指示體檢測裝置以及指示體檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用了靜電電容方式的指示體檢測傳感器的指示體檢測裝置以及指示體檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為在觸摸面板等中使用的指示體的位置檢測的方式，廣泛地進(jìn)行靜電電容方式的指示體檢測裝置的開發(fā)。其中，有成為能夠同時進(jìn)行多個手指等、多個指示體的檢測的多觸摸對應(yīng)的交叉點(diǎn)靜電電容方式。
[0003]在該交叉點(diǎn)靜電電容方式的指示體檢測裝置的指示體檢測傳感器中，如圖24所示，在向相對于指示體的指示輸入面正交的方向看時，在沿相互正交的方向配置的多個上部導(dǎo)體Ey和多個下部導(dǎo)體Ex之間的重疊部分的區(qū)域(將該區(qū)域稱為交叉點(diǎn)的區(qū)域)形成有預(yù)定的靜電電容Co (固定電容)。在使用者的手指等的指示體fg接觸到指示輸入面的位置中，指示體fg通過人體連接到地，通過人體和地之間的靜電電容Cg，在該位置的上部導(dǎo)體Ey、下部導(dǎo)體Ex和指示體fg之間形成靜電電容Cf。這樣，由于在指示體fg接觸到指示輸入面的位置中，形成靜電電容Cf以及Cg，所以上部導(dǎo)體Ey和下部導(dǎo)體Ex之間的電荷變化，通過檢測該電荷的變化，能夠確定在指示輸入面內(nèi)通過指示體而被指示的位置。
[0004]但是，將手指靠近時的交叉點(diǎn)的區(qū)域中的靜電電容的變化非常小，上部導(dǎo)體Ex以及下部導(dǎo)體Ey間的靜電電容Co的值為例如0.5pF，僅僅是0.05pF左右。因此，指示體的檢測輸出相對于噪聲的余裕嚴(yán)格，難以高靈敏度地檢測手指等的指示體。此外，存在只能是包括人體的導(dǎo)電體才能夠檢測指示體，在人戴上橡膠手套的狀態(tài)等下無法作為指示體而檢測的問題。
[0005]在專利文獻(xiàn)I (特開2010-79791號公報)中，改善了這個問題，公開一種能夠檢測手指或靜電筆等以外的指示體的靜電電容型輸入裝置。
[0006]如圖25 (A)所示，該專利文獻(xiàn)I的輸入裝置的指示體檢測傳感器包括第一基板2、相對于該第一基板2經(jīng)由空氣層4而對置的可撓性的第二基板3、在第一基板2的第二基板3側(cè)的面的大致整個面形成的第一導(dǎo)體5、在第二基板3的第一基板2側(cè)的面形成的多個第二導(dǎo)體6。并且，在第二基板3沒有通過指示體而被按壓時，如圖25(A)所示，在多個第二導(dǎo)體6的每一個和第一導(dǎo)體5之間形成靜電電容Cl，若被按壓，則由于第二基板3具有可撓性，所以如在圖25(B)中箭頭所示，在按壓位置中第二基板3向第一基板2側(cè)彎曲，第一基板2和第二基板3間的距離縮短，由該部分的第一導(dǎo)體5和第二導(dǎo)體6構(gòu)成的靜電電容成為比所述Cl大的C2。如圖25(C)所示，若第二基板3被進(jìn)一步按壓，則通過第二導(dǎo)體6接觸到第一導(dǎo)體5而成為導(dǎo)通狀態(tài)，能夠確定在該按壓位置中的按壓輸入。
[0007]在專利文獻(xiàn)I的發(fā)明的情況下，對指示體沒有限制，即使是人戴著橡膠手套，也能夠檢測按壓指示位置。但是，專利文獻(xiàn)I的檢測方法即使是靜電電容型，最終也是通過檢測第二導(dǎo)體6接觸到第一導(dǎo)體5而導(dǎo)通的狀態(tài)，從而確定按壓輸入。因此，雖然能夠檢測通過指示體而被按壓的位置，也難以高精度地檢測指示體對于第二基板3的按壓力。
[0008]在專利文獻(xiàn)2(特開2013-20370號公報)中，提供解決了這個問題的指示體檢測傳感器以及指示體檢測裝置。在該專利文獻(xiàn)2中公開的指示體檢測傳感器中，如圖26(A)以及(B)所示，通過在沿相互正交的方向配置的多個上部導(dǎo)體7x和多個下部導(dǎo)體7y之間的不是重疊的部分的區(qū)域配置間隔物Sp，劃分每一個交叉點(diǎn)的區(qū)域，能夠準(zhǔn)確地檢測每一個交叉點(diǎn)的區(qū)域中的指示體的按壓。
[0009]如圖26 (A)所示，電極7x以及電極7y形成在上側(cè)透明玻璃基板8U以及下側(cè)透明玻璃基板8L的相互對置的面。上側(cè)透明玻璃基板8U成為能夠向下側(cè)彎曲的厚度。并且，間隔物Sp在例如下側(cè)透明玻璃基板8L中，配設(shè)在與沒有形成下部導(dǎo)體7y、且沒有形成上部導(dǎo)體7x的區(qū)域?qū)χ玫奈恢?。即，從上?cè)透明玻璃基板8U側(cè)看，間隔物Sp形成在沒有形成下部導(dǎo)體7x和上部導(dǎo)體7y的雙方的區(qū)域。
[0010]若參照圖27說明該圖26所示的專利文獻(xiàn)2的指示體檢測傳感器中的按壓檢測原理，則以下所述。這里，在圖27中，作為通過指示體從上側(cè)透明玻璃基板8U側(cè)按壓的情況進(jìn)行說明。
[0011]S卩，如圖27(A)所示，在沒有通過指示體接觸到上側(cè)透明玻璃基板8U的情況下，在上下的電極7x以及電極7y間產(chǎn)生的靜電電容(初始靜電電容)小，例如成為I?2pF左右。接著，如圖27(B)所示，通過壓上指示體而將中程度的按壓給予上側(cè)透明玻璃基板8U，則上下的電極7x以及7y間的距離縮窄，該縮窄的上下的導(dǎo)體7x以及7y間的靜電電容變化，例如成為5?6pF左右。并且，如圖27(C)所示，若進(jìn)一步對上側(cè)透明玻璃基板8U施加按壓，則施加了該按壓的部分的上下的導(dǎo)體7x以及7y間的距離進(jìn)一步縮窄，該上下的導(dǎo)體7x以及7y間的靜電電容大幅變化，例如成為1pF左右。
