TWI790771B - 觸控面板裝置、檢測方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及觸控面板裝置、檢測方法,其目的在於在非長方形的觸控面板中維持觸控位置檢測精度。本發明中的觸控面板裝置在基板上的感測區域配設多個發送電極和多個接收電極,由發送電極和接收電極形成感測器元件,所述感測區域形成為非長方形,在所述感測區域,多個感測器元件沿行方向以及列方向排列,各感測器元件以各行的感測器元件數量相同且各列的感測器元件數量相同的方式形成為與所述感測區域的形狀相應的區域形狀。
Description
本發明係關於觸控面板裝置、以及該觸控面板裝置所執行的檢測方法。
關於觸控面板裝置,已知有各種技術。
在下述專利文獻1中,公開了一種靜電電容式的觸控面板裝置,該觸控面板裝置形成有沿第一方向延伸設置的發送電極、和沿與第一方向交叉的第二方向延伸設置的接收電極,基於從由發送電極和接收電極的電極對構成的檢測區域產生的電容的變化來檢測用戶的觸控位置。
〔現有技術文獻〕
〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開2011-90443號公報
〔發明所要解決的問題〕
在將上述的觸控面板裝置安裝於設備產品時,要安裝的觸控面板的外緣的形狀不必限於長方形,根據設備產品的設計不同而設計為非長方形的情況也較為多見。
在這樣的非長方形的觸控面板中,形成為以收斂成該形狀的方式配設發送電極和接收電極,但在該情況下,有時在觸控面板的外緣部分無法充分地確保發送電極和接收電極的配設空間。
這樣一來,無法在觸控面板外緣部分適當地獲取觸控位置檢測所需要的電容變化,從而會導致觸控位置檢測精度的降低。
對此,在本發明中,其目的在於在非長方形的觸控面板中維持觸控位置檢測精度。
〔用於解決問題的手段〕
本發明所涉及的觸控面板裝置在基板上的感測區域配設多個發送電極和多個接收電極,由發送電極和接收電極形成感測器元件,其中,所述感測區域形成為非長方形,在所述感測區域,多個感測器元件沿行方向以及列方向排列,各感測器元件以各行的感測器元件數量相同且各列的感測器元件數量相同的方式形成為與所述感測區域的形狀相應的區域形狀。
通過以在感測區域中各行的感測器元件數量相同且各列的感測器元件數量相同的方式排列各感測器元件,從而無論感測區域的形狀如何都不會使感測器元件缺損。
上述的本發明所涉及的觸控面板裝置,多個發送電極和多個接收電極為按照以下的方式配設:在假想了成為向所述非長方形變形的變形基準的、所述感測區域的基準長方形時,通過使用由該基準長方形的頂點坐標和所述感測區域的頂點坐標求得的轉換係數,使在該基準長方形的區域內排列的長方形的感測器元件的區域形狀映射於所述感測區域,因而變形成為非長方形的狀態。
由此,各感測器元件的區域形狀與非長方形的感測區域的形狀相匹配地規則地變形。因此,能夠充分地確保感測區域的外緣部分的感測器元件的配設空間。
在此,基準長方形是指,在使感測區域變形為非長方形時成為基準的長方形的感測區域。在該基準長方形的感測區域中,多個長方形的感測器元件不改變各自的形狀而沿行方向以及列方向規則地配設。
上述的本發明所涉及的觸控面板裝置,多個發送電極和多個接收電極為按照以下的方式配設:在假想了成為向所述非長方形變形的變形基準的、所述感測區域的基準長方形時,通過使用由在該基準長方形的區域排列的長方形的感測器元件的頂點坐標和在所述感測區域排列的與該長方形的感測器元件對應的感測器元件的頂點坐標求得的轉換係數,使該長方形的感測器元件的區域形狀映射於所述感測區域,因而變形成為非長方形的狀態。
由此,即使在將感測區域變形為無法確定與基準長方形的頂點坐標對應的頂點坐標的形狀的情況下,也能夠與非長方形的感測區域的形狀相匹配地對各感測器元件的區域形狀進行變形。
在上述的發明所涉及的觸控面板裝置中,所述轉換係數是使用所述基準長方形的頂點坐標和所述感測區域的頂點坐標,基於雙線性轉換而計算出的。
通過基於使用雙線性轉換而計算出轉換係數來對感測區域進行變形,由此能夠實現在區域內具有數學規則性的感測器元件的配設。
在上述的發明所涉及的觸控面板裝置中,在所述基板上形成有多個所述感測區域。
由此,在每個感測區域配設與各個感測區域的形狀相匹配地變形後的感測器元件。
本發明所涉及的觸控面板裝置1執行如下步驟:從接收電極接收基於輸入到發送電極中的發送訊號的接收訊號;使用由接收到的所述接收訊號求得的各感測器元件的電容值來計算重心值;以及基於計算出的所述重心值來檢測所述感測區域中的觸控位置坐標。
