本發(fā)明涉及通過(guò)靜電耦合方式對(duì)主動(dòng)式觸控筆發(fā)送信號(hào)的觸摸面板。另外,本發(fā)明涉及適合應(yīng)用于通過(guò)靜電耦合方式對(duì)主動(dòng)式觸控筆發(fā)送信號(hào)的觸摸面板的信號(hào)處理裝置。進(jìn)一步地,本發(fā)明涉及觸摸面板的電路接地端與外部接地端的耦接方法。
此外,在本說(shuō)明書中,主動(dòng)式觸控筆意味著在與觸摸面板之間通過(guò)靜電耦合交互式地進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收的電子筆。
背景技術(shù):
由位置檢測(cè)裝置與電子筆構(gòu)成的位置輸入裝置根據(jù)位置檢測(cè)裝置的位置檢測(cè)傳感器與電子筆之間的耦合方式的差異,存在電磁感應(yīng)方式、靜電耦合方式等各種方式。并且,即使是相同的方式的位置輸入裝置,根據(jù)在位置檢測(cè)傳感器與電子筆之間交換的位置檢測(cè)用信號(hào)的差異、有沒(méi)有筆壓檢測(cè)單元、有沒(méi)有側(cè)開(kāi)關(guān)等,也存在各種結(jié)構(gòu)。
但是,與各種結(jié)構(gòu)相匹配地準(zhǔn)備電子筆在成本上對(duì)使用者造成負(fù)擔(dān),并且針對(duì)每種結(jié)構(gòu)的電子筆,必須進(jìn)行與位置檢測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的管理,很麻煩。
為了解決這樣的問(wèn)題,在專利文獻(xiàn)1(日本專利第5762659號(hào)公報(bào))中,提出了構(gòu)成為從位置檢測(cè)裝置側(cè)對(duì)電子筆發(fā)送信號(hào),以使電子筆與位置檢測(cè)裝置相適合。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第5762659號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
如果將電子筆與位置檢測(cè)裝置之間的連接設(shè)為有線連接,則連接線的存在造成障礙,所以,通常設(shè)為無(wú)線連接的情況較多。在該情況下,在作為靜電耦合方式的電子筆的主動(dòng)式觸控筆的情況下,來(lái)自位置檢測(cè)傳感器的信號(hào)通過(guò)靜電耦合傳送到主動(dòng)式觸控筆。
但是,在利用該靜電耦合從位置檢測(cè)傳感器向主動(dòng)式觸控筆的發(fā)送信號(hào)的傳送中,根據(jù)以下說(shuō)明的2個(gè)理由,判明產(chǎn)生信號(hào)強(qiáng)度降低的問(wèn)題。
產(chǎn)生信號(hào)強(qiáng)度降低的問(wèn)題的理由之一是由于通過(guò)靜電耦合對(duì)主動(dòng)式觸控筆發(fā)送信號(hào)的電子設(shè)備的信號(hào)處理電路的接地端不穩(wěn)定,參照?qǐng)D18~圖21來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。
如圖18和圖20所示,從具備位置檢測(cè)傳感器的電子設(shè)備1000的信號(hào)處理電路的信號(hào)發(fā)送電路1000s對(duì)主動(dòng)式觸控筆2000通過(guò)靜電耦合發(fā)送信號(hào)。在該情況下,存在作為電子設(shè)備1000的電源而使用商用交流電源的情況以及使用內(nèi)置電池的情況,但在使用內(nèi)置電池的情況下,存在電子設(shè)備的信號(hào)處理電路的接地端不穩(wěn)定這樣的問(wèn)題。
即,在作為電子設(shè)備1000的電源而使用商用交流電源的情況下,電子設(shè)備1000如圖18所示連接到ac適配器3000。ac適配器3000的接地端連接到作為電位穩(wěn)定的地球大地電位的外部接地端。因此,在該情況下,電子設(shè)備1000的信號(hào)處理電路的接地端(以下,稱為電路接地端)由于電子設(shè)備1000連接到ac適配器3000,所以耦合到外部接地端。
因此,電子設(shè)備1000的信號(hào)發(fā)送電路1000s的電路接地端(與電子設(shè)備內(nèi)的接地電極對(duì)應(yīng),以下相同)側(cè)的點(diǎn)sa的電位由于耦合到外部接地端,所以如圖19(a)所示是穩(wěn)定的。因此,如圖19(b)所示,信號(hào)發(fā)送電路1000s的輸出端側(cè)的點(diǎn)sb的信號(hào)電平不會(huì)降低,來(lái)自位置檢測(cè)傳感器的發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度不降低地傳送到主動(dòng)式觸控筆2000。
另一方面,如圖20所示,在電子設(shè)備1000不連接到ac適配器3000、并且作為電子設(shè)備1000的電源而使用內(nèi)置電池的情況下,電子設(shè)備1000的信號(hào)處理電路的電路接地端不與外部接地端耦合,所以成為浮置的狀態(tài)。因此,根據(jù)外部接地端與電子設(shè)備1000的信號(hào)處理電路1000s的電路接地端的耦合的大小,如圖21(a)所示,信號(hào)發(fā)送電路1000s的電路接地端側(cè)的點(diǎn)sa的電位根據(jù)信號(hào)而大幅振動(dòng)。其結(jié)果,信號(hào)發(fā)送電路1000s的輸出端側(cè)的點(diǎn)sb的信號(hào)電平如圖21(b)所示,相比于連接到ac適配器3000的情況(圖19(b)的情況)降低。即,從電子設(shè)備1000的位置檢測(cè)傳感器發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆2000的信號(hào)的強(qiáng)度(振幅)降低。
信號(hào)電平降低的理由的另一個(gè)是由于來(lái)自電子設(shè)備1000的信號(hào)通過(guò)主動(dòng)式觸控筆2000的使用者的人體而蔓延,參照?qǐng)D22和圖23來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。
主動(dòng)式觸控筆2000如圖22所示,在該例子中,通過(guò)由導(dǎo)體構(gòu)成的天線(在圖22的例子中,芯體)2001接收來(lái)自電子設(shè)備1000的位置檢測(cè)傳感器的信號(hào),將該接收信號(hào)例如通過(guò)運(yùn)算放大器(operationalamplifier)2002、并且通過(guò)頻率限制用的濾波器2003供給到控制器2004??刂破?004根據(jù)接收信號(hào),控制在圖22中省略圖示的發(fā)送電路。
從內(nèi)置電池2005對(duì)運(yùn)算放大器2002、濾波器2003和控制器2004供給電源電壓。并且,運(yùn)算放大器2002、濾波器2003、控制器2004和內(nèi)置電池2005連接到主動(dòng)式觸控筆2000的電路接地端。該主動(dòng)式觸控筆2000的電路接地端還連接到具有導(dǎo)電性的框體,變成對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行放大的運(yùn)算放大器2002的基準(zhǔn)電位。
在該情況下,在電子設(shè)備1000與天線2001之間,經(jīng)由耦合電容ct而靜電耦合。另外,在主動(dòng)式觸控筆2000由使用者抓持并在電子設(shè)備1000的位置檢測(cè)傳感器上使用的狀態(tài)下,在主動(dòng)式觸控筆2000的電路接地端與電子設(shè)備1000的位置檢測(cè)傳感器之間,變成經(jīng)由以電容ch和電阻rh來(lái)等價(jià)表示的人體而靜電耦合的狀態(tài)。
并且,在電子設(shè)備1000和天線2001之間的耦合電容ct與電子設(shè)備1000和主動(dòng)式觸控筆2000的電路接地端之間的耦合電容ch之差小的情況下,來(lái)自電子設(shè)備1000的信號(hào)通過(guò)人體而蔓延至主動(dòng)式觸控筆2000。運(yùn)算放大器2002檢測(cè)主動(dòng)式觸控筆2000的電路接地端與天線2001之間的差動(dòng)信號(hào),由于從該電子設(shè)備1000蔓延的信號(hào),主動(dòng)式觸控筆2000的接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度變小。根據(jù)情況,來(lái)自電子設(shè)備1000的信號(hào)的波形的相位也有時(shí)在主動(dòng)式觸控筆2000內(nèi)部反轉(zhuǎn)。
