JP7146566B2 - センサ装置及び入力装置 - Google Patents
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Description
静電容量型のタッチパネルと、前記タッチパネルに装着される入力装置と、を備え、前記入力装置は、回転軸を中心として回転自在に設けられたノブと、前記ノブに保持され、前記回転軸を中心とした円周上の一部で前記タッチパネルに接触している第1導体と、を備えた、センサ装置が提供される。
一実施形態によれば、
静電容量式のタッチパネルに装着される入力装置であって、回転軸を中心として回転自在に設けられたノブと、前記ノブに保持され、前記回転軸を中心とした円周上の一部で前記タッチパネルに接触している第1導体と、を備えた、入力装置が提供される。
タッチパネル100は、駆動電極Tx及び検出電極Rxを備えている。複数の駆動電極Txは、一方向に間隔をおいて並んでいる。複数の検出電極Rxは、間隔をおいて並び、駆動電極Txと交差するように配置されている。駆動電極Tx及び検出電極Rxが互いに交差する領域SAは、物体のタッチパネル100への接触または接近を検出する検出領域に相当する。
センサコントローラ300は、タッチパネル100を制御する。すなわち、センサコントローラ300は、駆動電極Txに対して駆動信号Stxを送信する。これにより、駆動電極Txは、検出電極Rxとの間で容量を発生させる。検出電極Rxは、駆動電極Txへの駆動信号Stxの供給に伴って、センシングに必要なセンサ信号(つまり、駆動電極Txと検出電極Rxとの間の容量の変化に基づいた信号)Srxを出力する。センサコントローラ300は、各検出電極Rxからのセンサ信号Srxを受信し、タッチパネル100に接触あるいは接近する物体の有無を検出し、また、物体の位置座標などを検出する。
センサコントローラ300は、駆動電極Txに対して駆動信号を送信し、各検出電極Rxからのセンサ信号を受信し、ノブ210の回転情報及びノブ210の押圧情報を検出する。回転情報とは、ノブ210の回転角度、導体220の位置座標などを含んでいる。押圧情報とは、ノブ210の押圧操作の有無、押圧された際の導体220の位置座標などを含んでいる。センサコントローラ300は、回転情報及び押圧情報をホスト側に送信する。
図中に実線で示すローデータ(RawData)は、毎フレーム更新される駆動電極Txと検出電極Rxとの相互容量に相当するデータである。
図中のデルタ(Delta)は、差分値〔(ベースライン)-(ローデータ)〕に相当するデータである。
位置P2のローデータの値は、導体220の接触により、初期状態よりも低下し、導体220が置かれていない位置P1のローデータの値より小さくなる。このため、位置P2のデルタは、正のシグナルとなる。
図1に示したセンサコントローラ300は、検出領域SA全域の位置にわたり、図3を参照して説明したシグナルの解析を行うことにより、ノブ210の回転情報を検出することができる。
導体220は、円周C上の一部に位置している。本実施形態では、導体220は、非環状に形成されており、円周C上には導体が存在しない無効領域NAが形成されている。図示した例では、導体220は、点状に形成されている。円周C上において、導体220の円周Cに沿った長さは、無効領域NAの円周Cに沿った長さより短い。図2を参照して説明したように、導体220はタッチパネル100に接触している一方で、無効領域NAはタッチパネル100から離間している。
ノブ210が回転軸Oを中心として図中の矢印Aに沿って回転された場合、導体220は、円周C上を移動する。導体220はノブ210に保持されているため、導体220の回転角はノブ210の回転角と等しい。
図6の(A)は、入力装置200の導体220がタッチパネル100に接触している状態を示す図である。ここでは、タッチパネル100は、駆動電極Tx1~Tx11と、検出電極Rx1~Rx11と、を備えている。図中の環状の領域MAは、導体220が移動可能な領域に相当する。図示した初期状態では、導体220は、駆動電極Tx6と検出電極Rx10との交差部に重畳している。
