静电电容型输入装置的制造方法_2

文档序号:8922275阅读:来源:国知局
电极部Y0、Yl、Y2、Y3、…、Yn是在X方向上连续的带状形状。但是,作为构成第I电极组11的电极部也可以是,由四边形等具有固定面积的电极图案在Y方向上以固定的间距形成列,在各列中导通上述电极图案彼此。同样地,作为构成第2电极组12的电极部也可以是,由四边形等具有固定面积的电极图案在X方向上以固定的间距形成列,在各列中导通上述电极图案彼此。
[0037]如图2所示,静电电容型输入装置10设置有作为切换电路的多路转换器15和驱动电路16以及探测电路17。这些各电路由控制部18来控制。
[0038]构成第I电极组11的电极部X0、X1、X2、X3、…、Xn和构成第2电极组12的电极部Y0、Yl、Y2、Y3、…、Yn由多路转换器15切换并与驱动电路16或探测电路17连接。
[0039](动作)
[0040]接着,说明静电电容型输入装置10的动作。
[0041]该静电电容型输入装置10通过使设定成接地电位的操作体靠近操作面14a,并进而与操作面14a接触,从而进行输入操作。在以下的实施方式中,将人的手指F用作操作体。但是,也可以将手掌等用作操作体,也可以将人的手以外的金属体等用作操作体。
[0042]静电电容型输入装置10的动作模式在控制部18中被切换为悬浮探测模式和触摸探测模式。悬浮探测模式的意思是,在图3所示从操作面14a离开的位置处使手指F靠近基板13来进行输入操作,或在从操作面14a离开的位置处使手指F与X-Y平面平行地移动来进行输入操作的模式。
[0043]触摸探测模式的意思是,使手指F与操作面14a接触,或者与操作面14a靠近为例如5mm以下的较短距离,进行输入操作的模式。
[0044](悬浮探测模式)
[0045]该静电电容型输入装置10在启动时设定初始模式且自动设定为能够进行悬浮探测的状态。图3示出设定为初始模式时的第I电极组的动作状态。
[0046]如图3所示,在初始模式下,通过多路转换器15的切换,将位于第I方向即X方向的图示左端的电极部XO设定为探测电极部SI,将位于X方向的图示右端的电极部Xn也设定为探测电极部S2。左起第3个电极部X2直至右起第三个电极部Xn-2为止的多个电极部全都通过多路转换器15的切换而被设定为驱动电极部D。并且,位于被设定为探测电极部SI的电极部XO与被设定为驱动电极部D的电极部X2之间的电极部Xl被多路转换器15设定为接地电极部Gl,其中,该接地电极部Gl被设定成接地电位。此外,位于被设定为探测电极部S2的电极部Xn与被设定为驱动电极部D的电极部Xn-2之间的电极部Xn-1被多路转换器15设定为接地电极部G2,该接地电极部G2被设定成接地电位。
[0047]在驱动电路16中生成矩形波的脉冲状的电压以固定的间隔而出现的驱动电力,该驱动电力被同时提供给多个驱动电极部D。即,对多个驱动电极部D的全体以相同相位提供固定频率的上述驱动电力。
[0048]如图3所示,对所有的驱动电极部D施加脉冲状的电压后,在基板13的前方形成电场区域E。由于在所有的驱动电极部D与探测电极部SI之间形成静电电容,在所有的驱动电极部D与探测电极部S2之间形成静电电容,所以在提供给驱动电极部D的脉冲状的电压的上升时和下降时,在探测电极部SI和S2中流过瞬时的探测电流。该探测电流被提供给探测电路17。
[0049]如图3所示,如果使手指F与操作面14a的前方相对置,则在手指F与多个驱动电极部D之间形成比较大的静电电容。其结果是,流过探测电极部S1、S2的探测电流发生变化。在每次向驱动电极部D提供脉冲状的驱动电力时由探测电极部S1、S2得到的探测电流由探测电路17转换成电压后被积分并放大,进而被进行A/D转换,作为探测输出被提供给控制部18。
