专利名称：位置信息校正装置、触摸传感器以及位置信息校正方法
技术领域：
本技术涉及位置信息校正装置、触摸传感器、位置信息校正方法以及程序
背景技术：
近年来，已开发了各种类型的触摸传感器(例如参考日本未审查专利申请公开
2010-39515)，并已将多种类型的触摸传感器投入实用。在这些传感器当中，电容式触摸传感器由于其良好的可操作性以及持久的使用寿命而颇受注目。当操作体(例如手指)靠近电容式触摸传感器时，电容式触摸传感器通过使用在触摸传感器中的电极与操作体之间发生的电容的改变，来检测操作体的位置。即使当操作体不接触触摸传感器时，也会发生在电极与操作体之间出现的电容的改变。相应地，即使当操作体靠近触摸传感器的表面、或当操作体轻微触及触摸传感器的表面时，触摸传感器也会有响应。由于这种良好的响应，使用者能得到很好的操作感。另外，电容式触摸传感器能检测靠近或接触其表面的多个操作体各自的位置。
发明内容
由于电容式触摸传感器的良好的可操作性等，存在将电容式触摸传感器安装在各种电子设备上的趋势。例如，在诸如移动电话、便携信息终端、便携音乐播放器和便携游戏机的各种便携式电子装置上，安装有电容式触摸传感器。另外，期待将电容式触摸传感器应用于诸如电视接收机、个人计算机、汽车导航系统、数字标识终端和ATM的尺寸较大的电子设备。然而，电容式触摸传感器具有一些必须克服的问题。这些问题中的一个问题是触摸位置的检测准确度。希望提供新颖且改进的位置信息校正装置、触摸传感器、位置信息校正方法以及程序，通过该位置信息校正装置、触摸传感器、位置信息校正方法以及程序，能将实际检测到的触摸位置校正为更准确的触摸位置。根据本技术的实施例，提供了一种位置信息校正装置，包括位置信息获取单元，被配置为从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器来获取位置信息，所述位置信息表示由所述位置检测单元所检测到的操作体的位置，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置；电容值获取单元，被配置为从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及位置信息校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正由所述位置信息获取单元所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第一幅度Al，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第二幅度A2。
所述第一幅度和所述第二幅度可以随着所述电容值下降而增加。在所述电容值小于预定值的区域中，所述第一幅度和所述第二幅度可以具有恒定值，而在所述电容值大于所述预定值的区域中，所述第一幅度和所述第二幅度可以随着所述电容值下降而增加。所述第一校正函数可以进一步包括第三周期函数，所述第三周期函数具有为所述第一周期函数的周期的1/K倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第三幅度A3，其中K为大于等于3的奇数。此外，所述第二校正函数可以进一步包括第四周期函数，所述第四周期函数具有为所述第二周期函数的周期的1/K倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第四幅度A4。在这种情况下，所述第三幅度相对于所述第一幅度的比率(A3/A1)和所述第四幅度相对于所述第二幅度的比率(A4/A2)随着所述电容值下降而增加。在所述位置信息获取单元所获取的位置信息当中，所述位置信息校正单元可以基于所述第一校正函数对表示沿所述第一方向的位置的第一坐标进行校正，并基于所述第二校正函数对表示沿所述第二方向的位置的第二坐标进行校正。根据实施例的位置信息校正装置可以进一步包括速度计算单元，所述速度计算单元被配置为基于所述位置信息校正单元所校正的位置信息来计算所述操作体的移动速度。所述第一校正函数可以进一步包括第三周期函数，所述第三周期函数具有为所述第一周期函数的周期的1/2倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第三幅度A3。此外，所述第二校正函数可以进一步包括第四周期函数，所述第四周期函数具有为所述第二周期函数的周期的1/2倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取 的电容值相对应的第四幅度A4。在这种情况下，所述第三幅度相对于所述第一幅度的比率(A3/A1)和所述第四幅度相对于所述第二幅度的比率(A4/A2)具有近似恒定的值。所述第一校正函数中包括的周期函数和所述第二校正函数中包括的周期函数可以是正弦函数。所述第一校正函数可以用于对所述位置检测单元在沿所述第一方向以恒定速度移动所述操作体、同时将所述电容值保持恒定的情况下检测到的位置的间隔进行校正，以使该间隔趋近恒定。