報は、以下の式(4)で求めることができる。 First, even in the two-point touch, the touch position can be detected based on the difference information from the measurement electrode to the touch position, as in the one-point touch. Specifically, the difference information that is the base of the two-point touch can be obtained by the following equation (4).

差分情報=(a-b)+(c-d) ‥(9) Difference information = (ab) + (cd) ... (9)

ここで、a(第1距離)は「ペア電極を構成する電極の一方」と「2点タッチのタッチ位置うちの一方」との距離であり、b(第2距離)は「同電極の他方」と「同タッチ位置の一方」との距離である。また、c(第3距離)は「ペア電極を構成する電極の一方」と「2点タッチのタッチ位置うちの他方」との距離であり、d(第4距離)は「同電極の他方」と「同タッチ位置の他方」との距離である。 Here, a (first distance) is the distance between "one of the electrodes constituting the pair electrode" and "one of the touch positions of the two-point touch", and b (second distance) is "the other of the same electrodes". Is the distance between "" and "one of the same touch positions". Further, c (third distance) is the distance between "one of the electrodes constituting the pair electrode" and "the other of the two-point touch touch positions", and d (fourth distance) is "the other of the same electrodes". And "the other of the same touch positions".

図15及び図16は、タッチパネルの構成例を示す平面図に対して、2点タッチが行われた場合における、上記の第1~第4距離a~dの一例を記入したものである。図15は測定電極として同辺ペア電極を選択した場合について例示しており、図16は測定電極として対角ペア電極を選択した場合について例示している。図17は、導電層の中心辺りの検出領域を2点タッチし、それを斜め方向に動かした様子を示している。 15 and 16 show an example of the above-mentioned first to fourth distances a to d when a two-point touch is performed on a plan view showing a configuration example of a touch panel. FIG. 15 illustrates the case where the same-side pair electrode is selected as the measurement electrode, and FIG. 16 illustrates the case where the diagonal pair electrode is selected as the measurement electrode. FIG. 17 shows a state in which the detection area around the center of the conductive layer is touched at two points and moved in an oblique direction.

図18は、図13の三角印に示す2点タッチ及びタッチ位置のシフト動作をした場合におけるピークホールド部64の出力電圧の変化を示している。同様に、図19は、図17の丸印に示す2点タッチ及びタッチ位置のシフト動作をした場合におけるピークホールド部64の出力電圧の変化を示している。それぞれの図において、実施例1,2は同辺取得の例を示しており、比較例では対角取得の例を示している。同辺取得では、タッチ位置の変化に伴って、差分情報に線形的かつ大きな変化が得られている。一方で、対角取得では、タッチ位置が変化しても、差分情報に有意な変化がみられていない。 FIG. 18 shows a change in the output voltage of the peak hold unit 64 when the two-point touch and the shift operation of the touch position shown by the triangle mark in FIG. 13 are performed. Similarly, FIG. 19 shows a change in the output voltage of the peak hold unit 64 when the two-point touch and the shift operation of the touch position shown by the circles in FIG. 17 are performed. In each figure, Examples 1 and 2 show an example of same-edge acquisition, and a comparative example shows an example of diagonal acquisition. In the same-edge acquisition, a linear and large change is obtained in the difference information as the touch position changes. On the other hand, in the diagonal acquisition, even if the touch position changes, no significant change is observed in the difference information.

-タッチ位置の検出動作-
以下の説明では、ディープラーニング学習を用いた手法によりタッチ位置を検出する動作について具体的に説明する。図10は、全体のフローを示しており、図11、図12はそれぞれ図6のステップS2,S6の詳細フローを示している。また、図13は、ディープラーニング学習後のランダムタッチ取得データに基づいて生成された重みづけデータの一例を示しており、図14は、ディープラーニングの演算結果の一例を示している。具体的に、例えば、1点の位置に対して、5人の異なる個人に対して各200点×5=1000点のデータ学習を行った後のランダムタッチの検出結果に基づいて生成されたデータである。ディープラーニング手法は多層パーセプトロンである。
-Touch position detection operation-
In the following description, the operation of detecting the touch position by a method using deep learning learning will be specifically described. FIG. 10 shows the overall flow, and FIGS. 11 and 12 show the detailed flow of steps S2 and S6 of FIG. 6, respectively. Further, FIG. 13 shows an example of weighted data generated based on the random touch acquisition data after deep learning learning, and FIG. 14 shows an example of the calculation result of deep learning. Specifically, for example, data generated based on the detection result of random touch after data learning of 200 points × 5 = 1000 points for each of 5 different individuals for one position. Is. The deep learning method is a multi-layer perceptron.

