[发明专利]静电电容式触摸面板及其输入操作位置检测方法

说明书

本发明提供一种静电电容式触摸面板及其输入操作位置检测方法，不管输入操作位置和输入操作体的大小，不受噪音的影响而高精度地检测输入操作位置。当输入操作位置位于相邻的交点((m、n))的中间时，从输入操作位置的计算数据中排除小于割舍阈值的隔着输入操作位置在相反侧的交点((m1、n1))的电压变化水平(R(m、n))，即使相邻的任意一个交点((m、n))成为检测出极大值的交点((m0、n0))，计算出的输入操作位置也不发生大的变化。

技术领域

本发明涉及一种静电电容式触摸面板及其输入操作位置检测方法，根据由于输入操作体接近而静电电容发生变化的驱动区域和检测电极的交点在绝缘面板上的配置位置，检测输入操作位置，特别涉及一种不受噪音的影响而高精度地检测输入操作位置的静电电容式触摸面板。

背景技术

在检测手指等输入操作体的输入位置的静电电容式触摸面板中，分为自电容方式(1线式)和互电容方式(2线式)，其中，上述自电容方式检测由于输入操作体接近而杂散电容增大的检测电极，根据该检测电极的配置位置检测输入操作位置，而上述互电容方式对驱动电极输出预定电压水平的交流检测信号，检测由于输入操作体接近而检测信号的检测电压下降的检测电极，根据该检测电极的配置位置检测输入操作位置。前者的方式不对驱动电极进行配线，因此结构简化，不过由于检测的杂散电容为10到20pF那样难以检测的微小水平，所以一般采用后者的互电容方式。

采用互电容方式的静电电容式触摸面板中，使输出检测信号的多个驱动电极和检测通过检测信号所表示的检测电压的多个检测电极相互正交进行配线，在驱动电极和检测电极交叉的每个交点监视检测电压的电压变化水平，根据由于输入操作体接近而电压变化水平成为预定的设定值以上的检测电极的交点位置检测出输入操作位置(专利文献1、专利文献2)。

以下，使用图6和图7说明在专利文献1的现有的静电电容式触摸面板100中检测正交的2个方向的输入操作位置的方法。如图6所示，静电电容式触摸面板100在绝缘面板101的表面，将沿着X方向连续菱形图案的13根驱动电极D1-D13与沿着Y方向连续菱形图案的12根检测电极S1～S12在各个交叉位置(交点)相互绝缘地进行配线。13根驱动电极D1～D13在Y方向上等间距地进行配线，12根检测电极S1～S12在X方向上等间距地进行配线，一方电极的菱形图案补充另一方电极的菱形图案的间隙，整体以表示为锯齿状的图案的形状进行配线。

驱动电极D每3根汇总为一个驱动区域DV(m)，在每个驱动区域DV(m)将固定电压的交流检测信号输出给该驱动区域DV(m)所包括的驱动电极D，同时依次读取出现在与输出交流检测信号的驱动区域DV(m)交叉的多个检测电极S(n)上的检测电压。如果手指等输入操作体不接近，在驱动区域DV(m)和检测电极S(n)的杂散电容中没有变动，则检测电压为与交流检测信号的输出电压成比例的通常电压V₀而不发生变化。另一方面，如果输入操作体接近输出了交流检测信号的驱动区域DV(m)和检测检测电压的检测电极S(n)的交点(m、n)，则驱动区域DV(m)或检测电极S(n)与输入操作体间的静电电容增大，交流检测信号的一部分流向输入操作体，出现在检测电极S(n)上的检测电压从通常电压V₀下降。输入操作体和这些驱动区域DV(m)或检测电极S(n)之间的距离越接近，则检测电压越从输入操作体不接近的状态下的通常电压V₀下降，因此通过使通常电压V₀和检测电压的电位差反转后进行二值化而得的电压变化水平R(m、n)表示输入操作体即输入操作位置和交点(m、n)的相对距离，如图6所示，根据在一个扫描周期中检测出的m行n列的电压变化水平R(m、n)检测输入操作位置。

图7表示例如当输入操作位置在驱动区域DV(3)和检测电极S(5)的附近时，在一个扫描周期(S1)中检测出的所有交点(m、n)的m行n列的电压变化水平R(m、n)。为了容易地进行说明，在该图中通过10进制值表示各电压变化水平R(m、n)，将输入操作体未接近的状态下从检测电极S(n)检测出的检测电压为通常电压V₀的情况设为“0”，将推定为有输入操作的输入判定阈值设为“16”。