此外，所述第二校正函数可以用于对所述位置检测单元在沿所述第二方向以恒定速度移动所述操作体、同时将所述电容值保持恒定的情况下检测到的位置的间隔进行校正，以使该间隔趋近恒定。根据本技术的另一实施例，提供了一种触摸传感器，包括沿第一方向布线的多个第一电极；沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线的多个第二电极；电容检测单元，被配置为检测所述第一电极和所述第二电极上的电容的值；位置检测单元，被配置为基于由所述电容检测单元所检测到的电容的值，来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的操作体的位置；以及位置校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正由所述位置检测单元所检测到的位置的信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容的值相对应的第一幅度，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容的值相对应的第二幅度。根据本技术的又一实施例，提供了一种位置信息校正方法，包括从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器获取位置信息，所述位置信息表示由所述位置检测单元所检测到的操作体的位置，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置；从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正在获取位置信息的过程中所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所获取的电容值相对应的第一幅度Al，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与在所获取的电容值相对应的第二幅度A2。根据本技术的再一实施例，提供了一种使得计算机实现下述功能的程序，所述功能包括从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器获取位置信 息，所述位置信息表示由所述位置检测单元所检测到的操作体的位置，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置；从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正在获取位置信息的过程中所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所获取的电容值相对应的第一幅度Al，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与在所获取的电容值相对应的第二幅度A2。根据再一实施例，提供了一种记录有上述程序、且能被计算机读取的存储介质。如上所述，根据本技术的实施例，能将实际检测到的触摸位置校正为更准确的触摸位置。
图I示出了电容式触摸传感器的电极配置；图2示出了电容式触摸传感器的电极配置；图3示出了电容式触摸传感器的电极配置；图4示出了通过电容式触摸传感器来检测触摸位置的方法；图5示出了电容式触摸传感器的配置；图6示出了通过电容式触摸传感器来检测触摸位置的方法；图7示出了当进行拖曳操作时电容式触摸传感器所实际检测到的触摸位置的轨迹；图8示出了当进行拖曳操作时电容式触摸传感器所实际检测到的触摸位置的轨迹；图9示出了当进行拖曳操作时电容式触摸传感器所实际检测到的触摸位置的轨迹；图10示出了当进行轻击操作时电容式触摸传感器所实际检测到的电容的分布；
图11示出了根据本技术的实施例的构成电容式触摸传感器的控制装置的功能配置；图12示出了电容式触摸传感器所检测到的电容的大小与触摸位置的轨迹上所出现的波动的幅度之间的关系；图13示出了在根据实施例的触摸位置校正方法中使用的校正量的特性；图14示出了当应用根据实施例的触摸位置校正方法时得到的有益效果；图15示出了当应用根据实施例的触摸位置校正方法时得到的有益效果；
图16示出了电容式触摸传感器的另一种电极配置；图17示出了当在具有另一种电极配置的电容式触摸传感器中应用根据实施例的触摸位置校正方法时所得到的有益效果；图18示出了在根据实施例的触摸位置校正方法中使用的校正量的特性；图19示出了在根据实施例的触摸位置校正方法中使用的校正量的特性；图20示出了在根据实施例的触摸位置校正方法中使用的校正量的特性；图21示出了能实现根据实施例的控制装置或安装有根据实施例的电容式触摸传感器的信息处理装置的功能的硬件配置。
