接触式传感器和接触式传感器的控制方法、以及程序的制作方法

专利名称：接触式传感器和接触式传感器的控制方法、以及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及接触式传感器和接触式传感器的控制方法、以及程序，特别 涉及可用较少的传感器数量高精度地检测连续的接触位置或者靠近位置的接 触式传感器和接触式传感器的控制方法、以及程序。
背景技术：
一般普及了滑块(slider)方式的接触式传感器。滑块方式的接触式传感 器有如下的传感器检测有连续地接触或者靠近的位置，并根据其移动量， 例如使图像沿上下左右滚动(scroll )。
更具体地说，例如提出了如下的传感器，在假想X、 Y轴上配置电极部 Dx+、 Dx-、 Dy+、 Dy-，检测各自中产生的漂移电容，取电极部Dx+、 Dx-的漂移电容的差作为与其对应的x轴方向的电压值，取电极部Dy+、 Dy-的 漂移电容的差作为与其对应的Y轴方向的电压值，从而检测位置，并根据其 移动量使图像滚动(参照专利文献1 )。
此外，提出了从多个电极的各个信号判断电容(capacitance),并判断输 入对象的位置信息的传感器。作为位置算法，应用2次拟合法、重心插补法 等，通过极坐标求位置(参照专利文献2)。
专利文献1:(曰本)特开平08-194578号公报
专利文献2:(日本)特开2005-522797号公报
但是，在专利文献1记载的方法中，x坐标仅根据x轴上配置的两个电 极的电容进行检测，y坐标仅根据y轴上配置的两个电极的电容进行检测， 因此根据手指触摸的位置，有时x坐标或者y坐标的灵敏度变得极端小，并 且，由于始终根据相同电极进行检测，所以难以提高检测精度。
此外，在专利文献2记载的方法中，在多个传感器因温度变化或同时按 压等从而同时受到了相同的影响时，将会检测接触，容易产生误动作。此外，
虽然可以求极坐标以及角速度，但不能确认离触摸的手指的中心的距离(xy 坐标)。即，在电极的中央或者周围设置了另外的开关时，无法判定是否接触了离该开关近的位置，需要追加其他的算法。

发明内容
本发明鉴于这样的状况而完成，特别涉及能够用较少的传感器数量高精 度地检测连续的接触位置或者靠近位置的接触式传感器。
本发明的一种接触式传感器包括多个检测部件，包含传感器，该传感 器对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或 靠近引起的静电电容的变化；取得部件，在对应于所述检测部件的配置对第 1象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果 以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其 中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最 大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是 与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第 4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检 测结果的检测部件相邻的且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件 的检测结果；水平位置计算部件，从所述第1象限的检测结果与所述第4象 限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结 果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置 作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直方 向计算部件，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和， 减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以 配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物 体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出部件，输出通过所 述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部件计算出的、所述物体接触或 者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
在对应于所述^^测部件的配置，对第1象限至第4象限环状地配置了第 l检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，所述取得 部件中可以取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第 1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所 述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所 述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中所述检测结果较大的检测部件相 邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果。
可以进一步设置角度计算部件，根据由所述水平位置计算部件以及所述 垂直位置计算部件计算出的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂
直方向的位置，计算对于以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中
心位置作为基准的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的角度。
可以进一步设置距离计算部件，根据由所述水平位置计算部件以及所述 垂直位置计算部件计算出的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂
直方向的位置，计算从配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位 置到所述物体接触或者靠近的位置为止的距离。
可以进一步设置滚动部件，使图像对应于由所述输出部件输出的所述物 体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置变化而滚动，在所述 滚动部件中可以基于所述距离以及所述角度改变滚动速度。
在由所述距离计算部件计算的从配置在所述第1象限至第4象限的检测 部件的中心位置到所述物体接触或者靠近的位置为止的距离不是规定范围的 大小时，视为发生了差错，所述输出部件中可以停止输出所述物体接触或者 靠近的位置的水平位置以及垂直方向的位置。
所述多个检测部件可以被直线状配置。
检测了所述第1检测结果的所述检测部件为配置在所述直线状配置的端 部的检测部件，或者与所述端部的检测部件相邻的检测部件的情况下，在对 应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了包含所述第1检 测结果的、从端部开始连续的4个检测部件的结果时，所述取得部件可以取 得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果。
所述多个^r测部件可以被环状地配置。
本发明的一种接触式传感器的控制方法中，该接触式传感器包括多个检 测部件，该检测部件包含对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一 个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化的传感器，在所述接触式 传感器的控制方法中包括取得步骤，在对应于所述检测部件的配置对第1 象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以 及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的