[0012]如以上，通過在各交叉點(diǎn)的區(qū)域的上下的導(dǎo)體7x以及7y間檢測靜電電容的變化，能夠檢測在各交叉點(diǎn)的區(qū)域中的按壓。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)1:特開2010-79791號公報
[0016]專利文獻(xiàn)2:特開2013-20370號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的課題
[0018]如上所述，作為指示體，在圖24所示的交叉點(diǎn)靜電電容方式的指示體檢測裝置的指示體檢測傳感器中，設(shè)想人的手指、或框體以及芯體由具有導(dǎo)電性的靜電筆等的導(dǎo)電體構(gòu)成，在專利文獻(xiàn)I或?qū)＠墨I(xiàn)2中，設(shè)想人戴上橡膠手套的狀態(tài)或由不具有導(dǎo)電性的按壓構(gòu)件構(gòu)成。
[0019]若有即使使用上述的不同的類型的指示體中的任一個，也都能夠檢測其指示位置或其按壓的位置檢測裝置，則非常方便。但是，現(xiàn)有的指示體檢測裝置構(gòu)成為:例如，將用于以使用圖24所說明的方式來檢測由導(dǎo)電體構(gòu)成的指示體的指示位置的指示體檢測傳感器、和如專利文獻(xiàn)I或?qū)＠墨I(xiàn)2中那樣的、檢測由不具有導(dǎo)電性的按壓構(gòu)件構(gòu)成的指示體的指示位置的指示體檢測傳感器、這2個指示體檢測傳感器重疊而設(shè)置，從而檢測該不同的類型的指示體。
[0020]因此，必須設(shè)置2個指示體檢測傳感器，存在結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且成本高的問題。
[0021]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠解決以上的問題點(diǎn)的指示體檢測裝置。
[0022]用于解決課題的手段
[0023]為了解決上述的課題，技術(shù)方案I的發(fā)明在于，
[0024]提供一種指示體檢測裝置，其特征在于，包括:
[0025]靜電電容方式的指示體檢測傳感器，使沿第一方向配置的多個第一導(dǎo)體和沿相對于所述第一方向交叉的第二方向配置的多個第二導(dǎo)體僅隔離預(yù)定的距離對置而配設(shè)，基于通過指示體的按壓而所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體中的一方彎曲而所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體的距離變化，在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間形成的靜電電容變化；
[0026]交流信號供應(yīng)電路，用于對所述多個第一導(dǎo)體和所述多個第二導(dǎo)體中的一方的多個導(dǎo)體供應(yīng)預(yù)定的交流信號；
[0027]信號接收電路，檢測來自所述多個第一導(dǎo)體和所述多個第二導(dǎo)體中的另一方的多個導(dǎo)體的、與所述預(yù)定的交流信號對應(yīng)的接收信號；以及
[0028]控制電路，
[0029]所述指示體檢測傳感器在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體交叉而重疊的交叉點(diǎn)的區(qū)域，具有在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間配設(shè)的間隔物，
[0030]所述信號接收電路具有:
[0031]第一模式，基于在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間形成的靜電電容的變化，檢測具有導(dǎo)電性的第一指示體接近所述指示體檢測傳感器的位置以及所述第一指示體按壓所述指示體檢測傳感器的位置；以及
[0032]第二模式，基于在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間形成的靜電電容的變化，檢測不具有導(dǎo)電性的第二指示體按壓所述指示體檢測傳感器的位置，
[0033]所述控制電路對所述第一模式和所述第二模式中的所述接收信號的增益進(jìn)行控制。
[0034]在上述的結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案I的發(fā)明的指示體檢測裝置中，對I個指示體檢測傳感器設(shè)置交流信號供應(yīng)電路和信號接收電路，且信號接收電路具有第一模式和第二模式，在該第一模式中，基于在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間形成的靜電電容的變化，檢測具有導(dǎo)電性的第一指示體接近所述指示體檢測傳感器的位置以及所述第一指示體按壓所述指示體檢測傳感器的位置，在該第二模式中，基于在所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間形成的靜電電容的變化，檢測不具有導(dǎo)電性的第二指示體按壓所述指示體檢測傳感器的位置。
[0035]因此，能夠提供即使是I個指示體檢測傳感器，也能夠檢測不同的類型的指示體的指示位置，結(jié)構(gòu)簡單且能夠便宜地制造的指示體檢測裝置。