具体实施例方式以下将参照附图来详细地说明本技术的优选实施例。此处，在本说明书和附图中，具有实质上相同的功能配置的元件被赋予相同的附图标记，以省去重复的说明。根据本公开的实施例，提供了一种位置信息校正装置，包括位置信息获取单元，被配置为从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器来获取表示操作体的位置的位置信息，所述位置由所述位置检测单元所检测，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置；电容值获取单元，被配置为从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及位置信息校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正由所述位置信息获取单元所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第一幅度Al，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第二幅度A2。根据本公开的实施例，提供了一种触摸传感器，包括沿第一方向布线的多个第一电极；沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线的多个第二电极；电容检测单元，被配置为检测所述第一电极和所述第二电极上的电容的值；位置检测单元，被配置为基于由所述电容检测单元所检测到的电容的值，来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的操作体的位置；以及位置校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正由所述位置检测单元所检测到的位置的信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容的值相对应的第一幅度，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容的值相对应的第二幅度。根据本公开的实施例，提供了一种位置信息校正方法，包括从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器获取表示操作体的位置的位置信息，所述位置由所述位置检测单元所检测，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来 检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置；从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所获取的电容值相对应的第一幅度Al，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与在所获取的电容值相对应的第二幅度A2。[说明的流程]这里简要阐述对以下描述的本技术的实施例的说明流程。首先，将参照图I至图3来说明电容式触摸传感器的电极配置。接着，将参照图4至图6说明通过电容式触摸传感器来检测触摸位置的方法。然后，将参照图7至图9来说明当进行拖曳操作时电容式触摸传感器所实际检测到的触摸位置的轨迹。此外，参照图10来说明当进行轻击操作时电容式触摸传感器所实际检测到的电容的分布。随后，将参照图11来说明根据本技术的实施例的、构成电容式触摸传感器的控制装置100的功能配置。接着，将参照图12来说明电容式触摸传感器所检测到的电容的大小与触摸位置的轨迹上所出现的波动的幅度之间的关系。然后，将参照图13来说明在根据实施例的触摸位置校正方法中使用的校正量的特性。随后，将参照图14和图15来说明当应用根据实施例的触摸位置校正方法时所得到的有益效果。接下来，将参照图16来说明电容式触摸传感器的另一种电极配置。然后，将参照图17来说明当在具有另一种电极配置的电容式触摸传感器中应用根据实施例的触摸位置校正方法时所得到的有益效果。随后，将参照图18至图20来说明在根据实施例的触摸位置校正方法中使用的校正量的特性。然后，将参照图21来说明能实现根据实施例的控制装置100或安装有根据实施例的电容式触摸传感器的信息处理装置的功能的硬件配置。最后，对实施例的技术思想进行总结，并简要说明从该技术思想得到的功能效果。(说明项目)I :绪论1-1 :电容式触摸传感器的电极配置1-2 :通过电容式触摸传感器来检测触摸位置的方法1-3 :关于出现在拖曳操作中所检测到的轨迹上的波动2 :实施例2-1 :控制装置100的功能配置2-2 :通过校正得到的有益效果3 :变型(电极配置的变型)3-1 电容式触摸传感器的电极配置3-2 :触摸位置校正方法