值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；水平位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出步骤，输出通过所述水平位置计算步骤以及所述垂直位置计算步骤计算出的、所述物体接触或者靠近的
位置的水平方向以及垂直方向的位置。
本发明的一种程序用于计算机中，该计算机控制包括多个检测部件的接触式传感器，该检测部件包含对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化的传感器，所述程序使计算机执行包括以下步骤的处理取得步骤，在对应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；水平位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出步骤，输出通过所述水平位置计算步骤以及所述垂直位置计算步骤计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
在本发明的 一种接触式传感器和所述接触式传感器的控制方法、以及程序中，由多个传感器对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化；在对应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻其并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
本发明的一种接触式传感器中的、包含对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化的传感器的多个检测部件，例如为静电电容传感器；在对应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果的取得部件，例如为强度取得单元，其中，所述第l检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；
10所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部
件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置的水平位置计算部件，例如为水平方向计算单元；从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置的垂直位置计算部件，例如为垂直方向计算单元；以及输出通过所述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部件计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置的输出部件，例如为位置输出单元。
即，至少被分割为4个以上的连续的接触区域中所配置的静电电容传感器的每一个的检测强度通过强度取得单元取得；在将包含最大强度的静电电容传感器、与该静电电容传感器相邻的静电电容传感器、与最大强度的静电电容传感器相邻的其中一个静电电容传感器相邻且并非最大强度的静电电容传感器的静电电容传感器的各自的静电电容的、4个连续配置的静电电容传感器的检测结果分别作为配置在第1象限至第4象限的静电电容传感器的检测结果A到D处理的情况下，在将取第1象限至第4象限的单位圆的中心作为原点时，物体接触或者靠近的水平方向的位置x作为((A+D) - (B+C))求出，垂直方向的位置y作为((A+B) - (C+D))求出。并且，物体接触或者靠近的位置的、以4个静电电容传感器的中心位置作为基准的水平方向的角度作为角度—arctan (x/y)求出。基于该角度，对应于配置在第1象限至第4象限的4个静电电容传感器的实际配置，求出物体接触或者靠近的位置。
结果，能够用较少的静电电容传感器的数量，高精度且以连续的值检测配置了静电电容传感器的连续的接触区域中物体接触或者靠近的位置。
根据本发明，能够用较少的静电电容传感器的数量高精度地检测配置了静电电容传感器的连续的接触区域中物体接触或者靠近的连续的接触位置或
ii者靠近位置。


图1是表示应用了本发明的接触式传感器的实施方式的结构例的图。图2是说明图1的接触式传感器的滚动处理的流程图。图3是说明图1的接触式传感器的滚动处理的图。
图4是表示接触式传感器的其他实施方式的结构例的图。
图5是说明图4的接触式传感器的滚动处理的流程图。
图6是说明图4的接触式传感器的滚动处理的图。
图7是表示接触式传感器的其他实施方式的结构例的图。
图8是说明图7的接触式传感器的滚动处理的流程图。
图9是说明图7的接触式传感器的滚动处理的图。
图IO是说明个人计算机的图。
标号说明
11接触单元
12强度取得单元
13位置检测单元
14位置输出单元
15滚动控制单元
21、 21-1至21-4、 21-11至21-18、 S21-21至S21-28
31水平方向计算单元32垂直方向计算单元33距离计算单元34角度计算单元111接触单元112强度取得单元113位置4全测单元131水平方向计算单元132垂直方向计算单元133距离计算单元134角度计算单元135角度校正单元 151接触单元 152强度取得单元 153位置检测单元 161水平方向计算单元 162垂直方向计算单元 163角度计算单元 164位置计算单元
具体实施例方式
以下说明本发明的实施方式，若对本发明的结构要件和发明的详细说明 所记载的实施方式的对应关系进行例示，则如下所示。该记载用于确认支持 本发明的实施方式记载在发明的详细说明中。因此，即使存在记载在发明的 详细说明中，但没有记载在这里作为与本发明的结构要件对应的实施方式， 这也不意味着该实施方式与其结构要件不对应。相反，即使记载在这里作为 与结构要件对应的实施方式，这也不意味着该实施方式与其结构要件以外的 结构要件不对应。
即，本发明的一种接触式传感器包括多个检测部件(例如，图1的静 电电容传感器21-1至21-4),包含传感器，该传感器对至少被分割为4个以 上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变 化；取得部件(例如，图1的强度取得单元12)，在对应于所述检测部件的 配置对第1象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3 检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测 结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容 的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检 测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结 果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一 个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的 检测部件的检测结果；水平位置计算部件(例如，图1的水平方向计算单元 31 ),从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述 第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所
13述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或 者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直位置计算部件(例如，图1的垂
直方向计算单元32),从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结 果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从 而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、 所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出部件(例如， 图1的位置输出单元14),输出通过所述水平位置计算部件以及所述垂直位 置计算部件计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方 向的位置。
