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接口装置及面板上板

文献发布时间:2023-06-19 09:49:27


接口装置及面板上板

技术领域

本发明涉及接口装置及面板上板(on-panel pad)。

背景技术

已知有在触摸面板显示器上显示虚拟输入设备(例如,虚拟键盘或屏幕键盘)而将作为硬件的输入设备利用软件来仿真的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第5261079号说明书

非专利文献

非专利文献1:“Use the On-Screen Keyboard(OSK)to type”,微软公司,Windows支持[平成30年8月17日检索],互联网

发明内容

发明所要解决的课题

在使用物理的输入设备的情况下,用户通过确定放置自身的手的起始位置并以该位置为基点来移动手或手指,能够敏捷地操作该输入设备。但是,在使用虚拟输入设备的情况下,用户仅触摸了触摸面板显示器的画面的话无法识别设备的形状及配置,因此难以维持起始位置。因而,用户通过目视来确认显示的频度变高,操作性会相应地下降。

本发明的目的在于提供能够提高虚拟输入设备的操作性的接口装置及面板上板。

用于解决课题的手段

第一本发明中的接口装置对具备静电电容方式的触摸面板显示器的电子设备进行与用户的操作对应的输入,其中,具备:面板上板,构成为在配置于所述触摸面板显示器上的状态下,使所述触摸面板显示器中包含的传感器电极产生静电电容的二维图案;及传感器控制器,在由所述传感器电极检测到所述二维图案的情况下,伴随于根据所述二维图案的检测位置而确定的1个以上的操作区域内的静电电容的变化,生成或输出包括操作信息的数据,该操作信息是与表示所述传感器电极的检测位置的位置信息不同的信息,表示所述面板上板的操作状态。

第二本发明中的面板上板与具备静电电容方式的触摸面板显示器的电子设备一起使用,其中,构成为在配置于所述触摸面板显示器上的状态下,使所述触摸面板显示器中包含的传感器电极产生静电电容的二维图案。

发明效果

根据本发明,能够使虚拟输入设备的操作性提高。

附图说明

图1是并入有本发明的一实施方式中的接口装置的位置检测系统的整体结构图。

图2是示出图1的面板上板的具体结构的图。图2(a)是图1所示的面板上板的俯视透视图。图2(b)是图2(a)的A-A剖视图。

图3是图1所示的电子设备的概略性的框图。

图4是用于接口装置的动作说明的流程图。

图5是示意性地示出图2的面板上板的操作状态与检测曲线的对应关系的图。

图6是示出二维图案的检测方法的一例的图。

图7是示出数据的变换方法的一例的图。图7(a)是示出基准区域与操作区域之间的相对位置关系的图。图7(b)是示出在变换处理中使用的变换表的一例的图。

图8是与触摸面板显示器的显示状态相关的转变图。

图9是与触摸面板显示器的显示状态相关的转变图。

图10是示出第一变形例中的面板上板的使用状态的图。

图11是示出第二变形例中的面板上板的使用状态的图。

图12是示出第三变形例中的面板上板的具体结构的图。图12(a)是面板上板的俯视透视图。图12(b)是图12(a)的B-B剖视图。

图13是示意性地示出图12的面板上板的操作状态与检测曲线的对应关系的图。

图14是第四变形例中的电子设备的概略性的框图。

具体实施方式

关于本发明中的接口装置及面板上板,一边参照附图一边说明。需要说明的是,本发明不限定于以下的实施方式及变形例,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内自由变更。或者,也可以在技术上不产生矛盾的范围内将各结构任意组合。

[接口装置24的结构]

<位置检测系统10的整体结构>

图1是并入有本发明的一实施方式中的接口装置24的位置检测系统10的整体结构图。位置检测系统10基本上由具备静电电容方式的触摸面板显示器12的电子设备14、笔型的指示设备即触控笔16及在触摸面板显示器12上配置自如的面板上板18构成。

触摸面板显示器12是使传感器电极26重叠于显示面板20上而成的显示器。电子设备14例如由平板型终端、智能手机、个人计算机构成。触控笔16是构成为能够与电子设备14之间单向或双向地通信的电子笔。例如,用户Us通过利用单手把持触控笔16并一边将笔尖抵靠于触摸面板显示器12的触摸面22一边使笔尖移动,能够向电子设备14写入图画、文字。

接口装置24是使用面板上板18来对电子设备14进行与用户Us的操作对应的输入的装置。该接口装置24构成为包括面板上板18、检测面板上板18的状态的传感器电极26及控制传感器电极26的动作的传感器控制器28。

图2是示出图1的面板上板18的具体结构的图。更详细而言,图2(a)是面板上板18的俯视透视图,图2(b)是图2(a)的A-A剖视图。该面板上板18是由模仿了键盘的板主体30和1个以上(在本图例中是3个)导电构件32构成的模拟性的物理设备。需要说明的是,导电构件32通过面板上板18的类别所固有的布局(位置、形状及个数的组合)而设置。