在圖23中,示出耦合電容ct與天線2001的耦合點(diǎn)pa(參照?qǐng)D23(a))、主動(dòng)式觸控筆2000的電路接地端與耦合電容ch的耦合點(diǎn)pb(圖23(b))以及運(yùn)算放大器2002的輸出端pc(參照?qǐng)D23(c))各處的信號(hào)強(qiáng)度的例子。如該圖23所示,運(yùn)算放大器2002的輸出端pc(參照?qǐng)D23(c))的信號(hào)強(qiáng)度根據(jù)耦合電容ct與耦合電容ch的大小關(guān)系而變小或者反轉(zhuǎn)。
即,在耦合電容ct大于耦合電容ch(ct>ch)時(shí),在圖23(a)、(b)、(c)中,如左側(cè)所示,運(yùn)算放大器2002的輸出端pc的信號(hào)強(qiáng)度變小。另外,在耦合電容ct與耦合電容ch相等(ct=ch)時(shí),在圖23(a)、(b)、(c)中,如中央所示,運(yùn)算放大器2002的輸出端pc的信號(hào)強(qiáng)度變?yōu)榱?。進(jìn)一步地,在耦合電容ct小于耦合電容ch(ct<ch)時(shí),在圖23(a)、(b)、(c)中,如右側(cè)所示,運(yùn)算放大器2002的輸出端pc的信號(hào)強(qiáng)度變小,并且信號(hào)變成反轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
此外,在圖22所示的例子中,在主動(dòng)式觸控筆2000中,框體由導(dǎo)體構(gòu)成,以使得該框體成為電路接地端的方式示出,但框體不需要由導(dǎo)體構(gòu)成。即,當(dāng)在主動(dòng)式觸控筆2000內(nèi)的印刷電路板處形成有接地導(dǎo)體的情況下,由于使用者的人體與印刷電路板的接地導(dǎo)體進(jìn)行電容耦合,從而也會(huì)產(chǎn)生與上述相同的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于解決以上的問(wèn)題點(diǎn)。
為了解決上述課題,本發(fā)明提供一種觸摸面板,具有與位置檢測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)地配置的多個(gè)導(dǎo)體,能夠檢測(cè)使用者抓持的主動(dòng)式觸控筆所指示的位置以及由抓持所述主動(dòng)式觸控筆的所述使用者的手進(jìn)行的觸摸,所述觸摸面板的特征在于,具備:
信號(hào)發(fā)送電路,針對(duì)構(gòu)成為能夠通過(guò)與所述觸摸面板之間的靜電耦合而接收從所述觸摸面板發(fā)送的信號(hào)的所述主動(dòng)式觸控筆,通過(guò)所述靜電耦合而發(fā)送信號(hào);
主動(dòng)式觸控筆指示位置檢測(cè)電路,通過(guò)與所述主動(dòng)式觸控筆之間的靜電耦合而檢測(cè)所述主動(dòng)式觸控筆所指示的位置;
觸摸檢測(cè)電路,檢測(cè)被所述使用者的手觸摸到的情況;以及
耦接控制電路,與所述觸摸檢測(cè)電路的觸摸檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)地,進(jìn)行使配置于所述觸摸面板并且與由所述觸摸檢測(cè)電路檢測(cè)到觸摸的所述使用者的手進(jìn)行靜電耦合的導(dǎo)體向所述觸摸面板的接地端耦接的耦接控制。
在上述結(jié)構(gòu)的發(fā)明的觸摸面板中,當(dāng)使用者抓持主動(dòng)式觸控筆并拿來(lái)到觸摸面板上時(shí),檢測(cè)到使用者的手觸摸到觸摸面板,被檢測(cè)到該觸摸的與使用者的手進(jìn)行靜電耦合的導(dǎo)體耦接到觸摸面板的接地端(電路接地端)。于是,耦接到觸摸面板的接地端(電路接地端)的導(dǎo)體通過(guò)使用者的人體而耦接到外部接地端。
因此,在觸摸面板的接地端(電路接地端)未連接到外部接地端時(shí),也變成觸摸面板的接地端(電路接地端)通過(guò)觸摸到觸摸面板的人體(手)而連接到外部接地端的狀態(tài),發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆的信號(hào)的強(qiáng)度不降低。
另外,觸摸面板的接地端(電路接地端)連接到外部接地端,從而與連接于外部接地端的人體的手高強(qiáng)度地耦合。因此,能夠使通過(guò)抓持主動(dòng)式觸控筆的人體的手而蔓延至主動(dòng)式觸控筆的來(lái)自觸摸面板的信號(hào)流到外部接地端,從而進(jìn)行抑制。因此,能夠減輕或者防止由主動(dòng)式觸控筆接收到的信號(hào)的強(qiáng)度降低或者反轉(zhuǎn)的情況。
根據(jù)本發(fā)明,在觸摸面板的接地端(電路接地端)未連接到外部接地端時(shí),也變成觸摸面板的接地端(電路接地端)通過(guò)觸摸到觸摸面板的人體(手)而連接到外部接地端的狀態(tài),能夠減輕或者防止發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆的信號(hào)的強(qiáng)度降低、信號(hào)反轉(zhuǎn)的情況。
另外,觸摸面板的接地端(電路接地端)連接到外部接地端,從而與連接于外部接地端的人體的手高強(qiáng)度地耦合,所以,能夠使通過(guò)人體的手而蔓延至主動(dòng)式觸控筆的來(lái)自觸摸面板的信號(hào)流到外部接地端,從而進(jìn)行抑制,能夠減輕或者防止由主動(dòng)式觸控筆接收到的信號(hào)的強(qiáng)度降低或者反轉(zhuǎn)的情況。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的圖。
圖2是示出本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖3是示出本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的一部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是示出本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的一部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的動(dòng)作的圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的動(dòng)作的圖。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式中的傳感器上的觸摸檢測(cè)狀態(tài)的圖。
圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的效果的圖。
圖9是示出用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的處理動(dòng)作例的流程圖的一部分的圖。
圖10是示出用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式的處理動(dòng)作例的流程圖的一部分的圖。
圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的其他實(shí)施方式的圖。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的其他實(shí)施方式的圖。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的其他實(shí)施方式的圖。
圖14是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的其他實(shí)施方式的圖。
圖15是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的其他實(shí)施方式的圖。
圖16是用于說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的其他實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖17是用于說(shuō)明與本發(fā)明的觸摸面板一起使用的主動(dòng)式觸控筆的例子的圖。
圖18是用于說(shuō)明從觸摸面板將發(fā)送信號(hào)通過(guò)靜電耦合發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆時(shí)的狀態(tài)的圖。