在对应于所述^r测部件的配置，对第1象限至第4象限环状地配置了第 1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，所述取得 部件(例如，图1的强度取得单元12)中可以取得其作为所述第1象限至第 4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测 出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结 果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部 件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果 中所述检测结果较大的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件 的检测部件的检测结果。
可以进一步设置角度计算部件(例如，图1的角度计算单元34)，根据 由所述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部件计算出的所述物体接触 或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置，计算对于以配置在所述第 1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的所述物体接触或者靠近 的位置的水平方向以及垂直方向的角度。
可以进一步设置距离计算部件(例如，图1的距离计算单元33),根据 由所述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部件计算出的所述物体接触 或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置，计算从配置在所述第1象 限至第4象限的检测部件的中心位置到所述物体接触或者靠近的位置为止的 距离。
可以进一步设置滚动部件(例如，图1的滚动控制单元15)，使图像对 应于由所述输出部件输出的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂 直方向的位置变化而滚动，在所述滚动部件中可以基于所述距离以及所述角
14度改变滚动速度。
在由所述距离计算部件检测出的从配置在所述第1象限至第4象限的检 测部件的中心位置到所述物体接触或者靠近的位置为止的距离不是规定范围 的大小时，视为发生了差错，所述输出部件(例如，图1的位置输出单元14) 中可以停止输出所述物体接触或者靠近的位置的水平位置以及垂直方向的位置。
检测了所述第1检测结果的所述检测部件为配置在所述直线状配置的端 部的检测部件，或者与所述端部的检测部件相邻的检测部件的情况下，在对
应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了包含所述第1检 测结果的、从端部开始连续的4个检测部件的结果时，所述取得部件(例如， 图1的强度取得单元12)可以取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果。
本发明的 一种接触式传感器的控制方法或者程序，该接触式传感器包括
多个检测部件，该检测部件包含对至少被分割为4个以上的连续的接触区域 的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化的传感器，在所述
接触式传感器的控制方法或者程序中包括取得步骤(例如，图2的步骤S2 )， 在对应于所述;f企测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第1检测结 果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第 1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检 测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述 第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相 邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第 3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1 检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；水平方向计算步骤(例如，图 2的步骤S3 ),从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和， 减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以 配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物 体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直方向计算步骤(例如， 图2的步骤S4)，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之 和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计 算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出步骤(例如， 图2的步骤S8)，输出通过所述水平位置计算步骤以及所述垂直位置计算步 骤计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
图1是表示本发明的接触式传感器的实施方式的结构例的图。
在用手指顺时针或者逆时针描包含大致圓形的平板的接触单元11时，图 1的接触式传感器根据其移动距离以及速度，使显示单元16所显示的图像沿 垂直方向或者水平方向滚动。
接触单元11中，静电电容传感器21-1至21-4相对于接触单元11的中心 在同心圆上，并且等角度地内置于通过用户所描画的面的内侧。接触单元ll 按照每90。被划分为区域Z1至Z4，设置使得各个区域与以接触单元11作为 单位圓时的第1象限至第4象限对应。静电电容传感器21-1至21-4配置在区 域Z1至Z4的各自的中央的角度、以及从中心的距离的中央附近。静电电容 传感器21-l至21-4分别检测通过物体接触或者靠近所产生的静电电容的变化 强度，将检测的静电电容的变化强度作为检测结果提供给强度取得单元12。 另夕卜，静电电容传感器21-1至21-4在不需要各自区别的情况下，简称为静电 电容传感器21，对其他结构也同样称呼。
强度取得单元12取得表示静电电容传感器21-1至21-4的每一个提供的 静电电容的变化强度的检测结果A至D,并提供给位置检测单元13。
位置检测单元13包括水平方向计算单元31、垂直方向计算单元32、距 离计算单元33以及角度计算单元34,基于由强度取得单元12提供的静电电 容传感器21-1至21-4的检测结果A至D，计算在接触单元11上手指接触或 者靠近的位置(水平方向的位置x、垂直方向的位置y、距离r、以及角度9)， 并将计算结果、即接触单元11上的手指的位置信息提供给位置输出单元14。
水平方向计算单元31基于由强度取得单元12提供的静电电容传感器 21-1至21-4的检测结果A至D，执行以下的算式(1 )所示的计算，从而在 接触单元11上的手指的位置信息中，以接触单元11的中心位置(静电电容 传感器21-1至21-4所配置的中心位置)作为基准，将图中的右方向设为x 方向并将图中的上方向设为y方向时，计算水平方向的位置x。
x=k (( A+D ) - ( B+C )) ( 1 )
在算式(l)中，x表示接触单元11上的水平方向的位置x， k表示校正 系数k， A至D分别表示示出静电电容传感器21-1至21-4的静电电容的变化
16强度的检测结果。
垂直方向计算单元32基于由强度取得单元12提供的静电电容传感器 21-1至21-4的检测结果A至D,执行以下的算式(2)所示的计算，从而在 接触单元11上的手指的位置信息中，以接触单元11的中心位置作为基准， 将图中的右方向设为x方向并将图中的上方向设为y方向时，计算垂直方向 的位置y。