板主体30具有三维的实心形状或中空形状。在本图的例子中,在板主体30的内部34填充有包括空气的各种各样的流体(例如,与板主体30相比介电常数低的气体或液体)。板主体30的颜色是透明或半透明,板主体30由非导电性且高弹性的材料(例如,树脂材料)构成。若使外力作用则板主体30弹性变形,并且,若使该外力释放则板主体30能够复原为原来的形状。

板主体30具有形成有凹凸的表面36和平坦的背面38。在板主体30的表面36设置有用于区划成多个小区域的台阶部40。在本图的例子中,台阶部40通过配置成网状的凹形状而形成了表面36的台阶,但也可以通过凸形状来形成表面36的台阶。以下,将各小区域所形成的凸部称作操作要素42。

各导电构件32是由导电率比板主体30高的材料(例如,金属)构成的L字状的平板构件。3个导电构件32均固定于板主体30的内壁。在本图的例子中,各导电构件32设置于板主体30的内部,但也可以以向板主体30的外部露出的方式设置。

第一个导电构件32设置于背面38的左侧里角部,第二个导电构件32设置于背面38的右侧里角部,第三个导电构件32设置于背面38的左侧近前角部。如从图2(b)所理解的那样,各导电构件32在俯视下以与多个小区域(操作要素42)均不重叠的方式配置。

<电子设备14的结构>

图3是图1所示的电子设备14的概略性的框图。该电子设备14构成为除了上述的传感器电极26之外还包括触摸IC50、主机处理器52及存储器54。主机处理器52及存储器54连接于内部总线B1。触摸IC50经由外部总线B2及总线I/F56而连接于内部总线B1。

传感器电极26是配置于显示面板20与触摸面22(图1)之间的多个电极。传感器电极26包括用于检测X坐标(x方向的位置)的多个X电极26x和用于检测Y坐标(y方向的位置)的多个Y电极26y。多个X电极26x以在y方向上延伸的方式设置,且沿着x方向而配置成等间隔。多个Y电极26y以在x方向上延伸的方式设置,且沿着y方向而配置成等间隔。需要说明的是,本图所示的x方向、y方向相当于在传感器电极26所形成的平面上定义的正交坐标系(以下,称作传感器坐标系)的X轴、Y轴。

传感器控制器28是用于经由传感器电极26而取得输入信息的控制电路,构成为包括触摸IC50(第一处理器)和主机处理器52(第二处理器)。触摸IC50及主机处理器52经由内部总线B1及外部总线B2而相互连接。

触摸IC50是构成为能够执行固件60的集成电路,分别连接于构成传感器电极26的多个电极。固件60构成为能够实现检测用户Us或面板上板18的触摸的触摸检测功能60t和检测触控笔16的状态的笔检测功能60p。触摸检测功能60t例如包括传感器电极26的二维扫描功能、传感器电极26上的热图80(参照图6)的生成功能。笔检测功能60p例如包括传感器电极26的二维扫描功能、下行信号的接收·解析功能、触控笔16的状态(例如,位置、姿势、笔压)的推定功能、包括相对于触控笔16的指令的上行信号的生成·发送功能。

主机处理器52是与触摸IC50相比运算处理能力相对高的处理器,例如由CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)或GPU(Graphical Processing Unit:图形处理单元)构成。主机处理器52通过执行操作系统(以下,称作OS62)来控制电子设备14的各部分。主机处理器52通过将保存于存储器54的程序读出并执行来执行期望的处理(例如,触摸驱动器64t、笔驱动器64p、触摸IC对应FW66)。

触摸IC对应FW66对从触摸IC50输入的数据进行处理,将适合于OS62的信息处理的形式的数据向OS62供给。触摸驱动器64t或笔驱动器64p将从触摸IC对应FW66供给的数据向在OS62上动作的描绘应用提供。该描绘应用使用来自触摸驱动器64t或笔驱动器64p的输入信息来进行墨水数据的生成处理、渲染处理。由此,用户Us能够将基于自身的操作的输入结果在触摸面板显示器12(更详细而言是显示面板20)上确认。

[接口装置24的动作]

本实施方式中的接口装置24如以上这样构成。接着,关于接口装置24的动作,一边参照图4的流程图一边说明。在此,触摸IC50执行步骤S1、S2,主机处理器52(触摸IC对应FW66的部分)执行S4~S9,主机处理器52(OS62的部分)执行步骤S10、S11。

在步骤S1中,触摸IC50通过依次执行相对于X电极26x的脉冲信号的发送及来自Y电极26y的表示电流值的信号的接收,输入表示传感器电极26上的静电电容的检测电平的检测信号。

在步骤S2中,触摸IC50基于在步骤S1中输入的检测信号来生成表示传感器电极26上的静电电容的变化的热图80,并朝向主机处理器52输出。

图5是示意性地示出图2的面板上板18的操作状态与检测曲线的对应关系的图。需要说明的是,检测曲线相当于将静电电容的变化量ΔC针对传感器电极26上的每个位置而示出的坐标图。