ディープラーニング手法では、ピークホールドの個人差やホバリングの距離の差なのは自動的に補正され、1点タッチの場所検出が可能であるが、前述したように電極組み合わせ間の相対比が変わらないことで位置検出できる。 In the deep learning method, individual differences in peak hold and differences in hovering distance are automatically corrected, and the location of one-point touch can be detected, but as mentioned above, the relative ratio between the electrode combinations does not change. Position can be detected.

2点タッチの場合は図11,12のように相対比が異なることから、これを学習して、検出を可能としている。1点タッチは現実的には式(8)したがってある特定の1対の電極組み合わせで、検出でき、検出精度を上げるために複数組み合わせを行っている。しかもそれらはすべて同じ検出位置を示している。2点タッチ、3点タッチではこの検出位置の異なる場所が現れる。この違いを学習しておけば、容易に区分が可能となる。これは式(8)に従う原理であり、表1の場合は多くの電極組み合わせのパーセプトロンとなっていて、1点と多点の区分的原理が多層パーセプトロンの重みづけの中で連結合成されて判定される。 In the case of two-point touch, the relative ratios are different as shown in FIGS. 11 and 12, so this is learned and detection is possible. The one-point touch can be detected by a specific pair of electrodes in the equation (8) in reality, and a plurality of combinations are performed in order to improve the detection accuracy. Moreover, they all show the same detection position. With 2-point touch and 3-point touch, locations with different detection positions appear. If you learn this difference, you can easily classify. This is a principle according to the equation (8), and in the case of Table 1, it is a perceptron of many electrode combinations, and the one-point and multi-point piecewise principles are connected and synthesized in the weighting of the multi-layer perceptron to determine. Will be done.

図13(a)に示すように、ディープラーニングの学習データには、測定電極の組み合わせと、各検出領域Q1,Q2,…,Q80の標準出力情報としての標準ピーク電圧とが対応付けされた状態でリスト化されている。なお、本開示では、測定電極の組み合わせを互いに異ならせて100通りの組み合わせに対してパルス信号印加及び測定を行うものとする。具体的に、図13及び図14の表では、列毎に異なる測定電極の組み合わせを記載しており、説明の便宜上、それぞれの測定電極の組み合わせに対して、電極番号P00~P99を付している。そして、電極番号P00~P05までは、対辺ペア電極を測定電極として選択している。同様に、電極番号P06~P09までは、同辺ペア電極を測定電極として選択し、電極番号P06~P99までは、対角ペア電極を測定電極として選択している。 As shown in FIG. 13A, the deep learning learning data is associated with a combination of measurement electrodes and a standard peak voltage as standard output information for each detection region Q1, Q2, ..., Q80. It is listed in. In the present disclosure, the combinations of the measuring electrodes are different from each other, and the pulse signal is applied and measured for 100 combinations. Specifically, in the tables of FIGS. 13 and 14, different combinations of measurement electrodes are described for each column, and for convenience of explanation, electrode numbers P00 to P99 are attached to each combination of measurement electrodes. There is. Then, from the electrode numbers P00 to P05, the opposite side pair electrode is selected as the measurement electrode. Similarly, for electrode numbers P06 to P09, the same-side pair electrode is selected as the measurement electrode, and for electrode numbers P06 to P99, the diagonal pair electrode is selected as the measurement electrode.

図10のS1では、演算部5の処理を受けて、タッチパネル2に補正マーカーMK1,MK2(例えば、図15の検出領域Q62,Q19)が表示される。補正マーカーは、ユーザーによるタッチ操作に基づいて重みづけデータTBに登録された標準差分情報を補正するために用いる。標準差分情報は、上記リスト化された各検出領域Q1,Q2,…,Q80の標準ピーク電圧のリスト情報を含む。なお、補正マーカーの表示位置及び表示数は特に限定されない。 In S1 of FIG. 10, the correction markers MK1 and MK2 (for example, the detection areas Q62 and Q19 of FIG. 15) are displayed on the touch panel 2 in response to the processing of the calculation unit 5. The correction marker is used to correct the standard difference information registered in the weighted data TB based on the touch operation by the user. The standard difference information includes the list information of the standard peak voltages of the detection regions Q1, Q2, ..., Q80 listed above. The display position and the number of display of the correction marker are not particularly limited.

S2において、演算部5は、ユーザーによるタッチパネル2へのタッチ操作が行われる前に、ノータッチ状態における各標準ピーク電圧(以下、ノータッチデータともいう)を補正するためのノータッチ補正データを取得する。 In S2, the calculation unit 5 acquires no-touch correction data for correcting each standard peak voltage (hereinafter, also referred to as no-touch data) in the no-touch state before the user touches the touch panel 2.