由此,能夠以無論感測區域的形狀如何都不會使感測器元件缺損的狀態檢測觸控位置坐標。
〔發明效果〕
根據本發明,能夠在非長方形的觸控面板中維持觸控位置的檢測精度。
對本發明的實施方式參照圖1至圖11進行說明。各附圖所記載的結構,只要在不偏離本發明的技術思想的範圍內就能夠根據設計等進行各種的變更。另外,進行了一次說明後的結構,在其以後有時通過標注相同的附圖標記而省略說明。
以下,按以下的順序對實施方式進行說明。
<1. 觸控面板裝置的結構>
<2. 觸控面板的電極配置結構>
<3. 觸控面板的觸控位置檢測方法>
<4. 比較例>
<5. 第一實施方式>
<6. 變形例>
<7. 第二實施方式>
<8. 總結>
<1. 觸控面板裝置的結構>
參照圖1以及圖2對實施方式中的觸控面板裝置1的結構例進行說明。
觸控面板裝置1在各種設備中作為用戶界面裝置進行裝配。在此所謂各種設備,可以設想為例如電子設備、通信設備、信息處理裝置、製造設備、工作機械、車輛、航空器、建築物設備以及其他非常多種類領域的設備。
觸控面板裝置1在這些多種設備產品中,進行提供基於用戶的手指等導電體對觸控面板操作的信息的動作。
如圖1所示,觸控面板裝置1進行針對產品側MCU6提供與用戶的觸控面板操作有關的信息的動作。產品側MCU6是裝配有觸控面板裝置1的設備中的控制裝置。
觸控面板裝置1具有觸控面板2以及觸控面板驅動裝置3。
觸控面板驅動裝置3具有感測器電路4以及MCU5。
觸控面板驅動裝置3與觸控面板2電連接,進行觸控面板2的驅動(感測)。
另外,發送感測到的操作信息。
感測器電路4針對觸控面板2輸入發送訊號,並且從觸控面板2接收接收訊號。
圖2示意性地示出感測器電路4和觸控面板2的連接狀態。
觸控面板2在形成觸控面的面板平面上配設有作為發送側的電極的n根發送電極21-1至21-n。
另外,同樣地在面板平面上,配設有作為接收側的電極的m根接收電極22-1至22-m。
需要說明的是,在以下的說明中,在不特別地對發送電極21-1…21-n、接收電極22-1…22-m進行區分的情況下,統稱地記載為發送電極21、接收電極22。
所謂發送電極21-1…21-n、和接收電極22-1…22-m,既有如圖所示那樣交叉地配設的情況,也有作為所謂的單層結構,如在以下的實施方式中所述那樣以不產生交叉的方式配設的情況。
總之,成為在配設有發送電極21和接收電極22的範圍內形成觸控操作面,利用觸控操作時的電容變化來檢測操作位置的結構。
在圖2中,舉例示出在發送電極21和接收電極22之間產生的電容的一部分作為電容C。在發送電極21和接收電極22之間產生的電容C(例如交叉位置處的電容)存在於觸控操作面的整體,通過感測器電路4來檢測因觸控操作產生了電容變化的位置。
需要說明的是,在以下的說明中在對在發送電極21和接收電極22之間產生的電容C進行區分的情況下,如電容C1、C2…這樣通過在附圖標記末尾附加數字來進行記載。
感測器電路4對所選擇的發送電極21-1…21-n輸出發送訊號。另外,感測器電路4接收來自所選擇的接收電極22-1…22-m的接收訊號。
在感測器電路4中,形成為對基於從接收電極22接收到的接收訊號的檢測值(以下,記載為電容檢測值)進行存儲,並能夠由MCU5來獲取。
返回圖1,MCU5進行感測器電路4的設定、控制。
另外,MCU5通過從感測器電路4讀取電容檢測值,由此獲取電容檢測值。
然後,MCU5使用電容檢測值來計算重心值,進行基於所計算出的重心值的坐標計算,並進行將作為用戶的觸控操作位置信息的坐標值發送至產品側MCU6的處理。
<2. 觸控面板的電極配置結構>
參照圖3以及圖4對觸控面板2的電極配置結構進行說明。在此,作為電極配置結構的一個例子,對單層電極結構的例子進行說明。
需要說明的是,觸控面板2的電極配置結構不限於單層電極結構,也可以是例如使發送電極21和接收電極22隔著絕緣層而交叉而成的層疊結構。
圖3示意性地示出本實施方式的觸控面板2的電極配置結構。
需要說明的是,在以下的說明中,將在圖3所示的方向記載為上下左右方向,基於圖3所示的X軸、Y軸來記載各感測器元件L的坐標。這一點在以下的圖4至圖11中也一樣。
如圖3所示,在觸控面板2中的基板上的感測區域10,形成為同一長方形的多個感測器元件L沿上下左右方向(行方向以及列方向)規則地配設,構成作為集合矩陣的感測器圖案。各行的感測器元件L的數量相同,並且各列的感測器元件L的數量也相同。