y=k (( A+B ) - ( C+D )) ( 2 )
在算式(2)中，y表示接触单元11上的垂直方向的位置y, k表示校正 系数k， A至D分别表示示出静电电容传感器21-1至21-4的静电电容的变化 强度的检测结果。
另夕卜，位置x、 y如上所述那样是基于静电电容的变化强度的偏移的位置， 在校正系数k不包含在算式(1)、算式(2)中时，是定性地表示接触单元 11上的手指Hl的位置的值，不是正确的位置的值。为了正确地求实际的位 置，需要预先校正表示位置x、 y的静电电容的的变化强度的偏移和实际的位 置之间的差异，因而设定了校正系数k。
距离计算单元33基于水平方向计算单元31的计算结果即接触单元11上 的手指的位置的水平方向的位置x、以及垂直方向计算单元32的计算结果即 接触单元11上的手指的位置的垂直方向的位置y,通过以下的算式(3)，求 从接触单元11上的中心位置到接触单元11上的手指的位置的距离r。
角度计算单元34基于水平方向计算单元31的计算结果即接触单元11上 的手指的位置的水平方向的位置x、以及垂直方向计算单元32的计算结果即 接触单元11上的手指的位置的垂直方向的位置y，通过以下的算式(4)，求 将通过接触单元11上的中心的x轴设为0。的、到接触单元11上的手指的位
置的角度e。
0=arctan ( y/x ) ( 4 )
这里，arctan表示反正切。角度计算单元34包括将与(y/x)对应的0的 值作为表存储的角度表34a，角度e的值基于(y/x)的值，通过角度表34a读 出。另外，该角度e也不必是对于x方向的轴的角度，例如也可以是对于y方 向的轴的角度。
位置输出单元14将通过位置检测单元13提供的水平方向的位置x、垂直方向的位置y、距离r以及角度e提供给滚动控制单元15。这时，基于距离 r是否为规定范围的大小，判定手指的接触位置或者靠近位置是否在接触单元 11上，在不是规定范围的大小，手指的接触位置或者靠近位置不在接触单元 11上时，视为发生了差错，停止将通过位置^r测单元13提供的水平方向的 位置x、垂直方向的位置y、距离r以及角度e提供给滚动控制单元15。
滚动控制单元15基于时时刻刻从位置输出单元14提供的水平方向的位 置x、垂直方向的位置y 、距离r以及角度e ，使包含LCD( Liquid Crystal Display ) 等的显示单元16上所显示的图像沿水平方向以及垂直方向滚动。 下面参照图2的流程图，说明图1的接触式传感器的滚动处理。 在步骤S1中，接触单元11的静电电容传感器21-1至21-4分别测量静电 电容的变化强度A至D,并将测量结果即静电电容的变化强度提供给强度取 得单元12。
在步骤S2中，强度取得单元12将取得的测量结果即强度A至D提供给 位置检测单元13。
在步骤S3中，水平方向计算单元31计算上述的算式(1 ),从而求水平 方向的4立置x。
即，如图3所示，水平方向计算单元31计算从第1象限以及第4象限的 检测结果之和减去第2象限至第3象限的检测结果之和的算式(1 )，从而求 接触单元11上接触或者靠近的手指H1引起的水平方向的静电电容的变化强 度的偏移(图中的接触单元11的左右的静电电容的变化差)作为接触单元U 上的手指Hl的位置的水平方向的位置x。
在步骤S4中，垂直方向计算单元32计算上述的算式(2)，从而求垂直 方向的4立置y。
即，如图3所示，垂直方向计算单元32计算从第1象限以及第2象限的 检测结果之和减去第3象限至第4象限的检测结果之和的算式(2)，从而求 接触单元11上接触或者靠近的手指Hl引起的垂直方向的静电电容的变化强 度的偏移(图中的接触单元11的上下的静电电容的变化差)作为接触单元11 上的手指H1的位置的垂直方向的位置y。
在步骤S5中，距离计算单元33计算上述的算式(3)，从而求距离r。 即，如图3所示，距离计算单元33计算算式(3)，通过接触单元ll上 接触或者靠近的手指Hl的位置的水平方向的位置x以及垂直方向的位置y，
18基于毕达哥拉斯定理，求接触单元11上的手指H1的位置离中心的距离r。 在步骤S6中，角度计算单元34计算上述的算式(4)，从而求角度e。 即，如图3所示，角度计算单元34计算算式(4)，通过接触单元ll上 接触或者靠近的手指Hl的位置的水平方向的位置x以及垂直方向的位置y, 参照角度表34a求与(y/x)的值对应的角度9。
另外，角度计算单元34只要能计算与(y/x)的值对应的角度e,则不一 定要包括角度表34a，可以通过计算求角度e。但是，基于(y/x)的值的角度 e的计算，有关计算的负荷较大，因此设置角度表34a来读出能够降低计算的 成本，并能够提高处理速度。
在步骤S7中，位置检测单元13将通过水平方向计算单元31计算出的位 置x、通过垂直方向计算单元32计算出的位置y、通过距离计算单元33计算 出的距离r、以及通过角度计算单元34计算出的角度e输出到位置输出单元 14。位置输出单元14基于由位置检测单元13提供的位置x、 y、距离r以及 角度e,判定距离r是否为规定范围的大小。
即，接触单元11的直径R被预先设定，因此当距离r大于接触单元11 的直径R时，在接触单元11上不存在手指Hl。此外，当距离r过小时，手 指Hl处于接触单元11的中央附近，因此有可能未在接触单元11上可旋转地 描绘。因此，位置输出单元14判定距离r是否为规定范围的大小，即判定手 指Hl是处于从接触单元11超出的位置，还是存在于中央附近。
在步骤S7中，距离r为规定范围的大小，即手指Hl在接触单元11上， 从而判定为可旋转地描绘时，在步骤S8中，位置输出单元14将距离r以及 角度e提供给滚动控制单元15。滚动控制单元15求之前的角度9p和所提供的 当前的角度ec的差分，并根据距离r的大小使显示单元16的显示内容滚动， 处理返回到步骤Sl。
即，之前的角度ep和所提供的当前的角度ec的差分(ec-ep)为接触单
元11上的手指Hl的移动角度Ae,因此滚动控制单元15使图像仅滚动与移
动角度Ae对应的滚动量的像素数量。此外，当手指hi在接触单元ii上仅移
动相同的移动角度Ae时，距离r越大则手指Hl在接触单元11上的移动距离 AL越大，并且，距离r越小则移动距离AL越小。因此，即使规定时间内的 移动角度A9相同，若距离r越大则移动距离AL越大，因此手指H1在接触单 元ll上快速地移动，相反，距离r越小则移动距离AL也越小，因此手指H1在接触单元11上緩慢地移动。因此，滚动控制单元15在距离r越大时越将 滚动速度设为高速从而执行滚动，在距离r越小时越将滚动速度设为低速从 而才丸4于;衮动。
另一方面，在步骤S7中，距离r为不是规定范围的大小，即手指H1不 在接触单元ll上，或者存在于中央附近，判定为没有可旋转地描绘时，越过 步骤S8的处理，处理返回到步骤S1。即，这时，在接触单元ll上不能正确 地求出手指H1的位置，所以作为差错被处理，这时求出的手指H1的位置 的信息不反映在滚动中。
通过以上的处理，即使是包含4个静电电容传感器的接触式传感器，通 过等间隔地配置成同心圓状，从而能够以连续的值正确地求得表示接触单元 11上的接触位置或者靠近位置的移动角度和离中心的距离。作为结果，基于 正确地求出的手指Hl的移动角度和离中心的距离，可以同时正确地控制画 面的滚动量和滚动速度。
在以上中，说明了对于圆盘状的接触单元11，由4个静电电容传感器对 应于接触单元11上的手指移动使显示单元16的显示画面滚动的例子，但静 电电容传感器即使是其以上的数量也能够执行同样的处理。
因此，下面参照图4说明由同心圆状等间隔地配置的8个静电电容传感 器对应于接触单元111上的手指移动使显示单元16的显示画面滚动的例子。 另外，在图4的接触式传感器中，对于与图1的接触式传感器具有相同的功 能的结构附加相同的标号，并适当省略其说明。
在图4的接触式传感器中，接触单元111的基本结构为，在接触单元ll 中代替静电电容传感器21-1至21-4，设置了静电电容传感器21-11至21-18， 在第1象限的区域Zll中配置了静电电容传感器21-11,在第1象限的区域 Z12中配置了静电电容传感器21-12,在第2象限的区域Z13中配置了静电电 容传感器21-13，在第2象限的区域Z14中配置了静电电容传感器21-14，在 第3象限的区域Z15中配置了静电电容传感器21-15,在第3象限的区域Z16 中配置了静电电容传感器21-16,在第4象限的区域Z17中配置了静电电容传 感器21-17，在第4象限的区域Z18中配置了静电电容传感器21-18。另外， 静电电容传感器21-11至21-18与静电电容传感器21-1至21-4的任意一个都 相同。