図11はノータッチ補正データの取得動作の一例を示すフロー図である。図11に示すように、まず、演算部5は、あらかじめ定められた電極選択ルールに従って、測定電極を選択する(S21)。測定電極の選択ルール(例えば、測定電極の組み合わせや選択順)は、例えば、演算部5の格納部52に格納されたデータベースにあらかじめ登録されている。そして、演算部5は、例えば、図13の表の電極番号P00,P01,…,P99の順に測定電極を選択する。具体的に、図13の例では、演算部5は、最初の測定電極として第1電極E11及び第3電極E31を選択する。 FIG. 11 is a flow chart showing an example of the no-touch correction data acquisition operation. As shown in FIG. 11, first, the calculation unit 5 selects the measurement electrode according to a predetermined electrode selection rule (S21). The selection rule of the measurement electrode (for example, the combination of the measurement electrodes and the selection order) is registered in advance in the database stored in the storage unit 52 of the calculation unit 5, for example. Then, the calculation unit 5 selects the measurement electrodes in the order of the electrode numbers P00, P01, ..., P99 in the table of FIG. 13, for example. Specifically, in the example of FIG. 13, the calculation unit 5 selects the first electrode E11 and the third electrode E31 as the first measurement electrode.

次に、演算部5は、測定電極を示す電極選択信号SC1をパルスジェネレータ31及びアナログスイッチ32に与え、ペア電極E11,E31に所定のパルス信号を供給する(S22)。このとき、演算部5は、アナログスイッチ41,41にも同じ電極選択信号SC1を与える。これにより、パルス信号が与えられたペア電極E11,E31からの出力信号が差動アンプ62に入力され、ピークホールド部64からピーク電圧が出力される。これにより、演算部5は、ピークホールド部64からノータッチ状態におけるピーク電圧を取得し、補正テーブルTB1に登録する(S23)。その後、演算部5は、上記パルス信号が与えられたペア電極E11,E31をディスチャージする(S24)。ペア電極E11,E31のディスチャージは、例えば、ペア電極E11,E31をグランドに短絡させることにより実施する。 Next, the calculation unit 5 supplies the electrode selection signal SC1 indicating the measurement electrode to the pulse generator 31 and the analog switch 32, and supplies a predetermined pulse signal to the pair electrodes E11 and E31 (S22). At this time, the arithmetic unit 5 also gives the same electrode selection signal SC1 to the analog switches 41 and 41. As a result, the output signals from the pair electrodes E11 and E31 to which the pulse signal is given are input to the differential amplifier 62, and the peak voltage is output from the peak hold unit 64. As a result, the calculation unit 5 acquires the peak voltage in the no-touch state from the peak hold unit 64 and registers it in the correction table TB1 (S23). After that, the arithmetic unit 5 discharges the pair electrodes E11 and E31 to which the pulse signal is given (S24). Discharge of the pair electrodes E11 and E31 is performed, for example, by short-circuiting the pair electrodes E11 and E31 to the ground.

S25では、ピーク電圧の取得回数(ペア電極の組み合わせ)が規定された数(例えば1000回)に到達したか否かを判定し、到達していなければ(S25でNO)、S21に戻り、ペア電極E11,E31の組み合わせを、次のペア電極番号P02に係るペア電極E12,E32に変えてノータッチ状態におけるピーク電圧を取得する。以後、規定のピーク電圧の取得回数に到達するまで、S21~S25のフローを繰り返す。このようにして、ノータッチ補正データの取得が完了すると、フローは図10のS4に戻る。 In S25, it is determined whether or not the number of acquisitions of the peak voltage (combination of pair electrodes) has reached a specified number (for example, 1000 times), and if not (NO in S25), the process returns to S21 and the pair is paired. The combination of the electrodes E11 and E31 is changed to the pair electrodes E12 and E32 according to the next pair electrode number P02, and the peak voltage in the no-touch state is acquired. After that, the flow of S21 to S25 is repeated until the specified number of acquisitions of the peak voltage is reached. In this way, when the acquisition of the no-touch correction data is completed, the flow returns to S4 in FIG.