在此,感測區域10形成為長方形。在本實施方式中,將該長方形的感測區域10設為使後述的感測區域10變形時的基準形狀(以下,也記載為基準長方形。)。
基於由配置於感測區域10中的各感測器元件L產生的電容檢測值來檢測用戶的觸控位置。在此的各感測器元件L相當於圖2中的發送電極21和接收電極22交叉的部分。
參照圖4對配設於感測區域10中的感測器元件L的結構進行說明。在此,作為感測器元件L的結構的例子而列舉圖3的感測器元件L4進行說明。圖4放大地示意性示出感測器元件L4的區域形狀。需要說明的是,為了方便說明,在圖4中針對各構件的大小以及間隔以比圖3更強調的方式進行表示。
感測器元件L4具有發送電極21、接收電極22、以及剩餘區域23。
發送電極21具有第一U字型部211、第一突出部212、第二突出部213、配線鄰接部214、以及發送配線部215。
第一U字型部211形成為向右側開口的U字型,第一突出部212形成為從第一U字型部211的上端部216向下方突出。第二突出部213設置為與第一突出部212的左側分離,並形成為從第一U字型部211向下方突出。配線鄰接部214形成為從第一U字型部211的下端部217向上方突出。在與配線鄰接部214的相反的一側延伸設置有發送配線部215。
接收電極22具有第二U字型部221、第三突出部222、第四突出部223、以及接收配線部224。
第二U字型部221形成為向左側開口的U字型,第三突出部222形成為從第二U字型部221的下端部225向上方突出。第四突出部223設置為與第三突出部222的右側分離,並形成為從第二U字型部221向上方突出。
接收配線部224與第二U字型部221的上端部226接線。接收配線部224配設為與第一U字型部211的左端分離。
發送電極21和接收電極22從第三突出部222起向右方以第二突出部213、第四突出部223、第一突出部212的順序並排配置。這樣,發送電極21和接收電極22形成為在平面上呈一層且梳子形狀地鄰接。
另外,在發送電極21和接收電極22的鄰接部分分別設置有間隙。其結果是,在發送電極21和接收電極22之間產生電容C。
在圖3所示的基板上的感測區域10的各列中,針對沿上下方向配設的每個感測器元件L引出發送配線部215(發送電極21)。各發送配線部215朝向下方延伸設置,且彼此分離地並排配置。
在各列中的下端部的感測器元件L中,與向上方配設的感測器元件L的數量對應地並排配設發送配線部215,隨著向上方的感測器元件L行進,配置於感測器元件L中的發送配線部215的數量一個一個地變少。
通過隨著向上方的感測器元件L行進而使發送配線部215的數量一個一個地變少,從而在上方的感測器元件L形成剩餘區域23。在剩餘區域23中,例如考慮光學外觀而配設有偽電極。
在各列中針對上下方向的每個感測器元件L引出且向下方延伸設置的多個發送配線部215,與基板上的集合矩陣中的相同行的每個感測器元件L接線,並與圖2所示的感測器電路4連接。
感測器電路4針對所選擇的發送電極21(發送配線部215)輸出用於感測動作的發送訊號。
接收配線部224(接收電極22)作為與針對上下方向的每個感測器元件L的上端部226共通地接線的一根電極而向下方引出。向下方引出的接收配線部224與如圖2所示的感測器電路4連接。
感測器電路4接收來自所選擇的接收電極22(接收配線部224)的用於感測動作的接收訊號。
配設於圖3所示的基準長方形的感測區域10中的各感測器元件L即使有發送配線部215的數量、剩餘區域23的所占比例等多少的不同點,也具有大致與上述的感測器元件L4共通的結構。
<3. 觸控面板的觸控位置檢測方法>
參照圖5對感測區域10中的觸控位置信息的檢測方法進行說明。在此,作為一個例子,針對在由圖3所示的感測器元件L1至L9形成的感測器組區域11檢測觸控位置坐標的情況下進行說明。
在圖5中,示意性地示出感測器組區域11中的感測器元件L1至L9的位置關係、和與感測器元件L1至L9對應的各個電容(C1至C9)。
由圖1的MCU5來運算觸控面板2的觸控位置坐標。
具體而言,MCU5通過從感測器電路4讀取與感測器元件L1至L9分別對應的電容C1至C9的電容檢測值,由此獲取與感測器元件L1至L9分別對應的電容C1至C9的電容檢測值。
然後,MCU5使用各電容C的電容檢測值來計算重心值,並通過進行基於計算出的重心值的坐標計算來運算觸控位置坐標。
具體而言,在下述[式1]中,MCU5通過將感測器元件L1至L9中的感測器元件Li的X坐標代入至“xi”,將與感測器元件Li對應的電容(C1至C9的任一者)的值代入至“ci”,由此來運算作為觸控位置的X坐標信息的坐標Xtouch。