静电电容传感器21-11至21-18分别检测通过物体接触或者靠近所产生的
20静电电容的变化强度，将检测的静电电容的变化强度作为检测结果提供给强 度取得单元112。
强度取得单元112控制选择单元112a，使其在静电电容传感器21-11至 21-18的每一个所提供的表示静电电容的变化强度的8个检测结果中，选择包 含检测了最强的强度的静电电容传感器21—max的强度、与该静电电容传感 器21—max相邻的两个静电电容传感器21一ne的强度、以及在两个静电电容传 感器21_ne中与强度大的静电电容传感器21—ne相邻且并非静电电容传感器 21—max的静电电容传感器21—subne的强度的、连续配置的4个静电电容传 感器21的强度，将这些作为上述的检测结果A至D提供给位置检测单元13。
位置检测单元113包括水平方向计算单元131、垂直方向计算单元132、 距离计算单元133、角度计算单元134、以及角度校正单元135。其中，水平 方向计算单元131、垂直方向计算单元132、距离计算单元133、以及角度计 算单元134为与水平方向计算单元31、垂直方向计算单元32、距离计算单元 33、以及角度计算单元34具有相同的功能的结构。角度校正单元135根据静 电电容传感器21的设置数，校正通过角度计算单元134计算的角度e,从而
作为角度e'求得。
下面，参照图5的流程图，说明图4的接触式传感器的滚动处理。 在步骤Sll中，接触单元111的静电电容传感器21-11至21-18分别测量
静电电容的变化强度，并将测量结果即静电电容的变化强度提供给强度取得
单元112。
在步骤S12中，强度取得单元112取得由静电电容传感器21-11至21-18 提供的各个静电电容的变化强度。
在步骤S13中，强度取得单元112控制选择单元112a，使其在取得的静 电电容传感器21-11至21-18的静电电容的变化强度中检测最强的强度的检测 结果。即，例如图6所示，在接触单元111的区域Z12上存在手指H2时， 在静电电容传感器21-12中检测出的静电电容的变化强度作为最强的强度被 检测。因此，如图6所示，选择单元112a检测静电电容的变化强度作为最强 的强度被检测出的静电电容传感器21-12 (静电电容传感器21一max)的检测 结果。
在步骤S14中，选择单元112a选择与强度最强的静电电容传感器21一max 相邻的两个静电电容传感器21 ne的强度、以及在静电电容传感器21 ne中
21与检测了大的强度的静电电容传感器21—ne相邻且并非静电电容传感器 21—max的静电电容传感器21一subne的强度，并与静电电容传感器21—max的 强度一起，按照连续的4个区域的顺序，以逆时针方向作为与第1象限至第 4象限对应的^r测结果A至D提供给位置检测单元113。
即，在图6的情况下，静电电容传感器21-12的检测结果的强度为最强， 因此选择单元112a选择静电电容传感器21-12的强度作为静电电容传感器 21—max的强度。此外，选择单元112a选择与静电电容传感器21-12相邻的 静电电容传感器21-11、 21-13的强度分别作为静电电容传感器21-ne的强度。 并且，例如，在静电电容传感器21-11、 21-13的检测结果中，静电电容传感 器21-13的强度更强时，选择单元112a选择与静电电容传感器21-13相邻且 并非静电电容传感器21-12 (静电电容传感器21—max)的静电电容传感器 21-14的强度作为静电电容传感器21_subne的强度。
作为结果，选择单元112a作为静电电容传感器21—11至21-14的每一个 检测出的检测结果作为检测结果A至D提供给位置检测单元113。
即，在图6所示的第1象限和第2象限中存在的连续配置的区域Z1至 Z14的静电电容传感器21-11至21-14的检测结果，与在图3中的第1象限至 第4象限中存在的区域Z1至Z4的静电电容传感器21-1至21-4的检测结果 被同样地处理，并提供给位置检测单元113。
在步骤S15中，水平方向计算单元131计算上述的算式(1 ),从而求水 平方向的4立置x。
即，水平方向计算单元131将图6的静电电容传感器21-11、 21-14的检 测结果之和，恰好作为图3中的第1象限以及第4象限的检测结果之和处理， 同时将图6的静电电容传感器21—12、 21-13的检测结果之和，恰好作为图3 中的第2象限以及第3象限的检测结果之和处理，通过计算将各自的和相减 的算式(1 ),将接触单元111上接触或者靠近的手指H2引起的水平方向的静 电电容的变化强度的偏移(图中的接触单元lll的左右的静电电容的变化差)， 作为接触单元11上接触或者靠近的手指Hl引起的水平方向的静电电容的变 化强度的偏移(图中的接触单元11的左右的静电电容的变化差)，作为水平 方向的位置x求得。
另外，在将图3中的手指H1与图6所示的手指H2对应时，作为在区域 Z2上存在来处理。此外，虽然在后面叙述，但这里所说的水平方向的位置x是与图3对应的水平方向的位置，与图6所示的水平方向的位置x'不同。
在步骤S16中，垂直方向计算单元132计算上述的算式(2)，从而求垂 直方向的位置y。
即，垂直方向计算单元132将图6的静电电容传感器21-11、 21-12的才全 测结果之和，恰好作为图3中的第1象限以及第2象限的检测结果之和处理， 同时将图6的静电电容传感器21-13、 21-14的检测结果之和，恰好作为图3 中的第3象限以及第4象限的;f企测结果之和处理，通过计算将各自的和相减 的算式(2),将接触单元111上接触或者靠近的手指H2引起的垂直方向的静 电电容的变化强度的偏移(图中的接触单元lll的上下的静电电容的变化差)， 作为接触单元11上接触或者靠近的手指Hl引起的垂直方向的静电电容的变 化强度的偏移(图中的接触单元11的上下的静电电容的变化差)，作为垂直 方向的位置y求得。
另外，虽然在后面叙述，但这里所说的垂直方向的位置y是与图3对应 的垂直方向的位置，与图6所示的垂直方向的位置y'不同。
在步骤S17中，距离计算单元133计算上述的算式(3)，从而求距离r。
即，距离计算单元133计算算式(3)，通过与图6的接触单元111上接 触或者靠近的手指H2的位置对应的、图3的水平方向的位置x以及垂直方 向的位置y，基于毕达哥拉斯定理，求接触单元11上的手指Hl的位置离中 心的3巨离r。
另外，虽然在后面叙述，但这里所说的距离r是与图3对应的距离r，与 图6所示的距离r'不同。
在步骤S18中，角度计算单元134计算上述的算式(4)，从而求角度e。 即，角度计算单元134计算算式(4),通过与图6的接触单元111上接 触或者靠近的手指H2对应的、图3的手指H1的位置的水平方向的位置x以 及垂直方向的位置y，参照角度表134a求与(y/x )的值对应的角度9。
另外，虽然在后面叙述，但这里所说的角度e是与图3对应的角度e，与 图6所示的角度e'不同。
在步骤S19中，角度校正单元135将图3中的角度e校正为图6中的角度 e'。即，这里将静电电容传感器21-11至21-14的检测结果，恰好像图3中的 第1象限至第4象限的检测结果那样处理，所以在步骤S18的处理中求出的 角度e的范围是0。幼。60。。但是，在图6中，静电电容传感器21-11至21-14所配置的是第1象限以及第2象限，图6所示的角度e'的范围是0。幼'《180。。
即，可以当作角度e是将范围为0。幼si8o。的角度e'表现为0。幼。60。的范围 的值。因此，角度校正单元135通过计算以下的算式(5),将角度e校正为角 度e'。<formula>formula see original document page 24</formula>
在算式(5)中，小表示在检测由选择单元112a选择的强度的连续配置的 4个静电电容传感器21测量静电电容的变化强度的区域所存在的角度。在检 测选择出的强度的连续配置的4个静电电容传感器21测量静电电容的变化强
度的区域所存在的角度由静电电容传感器21的数量决定，因此，角度e'实际
上是根据静电电容传感器21的设置数而被校正。 *
例如，图6的情况下，在检测选择出的强度的连续配置的4个静电电容 传感器21测量静电电容的变化强度的区域为区域Zll至Z14，所以小为180°。 因此，在这里，角度校正单元135对角度e乘以1/2，从而将图3所示的角度9
校正为图6所示的角度e'。
在步骤S20中，位置检测单元113将通过水平方向计算单元131计算出 的位置x、通过垂直方向计算单元132计算出的位置y、通过距离计算单元 133计算出的距离r、以及通过角度计算单元134计算出的角度e输出到位置 输出单元14。位置输出单元14基于由位置检测单元113提供的位置x、 y、 距离r以及角度e'，判定距离r是否为规定范围的大小。