圖19是用于說(shuō)明圖18的狀態(tài)的圖。
圖20是用于說(shuō)明從觸摸面板將發(fā)送信號(hào)通過(guò)靜電耦合發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆時(shí)的狀態(tài)的圖。
圖21是用于說(shuō)明圖20的狀態(tài)的圖。
圖22是用于說(shuō)明從觸摸面板將發(fā)送信號(hào)通過(guò)靜電耦合發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆時(shí)的狀態(tài)的圖。
圖23是用于說(shuō)明圖22的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,說(shuō)明本發(fā)明的觸摸面板的實(shí)施方式。此外,以下說(shuō)明的觸摸面板的實(shí)施方式包括本發(fā)明的信號(hào)處理裝置以及電路接地端與外部接地端的耦接方法的實(shí)施方式。作為該情況下的外部接地端,通常設(shè)為地球大地電位,但只要是穩(wěn)定的固定電位,則不限于地球大地電位。
圖1示出應(yīng)用本發(fā)明的信號(hào)處理裝置以及電路接地端與外部接地端的耦接方法的一個(gè)實(shí)施方式而構(gòu)成的、具備本實(shí)施方式的觸摸面板1的電子設(shè)備2的一個(gè)例子。圖1所示的例子的電子設(shè)備2是具備例如lcd(liquidcrystaldisplay,液晶顯示器)等顯示裝置的顯示畫面2d的、例如平板型個(gè)人計(jì)算機(jī)、被稱為智能手機(jī)的移動(dòng)電話終端等便攜設(shè)備,在顯示畫面2d的前表面部,配設(shè)有構(gòu)成觸摸面板1的傳感器(位置檢測(cè)傳感器)10。并且,該電子設(shè)備2在該例子中,設(shè)為作為電源而使用電池(省略圖示)。
當(dāng)在配設(shè)于電子設(shè)備2的顯示畫面2d的前表面部的傳感器10上通過(guò)指示體進(jìn)行了位置指示操作時(shí),觸摸面板1能夠檢測(cè)通過(guò)指示體指示的位置,通過(guò)電子設(shè)備2所具備的微型計(jì)算機(jī)實(shí)施與操作位置相應(yīng)的顯示處理。在該例子中,觸摸面板1構(gòu)成為:作為指示體,能夠檢測(cè)使用者的手、手指3以及作為送出發(fā)送信號(hào)的主動(dòng)式靜電筆的主動(dòng)式觸控筆4這兩者。
[觸摸面板1的結(jié)構(gòu)例]
接下來(lái),說(shuō)明本實(shí)施方式的觸摸面板1的結(jié)構(gòu)例。圖2是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的觸摸面板1的概略結(jié)構(gòu)例的圖。該例的觸摸面板1具備所謂的交叉點(diǎn)構(gòu)成的傳感器10,構(gòu)成為能夠檢測(cè)由手、手指3等指示體進(jìn)行的靜電觸摸(以下,僅稱為觸摸)、并且能夠檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的位置(以下,稱為筆指示位置)。
傳感器10在該例子中,從下層側(cè)起依次層疊第1導(dǎo)體群11、絕緣層(省略圖示)、第2導(dǎo)體群12而形成。在第1導(dǎo)體群11中,相互離開(kāi)規(guī)定間隔地并排配置有在第1方向、例如橫向(x軸方向)上延伸的第1導(dǎo)體11y1、11y2、…、11ym(m為1以上的整數(shù))。
另外,在第2導(dǎo)體群12中,在該例子中,相互離開(kāi)規(guī)定間隔地并排配置有在與第1導(dǎo)體11y1、11y2、…、11ym的延伸方向交叉的第2方向即y軸方向上延伸的第2導(dǎo)體12x1、12x2、…、12xn(n為1以上的整數(shù))。
此外,在以下的說(shuō)明中,關(guān)于第1導(dǎo)體11y1、11y2、…、11ym,在不需要區(qū)分各個(gè)導(dǎo)體時(shí),將該導(dǎo)體稱為第1導(dǎo)體11y。同樣地,關(guān)于第2導(dǎo)體12x1、12x2、…、12xn,在不需要區(qū)分各個(gè)導(dǎo)體時(shí),將該導(dǎo)體稱為第2導(dǎo)體12x。
這樣,在觸摸面板1中,具備在通過(guò)使第1導(dǎo)體群11與第2導(dǎo)體群12交叉而形成的傳感器圖案來(lái)規(guī)定的位置檢測(cè)區(qū)域中檢測(cè)手、手指3、主動(dòng)式觸控筆4等指示體所指示的位置的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的觸摸面板1的傳感器10的位置檢測(cè)區(qū)域與電子設(shè)備2所具備的顯示裝置的顯示畫面2d的畫面尺寸對(duì)應(yīng)地,具備與畫面尺寸同等大小的輸入面10s,通過(guò)具有光透射性的第1導(dǎo)體群11和第2導(dǎo)體群12而形成。
在本實(shí)施方式的觸摸面板1的傳感器10中,構(gòu)成為在檢測(cè)手、手指3的觸摸的情況下,對(duì)在第1方向上配置的第1導(dǎo)體群11供給發(fā)送信號(hào),并且從在第2方向上配置的第2導(dǎo)體群12接收信號(hào)。另外,構(gòu)成為在檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的指示位置的情況下,接收分別來(lái)自第1導(dǎo)體群11和第2導(dǎo)體群12的信號(hào)。此外,關(guān)于交叉點(diǎn)型靜電電容方式的位置檢測(cè)裝置的原理等,在本申請(qǐng)的發(fā)明者的發(fā)明所涉及的申請(qǐng)的公開(kāi)公報(bào)即日本特開(kāi)2011-3035號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2011-3036號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2012-123599號(hào)公報(bào)等中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施方式的觸摸面板1如圖2所示,通過(guò)構(gòu)成觸摸面板(位置檢測(cè)傳感器)的傳感器10以及與該傳感器10連接的信號(hào)處理電路20而構(gòu)成。信號(hào)處理電路20包括被設(shè)成與傳感器10的輸入輸出接口的y復(fù)用器(multiplexer)21y和x復(fù)用器(multiplexer)21x、指令生成電路22、觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23、觸摸檢測(cè)電路24、筆指示檢測(cè)電路25、y接地端選擇器26y和x接地端選擇器26x以及控制電路27。
y復(fù)用器21y設(shè)置于第1導(dǎo)體群11與指令生成電路22、觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23以及筆指示檢測(cè)電路25之間,通過(guò)控制電路27的控制,對(duì)構(gòu)成第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y中的各第1導(dǎo)體11y與指令生成電路22、觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23以及筆指示檢測(cè)電路25的連接進(jìn)行切換。
x復(fù)用器12x設(shè)置于第2導(dǎo)體群12與觸摸檢測(cè)電路24以及筆指示檢測(cè)電路25之間,通過(guò)控制電路27的控制,對(duì)構(gòu)成第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x中的各第2導(dǎo)體12x與觸摸檢測(cè)電路24以及筆指示檢測(cè)電路25的連接進(jìn)行切換。
指令生成電路22生成通過(guò)第1導(dǎo)體群11而發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆4的指令信號(hào),并供給到y(tǒng)復(fù)用器21y。作為指令信號(hào),包括針對(duì)主動(dòng)式觸控筆4設(shè)定該主動(dòng)式觸控筆4所使用的頻率的設(shè)定指令、指示主動(dòng)式觸控筆4中的位置檢測(cè)用信號(hào)、筆壓檢測(cè)信號(hào)的送出定時(shí)的指令等。然后,指令生成電路22接受來(lái)自控制電路27的控制信號(hào),生成與該控制信號(hào)相應(yīng)的指令信號(hào)并送出。在該例子中,來(lái)自指令生成電路22的指令信號(hào)通過(guò)y復(fù)用器21y而供給到第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y。
觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23根據(jù)來(lái)自控制電路27的控制信號(hào)而生成觸摸檢測(cè)用信號(hào),并供給到y(tǒng)復(fù)用器21y。作為觸摸檢測(cè)用信號(hào),在該例子中,使用由例如阿達(dá)馬矩陣等正交矩陣構(gòu)成的擴(kuò)頻碼,通過(guò)y復(fù)用器21y而供給到第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y。
觸摸檢測(cè)電路24具有檢測(cè)傳感器10處的手、手指3的位置的功能。即,使多個(gè)第1導(dǎo)體11y與多個(gè)第2導(dǎo)體12x交叉而形成的傳感器圖案的各個(gè)交點(diǎn)(交叉點(diǎn))處的第1導(dǎo)體11y與第2導(dǎo)體12x之間的靜電電容在由手、手指3進(jìn)行了觸摸指示的位置處變化,所以通過(guò)檢測(cè)該靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)傳感器10上的觸摸的位置。
在本實(shí)施方式中,將來(lái)自觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23的發(fā)送信號(hào)(在該例子中,擴(kuò)頻碼)供給到第1導(dǎo)體群11,經(jīng)由第1導(dǎo)體11y與第2導(dǎo)體12x之間的靜電電容(互電容)從第2導(dǎo)體12x得到接收信號(hào)。觸摸檢測(cè)電路24在被手、手指3觸摸到的交叉點(diǎn)位置處,由于通過(guò)人體而連接到外部接地端,所以靜電電容(互電容)發(fā)生變化,據(jù)此探測(cè)到來(lái)自該位置的第2導(dǎo)體12x的接收信號(hào)的電平(擴(kuò)頻碼的相關(guān)電平)發(fā)生變化,從而檢測(cè)觸摸位置。在觸摸檢測(cè)電路24中,為了根據(jù)接收信號(hào)檢測(cè)擴(kuò)頻碼的相關(guān)電平,被供給與從觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23供給到第1導(dǎo)體群11y的發(fā)送信號(hào)(擴(kuò)頻碼)對(duì)應(yīng)的信號(hào)(相關(guān)運(yùn)算用擴(kuò)頻碼)。然后,觸摸檢測(cè)電路24將檢測(cè)到的觸摸位置的檢測(cè)結(jié)果供給到控制電路27。
筆指示檢測(cè)電路25檢測(cè)傳感器10上的由主動(dòng)式觸控筆4指示的指示位置。主動(dòng)式觸控筆4如后面所述,在內(nèi)部具備發(fā)信電路4s(參照?qǐng)D1),從筆尖的電極送出來(lái)自該發(fā)信電路4s的信號(hào)。此外,發(fā)信電路4s既可以由振蕩器構(gòu)成,也可以是產(chǎn)生調(diào)制在振蕩器中產(chǎn)生的振蕩信號(hào)而得到的信號(hào)的電路。筆指示檢測(cè)電路25不僅從傳感器10的第2導(dǎo)體群12,還從第1導(dǎo)體群11接收來(lái)自該主動(dòng)式觸控筆4的信號(hào)。此外,該例的主動(dòng)式觸控筆4將筆尖的電極作為天線而接收來(lái)自觸摸面板1的發(fā)送信號(hào)。
筆指示檢測(cè)電路25關(guān)于構(gòu)成第1導(dǎo)體群11和第2導(dǎo)體群12的各個(gè)第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x,檢查來(lái)自主動(dòng)式觸控筆4的信號(hào)的接收信號(hào)的電平,檢測(cè)該接收信號(hào)變成高電平的第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x,檢測(cè)主動(dòng)式觸控筆4所指示的位置。然后,筆指示檢測(cè)電路25將關(guān)于主動(dòng)式觸控筆4所指示的位置的檢測(cè)結(jié)果供給到控制電路27。
y接地端選擇器26y在該例子中,設(shè)置于第1導(dǎo)體群11與y復(fù)用器21y之間,通過(guò)控制電路27的控制來(lái)對(duì)第1導(dǎo)體群11的各個(gè)第1導(dǎo)體11y與觸摸面板1的電路接地端的耦接進(jìn)行控制。
此處,導(dǎo)體與電路接地端的耦接不限于將各個(gè)導(dǎo)體與電路接地端直接連接的情況,還包括經(jīng)由電阻、電容將導(dǎo)體與電路接地端連接的情況。
圖3示出該y接地端選擇器26y的結(jié)構(gòu)例。即,構(gòu)成第1導(dǎo)體群11的第1導(dǎo)體11y1、…、11ym-1、11ym分別連接到y(tǒng)復(fù)用器21y,并且分別通過(guò)開(kāi)關(guān)電路26y1、…、26ym-1、26ym,在該例子中,直接連接到觸摸面板1的電路接地端sg。并且,通過(guò)來(lái)自控制電路27的控制信號(hào)對(duì)開(kāi)關(guān)電路26y1、…、26ym-1、26ym各自的接通、斷開(kāi)進(jìn)行切換控制。
圖4示出x接地端選擇器26x的結(jié)構(gòu)例。x接地端選擇器26x在該例子中,設(shè)置于第2導(dǎo)體群12與x復(fù)用器21x之間,通過(guò)控制電路27的控制來(lái)對(duì)第2導(dǎo)體群12的各個(gè)第2導(dǎo)體12x與觸摸面板1的電路接地端sg的耦接進(jìn)行控制。即,構(gòu)成第2導(dǎo)體群12的第2導(dǎo)體12x1、12x2、…、12xn分別連接到x復(fù)用器21x,并且分別通過(guò)開(kāi)關(guān)電路26x1、26x2、…、26xn,在該例子中,直接連接到觸摸面板1的電路接地端sg。并且,通過(guò)來(lái)自控制電路27的控制信號(hào)對(duì)開(kāi)關(guān)電路26x1、26x2、…、26xn各自的接通、斷開(kāi)進(jìn)行切換控制。
控制電路27用于控制觸摸面板1的整體的動(dòng)作,在該例子中,由mpu(microprocessorunit,微處理器單元)構(gòu)成,具備控制導(dǎo)體與電路接地端的耦接的耦接控制電路的功能。
本實(shí)施方式的觸摸面板1構(gòu)成為控制成以時(shí)分的方式進(jìn)行對(duì)主動(dòng)式觸控筆4的上行傳輸(發(fā)送)和下行傳輸(接收)、并且以時(shí)分的方式進(jìn)行手、手指3的觸摸檢測(cè)和由主動(dòng)式觸控筆4指示的指示位置的檢測(cè)??刂齐娐?7管理該時(shí)分處理。
即,在本實(shí)施方式的觸摸面板1中,如圖5所示,以時(shí)分的方式交替地執(zhí)行上行傳輸?shù)钠陂g和下行傳輸?shù)钠陂g。并且,上行傳輸?shù)钠陂g是對(duì)主動(dòng)式觸控筆4發(fā)送來(lái)自指令生成電路22的指令信號(hào)的指令發(fā)送期間。另外,關(guān)于下行傳輸?shù)钠陂g,作為位置檢測(cè)期間,其前半部是檢測(cè)由手、手指3對(duì)觸摸面板1的觸摸的觸摸檢測(cè)期間,其后半部是檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的指示位置的筆指示檢測(cè)期間。
控制電路27在上行傳輸期間的指令發(fā)送期間中,將y復(fù)用器21y控制成將來(lái)自指令生成電路22的指令信號(hào)通過(guò)y接地端選擇器26y而分別供給到第1導(dǎo)體群11y的多個(gè)導(dǎo)體11y的狀態(tài)。此時(shí),控制電路27控制成使觸摸檢測(cè)電路24和筆指示檢測(cè)電路25變成非動(dòng)作狀態(tài)。
另外,控制電路27在下行傳輸期間的位置檢測(cè)期間的前半部的觸摸檢測(cè)期間中,將y復(fù)用器21y控制成將來(lái)自觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23的觸摸檢測(cè)用信號(hào)(在該例子中,擴(kuò)頻碼)通過(guò)y接地端選擇器26y而分別供給到第1導(dǎo)體群11的第1導(dǎo)體11y的狀態(tài)。然后,在該觸摸檢測(cè)期間中,控制電路27將x復(fù)用器21x控制成將在第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x中分別得到的接收信號(hào)供給到觸摸檢測(cè)電路24的狀態(tài)。此時(shí),控制電路27控制成使指令生成電路22和筆指示檢測(cè)電路25變成非動(dòng)作狀態(tài)。