另外,在下述[式2]中,MCU5通過將感測器元件L1至L9中的感測器元件Li的Y坐標代入至“yi”,將與感測器元件Li對應的電容(C1至C9的任一者)的值代入至“Ci”,由此來運算作為觸控位置的Y坐標信息的坐標Ytouch。
通過上述的運算,MCU5能夠運算觸控面板2的感測區域10中的觸控位置坐標。
<4. 比較例>
參照圖6以及圖7對在使感測區域10從基準長方形變形為非長方形的情況下的感測器元件L的配設方法的比較例進行說明。
在此,作為一個例子,對使感測區域10從圖3所示的基準長方形變形為圖6所示的梯形(非長方形)的例子進行說明。
圖6示意性地示出比較例中的觸控面板2的電極配置結構。另外,圖7示意性地示出,構成比較例中的感測器組區域11的感測器元件L、和與各感測器元件L對應的電容C。需要說明的是,圖7中的單點劃線表示感測區域10的外緣,虛線表示感測器元件L中的缺損部分。
在圖6所示那樣的梯形的感測區域10中的左右的外緣部中,因傾斜而使感測器元件L的配設空間受到壓迫,從而難以以通常的形狀來進行配設。
例如若就感測器組區域11來看,則伴隨傾斜而感測器元件L1及L4的發送電極21及接收電極22缺損。
為了檢測感測器組區域11中的觸控位置坐標,有時需要將與圖7所示的感測器元件L1至L9分別對應的電容C1至C9的值代入至上述的[式1]以及[式2]。
然而,在比較例中,由於感測器元件L1以及L4的電極部分缺損,因此感測器元件L1的電容C1、以及感測器元件L4的電容C4的電容檢測值發生了變化(或者無法檢測),使用[式1]以及[式2]檢測的觸控位置坐標的精度會降低。
<5. 第一實施方式>
參照圖8至圖10對感測區域10中的感測器元件L的配設方法的第一實施方式進行說明。
在此,與比較例同樣地,對使感測區域10從在圖3中示出的基準長方形變形為圖8所示的梯形(非長方形)的例子進行說明。
圖8示意性地示出在使感測區域10變形為梯形時的電極配置結構。圖9放大地示出該感測區域10的感測器組區域11中的感測器元件L4。圖10示意性地示出構成感測器組區域11的感測器元件L、和與感測器元件L對應的電容C。需要說明的是,為了方便說明,在圖9中針對各構件的大小以及間隔,以比圖8更強調的方進行表示。
在本實施方式中,在假想了成為感測區域10的基準的圖3所示那樣的基準長方形時,使用由該基準長方形的頂點坐標和梯形的感測區域10的頂點坐標求得的轉換係數,將在該基準長方形的區域內形成的感測器元件L的各坐標轉換為在梯形的區域內形成的感測器元件L的各坐標。然後,將轉換後的各坐標映射到梯形的感測區域10,並基於該映射來配設多個發送電極21和多個接收電極22。
對將基準長方形的區域內的各坐標轉換為梯形的感測區域10的區域內的各坐標的方法的具體例進行說明。在此,作為一個例子對通過雙線性轉換來運算各坐標的例子進行說明。
若將基準長方形的區域內的某個坐標設為(x,y),將與該基準長方形區域內的坐標對應的變形後的梯形區域內的坐標設為(x’,y’),則(x’,y’)的各坐標通過下述[式3]以及[式4]來計算。
x’=a
1x+b
1y+c
1xy+d
1…[式3]
y’=a
2x+b
2y+c
2xy+d
2…[式4]
此時,在上述[式3]以及[式4]中,轉換係數a
1、b
1、c
1、d
1、a
2、b
2、c
2、d
2為未知。
對此,首先將圖3那樣的基準長方形的各頂點坐標即頂點P(x
1,y
1)、頂點Q(x
2,y
2)、頂點R(x
3,y
3)、頂點S(x
4,y
4)、以及與圖8那樣的基準長方形的各頂點坐標對應的變形後的梯形的各頂點坐標即頂點P’(x
1’,y
1’)、頂點Q’(x
2’,y
2’)、頂點R’(x
3’,y
3’)、頂點S’(x
4’,y
4’)分別代入到[式3]。由此導出由下述四個算式組成的聯立方程式。
x
1’=a
1x
1+b
1y
1+c
1x
1y
1+d
1x
2’=a
1x
2+b
1y
2+c
1x
2y
2+d
1x
3’=a
1x
3+b
1y
3+c
1x
3y
3+d
1x
4’=a
1x
4+b
1y
4+c
1x
4y
4+d
1通過上述聯立方程式計算出[式3]中的轉換係數a
1、b
1、c
1、d
1。
另外,基準長方形的各頂點坐標即頂點P(x
1,y
1)、頂點Q(x
2,y
2)、頂點R(x
3,y
3)、頂點S(x
4,y
4)、以及與基準長方形的各頂點坐標對應的變形後的梯形的各頂點坐標即頂點P’(x