[0036]發(fā)明效果
[0037]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使是I個指示體檢測傳感器，也能夠檢測不同的類型的指示體的指示位置，結(jié)構(gòu)簡單且能夠便宜地制造的指示體檢測裝置。
【附圖說明】
[0038]圖1是用于說明本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式的機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0039]圖2是用于說明本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式的電路結(jié)構(gòu)例的圖。
[0040]圖3是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式的主要部分的圖。
[0041]圖4是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式的主要部分的圖。
[0042]圖5是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加按壓力時的動作的圖。
[0043]圖6是用于說明使用了在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式的情況下的效果的圖。
[0044]圖7是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的上側(cè)基板的彎曲的圖。
[0045]圖8是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的上側(cè)基板的彎曲的圖。
[0046]圖9是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的上側(cè)基板的彎曲的圖。
[0047]圖10是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間的靜電電容的變化的圖。
[0048]圖11是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間的靜電電容的變化的圖。
[0049]圖12是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間的靜電電容的變化的圖。
[0050]圖13是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中，不同的類型的指示體的檢測的圖。
[0051]圖14是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中，不同的類型中的一個指示體的檢測的圖。
[0052]圖15是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中，不同的類型中的一個指示體的檢測的圖。
[0053]圖16是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中，不同的類型中的一個指示體的檢測的圖。
[0054]圖17是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中，不同的類型中的一個指示體的檢測的圖。
[0055]圖18是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的實施方式的變形例的圖。
[0056]圖19是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的其他的實施方式的第一制造方法的圖。
[0057]圖20是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的其他的實施方式的第一制造方法的圖。
[0058]圖21是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的其他的實施方式的第二制造方法的圖。
[0059]圖22是用于說明在本發(fā)明的指示體檢測裝置的實施方式中使用的指示體檢測傳感器的其他的實施方式中，通過指示體而施加了按壓力時的上側(cè)基板的彎曲的圖。
[0060]圖23是用于說明本發(fā)明的指示體檢測裝置的其他的實施方式的電路結(jié)構(gòu)例的圖。
[0061]圖24是用于說明靜電電容方式的指示體檢測傳感器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0062]圖25是用于說明現(xiàn)有的指示體檢測傳感器的一例的圖。
[0063]圖26是用于說明之前提案的指示體檢測傳感器的一例的圖。
[0064]圖27是用于說明之前提案的指示體檢測傳感器的一例的圖。
[0065]圖28是用于說明之前提案的指示體檢測傳感器的一例的圖。
[0066]圖29是用于說明之前提案的指示體檢測傳感器的一例的圖。
【具體實施方式】
[0067]本發(fā)明的指示體檢測裝置使用前述的專利文獻(xiàn)2中記載的指示體檢測傳感器也能夠構(gòu)成。但是，這里，尤其，作為使用改進(jìn)了前述的專利文獻(xiàn)2中記載的指示體檢測傳感器的新的指示體檢測傳感器的情況，說明本發(fā)明的實施方式的指示體檢測裝置。