3-3 :通过校正得到的有益效果4:硬件配置示例5 :总结〈I :绪论 >首先，简要说明电容式触摸传感器的配置示例和由电容式触摸传感器检测到的触摸位置的检测准确度 。[1-1 :电容式触摸传感器的电极配置]首先，参照图I至图3来说明电容式触摸传感器的电极配置。图I至图3示出了电容式触摸传感器的电极配置。此处示出了钻石型(diamond type)的电极配置。电容式触摸传感器包括如图I中所示沿X方向布线的多个X电极11 (第一电极群10)以及如图2中所示沿Y方向布线的多个Y电极21 (第二电极群20)。如图3中所示，第一电极群10和第二电极群20被布线为当在Z方向上观看第一电极群10和第二电极群20时，X电极11的矩形部分(以下称作电极极板)和Y电极21的矩形部分(电极极板)均匀地露出。此处，为了简化而在图中只示出了少许几个电极，但实际上可设置有许多电极。[1-2 :通过电容式触摸传感器来检测触摸位置的方法]如图4中所示，当诸如手指的操作体H(介电体)靠近X电极11 (或Y电极21)时，在操作体H与X电极11(或Y电极21)之间形成静电耦合，并且X电极11(或Y电极21)的电容增加(例如，参照图10)。因此，通过检测电容的改变，能检测到操作体H的靠近。另夕卜，通过监视各X电极11和各Y电极21的电容，能检测到操作体H靠近的位置(以下称作触摸位置)。例如通过如图5中所示的连接至第一电极群10和第二电极群20的控制装置100来进行这种对电容的监视以及对触摸位置的检测。这里，控制装置100的功能可由硬件实现，也可由软件实现。例如，可基于硬件，由电容式触摸传感器的控制IC来实现控制装置100的一部分功能。另外，可由实施在电容式触摸传感器的控制IC中的固件来实现控制装置100的一部分功能。此外，可由用于控制电容式触摸传感器的设备驱动程序来实现控制装置100的一部分功能。此外，可由运行在安装有电容式触摸传感器的信息处理装置的操作系统上的中间件或应用来实现控制装置100的一部分功能。如图5中所示，在第一电极群10的电极端子Xl至X5和第二电极群20的电极端子Yl至Y4上检测到的电容的值(以下称作电容值)被输入到控制装置100。当输入了各电极的电容值时，控制装置100基于所输入的各电极的电容值来检测触摸位置。以下描述触摸位置的检测方法。如图6中所示，当操作体H靠近X电极11和Y电极21时，在触摸位置附近的X电极11和Y电极21的电容发生改变。然后，控制装置100检测到改变的电容值。例如，如图6中所示，假设从电极端子(父1、父2、父3、父4和父5)检测到电容值(0. 01,0. 03,0. 73,0. 22和
0.01)。另外，假设从电极端子(Y1、Y2、Y3和Y4)检测到电容值(0. 01、0. 02、0. 60和0. 37)。在这种情况下，控制装置100通过使用检测到的电容值来检测触摸位置。此处，将这里示出的各电容值归一化，使得当将全部的X电极11或全部的Y电极21的电容值加起来时，总值为I。另外，将与电极端子X1、X2、X3、X4和X5相对应的X坐标分别设为1、2、3、4和5。此外，将与电极端子Y1、Y2、Y3和Y4相对应的Y坐标分别设为I、2、3和4。在这种情况下，触摸位置的X坐标成为3. 19。触摸位置的Y坐标成为3. 33。这样，控制装置100监视在X电极11的电极端子Xl至X5上以及在Y电极21的电极端子Yl至Y4上检测到的电容的改变，并根据改变的电容值来计算触摸位置。此处，在以上示例中，使用在全部电极端子Xl至X5和Yl至Y4上检测到的电容值来计算触摸位置。然而，例如，可以通过使用在位于电容值最大的电极端子周围的那部分电极端子上检测到的电容值来计算触摸位置。在以上示例中，可以通过仅使用在电极端子X2至X4和Y2至Y4上检测到的电容值来计算触摸位置。
上文中说明了触摸位置的检测方法。[1-3 :关于出现在拖曳操作中所检测到的轨迹上的波动]现在将说明电容式触摸传感器的问题。当如图7的左图中所示那样将操作体H在倾斜方向上成直线地滑动越过触摸表面时，检测到图7的右图中所示的触摸位置的轨迹。从图7的右图明显可见，触摸位置的轨迹具有周期性地波动的形状(以下称作波动)。也就是说，用户以操作体H绘出的轨迹与由电容式触摸传感器实际检测到的轨迹彼此不一致。换句话说，在操作体H靠近或接触触摸表面的位置的坐标与由电容式触摸传感器实际检测到的触摸位置的坐标之间，存在误差。当如图8的左图中所示那样沿X方向进行直线的拖曳操作时，检测到图8的右图中所示的触摸位置的轨迹。如图8的右图中所示，当沿X方向成直线地移动操作体H时，很少出现图7的右图中所示的波动。然而，在图8的右图中所示的触摸位置的轨迹中，确认在表示触摸位置的那些点的队列中存在粗粒度。由于触摸位置的取样是以固定的时间间隔进行的，因此在通常情况下，本应绘出具有均匀间隔的表示触摸位置的点。然而，在图8的右图中，在表示触摸位置的点的队列上却出现了粗粒度。也就是说，在这种情况下，在操作体H靠近或接触触摸表面的位置的坐标与由电容式触摸传感器实际检测到的触摸位置的坐标之间同样存在误差。如图7的右图和图8的右图中所示，在电容式触摸传感器在拖曳操作中检测到的触摸位置的轨迹上，出现了周期性的波动或粗粒度(以下皆称作“波动”)。此处，尽管未示出，但在沿Y方向进行直线的拖曳操作的情况下，在表示触摸位置的点的队列上，同样确认存在周期性的粗粒度。因此，为了详察这种周期性的粗粒度，通过绘出图8的示例中表示触摸位置的点之间的距离(经受连续取样的点之间的距离；以下称作坐标间距)来测量坐标间距的峰间隔。结果，发现如图9中所示，峰间隔AG与X电极11的间隔(栅格间隔)完全一致。