在該觸摸檢測(cè)期間中,從第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y向第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x,通過(guò)它們之間的靜電耦合傳送來(lái)自觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23的觸摸檢測(cè)用信號(hào)(在該例子中,擴(kuò)頻碼)。
在觸摸檢測(cè)電路24中,通過(guò)對(duì)從x復(fù)用器21x輸出的在第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x中分別得到的所接收到的上述觸摸檢測(cè)用信號(hào)(在該例子中,擴(kuò)頻碼)、與來(lái)自觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23的位置檢測(cè)用信號(hào)(在該例子中,相關(guān)運(yùn)算用擴(kuò)頻碼)的相關(guān)度進(jìn)行運(yùn)算,檢測(cè)被手、手指3觸摸而作為發(fā)送信號(hào)的觸摸檢測(cè)用信號(hào)降低的交叉點(diǎn),從而檢測(cè)手、手指3的觸摸位置。
此外,在該觸摸檢測(cè)期間中,既可以僅進(jìn)行1次基于觸摸檢測(cè)用信號(hào)的觸摸檢測(cè),也可以重復(fù)多次地進(jìn)行。
另外,控制電路27在下行傳輸期間的位置檢測(cè)期間的后半部的筆指示檢測(cè)期間中,將y復(fù)用器21y控制成將在第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y中分別得到的信號(hào)供給到筆指示檢測(cè)電路25的狀態(tài),并且將x復(fù)用器21x控制成將在第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x中分別得到的接收信號(hào)供給到筆指示檢測(cè)電路25的狀態(tài)。此時(shí),控制電路27控制成使指令生成電路22、觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23和觸摸檢測(cè)電路24變成非動(dòng)作狀態(tài)。
在該筆指示檢測(cè)期間中,分別在第1導(dǎo)體群11和第2導(dǎo)體群12中檢測(cè)從主動(dòng)式觸控筆4發(fā)送的位置檢測(cè)用信號(hào)。即,在筆指示檢測(cè)電路25中,首先,檢測(cè)從y復(fù)用器21y輸出的在第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y中分別得到的、來(lái)自主動(dòng)式觸控筆4的接收信號(hào)的電平,檢測(cè)其接收電平大于規(guī)定值的多個(gè)第1導(dǎo)體11y,從這些多個(gè)第1導(dǎo)體11y中檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的傳感器10上的y方向位置。
另外,筆指示檢測(cè)電路25檢測(cè)從x復(fù)用器21x輸出的在第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x中分別得到的、來(lái)自主動(dòng)式觸控筆4的位置檢測(cè)用信號(hào)的接收信號(hào)的電平,檢測(cè)其接收電平大于規(guī)定值的多個(gè)第2導(dǎo)體12x,從這些多個(gè)第2導(dǎo)體12x中檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的傳感器10上的x方向位置。
然后,筆指示檢測(cè)電路25從檢測(cè)到的y方向位置和x方向位置中,檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的傳感器10上的坐標(biāo)位置。
然后,在本實(shí)施方式中,控制電路27在觸摸檢測(cè)期間,在檢測(cè)到觸摸面板1上的手、手指3的觸摸時(shí),在其后的指令發(fā)送期間中,以使該觸摸位置所包括的第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x中的至少1根導(dǎo)體與電路接地端sg耦接的方式,對(duì)y接地端選擇器26y的開(kāi)關(guān)電路26y1~26ym、x接地端選擇器26x的開(kāi)關(guān)電路26x1~26xn進(jìn)行切換控制。
即,在使用者抓持主動(dòng)式觸控筆4并且例如如圖6所示地在傳感器10的輸入面10s上通過(guò)主動(dòng)式觸控筆4進(jìn)行位置指示的情況下,變成使用者的手3h的手掌的一部分觸摸到輸入面10s的狀態(tài)的情況較多。觸摸面板1的觸摸檢測(cè)電路24在觸摸檢測(cè)期間中,在傳感器10上,將該使用者的手3h的手掌的一部分的觸摸位置檢測(cè)為例如在圖7中附加斜線而示出的區(qū)域ah,將該觸摸檢測(cè)結(jié)果的信息通知給控制電路27。
控制電路27根據(jù)來(lái)自該觸摸檢測(cè)電路24的觸摸檢測(cè)結(jié)果的信息,在其后的指令發(fā)送期間中,控制y接地端選擇器26y和/或x接地端選擇器26x,以將區(qū)域ah內(nèi)的、被認(rèn)為更高強(qiáng)度地觸摸到傳感器10的輸入面10s的例如區(qū)域ah的中央位置的第1導(dǎo)體11y4和第2導(dǎo)體12xn-7耦接到電路接地端sg。即,控制電路27在該例子中控制成:判定檢測(cè)出的觸摸位置的區(qū)域,根據(jù)該判定出的觸摸位置的區(qū)域,確定與使用者的手、手指進(jìn)行靜電耦合并且能夠通過(guò)人體更高強(qiáng)度地耦接到外部接地端的導(dǎo)體,將該確定出的導(dǎo)體耦接到電路接地端sg。
這樣,與在觸摸檢測(cè)期間中檢測(cè)出的、觸摸面板1上的手、手指3的觸摸位置對(duì)應(yīng)的規(guī)定數(shù)量的導(dǎo)體在其后的指令發(fā)送期間中,耦接到電路接地端sg,所以如圖8所示,觸摸面板1的電路接地端側(cè)通過(guò)以電阻rh和電容ch等價(jià)表示的人體5而耦接到外部接地端eg。因此,從觸摸面板1在上行傳輸?shù)闹噶畎l(fā)送期間發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆4的指令信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度能夠不降低地發(fā)送。
然后,通過(guò)將觸摸面板1的電路接地端sg耦接到外部接地端eg,從而與耦接到外部接地端的人體5高強(qiáng)度地耦合,所以,能夠使通過(guò)人體的手而蔓延至主動(dòng)式觸控筆4的來(lái)自觸摸面板的信號(hào)流到外部接地端eg,能夠減輕或者防止由主動(dòng)式觸控筆4接收到的指令信號(hào)的強(qiáng)度降低或者反轉(zhuǎn)的情況。
此外,在上述例子中,在指令發(fā)送期間中,將該觸摸位置所包括的第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x中的分別各1根耦接到電路接地端sg。但是,耦接的導(dǎo)體數(shù)量不限于此,既可以使檢測(cè)到的觸摸位置所包括的第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x中的全部導(dǎo)體與電路接地端耦接,也可以使一部分的多根導(dǎo)體與電路接地端耦接。在將一部分的多根導(dǎo)體與電路接地端耦接的情況下,控制電路27也與上述同樣地,根據(jù)檢測(cè)到的觸摸區(qū)域的圖案,確定與電路接地端sg耦接的多個(gè)導(dǎo)體。
另外,第1導(dǎo)體11y在指令發(fā)送期間中,用于指令信號(hào)的發(fā)送,但耦接于電路接地端sg的第1導(dǎo)體11y難以將發(fā)送信號(hào)送出到外部。因此,第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y也可以不用于向電路接地端sg進(jìn)行耦接,而是構(gòu)成為僅將第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x用于向電路接地端sg進(jìn)行耦接。