1’,y
1’)、頂點Q’(x
2’,y
2’)、頂點R’(x
3’,y
3’)、頂點S’(x
4’,y
4’)分別代入到[式4]。由此,導出由下述四個算式組成的聯立方程式。
y
1’=a
2x
1+b
2y
1+c
2x
1y
1+d
2y
2’=a
2x
2+b
2y
2+c
2x
2y
2+d
2y
3’=a
2x
3+b
2y
3+c
2x
3y
3+d
2y
4’=a
2x
4+b
2y
4+c
2x
4y
4+d
2通過上述聯立方程式,計算出[式4]中的轉換係數a
2、b
2、c
2、d
2。
通過以上計算,[式3]以及[式4]中的各轉換係數成為已知。由此,通過向[式3]以及[式4]代入變形前的基準長方形中的坐標,能夠獲得變形後的梯形區域內的坐標。
接下來,將構成基準長方形的感測器元件L的各坐標代入至[式3]以及[式4],轉換為變形後的梯形的感測區域10中的各坐標而進行映射。
基於該映射而配設發送電極21以及接收電極22,由此形成由圖8所示那樣的規則地轉換後的感測器元件L構成的感測區域10。
這樣,通過使用雙線性轉換而使配設於感測區域10中的感測器元件L的形狀變形,由此能夠在變形後的感測區域10的區域內容易地配設感測器元件L。
例如若就圖9所示的梯形的外緣附近的感測器元件L4來看,則可知不會見到如比較例那樣的缺損,從而充分地確保發送電極21以及接收電極22的配設區域。
因此,例如當進行感測器組區域11中的觸控位置坐標的檢測時,充分地檢測出與圖10所示那樣的感測器元件L1至L9對應的各個電容(C1至C9)的電容檢測值。通過將該檢測出的各電容C的電容檢測值代入到上述的[式1]以及[式2],能夠高精度地檢測出觸控位置坐標。
通過以上計算,根據本實施方式,即使在感測區域10變形為非長方形的情況下,也能夠生成維持了觸控位置坐標的檢測精度的感測器圖案。
<6. 變形例>
在第一實施方式中,對使用由變形前的基準形狀的各頂點坐標(圖3)和變形後的感測區域10的各頂點坐標(圖8)求得的轉換係數來運算變形後的感測區域10的各感測器元件L的坐標的例子進行了說明,但是各感測器元件L的坐標的運算方法不限於此。
例如,能夠使用由變形前的基準長方形中的長方形的感測器元件L的各頂點坐標(圖3)和與之對應的變形後的感測區域10的感測器元件L的各頂點坐標(圖8)求得的轉換係數,來確定構成變形後的感測區域10的各感測器元件L的發送電極21以及接收電極22的形狀。
具體地,通過將變形前的長方形的感測器元件L的各頂點坐標、以及變形後的感測器元件L的各頂點坐標代入到[式3]來計算轉換係數a1、b1、c1、d1。
另外,通過將變形前的長方形的感測器元件L的各頂點坐標、以及變形後的感測器元件L的各頂點坐標代入到[式4]來計算轉換係數a2、b2、c2、d2。
然後,通過將變形前的感測器元件L的區域內的構成發送電極21以及接收電極22區域的各點的坐標代入到[式3]以及[式4],從而轉換為變形後的感測區域10內的坐標並進行映射。
通過針對基準長方形的所有的感測器元件L進行上述那樣的映射,能夠確定在變形後的感測區域10內排列的各感測器元件L的區域形狀。
通過基於該映射而配設發送電極21以及接收電極22,從而與本實施方式的運算方法同樣地,形成由規則地轉換後的感測器元件L構成的感測區域10。
該運算方法在使感測區域10變形為無法確定四個頂點那樣的複雜形狀的情況下特別有效。
<7. 第二實施方式>
參照圖11對感測區域10中的感測器元件L的配設方法中的第二實施方式進行說明。
第二實施方式是在觸控面板2的基板上形成多個感測區域10的例子。圖11示出基板上的感測區域10的配置例。
需要說明的是,在本實施方式中,設為將多個感測區域10的每一個感測區域如感測區域10a、10b、10c那樣進行區別地記載。另外,在圖11中,為了便於說明,省略了各感測器元件L中的發送電極21、接收電極22等的結構的圖示。
在本實施方式中,如圖11所示,將基板上的發送電極21以及接收電極22的配設區域分割為多個感測區域10a、10b、10c。
然後,針對分割後的感測區域10分別生成感測器圖案,根據該生成了的感測器圖案來配設發送電極21以及接收電極22。
感測區域10a、10b、10c形成為無法確定與基準長方形對應的頂點的形狀。因此,如上述的變形例那樣,通過使用由變形前的基準長方形中的長方形的感測器元件L的各頂點坐標和與之對應的變形後的感測區域10的感測器元件L的各頂點坐標求得的轉換係數,來映射變形後的感測區域10的區域形狀,由此使各感測器元件L的區域形狀變形。