此处，在沿Y方向进行拖曳操作的情况下所观测到的波动的周期与Y电极21的间隔(栅格间隔)一致。如上所述，取决于所触摸的位置，在由电容式触摸传感器所检测到的触摸位置与实际的触摸位置之间产生误差。因此，当进行轻击操作时会检测到不同的坐标，并且不利地，会执行使用者无意去执行的命令。另外，由于在进行拖曳操作时所检测到的触摸位置的轨迹上出现波动，以致追随拖曳操作而移动的对象不自然地移动，或者手势不被正确识别。此外，由于即使以恒定速度进行拖曳操作时坐标间距也会改变，以致即使是在诸如屏幕滚动的移动方向固定的操作中，移动速度也会波动，给使用者一种奇怪感。鉴于这些问题，本发明人设想出一种能通过电容式触摸传感器来更正确地检测触摸位置的系统。波动的周期取决于X电极11的间隔和Y电极21的间隔。因此，通过缩窄X电极11和Y电极21的间隔(通过提高栅格的密度)，能在一定程度上抑制波动。然而，如果电极的数量增加，则扫描触摸位置所需的时间被延长，导致响应变差。此外，制造成本因端子数增加而增大。因此，最好是将栅格间隔保持在例如约5至7mm。〈2 :实施例 >以下将说明本技术的实施例。本实施例涉及一种通过电容式触摸传感器来更准确地检测触摸位置的系统。此处，该系统是通过控制装置100的功能来实现的。[2-1 :控制装置100的功能配置]首先，参照图11来说明根据本实施例的控制装置100的功能配置。图11示出了根据本实施例的控制装置100的功能配置。如图11中所示，控制装置100由电容值检测单元101、坐标计算单元102和坐标校正单元103构成。首先，电容值检测单元101检测各X电极11和各Y电极21的电容值。当电容值检测单元101检测到电容值时，电容值检测单元101将检测到的电容值输入到坐标计算单元102和坐标校正单元103。当输入了各X电极11和各Y电极21的电容值时，坐标计算单元102例如通过图6中所示的方法来计算触摸位置的坐标。当坐标计算单元102计算出触摸位置的坐标时，坐标计算单元102将计算出的触摸位置的坐标输入到坐标校正单元103。当输入了各X电极11和各Y电极21的电容值以及触摸位置的坐标时，坐标校正单元103通过使用所输入的电容值来校正所输入的触摸位置的坐标。此时，坐标校正单元103通过使用校正函数来校正触摸位置的坐标以消除波动，该校正函数包括以X电极11的间隔和Y电极21的间隔为周期的周期函数。例如，坐标校正单元103通过使用如以下公式(I)和⑵所示的校正函数fx和fy来如以下公式(3)和
(4)那样校正触摸位置的坐标。这里，设校正前的坐标为(X,Y),校正后的坐标为(X’，Y’)，X电极11的间隔为L，且Y电极21的间隔为L。
x. (l7lX\ 7 . (l7l^X\Jx = a sm - +/ sin ........(I)
\ L J \ L J
((Infy = c sin - + d sin ........⑵
\ L JV = X+fx ......(3)V = Y+fy ......(4)鉴于波动为三角波形(例如参照图7的右图)，所引入的校正函数fx和fy是通过在周期L的正弦函数以外、还考虑到三阶分量而进行定义的。当然也可进一步考虑诸如五阶分量的奇次的高阶分量。另外，上述校正函数fx和fy中包括的系数a、b、c和d是根据由电容值检测单元101所检测到的电容值的大小来确定的。如图12中所示，波动的幅度取决于电容值的大小。具体地，存在的倾向是波动的幅度随着电容值下降而增加。因此，为了进行校正、从而很好地消除波动，最好是根据电容值来改变表示校正函数fx和fy的幅度的系数a、b、c和d。例如，如图13中所示，坐标校正单元103依据电容值来确定与校正函数fx和fy的一阶分量相对应的系数a和c ( 一阶增益)以及与三阶分量相对应的系数b和d (三阶增益)。系数a、b、c和d的大小称作校正量。对校正量进行设定，使得校正量与图12中所示的波动的特性一样，随着电容值下降而具有大的值。另外，由于随着电容值下降，波动的形状变得接近三角波，因而在电容值小的区域中将三阶增益设定为大。例如，由取决于电容值的预定函数来表示系数a、b、c和d，或者，通过使用经由对波动的实测值进行映射而得到的数据表等来表示系数a、b、c和d。这样，坐标校正单元103通过校正函数fx和fy来校正坐标，以消除触摸位置的轨迹上所出现的波动，其中校正函数fx 和fy包括以X电极11的间隔和Y电极21的间隔为周期的周期函数。由于该校正，可以得到以下有益效果。[2-2 :通过校正得到的有益效果]首先，参照图14。图14示出了对在倾斜方向上进行拖曳操作的情况下所检测到的触摸位置的轨迹来应用如上述公式(3)和(4)所示的校正函数fx和fy的结果。参照图14可知，通过对该轨迹应用如上述公式(3)和(4)所示的校正函数fx和fy，充分地抑制了波动的幅度。接着，参照图15。图15示出了对在X方向上进行拖曳操作的情况下所检测到的触摸位置的轨迹来应用如上述公式(3)和(4)所示的校正函数fx和fy的结果。参照图15可知，通过对该轨迹应用如上述公式(3)和(4)所示的校正函数fx和fy，抑制了坐标间距(相当于速度)的波动。