[觸摸面板1的控制電路27的動(dòng)作的流程的例子]
參照?qǐng)D9和圖10的流程圖,在下面說(shuō)明本實(shí)施方式的觸摸面板1的控制電路27的動(dòng)作的流程的例子。
控制電路27判別是否為位置檢測(cè)期間(步驟s101),在判別為是位置檢測(cè)期間時(shí),判別是否為觸摸檢測(cè)期間(步驟s102)。當(dāng)在該步驟s102中判別為是觸摸檢測(cè)期間時(shí),控制電路27如上所述,控制成對(duì)第1導(dǎo)體群11的多個(gè)第1導(dǎo)體11y供給來(lái)自觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23的觸摸檢測(cè)用信號(hào),并且從第2導(dǎo)體群12的多個(gè)第2導(dǎo)體12x中的各第2導(dǎo)體12x接收觸摸檢測(cè)用信號(hào)的接收信號(hào),運(yùn)算兩者的相關(guān)度,從而檢測(cè)手、手指3的觸摸(步驟s103)。
然后,控制電路27在步驟s103中的觸摸檢測(cè)之后,判別是否檢測(cè)到手、手指的觸摸(步驟s104),在判別為未檢測(cè)到手、手指3的觸摸時(shí),使處理返回到步驟s102,重復(fù)進(jìn)行該步驟s102之后的處理。
另外,當(dāng)在步驟s104中判別為檢測(cè)到手、手指3的觸摸時(shí),控制電路27檢測(cè)傳感器10上的觸摸位置(觸摸區(qū)域),將其傳送到電子設(shè)備的主計(jì)算機(jī),并且將該觸摸位置的第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x的1根、多條或者全部確定為在指令發(fā)送期間耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體,并將其存儲(chǔ)到緩沖存儲(chǔ)器中(步驟s105)。接著該步驟s105,控制電路27使處理返回到步驟s102,重復(fù)進(jìn)行該步驟s102之后的處理。
另外,當(dāng)在步驟s102中判別為不是觸摸檢測(cè)期間(或者觸摸檢測(cè)期間結(jié)束)時(shí),控制電路27判別是否為筆指示檢測(cè)期間(步驟s106)。當(dāng)在該步驟s106中判別為是筆指示檢測(cè)期間時(shí),控制電路27如上所述,控制成將第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x的全部作為接收導(dǎo)體來(lái)接收來(lái)自主動(dòng)式觸控筆4的位置檢測(cè)用信號(hào),據(jù)此檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的傳感器10上的位置(步驟s107)。
然后,控制電路27將傳感器10上的筆指示位置的檢測(cè)結(jié)果傳送到電子設(shè)備的主計(jì)算機(jī)(步驟s108)。接著該步驟s108,控制電路27使處理返回到步驟s106,重復(fù)進(jìn)行該步驟s106之后的處理。然后,當(dāng)在步驟s106中判別為不是筆指示檢測(cè)期間(或者筆指示檢測(cè)期間結(jié)束)時(shí),控制電路27使處理返回到步驟s101,重復(fù)進(jìn)行該步驟s101之后的處理。
當(dāng)在步驟s101中判別為不是位置檢測(cè)期間(或者位置檢測(cè)期間結(jié)束)時(shí),控制電路27判別是否為指令發(fā)送期間(圖10的步驟s111)。當(dāng)在步驟s111中判別為不是指令發(fā)送期間(或者指令發(fā)送期間結(jié)束)時(shí),控制電路27使處理返回到步驟s101,重復(fù)進(jìn)行該步驟s101之后的處理。
當(dāng)在步驟s111中判別為是指令發(fā)送期間時(shí),控制電路27判別在觸摸檢測(cè)期間中是否存儲(chǔ)有耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體(步驟s112)。當(dāng)在該步驟s112中判別為存儲(chǔ)有耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體時(shí),控制電路27控制y接地端選擇器26y和/或x接地端選擇器26x,以將該存儲(chǔ)的導(dǎo)體耦接到電路接地端sg(步驟s113)。
然后,控制電路27控制成從第1導(dǎo)體群11的多個(gè)導(dǎo)體11y發(fā)送指令信號(hào)(步驟s114)。當(dāng)在步驟s112中判別為未存儲(chǔ)有耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體時(shí),控制電路27前進(jìn)到步驟s114,控制成從第1導(dǎo)體群11的多個(gè)導(dǎo)體11y發(fā)送指令信號(hào)。
并且,控制電路27接著該步驟s114,返回到步驟s111,重復(fù)進(jìn)行該步驟s111之后的處理。
[上述實(shí)施方式的變形例]
在上述實(shí)施方式中,在觸摸面板1中,將向主動(dòng)式觸控筆4的指令發(fā)送處理、觸摸檢測(cè)處理和筆指示檢測(cè)處理設(shè)為時(shí)分處理,但不限于時(shí)分處理,作為基于使在各個(gè)處理中使用的頻率不同的頻率復(fù)用處理、使用擴(kuò)頻碼的復(fù)用處理,也可以設(shè)為同時(shí)并行處理。另外,根據(jù)需要,也可以并用時(shí)分處理和頻率復(fù)用處理、使用擴(kuò)頻碼的復(fù)用處理。
在該情況下,在考慮例如基于頻率復(fù)用處理的同時(shí)并行處理的情況下,如圖11所示,能夠使用頻率不同的多個(gè)信號(hào)。例如,對(duì)指令信號(hào)分配頻率f1,對(duì)觸摸檢測(cè)用信號(hào)分配頻率f2(≠f1),對(duì)筆指示檢測(cè)用信號(hào)分配頻率f3(≠f1≠f2)。
并且,針對(duì)主動(dòng)式觸控筆4的接收電路的運(yùn)算放大器的輸出信號(hào),設(shè)置用于提取以頻率f1為中心的頻帶分量的帶通濾波器。另外,在觸摸面板1的觸摸檢測(cè)電路24的接收信號(hào)的輸入側(cè),設(shè)置用于提取以頻率f2為中心的頻帶分量的帶通濾波器,另外,在筆指示檢測(cè)電路25的接收信號(hào)的輸入側(cè),設(shè)置用于提取以頻率f3為中心的頻帶分量的帶通濾波器。
在這樣通過(guò)頻率復(fù)用處理、使用擴(kuò)頻碼的復(fù)用處理來(lái)同時(shí)并行地執(zhí)行指令信號(hào)發(fā)送處理和筆指示檢測(cè)處理的情況下,并行地進(jìn)行指令信號(hào)的發(fā)送處理以及檢測(cè)由主動(dòng)式觸控筆4指示的位置的處理,所以,在選定耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體時(shí),需要考慮盡可能避免對(duì)筆指示檢測(cè)處理造成影響。
即,在通過(guò)觸摸檢測(cè)處理例如如圖7所示地檢測(cè)到手的手掌的觸摸區(qū)域ah時(shí),例如當(dāng)在筆指示檢測(cè)處理中檢測(cè)到的筆指示位置是圖7中的位置ps時(shí),該位置ps的位置的附近的第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x與通過(guò)區(qū)域ah的第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x不同。因此,在該情況下,即使使通過(guò)區(qū)域ah的第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x中的某個(gè)耦接到電路接地端,對(duì)筆指示檢測(cè)也沒(méi)有影響。
但是,例如當(dāng)在筆指示檢測(cè)處理中檢測(cè)的筆指示位置是圖7中的位置ps1時(shí),該位置ps1的位置的附近的第1導(dǎo)體11y通過(guò)區(qū)域ah,所以當(dāng)使該第1導(dǎo)體11y耦接到電路接地端sg時(shí),難以進(jìn)行筆指示位置的檢測(cè)。因此,在該情況下,不使通過(guò)區(qū)域ah的第1導(dǎo)體11y耦接到電路接地端sg,而使通過(guò)區(qū)域ah的第2導(dǎo)體12x耦接到電路接地端sg。