[0050]在控制部18中,求取来自探测电极部SI的探测输出Osl与来自探测电极部S2的探测输出Os2之差(Osl-Os2)。通过该运算,能够测定正靠近静电电容型输入装置10的手指F在第I方向(X方向)上的坐标位置。或者,也能够根据上述探测输出Osl与探测输出0s2之比来探测手指F的坐标位置。
[0051]在图4㈧所示的图表中,在横轴上表示手指F在X坐标上的位置,在纵轴上表示输出差(Osl-Os2)。图4(A)是模拟结果,成为该模拟的对象的静电电容型输入装置10在X方向上的尺寸大致为70mm。在模拟中,将第I电极组的电极部的数目η设为8根。并且将驱动电压设为3.3V,来评价DC耦合时的静电电容。
[0052]图4 (A)示出当从基板13的表面至手指F的下面为止在Z方向上的垂直距离H发生了变化时的线,(i)的垂直距离H是40mm,(ii)的垂直距离H是20mm,(iii)的垂直距离H是5mm。由于构成第I电极组11的电极部形成得较薄,所以垂直距离H大致与从电极部的表面至手指F的下面为止的垂直距离相同。
[0053]如图4(A)所示,可知,即使垂直距离H为40mm、20mm、5mm当中的任一个距离,也能够根据输出差(Osl-Os2)来判别手指F在第I方向(X方向)上移动时的位置。在本实施方式中,如图3所示,在驱动电极部D与探测电极部SI之间配置接地电极部Gl,在驱动电极部D与探测电极部S2之间配置接地电极部G2。由此,能够避免多个驱动电极部D与各个探测电极部S1、S2之间的静电耦合变得过量,并能够提高手指F向X方向的左侧部分、右侧部分移动时的输出差(Osl-Os2)的线性。
[0054]此外,在控制部18中,根据来自探测电极部SI的探测输出Osl与来自探测电极部S2的探测输出0s2来求取输出和(0sl+0s2)。通过计算出该输出和(0sl+0s2),能够测量从基板13的表面(电极部的表面)至手指F的下面为止在Z方向上的垂直距离H。
[0055]图4(B)示出与图4㈧相同条件下的模拟结果。图4(B)的横轴表示手指F在X坐标上的位置,纵轴表示当手指位于各个位置时的输出和(0sl+0s2)。在图4(B)中,与图4⑷同样地,(i)的垂直距离H是40mm,(ii)的垂直距离H是20mm,(iii)的垂直距离H是5mm ο
[0056]如图4 (B)所示,如果垂直距离H为40mm,则无论手指F处于X方向上的哪个位置,输出和(0sl+0s2)都大致固定。如果垂直距离H成为20mm,则当手指F到达X方向的中央部分时的输出和(0sl+0s2)开始降低,如果垂直距离H成为5mm,则当手指F移动到X方向的中央部时的输出和(0sl+0s2)进一步降低。
[0057]当在X方向的中央部进行使手指F向操作面14a靠近的操作时,在使手指F从与前方离开的位置靠近至垂直距离H为20mm附近的过程中,随着垂直距离H变短,输出和(Osl+Os2)变大,由此,能够测量垂直距離H。但是,如果使手指F进一步向操作面14a靠近,垂直距离H变得比20mm短,则会发生随着靠近操作面14a而输出和(Osl+Os2)变小的反转现象。由此,无法进行手指F是正靠近操作面14a还是正远离的判别。
[0058]这是因为,由于静电电容型输入装置10在X方向上的宽度尺寸设定得较大,探测电极部S1、S2在X方向上的间隔设定得较宽,所以在探测电极部SI与探测电极部S2的中间部分,手指F靠近驱动电极部D时的探测电极部S1、S2的检测灵敏度会降低。
[0059]因此,在控制部18中,当上述垂直距离H变得比预先设定的阈值即“靠近探测距离”短时,进行对电极部的设定进行切换的控制,以使探测电极部SI与探测电极部S2在X方向上的间隔变窄。例如,如果手指F在X
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