図10のS4(マーカー補正処理)において、補正マーカーMK1,MK2のうちのいずれか一方がタッチされると(S41でYES)、演算部5はマーカー補正データを取得する(S42)。S42では、ステップS2(図11)のノータッチ補正データの取得に係る処理と同様の処理を行い、マーカータッチ補正データを取得して、補正テーブルTB1に登録する。図13(b)には、マーカーMK1及びMK2のマーカータッチ補正データを取得した例を示している。マーカータッチ補正データを取得した後、演算部5は、マーカータッチ補正データを用いて標準差分情報の補正を行う(S43)。後述する図12に示すように、重みづけデータTB2がタッチ数に応じて分かれている場合、すべての重みづけデータTBに対して同様の処理を行う。 In S4 (marker correction processing) of FIG. 10, when any one of the correction markers MK1 and MK2 is touched (YES in S41), the calculation unit 5 acquires the marker correction data (S42). In S42, the same processing as that for acquiring the no-touch correction data in step S2 (FIG. 11) is performed, the marker touch correction data is acquired, and the marker touch correction data is registered in the correction table TB1. FIG. 13B shows an example in which the marker touch correction data of the markers MK1 and MK2 is acquired. After acquiring the marker touch correction data, the calculation unit 5 corrects the standard difference information using the marker touch correction data (S43). As shown in FIG. 12, which will be described later, when the weighted data TB2 is divided according to the number of touches, the same processing is performed for all the weighted data TBs.

なお、前述の図4で例示したとおり、タッチ位置の容量Cとグランドとの間にタッチするユーザー毎に異なる特定の値の負荷Z2が生じる。マーカータッチ補正データを用いることで、この負荷Z2に起因する演算誤差を補正することができるようになる。 As illustrated in FIG. 4 above, a load Z2 having a specific value different for each user who touches between the capacitance CT at the touch position and the ground is generated. By using the marker touch correction data, it becomes possible to correct the calculation error caused by this load Z2.

S43の補正が完了すると、タッチパネル2から補正マーカーMK1,MK2が消去される。そして、タッチパネル2に対してユーザーによるタッチ操作を受けると(S5でYES)、演算部5は補正された学習済みの重みづけデータTB2を用いてタッチ位置の検出演算を行う(S6)。 When the correction of S43 is completed, the correction markers MK1 and MK2 are erased from the touch panel 2. Then, when the touch panel 2 is touched by the user (YES in S5), the calculation unit 5 performs a touch position detection calculation using the corrected and learned weighted data TB2 (S6).

次に、図8を用いて、演算部5によるタッチ位置の検出演算について詳細に説明する。タッチ位置の検出演算では、ノータッチ補正データの取得の場合と同様に、電極選択ルールに従って、ペア電極を選択する(S60)。次に、演算部5は、パルスジェネレータ31及びアナログスイッチ32に電極選択信号SC1を与え、測定電極に所定のパルス信号を与えるとともに(S61)、測定電極からの出力電圧に基づくピーク電圧をピークホールド部64から取得する(S62)。 Next, the touch position detection calculation by the calculation unit 5 will be described in detail with reference to FIG. In the touch position detection operation, the pair electrodes are selected according to the electrode selection rule, as in the case of acquiring the no-touch correction data (S60). Next, the calculation unit 5 gives an electrode selection signal SC1 to the pulse generator 31 and the analog switch 32, gives a predetermined pulse signal to the measurement electrode (S61), and peak-holds the peak voltage based on the output voltage from the measurement electrode. Obtained from unit 64 (S62).

ステップS63では、ピーク電圧が取得されると、演算部5はタッチ数の分離を行う。具体的に、ピーク電圧は、タッチ数が多いほど大きくなる。したがって、例えば、所定の閾値を設け、ピーク電圧とその閾値との関係に基づいてタッチ数を判断することができる。 In step S63, when the peak voltage is acquired, the arithmetic unit 5 separates the number of touches. Specifically, the peak voltage increases as the number of touches increases. Therefore, for example, a predetermined threshold value can be set, and the number of touches can be determined based on the relationship between the peak voltage and the threshold value.

ステップS64では、ステップS63で分離したタッチ数に応じた学習済みの重みづけデータTB2を用いて、ユーザーによるタッチ操作の位置を推定する推定演算を行う(S64)。ここでは、ステップS63において、2点タッチと判断されたものとする。
具体的に、推定演算では、
(1)まず、演算部5は、取得されたピーク電圧と、学習済みの重みづけデータTB2の各検出領域Q1,Q2,…,Q80における標準ピーク電圧とを比較する。
(2)そして、図14に示すように、上記(1)記載の両電圧の誤差が所定の範囲内の場合に“1”を、両電圧の誤差が所定の範囲を超える場合に“0”を演算結果テーブルTB3に登録する。例えば、取得されたピーク電圧と標準ピーク電圧との誤差が±10%以内の場合に“1”を出力する。
In step S64, an estimation operation for estimating the position of the touch operation by the user is performed using the trained weighted data TB2 according to the number of touches separated in step S63 (S64). Here, it is assumed that it is determined to be a two-point touch in step S63.
Specifically, in the estimation operation,
(1) First, the arithmetic unit 5 compares the acquired peak voltage with the standard peak voltage in each detection region Q1, Q2, ..., Q80 of the learned weighted data TB2.
(2) Then, as shown in FIG. 14, "1" is used when the error between the two voltages described in (1) above is within the predetermined range, and "0" is set when the error between the two voltages exceeds the predetermined range. Is registered in the calculation result table TB3. For example, "1" is output when the error between the acquired peak voltage and the standard peak voltage is within ± 10%.