即，这里，将静电电容传感器21-11至21-14的检测结果恰好像图3中的 第1象限至第4象限的检测结果那样处理，所以对于在步骤S17的处理中求 出的距离r，设定与接触单元111的直径R'对应的规定值Rv，在大于规定值 Rv日t，视为在接触单元111上不存在手指H2。此外，在距离r过小时，手指 H2会在接触单元111的中央附近，因此视为有可能未在接触单元111上可旋 转地描绘。因此，位置输出单元14判定距离r是否为规定范围的大小，即判 定手指H2是否为从接触单元111超出的位置，或者是否存在于中央附近。
在步骤S20中，距离r为规定范围的大小，即手指H2在接触单元111上， 从而判定为可旋转地描绘时，在步骤S21中，位置输出单元14将距离r以及 角度e'提供给滚动控制单元15。滚动控制单元15求之前的角度e'p和所提供 的当前的角度e'c的差分，并根据距离r的大小使显示单元16的显示内容滚 动，处理返回到步骤Sll。通过以上的处理，即使是包含4个以上的静电电容传感器的接触式传感 器，通过使用将表示强度最强的检测结果的静电电容传感器包含在端部以外
的位置的连续配置的4个静电电容传感器的检测结果，从而可以与包含4个
静电电容传感器的接触式传感器同样地处理，能够用连续的值正确地求出表 示接触单元111上的接触位置或者靠近位置的移动角度和离中心的距离。作
为结果，能够基于正确求出的手指H2的移动角度和离中心的距离，同时正 确地控制画面的滚动量和滚动速度。
在以上中，说明了将静电电容传感器同心圆状地等间隔环状配置的例子， 但通过将静电电容传感器直线状地等间隔配置，与上述的包含同心圆状地等 间隔环状配置的4个以上的静电电容传感器的接触式传感器同样地处理，从 而可以连续且正确地检测接触或者靠近的位置。
因此，下面，参照图7说明由直线状地等间隔配置的8个静电电容传感 器根据接触单元151上的手指的移动使显示单元16的显示画面滚动的例子。 另外，在图7的接触式传感器中，对于与图1或者图4的接触式传感器具有 相同的功能的结构，附加相同的标号，并适当省略其说明。
在图7的接触式传感器中，接触单元151的基本结构为，代替接触单元 11或者111中的静电电容传感器21-1至21-4或者21-11至21-18，静电电容 传感器21-21至21-28直线状地等间隔设置，在区域Z21中配置了静电电容 传感器21-21,在区域Z22中配置了静电电容传感器21-22，在区域Z23中配 置了静电电容传感器21-23，在区域Z24中配置了静电电容传感器21-24，在 区域Z25中配置了静电电容传感器21-25，在区域Z26中配置了静电电容传 感器21-26，在区域Z27中配置了静电电容传感器21-27,在区域Z28中配置 了静电电容传感器21-28。伴随于此，接触单元151作为直线状的板(plate) 构成，用户的手指在向图中的左右触碰并描画接触单元151,从而控制滚动。 另外，静电电容传感器21-21至21-28与静电电容传感器21-1至21-4以及 21-11至21-18,任意一个都相同。
静电电容传感器21-21至21-28分别检测由物体的接触或靠近引起的静电 电容的变化强度，并将检测的静电电容的变化强度作为检测结果提供给强度 取得单元152。
强度取得单元152基本上为与强度取得单元112相同的结构，控制选择 单元152a，从由静电电容传感器21-21至21-28的每一个提供的表示静电电
25容的变化强度的8个检测结果中，选择包含检测了最强的强度的静电电容传
感器21一max的强度、与该静电电容传感器21—max相邻的两个静电电容传感 器21—ne的强度、以及在两个静电电容传感器21_ne中与强度大的静电电容 传感器21—ne相邻且并非静电电容传感器21—max的静电电容传感器21一subne 的强度的、连续配置的4个静电电容传感器21的强度，将这些作为上述的检 测结果A至D提供给位置^r测单元153。
位置检测单元153包括水平方向计算单元161、垂直方向计算单元162、 角度计算单元163、以及位置计算单元164。其中，水平方向计算单元161、 垂直方向计算单元162、以及角度计算单元163为与水平方向计算单元31、 垂直方向计算单元32以及角度计算单元34，或者与水平方向计算单元131、 垂直方向计算单元132以及角度计算单元134具有相同的功能的结构。位置 计算单元164基于由角度计算单元134计算的角度e,根据静电电容传感器 21的设置间隔求接触单元151上的位置。
位置输出单元154将通过位置检测单元153提供的水平方向的位置x、 垂直方向的位置y、以及角度e提供给滚动控制单元155。
滚动控制单元155基于时时刻刻从位置输出单元154提供的水平方向的 位置x、垂直方向的位置y、以及角度e，使显示单元16上所显示的图像沿水 平方向以及垂直方向纟衮动。
下面，参照图8的流程图说明图7的接触式传感器的滚动处理。
在步骤S31中，接触单元151的静电电容传感器21-21至21-28分别测 量静电电容的变化强度，并将测量结果即静电电容的变化强度提供给强度取 得单元152。
在步骤S32中，强度取得单元152取得由静电电容传感器21-21至21-28 提供的各个静电电容的变化强度。
在步骤S33中，强度取得单元152控制选择单元152a,使其在取得的静 电电容传感器21-21至21-28的静电电容的变化强度中检测最强的强度的检测 结果。即，例如图9所示，在接触单元151的区域Z22上存在手指H3时， 在静电电容传感器21-22中检测出的静电电容的变化强度作为最强的强度被 检测。因此，如图9所示时，选择单元152a检测静电电容的变化强度作为最 强的强度被检测出的静电电容传感器21-22 (静电电容传感器21—max)的检 测结果。在步骤S34中，选择单元152a选择与强度最强的静电电容传感器21 —max 相邻的两个静电电容传感器21—ne的强度、以及在静电电容传感器21_ne中 与检测了大的强度的静电电容传感器21_ne相邻且并非静电电容传感器 21—max的静电电容传感器21一subne的强度，并与静电电容传感器21—max的 强度一起，按照连续的4个区域的顺序，以逆时针方向作为与第1象限至第 4象限对应的检测结果A至D提供给位置检测单元153。
即，在图9的情况下，静电电容传感器21-22的检测结果的强度为最强， 因此选择单元152a选择静电电容传感器21-22的强度作为静电电容传感器 21一max的强度。此外，选择单元152a选择与静电电容传感器21-22相邻的 静电电容传感器21-21、 21-23的强度分别作为静电电容传感器21-ne的强度。 并且，例如，在静电电容传感器21-21、 21-23的检测结果中，静电电容传感 器21-23的强度更强时，选择单元152a选择与静电电容传感器21-23相邻且 并非静电电容传感器21-22 (静电电容传感器21—max)的静电电容传感器 21-24的强度作为静电电容传感器21_subne的强度。
作为结果，选择单元152&将静电电容传感器21_21至21-24的每一个检 测出的检测结果作为检测结果A至D选择并提供给位置检测单元153。
即，在图9所示的区域Z21至Z24的静电电容传感器21-21至21-24的 检测结果，与在图3中的第1象限至第4象限中存在的区域Z1至Z4的静电 电容传感器21-1至21-4的检测结果被同样地处理，并提供给位置检测单元 153。
在步骤S35中，水平方向计算单元161计算上述的算式(1 )，从而求水 平方向的4立置x。
即，水平方向计算单元161将图9的静电电容传感器21-21、 21-24的检 测结果之和，恰好作为图3中的第1象限以及第4象限的检测结果之和处理， 同时将图9的静电电容传感器21-22、 21-23的沖企测结果之和，恰好作为图3 中的第2象限以及第3象限的检测结果之和处理，通过计算将各自的和相减 的算式(1),将接触单元151上接触或者靠近的手指H3引起的水平方向的 静电电容的变化强度的偏移(图中的接触单元151的左右的静电电容的变化 差)，作为接触单元11上接触或者靠近的手指H1引起的水平方向的静电电容 的变化强度的偏移(图中的接触单元11的左右的静电电容的变化差)，作为 水平方向的位置x求得。
27另外，在将图3中的手指H1与图9所示的手指H3对应时，作为在区域 Z2上存在来处理。此外，虽然在后面叙述，但这里所说的水平方向的位置x 是与图3对应的水平方向的位置，与图9所示的水平方向的位置不同。