図7の(A)に示すように、導体220は、駆動電極Tx9と検出電極Rx9との交差部に重畳している。導体220は、駆動電極Tx6と検出電極Rx10との交差部には存在しない。
図7の(B)は、駆動電極Tx6に駆動信号を送信した際のベースライン、ローデータ、及び、デルタをそれぞれ示している。検出電極Rx10におけるローデータの値は、導体220が除去されたのに伴い、他の検出電極におけるローデータの値と同レベルとなる。このため、検出電極Rx10におけるデルタは、負のシグナルとなる。
図7の(C)は、駆動電極Tx9に駆動信号を送信した際のベースライン、ローデータ、及び、デルタをそれぞれ示している。検出電極Rx9におけるローデータの値は、導体220が重畳するのに伴い、他の検出電極におけるローデータの値より小さくなる。このため、検出電極Rx9におけるデルタは、正のシグナルとなる。
図8の(A)に示すように、導体220は、駆動電極Tx10と検出電極Rx6との交差部に重畳している。
図8の(B)に示すように、駆動電極Tx6に駆動信号を送信した際、図7の(B)に示した例と同様に、検出電極Rx10におけるデルタは、負のシグナルとなる。
図8の(C)は、駆動電極Tx10に駆動信号を送信した際のベースライン、ローデータ、及び、デルタをそれぞれ示している。検出電極Rx6におけるローデータの値は、導体220が重畳するのに伴い、他の検出電極におけるローデータの値より小さくなる。このため、検出電極Rx6におけるデルタは、正のシグナルとなる。
図9の(A)は、入力装置200の導体220がタッチパネル100に接触している状態を示す図である。図示した初期状態では、導体220の切欠NTは、駆動電極Tx6と検出電極Rx10との交差部に重畳している。
図10の(A)に示すように、切欠NTは、駆動電極Tx9と検出電極Rx9との交差部に重畳している。
図10の(B)は、駆動電極Tx6に駆動信号を送信した際のベースライン、ローデータ、及び、デルタをそれぞれ示している。導体220は、駆動電極Tx6と検出電極Rx2との交差部、及び、駆動電極Tx6と検出電極Rx10との交差部にそれぞれ重畳している。検出電極Rx10におけるローデータの値は、検出電極Rx2におけるローデータの値と同様に、他の検出電極におけるローデータの値より小さくなる。このため、検出電極Rx10におけるデルタは、正のシグナルとなる。
図10の(C)は、駆動電極Tx9に駆動信号を送信した際のベースライン、ローデータ、及び、デルタをそれぞれ示している。導体220は、駆動電極Tx9と検出電極Rx3との交差部に重畳している。検出電極Rx9におけるローデータの値は、切欠NTが重畳するのに伴い、他の検出電極におけるローデータの値と同レベルとなる。このため、検出電極Rx9におけるデルタは、負のシグナルとなる。
図11の(A)に示すように、切欠NTは、駆動電極Tx10と検出電極Rx6との交差部に重畳している。
図11の(B)に示すように、駆動電極Tx6に駆動信号を送信した際、図10の(B)に示した例と同様に、検出電極Rx10におけるデルタは、正のシグナルとなる。
図11の(C)は、駆動電極Tx10に駆動信号を送信した際のベースライン、ローデータ、及び、デルタをそれぞれ示している。ここに示すベースラインは、図9の(A)に示した初期状態において、導体220が駆動電極Tx10と検出電極Rx4~Rx8との交差部にそれぞれ重畳していたことに依存して得られたデータである。図11の(C)に示す状態では、導体220は、駆動電極Tx10と検出電極Rx4及びRx5との交差部、及び、駆動電極Tx10と検出電極Rx7及びRx8との交差部にそれぞれ重畳している。検出電極Rx6におけるローデータの値は、切欠NTが重畳するのに伴い、他の検出電極におけるローデータの値と同レベルとなる。このため、検出電極Rx6におけるデルタは、負のシグナルとなる。
ばね241及び242は、ノブ210がタッチパネル100に向かって押圧されるのに伴って圧縮される。第2導体222は、ノブ210が押圧されるのに伴ってタッチパネル100に接触する。また、ばね241及び242はノブ210が解放されると伸長し、第2導体222はタッチパネル100から離間する。