推定演算が終了すると、パルス信号が与えられたペア電極がディスチャージされる(S65)。なお、本実施形態における候補位置とは、前述の両電圧の誤差が所定の範囲内の位置、すなわち、演算結果テーブルTB3に“1”が登録された位置である。 When the estimation calculation is completed, the pair electrode to which the pulse signal is given is discharged (S65). The candidate position in the present embodiment is a position where the error between the two voltages is within a predetermined range, that is, a position where "1" is registered in the calculation result table TB3.

そして、演算部5は、規定された取得回数(例えば、100)に到達するまで、上記S61~S65の処理を繰り返し、電極選択ルールで規定されたすべての組み合わせに係るペア電極(例えば、P00,P01,…,P99)の推定演算(上記(1)及び(2)の演算)を実施する。 Then, the arithmetic unit 5 repeats the processes of S61 to S65 until the specified number of acquisitions (for example, 100) is reached, and the pair electrode (for example, P00,) related to all the combinations specified in the electrode selection rule. The estimation calculation (calculation of (1) and (2) above) of P01, ..., P99) is performed.

演算部5は、推定演算をあらかじめ規定された回数実施した後(S66でYES)、推定演算の結果に基づいて、ユーザーによるタッチ操作の位置を判断する特定演算を行う(S67)。具体的には、検出領域毎に推定演算結果を加算し、加算結果の大きさ、突出度、近似度等に基づいてタッチ操作の位置を判断する。例えば、図14の例では、検出領域Q36の加算結果が80と一番多く、次に検出領域Q45の加算結果が75で多くなっている。そこで、演算部5は、この抽出回数に基づいて、検出領域Q36,Q45の2点がユーザーのタッチ位置であると判断する。 After performing the estimation calculation a predetermined number of times (YES in S66), the calculation unit 5 performs a specific operation for determining the position of the touch operation by the user based on the result of the estimation calculation (S67). Specifically, the estimation calculation result is added for each detection area, and the position of the touch operation is determined based on the size, the degree of protrusion, the degree of approximation, and the like of the addition result. For example, in the example of FIG. 14, the addition result of the detection area Q36 is the largest at 80, followed by the addition result of the detection area Q45 at 75. Therefore, the calculation unit 5 determines that the two points of the detection areas Q36 and Q45 are the user's touch positions based on the number of extractions.

なお、特定演算におけるタッチ位置の判断方法は、特に限定されるものではない。例えば、検出領域毎の推定演算結果の加算値の大きさのみに基づいて判断してもよいし、加算結果の大きさが所定の大きさ以上でかつ所定の突出度を有する検出領域がある場合に、その検出領域をタッチ操作の位置と判断するようにしてもよい。また、複数の推定演算結果や複数のピーク電圧値に基づく別の評価軸を設定し、その別の評価軸の結果に基づいて、又は別の評価軸の結果を加味してタッチ位置を判断するようにしてもよい。 The method of determining the touch position in the specific operation is not particularly limited. For example, the judgment may be made based only on the magnitude of the addition value of the estimation calculation result for each detection region, or when there is a detection region in which the magnitude of the addition result is equal to or larger than a predetermined size and has a predetermined degree of protrusion. In addition, the detection area may be determined as the position of the touch operation. In addition, another evaluation axis based on a plurality of estimation calculation results and a plurality of peak voltage values is set, and the touch position is determined based on the result of the other evaluation axis or in consideration of the result of another evaluation axis. You may do so.

以上のように、本願発明者らは、同辺ペア電極の中から測定電極を選択し、その測定電極に対して計測信号の印加及び出力信号の取得を行うことにより、2点タッチにおいても有意な差分情報を得ることができることを見いだした。これにより、パターンレス方式のタッチパネルにおいて、2点タッチの検出を高精度に行うことができる。 As described above, the inventors of the present application select a measurement electrode from the pair electrodes on the same side, apply the measurement signal to the measurement electrode, and acquire the output signal, which is significant even in the case of two-point touch. I found that it is possible to obtain various difference information. This makes it possible to detect a two-point touch with high accuracy in a patternless touch panel.