在步骤S36中，垂直方向计算单元162计算上述的算式(2)，从而求垂 直方向的4立置y。
即，垂直方向计算单元162将图9的静电电容传感器21-21、 21-22的检 测结果之和，恰好作为图3中的第1象限以及第2象限的检测结果之和处理， 同时将图9的静电电容传感器21-23、 21-24的检测结果之和，恰好作为图3 中的第3象限以及第4象限的检测结果之和处理，通过计算将各自的和相减 的算式(2)，将接触单元151上接触或者靠近的手指H3引起的垂直方向的 静电电容的变化强度的偏移(图中的接触单元151的上下的静电电容的变化 差)，作为接触单元11上接触或者靠近的手指Hl引起的垂直方向的静电电容 的变化强度的偏移(图中的接触单元11的上下的静电电容的变化差)，作为 垂直方向的位置y求得。
另外，虽然在后面叙述，但这里所说的垂直方向的位置y是与图3对应 的垂直方向的位置，与图9所示的垂直方向的位置不同。
在步骤S37中，角度计算单元163计算上述的算式(4),从而求角度e。
即，角度计算单元163计算算式(4),通过与图9的接触单元151上接 触或者靠近的手指H3对应的、图3的手指Hl的位置的水平方向的位置x以 及垂直方向的位置y,参照角度表153a求与(y/x )的值对应的角度e。
另外，虽然在后面叙述，但这里所说的角度e是与图3对应的角度。
在步骤S38中，位置计算单元164将图3中的角度e作为图9中的水平方 向的位置计算。即，这里将静电电容传感器21-21至21-24的检测结果，恰好 像图3中的第1象限至第4象限的检测结果那样处理，所以在步骤S27的处 理中求出的角度6的范围是0°幼。60°。但是，在图9中，静电电容传感器21-21 至21-24所配置的是区域Z21至Z24。例如，若将其水平方向的长度设为长 度p，则角度e可以当作是将范围为0SQSP的位置Q表现为0。^e。60。的范围 的值。因此，位置计算单元164通过以下的算式(6)所示的计算，根据角度 e计算手指H3接触或者靠近的位置Q。
Q= ( P/360 ) x9 ( 6 )
在算式(6)中，P表示在检测由选择单元152a选择的强度的连续配置
28的4个静电电容传感器21测量静电电容的变化强度的区域所存在的长度。在 图9的情况下，在检测选择出的强度的连续配置的4个静电电容传感器21测 量静电电容的变化强度的区域为，区域Z21至Z24的长度P。因此，这里， 位置计算单元164通过对角度e乘以P/360,从而根据图3所示的角度e计算图 9所示的位置Q。
在步骤S39中，位置检测单元153将通过水平方向计算单元161计算出 的位置x、通过垂直方向计算单元162计算出的位置y、通过位置计算单元 164计算出的位置Q输出到位置输出单元154。位置输出单元154将由位置 检测单元153提供的位置x、 y、以及位置Q提供给滚动控制单元155。滚动 控制单元155求之前的位置Qp和所提供的当前的位置Qc的差分，并根据其 大小使显示单元16的显示内容滚动，处理返回到步骤S31。
通过以上的处理，即使是包含直线状地等间隔配置的静电电容传感器的 接触式传感器，通过使用将表示强度最强的检测结果的静电电容传感器包含 在除了端部、或者与端部的静电电容传感器相邻的静电电容传感器以外的位 置的、连续配置的4个静电电容传感器的检测结果，从而可以与包含同心圓 状地等间隔配置的4个静电电容传感器的接触式传感器同样地处理，能够用 连续的值正确地求出表示接触单元151上的接触位置或者靠近位置。作为结 果，能够基于正确求出的手指H3的位置，正确地控制画面的滚动量。
另外，在表示强度最强的检测结果的静电电容传感器为端部的静电电容 传感器，或者是与端部的静电电容传感器相邻的静电电容传感器时，通过使 用包含该表示强度最强的检测结果的静电电容传感器的、从端部连续配置的 4个静电电容传感器的检测结果，与包含同心圓状地等间隔配置的4个静电 电容传感器的接触式传感器同样地处理，从而可得到同样的效果。即，若包 含表示强度最强的检测结果的静电电容传感器，则可通过连续配置的4个静 电电容传感器求接触单元上的接触位置或者靠近位置。
但是，如上所述，不在连续配置的4个静电电容传感器中的端部选择表 示强度最强的检测结果的静电电容传感器来处理是因为，在不将表示强度最 强的检测结果的静电电容传感器设为端部时，能够利用与接触位置或者靠近 位置接近的上位4个静电电容传感器的检测结果，因此可高精度地得到接触 位置或者靠近位置。因此，在表示强度最强的检测结果的静电电容传感器为 端部的静电电容传感器，或者是与端部的静电电容传感器相邻的静电电容传感器时，通过使用包含该表示强度最强的检测结果的静电电容传感器的、从 端部连续配置的4个静电电容传感器的检测结果，虽然精度会有所降低，但
利用上位4个静电电容传感器的检测结果之事未改变，因此可用足够的精度
来检测接触位置或者靠近位置。
此外，通过以上的方法求出的接触位置或者靠近位置仅靠各个静电电容 传感器之间的相对关系求出，不受静电电容的总变化量的大小的影响。即， 不易受到接触或者靠近的手指的面积变动的影响，接触或者靠近时的输出稳 定，同时可检测出手指的正确位置。
并且，在以上中，在将静电电容传感器环状配置的轮式传感器(wheel sensor )、直线状配置的滑动传感器(slide sensor)等各种各样的接触传感器 的情况下，都可以采用相同的运算式进行对应。
此外，在轮式传感器的情况下，还可以将手指接触或者靠近的位置的输 出作为坐标输出，因此可根据接触位置或者靠近位置进行差错判定，也可以 直接输出触摸面板等中所需的接触位置或者靠近位置坐标。
并且，即使发生了由急剧的温度变化或电压变动、水等的附着所引起的 同时按压，由于在4个静电电容传感器中产生相同大小的电容变动，因此通 过算式(1 )求出的位置x、 y不受其影响。因此，对于环境的变化也不会受 到影响，可以4企测正确的位置。
此外，即使在静电电容的变化强度不相同的情况下，在向相同的方向变 动时，由于使用根据水平方向的位置x、以及垂直方向的位置y求出的角度e, 所以可抑制其影响。因此，使用位置x、 y的值求出的角度e对于静电电容传 感器之间的灵敏度的偏差、以及静电电容的变化强度的同样的变动，不易受 到影响，因此不会被环境的变化所影响，能够正确地检测接触位置或者靠近 位置。
并且，在环状地配置静电电容传感器时，可以将作为其运算结果所得到 的距离r作为对于接触单元的接触(或者靠近)或者非接触(或者非靠近) 的判定基准来使用，所以在对多个静电电容传感器同时有同等的影响时，可 以使其不判定为在接触或者靠近，作为结果，可以正确地求接触位置或者靠
近位置。
此外，在接触或者靠近了接触单元的中心的情况下，在接触位置或者靠 近位置从中心偏离时，可以通过在位置x、 y的测量值加上偏移(offset)从
30而进行校正，使得检测中心与实际的中心一致，通过这样校正，能更正确地 检测接触位置或者靠近位置。
并且，在各个静电电容传感器之间产生了灵敏度偏差的情况下，在静电 电容传感器之间存在两倍以上的差异时，为了减小灵敏度差，通过对接触或 靠近时的静电电容的变化量之间进行除法(实际是进行减法，确认在减去几
次后会成为0以下)，并对小者乘以其商，从而可以校正使得灵敏度差成为2
倍以下。
此外，在位置x、 y的计算结果在规定的数值之间的中间的情况下，有时 位置x、 y的计算结果在这些数值之间高速切换。这时，仅在一定的时间保持 某一个值不变且另一个值被运算时，进行切换为另一个值的处理，从而可防 止位置x、 y的计算结果高速地切换。
由以上可知，根据本发明，能够用较少的静电电容传感器的数量，通过 连续的值高精度地检测配置了静电电容传感器的接触区域中物体接触或者靠 近的位置。
可是，上述的一连串的文本处理可通过硬件来执行，也可以通过软件来 执行。在由软件执行一连串的处理时，构成该软件的程序从记录介质被安装 到装配了专用的硬件的计算机、或者通过安装各种程序从而可执行各种功能 的、例如通用的个人计算机等中。
图10表示通用的个人计算机的结构例子。该个人计算机内置了 CPU (Central Processing Unit) 1001。在CPU1001上经由总线1004连接了输入输 出接口 1005。总线1004上连接了 ROM (Read Only Memory ) 1002以及RAM (Random Access Memory ) 1003 。
输入输出接口 1005上连接了用户输入操作命令的键盘、鼠标等的输入 设备构成的输入单元1006;将处理操作画面或处理结果的图像输出到显示设 备的输出单元1007;存储程序或各种数据的硬盘驱动器等构成的存储单元 1008; LAN ( Local Area Network )适配器(adapter)等构成的、执行经由互 联网所代表的网络的通信处理的通信单元1009。此外，连接了对^磁盘(包括