另外,例如當(dāng)在筆指示檢測(cè)處理中檢測(cè)的筆指示位置是圖7中的位置ps2時(shí),該位置ps2的位置的附近的第2導(dǎo)體12x通過(guò)區(qū)域ah,所以當(dāng)使該第2導(dǎo)體12x耦接到電路接地端sg時(shí),難以進(jìn)行筆指示位置的檢測(cè)。因此,在該情況下,不使通過(guò)區(qū)域ah的第2導(dǎo)體12x耦接到電路接地端sg,而使通過(guò)區(qū)域ah的第1導(dǎo)體11y耦接到電路接地端sg。
即,在通過(guò)頻率復(fù)用、使用擴(kuò)頻碼的復(fù)用處理來(lái)同時(shí)并行地執(zhí)行指令信號(hào)發(fā)送處理和筆指示檢測(cè)處理的情況下,控制電路27在使第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x耦接到電路接地端sg之前,根據(jù)基于觸摸檢測(cè)結(jié)果的觸摸檢測(cè)區(qū)域與基于筆指示檢測(cè)結(jié)果的筆指示檢測(cè)位置的關(guān)系,選定對(duì)筆指示檢測(cè)沒(méi)有影響的導(dǎo)體,根據(jù)該選定,如上所述地決定耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體。
在圖11的例子的頻率復(fù)用處理中,使觸摸檢測(cè)用信號(hào)的頻率與筆指示檢測(cè)用的頻率不同,但在使用靜電耦合的觸摸檢測(cè)處理中的觸摸位置的檢測(cè)以及筆指示位置檢測(cè)處理中的筆指示位置的檢測(cè)中,該位置檢測(cè)的方法不同,所以,關(guān)于觸摸檢測(cè)用信號(hào)的頻率和筆指示檢測(cè)用的頻率,如圖12所示,也能夠使用相同的頻率。
即,觸摸檢測(cè)如圖12(a)所示是檢測(cè)接收到的觸摸檢測(cè)用信號(hào)的接收電平低于規(guī)定的閾值vth1的導(dǎo)體,與此相對(duì)地,筆指示檢測(cè)如圖12(b)所示是檢測(cè)接收到的位置檢測(cè)用信號(hào)的接收電平超過(guò)規(guī)定的閾值vth2的導(dǎo)體。因此,即使是觸摸檢測(cè)用信號(hào)的頻率與筆指示檢測(cè)用的頻率相同的頻率,也能夠分別獨(dú)立地進(jìn)行觸摸檢測(cè)和筆指示檢測(cè)。
因此,如圖13所示,在該情況下,能夠?qū)χ噶钚盘?hào)分配頻率f1,對(duì)觸摸檢測(cè)用信號(hào)和筆指示檢測(cè)用信號(hào)分配頻率f2(≠f1)。
接下來(lái),在以上的實(shí)施方式中,將傳感器10的用于觸摸檢測(cè)和筆指示檢測(cè)的第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x設(shè)為耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體。但是,也可以將耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體設(shè)為與這些用于觸摸檢測(cè)和筆指示檢測(cè)的第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x不同的導(dǎo)體。
圖14是該情況下的一個(gè)例子。即,在圖14的例子的傳感器10a上,在多個(gè)第1導(dǎo)體11y的相鄰第1導(dǎo)體11y之間,形成用于耦接到電路接地端sg的第3導(dǎo)體11yg1~11ygm,并且在多個(gè)第2導(dǎo)體12x的相鄰第2導(dǎo)體12x之間,形成用于耦接到電路接地端sg的第4導(dǎo)體12xg1~12xgn。在該情況下,第3導(dǎo)體11yg1~11ygm和第4導(dǎo)體12xg1~12xgn由具有光透射性的導(dǎo)體形成,這一點(diǎn)與第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x相同。
然后,將第3導(dǎo)體11yg1~11ygm連接到y(tǒng)接地端選擇器26gy,另外,將第4導(dǎo)體12xg1~12xgn連接到x接地端選擇器26gx。y接地端選擇器26gy與圖3所示的y接地端選擇器26y同樣地,能夠構(gòu)成為通過(guò)控制電路27的控制,使第3導(dǎo)體11yg1~11ygm分別通過(guò)開(kāi)關(guān)電路而與電路接地端sg耦接。另外,x接地端選擇器26gx與圖4所示的x接地端選擇器26x同樣地,能夠構(gòu)成為通過(guò)控制電路27的控制,使第4導(dǎo)體12xg1~12xgn分別通過(guò)開(kāi)關(guān)電路而耦接到電路接地端sg。
在該情況下,控制電路27掌握第3導(dǎo)體11yg1~11ygm中的各導(dǎo)體與第1導(dǎo)體11y1~11ym中的各導(dǎo)體的位置關(guān)系,并且掌握第4導(dǎo)體12xg1~12xgn中的各導(dǎo)體與第2導(dǎo)體12x1~12xn中的各導(dǎo)體的位置關(guān)系。因此,控制電路27能夠檢測(cè)與被檢測(cè)到使用者的手、手指3的觸摸的第1導(dǎo)體11y、第2導(dǎo)體12x接近的第3導(dǎo)體11yg、第4導(dǎo)體12xg,能夠?qū)⑺鼈冞x定為用于與電路接地端sg耦接的導(dǎo)體。此外,在本說(shuō)明書的說(shuō)明中,在不需要區(qū)分第3導(dǎo)體11yg1~11ygm中的各導(dǎo)體時(shí),記載為第3導(dǎo)體11yg,另外,在不需要區(qū)分第4導(dǎo)體12xg1~12xgn中的各導(dǎo)體時(shí),記載為第4導(dǎo)體12xg。
在該圖14的例子中,控制電路27控制成使與進(jìn)行了觸摸檢測(cè)的位置(區(qū)域)所包括的第1導(dǎo)體11y和/或第2導(dǎo)體12x相鄰的第3導(dǎo)體11yg和/或第4導(dǎo)體12xg耦接到電路接地端。
因此,在該圖14的例子的觸摸面板中,也與上述實(shí)施方式的觸摸面板同樣地,能夠抑制發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆4的信號(hào)的強(qiáng)度的降低,并且能夠抑制主動(dòng)式觸控筆4處的接收信號(hào)的強(qiáng)度的降低、反轉(zhuǎn)。
并且,根據(jù)該圖14的例子,耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體是在傳感器10a中不用于指令發(fā)送、觸摸位置、筆指示位置檢測(cè)的第3導(dǎo)體11yg和/或第4導(dǎo)體12xg。因此,根據(jù)該圖14的例子的觸摸面板1,具有以下這樣的效果:完全無(wú)論指令發(fā)送、觸摸位置、筆指示位置檢測(cè)的處理如何,都能夠?qū)鞲衅?0a上的觸摸位置的導(dǎo)體耦接到電路接地端sg。
在以上說(shuō)明的圖14的例子中,用于耦接到電路接地端sg的第3導(dǎo)體11yg和第4導(dǎo)體12xg形成于與第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x相同的傳感器基板上。因此,在相鄰的第1導(dǎo)體11y之間以及相鄰的第2導(dǎo)體12x之間,需要形成第3導(dǎo)體11yg和第4導(dǎo)體12xg,導(dǎo)體的形成間距變窄,傳感器10a的制造有可能變得困難。
圖15的例子是圖14的例子的上述問(wèn)題的改善例。即,圖15的例子的傳感器10b做成將兩層傳感器基板10ba和10bb粘合而成的結(jié)構(gòu)。在該例子中,在傳感器基板10ba的正面形成多個(gè)第1導(dǎo)體11y,在背面形成多個(gè)第2導(dǎo)體12x。另外,在傳感器基板10bb的正面形成多個(gè)第4導(dǎo)體12xg,在背面形成多個(gè)第3導(dǎo)體11yg。其他結(jié)構(gòu)與圖14的例子相同。
根據(jù)該圖15的例子,形成有指令信號(hào)發(fā)送、觸摸檢測(cè)以及筆指示檢測(cè)用的多個(gè)第1導(dǎo)體11y和第2導(dǎo)體12x的傳感器基板10ba、與形成有與電路接地端sg耦接的多個(gè)第3導(dǎo)體11yg和第4導(dǎo)體12xg的基板10bb是不同基板,所以,導(dǎo)體的形成間距不變窄,在傳感器10b的制造中,關(guān)于導(dǎo)體的形成的困難性的問(wèn)題得以改善。