また、測定電極として、同辺ペア電極からの差分情報の取得と、対角ペア電極や対向ペア電極からの差分情報の取得とを組み合わせることにより、1点タッチ、2点タッチ及びマルチタッチにおいて、タッチ位置によらずに有意な差分情報を得ることができるようになり、タッチ位置の検出をより高精度に行うことができる。 Further, as the measurement electrode, by combining the acquisition of the difference information from the same-side pair electrode and the acquisition of the difference information from the diagonal pair electrode and the opposite pair electrode, the one-point touch, the two-point touch and the multi-touch can be performed. Significant difference information can be obtained regardless of the touch position, and the touch position can be detected with higher accuracy.

また、同辺ペア電極からなる測定電極として、3個以上の電極(例えば、図3の第1電極E11,E12,E13)からなる電極群E1の両外側の電極を用いることにより、ピーク電圧の差分を大きくすることができる。すなわち、有意性の高い差分情報を取得することができ、これにより、タッチ位置の検出をより高精度に行うことができる。第2電極E21,E22,E23からなる電極群E2、第3電極E31,E32,E33からなる電極群E3、第4電極E41,E42,E43からなるE4についても同様である。 Further, by using the electrodes on both outer sides of the electrode group E1 composed of three or more electrodes (for example, the first electrodes E11, E12, E13 in FIG. 3) as the measurement electrodes composed of the same side pair electrodes, the peak voltage can be measured. The difference can be increased. That is, it is possible to acquire highly significant difference information, whereby the touch position can be detected with higher accuracy. The same applies to the electrode group E2 consisting of the second electrodes E21, E22 and E23, the electrode group E3 consisting of the third electrodes E31, E32 and E33, and the E4 consisting of the fourth electrodes E41, E42 and E43.

なお、図3では、各辺に3個の電極が設けられ、電極群E1~E4が各辺に1つずつある例を示しているが、これに限られない。例えば、電極が4個以上であってもよいし、電極群が2つ以上設けられていてもよい。具体的に、例えば、少なくともいずれか1つの辺に電極を6個設けた場合に、電極群を2つに分け、それぞれの電極群の両外側の電極を測定電極としてもよい。さらに、電極群を構成する電極が重複していてもよい。 Note that FIG. 3 shows an example in which three electrodes are provided on each side and one electrode group E1 to E4 is provided on each side, but the present invention is not limited to this. For example, the number of electrodes may be four or more, or two or more electrode groups may be provided. Specifically, for example, when six electrodes are provided on at least one side, the electrode group may be divided into two, and the electrodes on both outer sides of each electrode group may be used as measurement electrodes. Further, the electrodes constituting the electrode group may overlap.

さらに、2層構造タッチパネルでは、その特性上、シート抵抗値が1kΩ/□から5kΩ/□の範囲にすることが必要であるが、本発明では、導電層のシート抵抗値が2桁以上高くてもよい点に特徴がある。すなわち、大型ディスプレイ、壁面等を使用した大型スクリーン、ホワイトボード等の大型板面等の大型のタッチパネルに適している。さらに、有機導電シート、金属薄膜シート等のシート抵抗値が高いシートを導電層に適用することが可能になるため、曲面での使用にも適している。 Further, in the two-layer structure touch panel, the sheet resistance value needs to be in the range of 1 kΩ / □ to 5 kΩ / □ due to its characteristics, but in the present invention, the sheet resistance value of the conductive layer is two orders of magnitude higher. It is also characterized by its good points. That is, it is suitable for a large display, a large screen using a wall surface, and a large touch panel such as a large board surface such as a whiteboard. Further, since a sheet having a high sheet resistance value such as an organic conductive sheet or a metal thin film sheet can be applied to the conductive layer, it is also suitable for use on a curved surface.

<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが種々の改変が可能である。
<Other embodiments>
Although the embodiment of the present invention has been described above, various modifications can be made.

例えば、上記第1、第2実施形態において、各辺の電極の数は、それぞれ3個であるものとしたが、電極の数はこれに限定されない。各辺に設ける電極の数は、それぞれ少なくとも2個(少なくとも1つのペア電極)が含まれていればよく、また各辺で電極数が異なっていてもかまわない。 For example, in the first and second embodiments, the number of electrodes on each side is set to three, but the number of electrodes is not limited to this. The number of electrodes provided on each side may be at least two (at least one pair of electrodes), and the number of electrodes may be different on each side.

また、上記第1、第2実施形態において、電極は導電層の辺に沿って設けられるものとしたが、一部の電極が導電層の辺から内側に離間した位置に設けられていてもかまわない。例えば、検知層31の面積に対してタッチパネル2の開口面積(有効タッチ面積)が狭い場合に、各電極がタッチパネル2の有効タッチ領域を区画する枠に沿って設けられていてもよい。一方で、同じ面積の導電層内において、タッチ検出可能な領域を広く確保するためには、検知層31の辺に沿って電極が設けられているのが好ましい。 Further, in the first and second embodiments, the electrodes are provided along the sides of the conductive layer, but some electrodes may be provided at positions separated inward from the sides of the conductive layer. do not have. For example, when the opening area (effective touch area) of the touch panel 2 is smaller than the area of the detection layer 31, each electrode may be provided along a frame for partitioning the effective touch area of the touch panel 2. On the other hand, in order to secure a wide area where touch detection is possible in the conductive layer having the same area, it is preferable that electrodes are provided along the sides of the detection layer 31.