需要說明的是,在感測區域10是能夠確定與基準長方形對應的頂點這樣的形狀的情況下,也能夠應用上述的第一實施方式的方法。
根據本實施方式,通過使對基板上的區域進行分割而成的各感測區域10分別地變形,能夠維持各感測區域10的觸控位置坐標的檢測精度。因此,即使在配設感測器元件L的基板的形狀變得複雜的情況下,也能夠維持基板整體的觸控位置坐標的檢測精度。
<8. 總結>
以上的實施方式的觸控面板裝置1在基板上的感測區域10配設多個發送電極21和多個接收電極22,由發送電極21和接收電極22形成感測器元件L,其中,感測區域10形成為非長方形,在感測區域10,多個感測器元件L沿行方向以及列方向排列,各感測器元件L以各行的感測器元件L的數量相同且各列的感測器元件L的數量相同的方式,而形成為與感測區域10的形狀相應的區域形狀(參照圖3、圖8等)。
通過以在感測區域10中各行的感測器元件L的數量相同且各列的感測器元件L的數量相同的方式排列各感測器元件L,從而不會產生圖6所示那樣的感測器元件L的缺損。
因此,能夠以無損精度的方式如圖10所示那樣基於各感測器元件L的電容檢測值進行重心值的計算。由此,能夠維持具有非長方形的感測區域10的觸控面板2的觸控位置檢測精度。
實施方式的觸控面板裝置1,依照在假想了成為向非長方形變形的變形基準的、感測區域10的基準長方形時,通過使用由該基準長方形的頂點坐標(P、Q、R、S)和感測區域10的頂點坐標(P’、Q’、R’、S’)求得的轉換係數,使在該基準長方形的區域內排列成長方形的感測器元件L的區域形狀映射於感測區域10,因而變形成為非長方形的狀態的方式來配設多個發送電極21和多個接收電極22(參照圖3、圖8等)。
由此,與非長方形的感測區域10的形狀相匹配地使各感測器元件L的形狀規則地變形。因此,能夠充分地確保圖8所示那樣的感測區域10的外緣部分的感測器元件L的配設空間。
由此,能夠消除該外緣部分的感測器元件L的電容變化的檢測不合格所導致的觸控位置坐標的檢測精度的降低,維持具有非長方形的感測區域10的觸控面板2的觸控位置的檢測精度。
在實施方式中,如在上述的變形例中所說明那樣,依照在假想了成為向非長方形變形的變形基準的、感測區域10的基準長方形時,通過使用由該長方形的感測器元件L的頂點坐標和在感測區域10中排列的與該長方形的感測器元件L對應的感測器元件L的頂點坐標求得的轉換係數,將在該基準長方形的區域內排列的長方形的感測器元件L的區域形狀映射於感測區域10,由此也能夠以成為變形為非長方形的狀態的方式來配設多個發送電極21和多個接收電極22。
由此,即使在使感測區域10變形為例如圖11的感測區域10a、10b、10c那樣的無法確定與基準長方形的頂點坐標對應的頂點坐標的形狀的情況下,也能夠與非長方形的感測區域10的形狀相匹配地使各感測器元件L的區域形狀變形。因此,能夠維持具有非長方形的感測區域10的觸控面板2的觸控位置的檢測精度。
在實施方式中的觸控面板裝置1中,上述轉換係數是使用基準長方形的頂點坐標(P、Q、R、S)和感測區域10的頂點坐標(P’、Q’、R’、S’),基於雙線性轉換而計算出的(參照圖5、圖9、式3、式4等)。
通過基於使用雙線性轉換而計算出的轉換係數來使感測區域10變形,由此能夠實現在區域內具有數學規則性的感測器元件L的配設,並能夠維持具有非長方形的感測區域10的觸控面板2中的觸控位置檢測精度。
在第二實施方式中的觸控面板裝置1中,在基板上形成有多個感測區域10a、10b、10c(參照圖11等)。
由此,針對每個感測區域10配置與各個感測區域10的形狀相匹配地變形後的感測器元件L。
因此,通過將多個感測區域10組合,即使在呈複雜的基板形狀的觸控面板2中也能夠維持觸控位置檢測精度。
實施方式中的觸控面板裝置1執行如下步驟:從接收電極接收基於輸入到發送電極中的發送訊號的接收訊號;使用由接收到的所述接收訊號求得的各感測器元件的電容值來計算重心值;以及基於計算出的所述重心值來檢測所述感測區域中的觸控位置坐標(參照圖3、圖8、式1、式2等)。
由此,能夠以無論感測區域10的形狀如何都不會使感測器元件L缺損的狀態,來檢測觸控位置坐標。因此,能夠維持具有非長方形的感測區域10的觸控面板2中的觸控位置檢測精度。
最後,上述的各實施方式的說明是本發明的一個例子,本發明不限於上述的實施方式。因此,在能夠實現本發明的目的的範圍內所進行的變形、改進等均落入本發明所包含的範圍內。另外,本說明書所記載的效果也僅是示例,並不限於該效果,還可以產生其他效果。