另外,為了與電路接地端sg耦接而形成于與傳感器基板10ba不同的基板10bb的導(dǎo)體也可以如圖15的例子那樣,不設(shè)為多個(gè)導(dǎo)體,而是在基板bb的一個(gè)面的整個(gè)面形成一樣的導(dǎo)體(在該例子中,光透射性的導(dǎo)體)。在該情況下,構(gòu)成為將形成于該基板bb的整個(gè)面的導(dǎo)體通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)電路而連接到電路接地端,通過(guò)控制電路27對(duì)該一個(gè)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行切換控制即可。然后,在該情況下,當(dāng)在形成于傳感器基板ba的多個(gè)第1導(dǎo)體11y和多個(gè)第2導(dǎo)體12x處檢測(cè)到使用者的手、手指的觸摸時(shí),使用者的手、手指與形成于基板bb的一個(gè)面的整個(gè)面的導(dǎo)體進(jìn)行靜電耦合。因此,無(wú)論使用者的手、手指的觸摸位置如何,都控制成使上述一個(gè)開(kāi)關(guān)電路接通,將形成于基板bb的整個(gè)面的導(dǎo)體與電路接地端耦接即可。即,在該情況下,控制電路27不需要進(jìn)行檢測(cè)被觸摸到的位置是什么位置來(lái)確定與電路接地端耦接的導(dǎo)體的處理。
接下來(lái),在以上說(shuō)明的觸摸面板的傳感器中,在y方向和x方向上以相互交叉的方式排列條狀的多根導(dǎo)體。傳感器上的導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)并非限于由這樣的條狀的導(dǎo)體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
在圖16的例子的傳感器10c中,在傳感器基板10ca上,在y方向和x方向這兩個(gè)方向上,分別各排列多個(gè)規(guī)定形狀、在該例子中是矩形形狀的導(dǎo)體片13。并且,多個(gè)導(dǎo)體片13中的各導(dǎo)體片13全部通過(guò)接地端選擇器26c而連接到復(fù)用器21c。
接地端選擇器26c與圖3、圖4所示的y接地端選擇器26y、x接地端選擇器26x同樣地,具備使多個(gè)導(dǎo)體片13分別直接連接到復(fù)用器21c、并且分別經(jīng)由開(kāi)關(guān)電路而連接到電路接地端sg的結(jié)構(gòu)。通過(guò)來(lái)自控制電路27c的控制信號(hào)對(duì)關(guān)于接地端選擇器26c各自的導(dǎo)體片13的各開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行切換控制。
復(fù)用器21c連接到包括與圖2所示的指令生成電路22、觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23、觸摸檢測(cè)電路24和筆指示檢測(cè)電路25相同的電路的發(fā)送接收電路28c。復(fù)用器21c在該例子中接受來(lái)自控制電路27c的控制信號(hào),如圖5所示,以時(shí)分的方式,在指令發(fā)送期間、位置檢測(cè)期間的觸摸檢測(cè)期間以及筆指示檢測(cè)期間的各期間中,選擇要使用的導(dǎo)體片13。
發(fā)送接收電路28c通過(guò)與指令生成電路22、觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路23、觸摸檢測(cè)電路24和筆指示檢測(cè)電路25相同的電路,進(jìn)行與上述實(shí)施方式相同的處理動(dòng)作。但是,在該例的情況下,針對(duì)多個(gè)導(dǎo)體片13中的各導(dǎo)體片13而進(jìn)行觸摸檢測(cè)和筆指示位置檢測(cè)。然后,將發(fā)送接收電路28c的觸摸檢測(cè)結(jié)果和筆指示檢測(cè)結(jié)果供給到控制電路27c。
控制電路27c根據(jù)來(lái)自發(fā)送接收電路28c的觸摸檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)手、手指3觸摸的多個(gè)導(dǎo)體片13,從其中選定耦接到電路接地端sg的導(dǎo)體片13。然后,控制電路27c在從發(fā)送接收電路28c送出指令信號(hào)時(shí),生成使該選定出的開(kāi)關(guān)電路接通的切換控制信號(hào),并供給到接地端選擇器26c。
因此,在該圖16的例子中,也與上述實(shí)施方式同樣地,能夠減輕或者防止發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆4的指令信號(hào)的強(qiáng)度降低的情況,并且能夠減輕或者防止在主動(dòng)式觸控筆4中接收到的指令信號(hào)的強(qiáng)度降低或者反轉(zhuǎn)的情況。
并且,特別是在該圖16的例子的情況下,能夠按導(dǎo)體片13的單位進(jìn)行與電路接地端sg的耦接。因此,在發(fā)送指令信號(hào)時(shí),能夠?qū)⒂捎隈罱佑陔娐方拥囟藄g而對(duì)于發(fā)送不再有幫助的導(dǎo)體部分減少到最小限度。
此外,在該圖16的例子的觸摸面板中,能夠不設(shè)為時(shí)分處理而設(shè)為頻率復(fù)用處理。
[其他實(shí)施方式和變形例]
此外,在上述實(shí)施方式中,觸摸面板的傳感器做成在第1方向(x方向)和第2方向(y方向)這兩個(gè)方向上排列有多個(gè)導(dǎo)體,但也可以在某個(gè)方向上排列有多個(gè)導(dǎo)體。
此外,在上述實(shí)施方式中,說(shuō)明了在觸摸檢測(cè)中使用擴(kuò)頻碼的方法,但不限于此,能夠應(yīng)用公知的其他觸摸檢測(cè)方法,這自不待言。
此外,在上述實(shí)施方式的觸摸面板的例子中,電子設(shè)備2是電池驅(qū)動(dòng)的情況,但在由ac商用電源驅(qū)動(dòng)的情況下,也對(duì)于考慮降低來(lái)自觸摸面板的信號(hào)向主動(dòng)式觸控筆蔓延的情況有效。
另外,關(guān)于將觸摸面板的電路接地端耦接到外部接地端而使其穩(wěn)定化,如上所述,在觸摸面板連接到ac適配器而由ac商用電源驅(qū)動(dòng)的情況下,不需要進(jìn)行本發(fā)明的耦接控制。因此,也可以構(gòu)成為在重視將觸摸面板的電路接地端耦接到外部接地端而使其穩(wěn)定化的情況的情況下,在使用于能夠?qū)c適配器和電池驅(qū)動(dòng)這兩者用作電源的電子設(shè)備中的觸摸面板的情況下,具備判定處于將ac適配器和電池驅(qū)動(dòng)中的哪一方用作電源的狀態(tài)的電路,僅在電池驅(qū)動(dòng)時(shí),進(jìn)行向上述電路接地端的耦接控制。
此外,即使本發(fā)明的觸摸面板將指令信號(hào)通過(guò)靜電耦合發(fā)送給主動(dòng)式觸控筆以外的設(shè)備,也與上述同樣地,能夠減輕或者防止指令信號(hào)的強(qiáng)度降低的情況。
此外,在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中,主動(dòng)式觸控筆4將芯體作為天線,接收來(lái)自觸摸面板1的指令信號(hào),并且從芯體將位置檢測(cè)用信號(hào)發(fā)送給觸摸面板。但是,作為主動(dòng)式觸控筆的結(jié)構(gòu),不限于此,例如如圖17所示,也可以構(gòu)成為通過(guò)導(dǎo)體構(gòu)成主動(dòng)式觸控筆4的框體的芯體41的附近的套筒42,使用芯體41和套筒42,與觸摸面板1進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送接收。在該情況下,將芯體41和套筒42中的某一方用于指令信號(hào)的接收、將另一方用于位置檢測(cè)用信號(hào)的發(fā)送即可。
此外,在上述實(shí)施方式中,將被觸摸檢測(cè)到的與手、手指進(jìn)行靜電耦合的導(dǎo)體連接到電路接地端,但也可以不耦合到電路接地端,而耦合到得到觸摸面板的驅(qū)動(dòng)電源(包括電池電源)的導(dǎo)體。
此外,雖然有以上敘述,但作為上述實(shí)施方式的說(shuō)明中的外部接地端,不限于地球大地電位,只要是穩(wěn)定的固定電位即可。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1…觸摸面板
4…主動(dòng)式觸控筆
10…傳感器
11…第1導(dǎo)體群
12…第2導(dǎo)體群
20…信號(hào)處理電路
21y…y復(fù)用器
21x…x復(fù)用器
22…指令生成電路
23…觸摸檢測(cè)用信號(hào)生成電路
24…觸摸檢測(cè)電路
25…筆指示檢測(cè)電路
26y…y接地端選擇器
26x…x接地端選擇器
27…控制電路。