这样，通过应用根据本实施例的坐标校正，能够对通过电容式触摸传感器获得的触摸位置的检测结果中所出现的波动进行抑制。上文中说明了本实施例。通过如上述那样正确地校正触摸位置的坐标，能够对轻击操作中发生的不稳定判断、拖曳操作中发生的速度和轨迹的波动、手势操作的误识别等进行抑制。〈3 :变型(电极配置的变型)>现在将说明实施例的变型。本变型涉及用于对具有线式(line type)电极配置的电容式触摸传感器应用根据本实施例的技术的方法。[3-1 :电容式触摸传感器的电极配置]如图16中所示，以细缝来分隔具有线式电极配置的电容式触摸传感器，并且该电容式触摸传感器包括被布置为近似覆盖整个表面并用作GND的多个X电极51以及呈线状的多个Y电极52。与以上描述的电容式触摸传感器的情况相同，通过控制装置100监视X电极51和Y电极52的电容。控制装置100根据该电容的改变来检测触摸位置的坐标。控制装置100的功能配置与图11中所示相同。然而，在这种情况下，用于坐标校正单元103所进行的坐标校正的校正函数的配置被修改如下。[3-2 :触摸位置校正方法]坐标校正单元103通过使用校正函数来校正触摸位置的坐标以消除波动，其中校正函数包括以X电极51的间隔和Y电极52的间隔为周期的周期函数。例如，坐标校正单元103通过使用如以下公式(5)和(6)所示的校正函数fx’和fy’，来如以下公式(7)和
(8)那样校正触摸位置的坐标。这里，设校正前的坐标为(X,Y),校正后的坐标为(X’，Y’)，X电极51的间隔为L，且Y电极52的间隔为L。
口 . (l7lX\ 7 . (2ti-2X\、jx = <2 sm - +/9 sm ........(5)
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权利要求
1.一种位置信息校正装置，包括 位置信息获取单元，被配置为从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器来获取表示操作体的位置的位置信息，所述位置由所述位置检测单元所检测，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置； 电容值获取单元，被配置为从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及 位置信息校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正由所述位置信息获取单元所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第一幅度，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第二幅度。
2.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中，所述第一幅度和所述第二幅度随着所述电容值下降而增加。
3.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中，在所述电容值小于预定值的区域中，所述第一幅度和所述第二幅度具有恒定值，而在所述电容值大于所述预定值的区域中，所述第一幅度和所述第二幅度随着所述电容值下降而增加。
4.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中 所述第一校正函数进一步包括第三周期函数，所述第三周期函数具有为所述第一周期函数的周期的I /K倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第三幅度，其中K为大于等于3的奇数， 所述第二校正函数进一步包括第四周期函数，所述第四周期函数具有为所述第二周期函数的周期的1/K倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第四幅度，并且 所述第三幅度相对于所述第一幅度的比率和所述第四幅度相对于所述第二幅度的比率随着所述电容值下降而增加。
5.根据权利要求4所述的位置信息校正装置，其中，所述触摸传感器具有钻石型电极配置。
6.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中，在所述位置信息获取单元所获取的位置信息当中，所述位置信息校正单元基于所述第一校正函数对表示沿所述第一方向的位置的第一坐标进行校正，并基于所述第二校正函数对表示沿所述第二方向的位置的第二坐标进行校正。
7.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，进一步包括 速度计算单元，被配置为基于所述位置信息校正单元所校正的位置信息来计算所述操作体的移动速度。