1:觸控面板裝置
2:觸控面板
10:感測區域
11:感測器組區域
21:發送電極
22:接收電極
L:感測器元件
L1~L10:感測器元件
圖1是本發明的實施方式的觸控面板裝置的框圖。
圖2是示出本實施方式的觸控面板的電極配置結構的圖。
圖3是示出本實施方式的基準長方形中的感測區域的圖。
圖4是示出本實施方式的基準長方形中的感測器元件結構的圖。
圖5是示意性地示出本實施方式的基準長方形中的感測器組區域的圖。
圖6是示出本實施方式的比較例中的感測區域的圖。
圖7是示意性地示出本實施方式的比較例中的感測器組區域的圖。
圖8是示出本實施方式的非長方形中的感測區域的圖。
圖9是示出本實施方式的非長方形中的感測器元件結構的圖。
圖10是示意性地示出本實施方式的非長方形中的感測器組區域的圖。
圖11是示出本實施方式的基板上的感測區域的配置的圖。
10:感測區域
11:感測器組區域
L:感測器元件
L1~L10:感測器元件
Claims (6)
- 一種觸控面板裝置,該觸控面板裝置在基板上的感測區域配設多個發送電極和多個接收電極,由發送電極和接收電極形成感測器元件,其特徵在於:所述感測區域形成為非長方形,在所述感測區域,多個所述感測器元件沿行方向以及列方向排列,各個所述感測器元件為以各行的感測器元件數量相同且各列的感測器元件數量相同的方式而形成與所述感測區域的形狀相應的區域形狀;其中,多個發送電極和多個接收電極為按照以下的方式配設:當假定以所述感測區域的基準長方形來做為所述感測區域向所述非長方形變形的基準時,通過使用由該基準長方形的頂點坐標和所述感測區域的頂點坐標求得的轉換係數,使在該基準長方形的區域內排列有感測器元件的長方形的區域形狀映射於所述感測區域,因而使之變形成為非長方形的狀態。
- 一種觸控面板裝置,該觸控面板裝置在基板上的感測區域配設多個發送電極和多個接收電極,由發送電極和接收電極形成感測器元件,其特徵在於:所述感測區域形成為非長方形,在所述感測區域,多個所述感測器元件沿行方向以及列方向排列,各個所述感測器元件為以各行的感測器元件數量相同且各列的感測器元件數量相同的方式而形成與所述感測區域的形狀相應的區域形狀;其中,多個發送電極和多個接收電極為按照以下的方式配設: 當假定以所述感測區域的基準長方形來做為所述感測區域向所述非長方形變形的基準時,通過使用由在該基準長方形的區域內排列有感測器元件的長方形的頂點坐標、和與在所述感測區域的感測器元件相對應排列的感測器元件的該長方形的頂點坐標求得的轉換係數,使該長方形的感測器元件的區域形狀映射於所述感測區域,因而使之變形成為非長方形後的狀態。
- 如請求項1所述的觸控面板裝置,其中,所述轉換係數是使用所述基準長方形的頂點坐標和所述感測區域的頂點坐標,基於雙線性轉換而計算出的。
- 如請求項2所述的觸控面板裝置,其特徵在於,所述轉換係數是使用所述長方形的感測器元件的頂點坐標、和在所述感測區域排列的與所述長方形的感測器元件對應的所述感測器元件的頂點坐標,基於雙線性轉換而計算出的。
- 如請求項1或2所述的觸控面板裝置,其中,在所述基板上形成有多個所述感測區域。
- 一種檢測方法,該檢測方法是如請求項1或2所述的觸控面板裝置所執行的檢測方法,其特徵在於:由所述觸控面板裝置來執行如下步驟:從所述接收電極接收基於輸入到所述發送電極中的發送訊號的接收訊號;使用由接收到的所述接收訊號求得的各個所述感測器元件的電容值來計算重心值;以及基於計算出的所述重心值來檢測所述感測區域中的觸控位置坐標。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017069061A1 (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | アルプス電気株式会社 | 入力装置、入力装置の制御方法及び入力装置制御プログラム |
TW201820095A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-06-01 | 南韓商三星顯示器有限公司 | 電子裝置 |
JP2018124837A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | 大日本印刷株式会社 | タッチパネルセンサ及びタッチ位置検出機能付き表示装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010002202A2 (ko) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Ahn Young Soo | 고감도 디지탈방식의 정전용량터치패널장치 |
