JP6246668B2 - 静電検出装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の静電検出装置の全体ブロック構成図である。
本発明の第1の実施の形態に係る静電検出装置10は、複数の駆動電極(X0、X1、X2、〜、Xm)と、この駆動電極と交差するよう対向して複数配置される検出電極(Y0、Y1、Y2、〜、Yn)とを有し、駆動電極と検出電極がそれぞれ交差するノードNij(i=0〜m、j=0〜n)の静電容量値が物体の近接又は接触により変化する静電容量検出部100と、検出電極から読み出される各ノードNij(i=0〜m、j=0〜n)の出力値(カウンタ値Tij(i=0〜m、j=0〜n))とタッチ閾値Mtとの比較により、静電容量検出部100へのタッチ状態を検出するための演算処理を行なう制御部200と、を有して概略構成されている。
静電容量検出部100は、図1に示すように、電極部120とタッチ電極駆動部140から概略構成されている。
電極部120は、(m+1)本の細長い駆動電極(X0、X1、X2、〜、Xm)と、(n+1)本の細長い検出電極(Y0、Y1、Y2、〜、Yn)が、誘電体を挟んで所定の距離で対向して配置されている。駆動電極(X0、X1、X2、〜、Xm)と検出電極(Y0、Y1、Y2、〜、Yn)は、互いに交差している。
タッチ電極駆動部140は、駆動電極(X0、X1、X2、〜、Xm)に所定電圧及び周波数のパルスを印加して電荷をチャージする信号発生部(OSC)142、信号発生部142からのチャージ電圧Vpを各駆動電極(X0、X1、X2、〜、Xm)に切り替え接続するためのスイッチ部SW1、各検出電極(Y0、Y1、Y2、〜、Yn)の電荷量を検出する検出回路150、各検出回路150から出力される各ノードNij(i=0〜m、j=0〜n)の容量検出値Cij(i=0〜m、j=0〜n)を順次読み出すように切り替え接続するためのスイッチ部SW2、それぞれの容量検出値Cijをデジタル値に変換するA/D変換部160とから構成されている。
制御部200は、タッチ検出制御部210、判定部220、カウンタ230、記憶部240を備えた1チップマイコンである。なお、制御部200は、CPUと外部メモリ、カウンタ等の外付け回路を組み合わせた構成であってもよい。
以下において、具体的に各ノードのカウンタ値を示しながら説明するために、m=12、検出電極の本数をn=10とする。また、指等の物体がノードNijに近接又は接触すると、そのノードNijの静電容量値が変化するものとする。
第1の実施の形態では、ノードの出力値に基づく算出値が、駆動電極又は検出電極の1ライン(1本の電極)に亘ってノイズ判定閾値Mnを超える場合は、ノイズが印加されたものと判定する構成とされている。これは、通常のタッチ操作によっては、駆動電極又は検出電極の1ラインに亘ってノイズ判定閾値Mnを超えることはなく、いずれかのライン(電極)へノイズが印加された場合に限られる、との知見に基づくものである。これにより、通常のタッチ操作がされたかノイズが印加されたかの、確度の高い判定が可能となる。また、ソフト処理によるノイズ判定を行なうので、ノイズ判定用の回路を必要とせず、回路面積を抑制できコスト低減も可能となる。
第2の実施の形態は、図1で示した第1の実施の形態の静電検出装置の全体構成と同じである。また、図2で示した実施の形態の動作もノイズ判定の条件が異なるのみである。したがって、以下の説明では、第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
本発明の第2の実施の形態に係る静電検出装置10は、複数の駆動電極(X0、X1、X2、〜、Xm)と、この駆動電極と交差するよう対向して複数配置される検出電極(Y0、Y1、Y2、〜、Yn)とを有し、駆動電極と検出電極がそれぞれ交差するノードNij(i=0〜m、j=0〜n)の静電容量値が物体の近接又は接触により変化する静電容量検出部100と、検出電極から読み出される各ノードNij(i=0〜m、j=0〜n)の出力値(カウンタ値Tij(i=0〜m、j=0〜n))とタッチ閾値Mtとの比較により、静電容量検出部100へのタッチ状態を検出するための演算処理を行なう制御部200と、を有して概略構成されている。
以下において、第1の実施の形態と同様に、具体的に各ノードのカウンタ値を示しながら説明するために、m=12、検出電極の本数をn=10とする。また、指等の物体がノードNijに近接又は接触すると、そのノードNijの静電容量値が変化するものとする。
第2の実施の形態では、隣接するノードの出力値に基づく各算出値の差が設定されたノイズ抑制閾値Mmを超えている場合は、ノイズが印加されたものと判定する構成とされている。これは、通常のタッチ操作によっては、隣接するノードの出力値に基づく各算出値は比較的近い値をとり、隣接するノードの出力値に基づく各算出値の差がノイズ抑制閾値Mmを超えることはないとの知見に基づくものである。これにより、通常のタッチ操作がされたかノイズが印加されたかの、確度の高い判定が可能となる。また、ソフト処理によるノイズ判定を行なうので、ノイズ判定用の回路を必要とせず、回路面積を抑制できコスト低減も可能となる。
100…静電容量検出部
120…電極部
140…タッチ電極駆動部
142…信号発生部
150…検出回路
160…A/D変換部
200…制御部
210…タッチ検出制御部
220…判定部
230…カウンタ
240…記憶部
SW1、SW2…スイッチ部
X0、X1、X2、〜、Xm…駆動電極
Y0、Y1、Y2、〜、Yn…検出電極
Nij(i=0〜m、j=0〜n)…ノード
Mt…タッチ閾値
Mn…ノイズ判定閾値
Cij(i=0〜m、j=0〜n)…容量検出値
Dij(i=0〜m、j=0〜n)…出力値
Tij(i=0〜m、j=0〜n)…容量値
T0…非タッチ時の容量値
Mm…ノイズ抑制閾値
Claims (2)
- 複数の駆動電極と、前記駆動電極と交差するよう対向して複数配置される検出電極とを有し、前記駆動電極と前記検出電極がそれぞれ交差するノードの静電容量値が物体の近接又は接触により変化する静電容量検出部と、
前記検出電極から読み出される各ノードの出力値とタッチ閾値との比較により、前記静電容量検出部へのタッチ状態を検出するための演算処理を行なう制御部と、を有し、
前記制御部は、隣接するノードの出力値に基づく各算出値の差が、設定されたノイズ抑制閾値を超えている場合に、ノイズが印加されたものと判定することを特徴とする静電検出装置。 - 前記静電容量検出部は、前記駆動電極と前記検出電極がそれぞれ直交する静電容量検出部であることを特徴とする請求項1に記載の静電検出装置。
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