Versatile Disc ))、光磁盘(包含MD ( Mini Disc ))、或者半导体存储器等的可 移动介质(removable media) 1011进行读写数据的驱动器1010。
CPU1001按照ROM1002中所存储的程序、或者从磁盘、光盘、光磁盘、或者半导体存储器等的可移动介质1011读出后被安装到存储单元1008,并 从存储单元1008加载(load)到RAM1003的程序4丸行各种处理。RAM1003 中还适当存储了在CPU 1001执行各种处理上所需的数据等。
另外，在本说明书中，记述记录介质中所存储的程序的步骤，当然包括 按照所记载的顺序时序地进行的处理，还包括不一定要时序地处理而并行或 者个别地执行的处理。
权利要求
1、一种接触式传感器，包括多个检测部件，包含传感器，该传感器对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化；取得部件，在对应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；水平位置计算部件，从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直位置计算部件，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出部件，输出通过所述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部件计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
2、 如权利要求1所述的接触式传感器，其中，在对应于所述检测部件的配置，对第1象限至第4象限环状地配置了第1检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，所述取得部件取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中所述检测结果较大的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果。
3、 如权利要求1所述的接触式传感器，还包括角度计算部件，根据由所述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部 件计算出的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置，计算对于以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准 的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的角度。
4、 如权利要求1所述的接触式传感器，还包括距离计算部件，根据由所述水平位置计算部件以及所述垂直位置计算部 件计算出的所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置， 计算从配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置到所述物体接 触或者靠近的位置为止的距离。
5、 如权利要求3或4所述的接触式传感器，还包括滚动部件，使图像对应于由所述输出部件输出的所述物体接触或者靠近 的位置的水平方向以及垂直方向的位置变化而滚动，所述滚动部件基于所述距离以及所述角度改变滚动速度。
6、 如权利要求1所述的接触式传感器，其中，在由所述距离计算部件计算的从配置在所述第1象限至第4象限的检测 部件的中心位置到所述物体接触或者靠近的位置为止的距离不是规定范围的 大小时，视为发生了差错，所述输出部件停止输出所述物体接触或者靠近的 位置的水平位置以及垂直方向的位置。
7、 如权利要求1所述的接触式传感器，其中， 所述多个检测部件被直线状配置。
8、 如权利要求7所述的接触式传感器，其中，检测了所述第1检测结果的所述检测部件为配置在所述直线状配置的端 部的检测部件，或者与所述端部的检测部件相邻的检测部件的情况下，在对 应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了包含所述第1检 测结果的、从端部开始连续的4个检测部件的结果时，所述取得部件取得其 作为所述第1象限至第4象限的检测结果。
9、 如权利要求1所述的接触式传感器，其中， 所述多个检测部件被环状地配置。
10、 一种接触式传感器的控制方法，该接触式传感器包括多个检测部件，该检测部件包含对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化的传感器，在所述接触式传感器的控制方法中包括取得步骤，在对应于所述检测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第l检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；水平位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和，从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出步骤，输出通过所述水平位置计算步骤以及所述垂直位置计算步骤计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
11、 一种程序，用于计算机中，该计算机控制包括多个检测部件的接触式传感器，该检测部件包含对至少被分割为4个以上的连续的接触区域的每一个检测由物体的接触或靠近引起的静电电容的变化的传感器，所述程序使计算机执行包括以下步骤的处理取得步骤，在对应于所述;f全测部件的配置对第1象限至第4象限环状配置了第l检测结果、第2检测结果、第3检测结果以及第4检测结果时，取得其作为所述第1象限至第4象限的检测结果，其中，所述第1检测结果是检测了由所述检测部件检测出的静电电容的变化最大的值的所述检测部件的检测结果；所述第2检测结果以及第3检测结果是与检测了所述第1检测结果的检测部件相邻的检测部件的检测结果；所述第4检测结果是与所述第2检测结果以及第3检测结果中的其中一个的所述检测结果的检测部件相邻且并非检测了第1检测结果的检测部件的检测部件的检测结果；水平位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第4象限的检测 结果之和，减去所述第2象限的检测结果与所述第3象限的检测结果之和， 从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准 的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向的检测位置；垂直位置计算步骤，从所述第1象限的检测结果与所述第2象限的检测 结果之和，减去所述第3象限的检测结果与所述第4象限的检测结果之和， 从而计算以配置在所述第1象限至第4象限的检测部件的中心位置作为基准 的、所述物体接触或者靠近的位置的垂直方向的检测位置；以及输出步骤，输出通过所述水平位置计算步骤以及所述垂直位置计算步骤 计算出的、所述物体接触或者靠近的位置的水平方向以及垂直方向的位置。
全文摘要
本发明的接触式传感器和接触式传感器的控制方法及程序用少的静电电容传感器数以连续值高精度地检测配置了静电电容传感器的接触区域中物体接触或靠近的位置。强度取得单元取得由静电电容传感器(21-1)至(21-4)检测出的静电电容的变化强度作为对第1象限至第4象限环状配置时的检测结果。水平方向计算单元从第1象限与第4象限的检测结果之和减去第2象限和第3象限的检测结果之和，以计算物体接触或靠近的位置的水平方向的检测位置。垂直方向计算单元从第1象限与第2象限的检测结果之和减去第3象限和第4象限的检测结果之和，以计算物体接触或靠近的位置的垂直方向的检测位置。位置输出单元输出物体接触或靠近的位置的水平方向和垂直方向的位置。
文档编号G06F3/044GK101488067SQ20081018377
公开日2009年7月22日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年1月17日
发明者堀内武, 木下政宏, 末广喜嗣, 藤田裕之, 近冈政弥 申请人:欧姆龙株式会社