KR100978461B1 (ko) * | 2008-07-04 | 2010-08-26 | 안영수 | 고감도 디지탈방식의 정전용량터치패널장치 |
JP5372697B2 (ja) | 2009-10-21 | 2013-12-18 | 京セラディスプレイ株式会社 | 投影型静電容量タッチパネルの製造方法 |
CA2925692C (en) * | 2013-09-27 | 2021-09-21 | Sensel, Inc. | Touch sensor detector system and method |
CN105637459B (zh) * | 2013-10-15 | 2018-12-18 | 夏普株式会社 | 触摸面板 |
TWM515150U (zh) * | 2015-07-22 | 2016-01-01 | 聯陽半導體股份有限公司 | 觸控電極層 |
CN105094495B (zh) * | 2015-09-15 | 2018-05-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控电极结构、触摸屏以及显示装置 |
US20180095563A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Non-rectilinear touch surface |
US9910544B1 (en) * | 2016-12-14 | 2018-03-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Uniformity correction method for low cost and non-rectangular touch sensor matrices |
KR102333396B1 (ko) * | 2017-06-01 | 2021-11-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 디스플레이 장치 및 터치 디스플레이 패널 |
KR101986660B1 (ko) * | 2017-12-13 | 2019-06-07 | (주)아바비젼 | 터치 센서가 구비된 곡면 디스플레이 장치 |
KR102690483B1 (ko) * | 2018-12-31 | 2024-07-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 센서를 포함한 표시 장치 및 이의 불량 검출 방법 |
-
2020
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017069061A1 (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | アルプス電気株式会社 | 入力装置、入力装置の制御方法及び入力装置制御プログラム |
TW201820095A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-06-01 | 南韓商三星顯示器有限公司 | 電子裝置 |
JP2018124837A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | 大日本印刷株式会社 | タッチパネルセンサ及びタッチ位置検出機能付き表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11474655B2 (en) | 2022-10-18 |
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TW202215218A (zh) | 2022-04-16 |
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CN114327160A (zh) | 2022-04-12 |
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