また、上記第第2実施形態において、導電層は矩形状であるものとしたが、これに限定されない。導電層は、直交及び/または対向する辺を有していればよく、上記第2実施形態と同様の効果が得られる。具体的に、導電層の一部が曲線となっていてもよく導電層の一部が湾曲していてもよい。 Further, in the second embodiment, the conductive layer has a rectangular shape, but the present invention is not limited to this. The conductive layer may have orthogonal and / or opposite sides, and the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Specifically, a part of the conductive layer may be curved or a part of the conductive layer may be curved.

また、上記第2実施形態では、ペア電極に対するパルス信号印加及び測定を各ペア電極の組み合わせに対して1回行う例を示しているが、5~50msの期間毎に前記ペア電極を構成する電極の組み合わせを変えるものとし、この5~50msの期間中に複数回のパルス信号印加及び測定を実施するようにしてもよい。この場合、例えば、複数回の測定結果を平均してその値を各演算に用いるようにすればよい。 Further, in the second embodiment, an example in which the pulse signal is applied to the pair electrodes and the measurement is performed once for each combination of the pair electrodes is shown, but the electrodes constituting the pair electrodes are shown every 5 to 50 ms. The combination of the above may be changed, and the pulse signal application and measurement may be performed a plurality of times during this period of 5 to 50 ms. In this case, for example, the results of a plurality of measurements may be averaged and the value may be used for each calculation.

また、上記実施形態では、導電層はタッチパネル表面に設けられているものとしたが、例えば、携帯電話の裏側のように、タッチパネルの画面から所定の間隔を空けた位置に導電層が設けられている、すなわち、ホバリング検出されるような状態においても、本発明は適用可能であり、同様の効果が得られる。この場合は差動信号ピークホールドの絶対値が小さいため、例えば、差動アンプ62の倍率を上げて出力を高めるようにしてもよい。具体的に、まず、タッチの有無の検出は、演算部5がピークホールド部64からの出力(ADC65でのAD変換後)を検出することにより行われる。ここで、演算部5は、例えば、S/N比のレベル以上のノータッチデータが得られれば、タッチ操作の検出ができる。そして、演算部5は、ピークホールド部64からの出力レベルも把握しているので、タッチ操作があることを検出するのと同時に、ホバリング検出であることを認識することができる。そして、演算部が、設定された差動アンプ62の倍率と、ホバリング動作に応じた重みづけデータTB2とに基づいてタッチ位置の検出演算を行うようにすればよい。 Further, in the above embodiment, the conductive layer is provided on the surface of the touch panel, but the conductive layer is provided at a position at a predetermined distance from the screen of the touch panel, for example, on the back side of a mobile phone. That is, the present invention can be applied even in a state where hovering is detected, and the same effect can be obtained. In this case, since the absolute value of the differential signal peak hold is small, for example, the magnification of the differential amplifier 62 may be increased to increase the output. Specifically, first, the presence / absence of touch is detected by the calculation unit 5 detecting the output from the peak hold unit 64 (after AD conversion by the ADC 65). Here, the calculation unit 5 can detect the touch operation if, for example, no-touch data having a level of the S / N ratio or higher is obtained. Since the calculation unit 5 also knows the output level from the peak hold unit 64, it can detect that there is a touch operation and at the same time recognize that it is hovering detection. Then, the calculation unit may perform the touch position detection calculation based on the set magnification of the differential amplifier 62 and the weighted data TB2 according to the hovering operation.