8.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中 所述第一校正函数进一步包括第三周期函数，所述第三周期函数具有为所述第一周期函数的周期的1/2倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第三幅度，所述第二校正函数进一步包括第四周期函数，所述第四周期函数具有为所述第二周期函数的周期的1/2倍的周期，并具有与所述电容值获取单元所获取的电容值相对应的第四幅度，并且所述第三幅度相对于所述第一幅度的比率和所述第四幅度相对于所述第二幅度的比率具有近似恒定的值。
9.根据权利要求8所述的位置信息校正装置，其中，所述触摸传感器具有线式电极配置。
10.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中，所述第一校正函数中包括的周期函数和所述第二校正函数中包括的周期函数是正弦函数。
11.根据权利要求I所述的位置信息校正装置，其中所述第一校正函数用于对所述位置检测单元在沿所述第一方向以恒定速度移动所述操作体、同时将所述电容值保持恒定的情况下检测到的位置的间隔进行校正，以使该间隔趋近恒定,并且，所述第二校正函数用于对所述位置检测单元在沿所述第二方向以恒定速度移动所述操作体、同时将所述电容值保持恒定的情况下检测到的位置的间隔进行校正，以使该间隔趋近恒定。
12.—种触摸传感器,包括沿第一方向布线的多个第一电极；沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线的多个第二电极；电容检测单元，被配置为检测所述第一电极和所述第二电极上的电容的值；位置检测单元，被配置为基于由所述电容检测单元所检测到的电容的值，来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的操作体的位置；以及位置校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正由所述位置检测单元所检测到的位置的信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容的值相对应的第一幅度，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与所述电容的值相对应的第二幅度。
13.—种位置信息校正方法,包括从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器获取表示操作体的位置的位置信息，所述位置由所述位置检测单元所检测，所述第一电极沿第一方向布线， 所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置；从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所获取的电容值相对应的第一幅度，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与在所获取的电容值相对应的第二幅度。
14.一种使得计算机实现下述功能的程序，所述功能包括 从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器获取表示操作体的位置的位置信息，所述位置由所述位置检测单元所检测，所述第一电极沿第一方向布线，所述第二电极沿与所述第一方向近似正交的第二方向布线，而所述位置检测单元基于所述第一电极和所述第二电极上的电容来检测靠近所述第一电极和所述第二电极的所述操作体的位置； 从所述触摸传感器获取表示所述第一电极和所述第二电极上的电容的值的电容值；以及 通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正所获取的位置信息，所述第一校正函数包括第一周期函数，所述第一周期函数以所述第一电极的布线间隔为周期，并具有与所获取的电容值相对应的第一幅度，而所述第二校正函数包括第二周期函数，所述第二周期函数以所述第二电极的布线间隔为周期，并具有与在所获取的电容值相对应的第二幅度。
全文摘要
本公开提供了位置信息校正装置、触摸传感器以及位置信息校正方法。位置信息校正装置包括位置信息获取单元，被配置为从包括多个第一电极、多个第二电极以及位置检测单元的触摸传感器来获取位置信息，位置信息表示由位置检测单元所检测到的操作体的位置，第一电极沿第一方向布线，第二电极沿第二方向布线，而位置检测单元基于第一电极和第二电极上的电容来检测靠近第一电极和第二电极的操作体的位置；电容值获取单元，被配置为从触摸传感器获取表示第一电极和第二电极上的电容的值的电容值；以及位置信息校正单元，被配置为通过使用第一校正函数和第二校正函数来校正位置信息，第一校正函数包括第一周期函数，第二校正函数包括第二周期函数。
文档编号G06F3/044GK102622147SQ201210003938
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月6日 优先权日2011年1月14日
发明者山本一幸, 山野郁男, 野田卓郎 申请人:索尼公司