第1導体221と第2導体222との円周Cに沿った間隔W1は、隣接する検出電極Rxの間隔Prと同等以上であり、円周Cの1/2以下である。一例では、図1に示した検出電極Rxの幅Wrは、0.1mm以上であり、センサピッチPより小さい。ここでのセンサピッチPとは、図1において、隣接する検出電極Rxのピッチに相当する。この場合、検出電極Rxの間隔Prは、(P-Wr)で規定される。
第1導体221の円周Cに沿った幅W2は、駆動電極Txの幅Wtの1倍以上、2倍以下である。一例では、図1に示した駆動電極Txの幅Wtは5mm~10mmであり、幅W2は5mm~20mmである。
表示装置DSPは、表示パネルPNL及び照明装置ILを備えている。一例では、表示パネルPNLは、例えば、液晶表示パネルであり、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、液晶層LCと、を備えている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、シールSEによって接着されている。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持されている。なお、表示パネルPNLは、表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子、電気泳動素子等を備えた表示パネルであってもよい。
なお、図15に示した構成例は、タッチパネル100が表示パネルPNLに内蔵されたいわゆるインセル型を示す構成例に相当するが、タッチパネル100は、表示パネルPNLと重畳するように設けられるアウトセル型あるいはオンセル型であってもよい。
100…タッチパネル Tx…駆動電極 Rx…検出電極 De…誘電体層
200…入力装置 210…ノブ 220…導体 221…第1導体 222…第2導体 230…固定体 O…回転軸 C…円周 NA…無効領域 NT…切欠
300…センサコントローラ
CV…カバー部材
Claims (5)
- 静電容量型のタッチパネルと、
前記タッチパネルに装着される入力装置と、を備え、
前記入力装置は、
回転軸を中心として回転自在に設けられたノブと、
前記ノブに保持され、前記回転軸を中心とした円周上の一部で前記タッチパネルに接触している第1導体と、
前記ノブに保持され、前記第1導体から離間した第2導体と、
を備え、
前記第2導体は、前記ノブが押圧されるのに伴って前記タッチパネルに接触し、
前記第1導体及び前記第2導体のうちの一方の導体は、前記円周に沿って延出し、前記円周の一部に切欠を有するC字状に形成され、
前記第1導体及び前記第2導体のうちの他方の導体は、前記切欠に位置している、センサ装置。 - 前記タッチパネルは、複数の駆動電極と、前記駆動電極と交差する複数の検出電極と、を備え、
前記第1導体と前記第2導体との前記円周に沿った間隔は、隣接する前記検出電極のピッチ以上であり、前記円周の1/2以下である、請求項1に記載のセンサ装置。 - 前記タッチパネルは、複数の駆動電極と、前記駆動電極と交差する複数の検出電極と、を備え、
前記他方の導体の前記円周に沿った幅は、前記駆動電極の幅の1倍以上、2倍以下である、請求項1に記載のセンサ装置。 - さらに、センサコントローラを備え、
前記センサコントローラは、前記駆動電極に対して駆動信号を送信し、前記検出電極からのセンサ信号を受信し、前記ノブの回転情報及び前記ノブの押圧情報を検出する、請求項2または3に記載のセンサ装置。 - 静電容量式のタッチパネルに装着される入力装置であって、
回転軸を中心として回転自在に設けられたノブと、
前記ノブに保持され、前記回転軸を中心とした円周上の一部で前記タッチパネルに接触している第1導体と、
前記ノブに保持され、前記第1導体から離間した第2導体と、
を備え、
前記第1導体及び前記第2導体は、同一の円周上に位置し、
前記第2導体は、前記ノブが押圧されるのに伴って前記タッチパネルに接触し、
前記第1導体及び前記第2導体のうちの一方の導体は、前記円周に沿って延出し、前記円周の一部に切欠を有するC字状に形成され、
前記第1導体及び前記第2導体のうちの他方の導体は、前記切欠に位置している、入力装置。
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