また、上記実施形態において、検知層31の各辺に設けられた電極は、対称な位置であるものとしたが、各辺の電極が非対称な位置に設けられていてもよい。具体的に、図16に示すように、導電層の第1コーナーC1(図16左上)から各第1電極E11,E12,E13までの距離と、導電層の第4コーナーC4(図16右上)から各第3電極E31,E32,E33までの距離とが、それぞれ互いに異なるように各電極が配置されていてもよい。同様に、検知層31の第1コーナーC1から各第4電極E41,E42,E43までの距離と、検知層31の第2コーナーC2(図16左下)から各第2電極E21,E22,E23までの距離とが、それぞれ互いに異なるように各電極が配置されていてもよい。すなわち、図16において、D21≠D41であり、D11≠D31であってもよい。このような非対称電極構成とすることにより、パルスジェネレータ31から測定電極に印加されるパルス信号、及び測定電極から差動アンプ62に出力される出力信号のノイズをより効果的に低減することができる。 Further, in the above embodiment, the electrodes provided on each side of the detection layer 31 are assumed to be in symmetrical positions, but the electrodes on each side may be provided in asymmetrical positions. Specifically, as shown in FIG. 16, the distance from the first corner C1 of the conductive layer (upper left of FIG. 16) to the first electrodes E11, E12, and E13, and the fourth corner C4 of the conductive layer (upper right of FIG. 16). Each electrode may be arranged so that the distances from the third electrodes E31, E32, and E33 are different from each other. Similarly, the distance from the first corner C1 of the detection layer 31 to the fourth electrodes E41, E42, E43 and the second corner C2 of the detection layer 31 (lower left in FIG. 16) to the second electrodes E21, E22, E23. Each electrode may be arranged so that the distance between them is different from each other. That is, in FIG. 16, D21 ≠ D41 and D11 ≠ D31 may be satisfied. With such an asymmetric electrode configuration, it is possible to more effectively reduce the noise of the pulse signal applied from the pulse generator 31 to the measurement electrode and the output signal output from the measurement electrode to the differential amplifier 62. ..

本発明は、単純な構造でありかつ解像度の高い位置検出装置を実現することが可能であり、様々な分野において用いられるタッチパネルに対して極めて有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can realize a position detection device having a simple structure and high resolution, and is extremely useful for a touch panel used in various fields.

1 位置検出装置
2 タッチパネル(ベース部)
22 導電層
6 位置検出部
1 Position detection device 2 Touch panel (base)
22 Conductive layer 6 Position detector

Claims (4)

信号入力ノードと、直交及び/または対向する辺を有しかつ少なくとも2辺の中間位置にそれぞれ少なくとも2つずつの電極が設けられた導電層とを備えるベース部と、
前記ベース部の信号入力ノードに計測信号を与える信号源と、
前記電極のうち前記導電層の同一辺から選択された対をなす電極からなる同辺ペア電極、前記導電層の対角辺のそれぞれから1つずつ選択された電極からなる対角ペア電極、または、対向辺のそれぞれから1つずつ選択された電極からなる対向ペア電極、の中から選択された測定電極に出力された信号の差分情報に基づいて、前記導電層に接近した物体の位置を演算する位置検出部を備え
前記ベース部は、絶縁性を有するシート状の基体と、前記基体の裏面側における中央部分を含む検知領域に一様に形成されかつ周縁部に前記信号入力ノードが設けられた導電性の信号入力層と、前記基体の表面側における前記検知領域に一様に形成された前記導電層とを備えている
ことを特徴とする位置検出装置。
A base portion comprising a signal input node and a conductive layer having orthogonal and / or opposite sides and having at least two electrodes each at an intermediate position between the two sides.
A signal source that gives a measurement signal to the signal input node of the base unit,
Among the electrodes, an same-side pair electrode consisting of a pair of electrodes selected from the same side of the conductive layer, a diagonal pair electrode consisting of an electrode selected from each of the diagonal sides of the conductive layer, or a diagonal pair electrode. , The position of the object close to the conductive layer is calculated based on the difference information of the signal output to the measurement electrode selected from the facing pair electrode consisting of the electrodes selected one from each of the facing sides. Equipped with a position detector
The base portion is a conductive signal input uniformly formed in a detection region including a sheet-like substrate having an insulating property and a central portion on the back surface side of the substrate, and the signal input node is provided on a peripheral portion. The layer is provided with the conductive layer uniformly formed in the detection region on the surface side of the substrate.
A position detection device characterized by that.
前記信号入力ノードは、前記導電層の電極に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
The position detection device according to claim 1, wherein the signal input node is connected to an electrode of the conductive layer.
前記位置検出部は、前記同辺ペア電極、前記対角ペア電極または前記対向ペア電極のうち少なくとも2種類のペア電極を前記測定電極とする
ことを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
The position detection device according to claim 1, wherein the position detection unit uses at least two types of pair electrodes of the same side pair electrode, the diagonal pair electrode, or the opposite pair electrode as the measurement electrode.
前記導電層の少なくとも1辺には、3個以上の電極からなる電極群が設けられ、
前記測定電極として同辺ペア電極を選択する場合に、前記電極群の両外端の電極を選択する
ことを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
An electrode group composed of three or more electrodes is provided on at least one side of the conductive layer.
The position detection device according to claim 1, wherein when the same-side pair electrode is selected as the measurement electrode, the electrodes at both outer ends of the electrode group are selected.
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