图5(a)示出了用户Us的手指接触了板主体30的操作要素42的状态。由于各导电构件32处于接近触摸面22的位置,所以在导电构件32的位置处检测出静电电容的变化。在此,存在导电构件32的位置的静电电容向负侧变化,并且导电构件32的周边的静电电容向正侧变化。另一方面,由于用户Us的手指处于从传感器电极26充分离开的位置(距离d1),所以在手指的位置处不检测出静电电容的变化,或者变化量微小。也就是说,在用户Us向保持原形的板主体30的表面36接触的前后未产生静电电容的变化。

图5(b)示出了用户Us的手指将板主体30的操作要素42压入的状态。通过用户Us的手指接近传感器电极26(距离d2

这样,图5(a)的检测曲线示出了未进行面板上板18的操作(操作要素42的压入)的状态,图5(b)的检测曲线示出了进行了面板上板18的操作的状态。需要说明的是,将操作要素42压入时的灵敏度通过变更板主体30的材料、厚度、填充的气体的压力、液体的填充量而适当调整。

在步骤S3中,触摸IC对应FW66对在步骤S2中生成的热图80进行二维图案PT的检测处理。具体而言,触摸IC对应FW66将存储于存储器54的多个模板(二维图案PT)读出,使用各种各样的手法来进行对照处理。

图6是示出二维图案PT的检测方法的一例的图。上图的热图80在预先确定的矩形区域(0≤X≤Xo,0≤Y≤Yo)内定义。通过影线或涂黑而表示的封闭区域相当于检测到触摸的区域,剩余的空白区域相当于未检测到触摸的区域。另外,标注有影线的封闭区域相当于变化量为正(ΔC>0)的检测区域,涂黑的封闭区域表示变化量为负(ΔC<0)的检测区域。例如,热图80包括与面板上板18对应的板区域82(非操作时)或者板区域84(操作时)。

下图的模板示出了由3个副图案SP1、SP2、SP3构成的二维图案PT。利用实线包围的3个区域相当于在图案一致性的判定中利用的必须区域。利用单点划线包围的1个区域相当于在图案一致性的判定中不利用的任意区域。该二维图案PT是面板上板18的类别所固有的且旋转非对称的图案。

触摸IC对应FW66一边使二维图案PT的位置及角度变化一边逐次算出表示图案一致性的指标(以下,称作一致度),通过该一致度的大小判定来检测二维图案PT。在配置有面板上板18的状态下,不管操作的有无,都会检测出板区域82、84双方。在准备多个模板的情况下,触摸IC对应FW66按照与上述同样的工序来针对每个模板执行检测处理。

在步骤S4中,触摸IC对应FW66参照步骤S3的检测结果,确认在热图80中是否包括二维图案PT。在不包括符合的二维图案PT的情况下(步骤S4:否),进入步骤S5。

在步骤S5中,触摸IC对应FW66生成包括表示触摸的检测位置的信息(也就是说,位置信息)的数据,将该数据向OS62供给。然后,主机处理器52对从触摸IC对应FW66供给的数据进行处理,进行与来自传感器电极26的输入信息(在此是触摸的检测位置)对应的动作(步骤S11)。

另一方面,返回步骤S4,如图6所示,在热图80中包括符合的二维图案PT的情况下(步骤S4:是),进入步骤S6。

在步骤S6中,触摸IC对应FW66设定至少1个与在步骤S3中检测到的二维图案PT的配置对应的区域(以下,称作操作区域92)。该操作区域92意味着能够接受面板上板18的操作的二维区域,例如,以与3个副图案SP1~SP3(参照图7(a))外接的方式仅设定1个。

在步骤S7中,触摸IC对应FW66确认在步骤S6中设定的操作区域92内是否存在至少1个触摸区域86。在图6的热图80上仅存在板区域82的情况下,由于在该板区域82内不存在触摸区域(步骤S7:否),所以省略步骤S8的执行,进入步骤S9。另一方面,在图6的热图80上仅存在板区域84的情况下,由于在该板区域84内存在1个触摸区域86(步骤S7:是),所以进入步骤S8。

在步骤S8中,触摸IC对应FW66进行将在步骤S7中确认到的操作区域92内的检测位置变换为面板上板18中的操作要素42的类别的数据变换处理。关于该数据的变换方法,使用图7来详细说明。

图7(a)是示出基准区域90与操作区域92之间的相对位置关系的图。基准区域90是以副图案SP1~SP3的特征点(L字的屈曲点)为3个顶点的矩形状的区域。在此,定义以副图案SP1的特征点(0,0)为原点O的平面坐标系(也就是说,传感器坐标系XY)。传感器坐标系的X轴相当于将副图案SP1、SP2的特征点彼此连结的直线方向。传感器坐标系的Y轴相当于将副图案SP1、SP3的特征点彼此连结的直线方向。

另一方面,操作区域92是具有与基准区域90相同的形状的区域。在此,定义以副图案SP1的特征点(ΔX,ΔY)为原点O’的平面坐标系(以下,称作设备坐标系X’Y’)。设备坐标系的X’轴相当于将副图案SP1、SP2的特征点彼此连结的直线方向。设备坐标系的Y’轴相当于将副图案SP1、SP3的特征点彼此连结的直线方向。在此,设为X’轴(Y’轴)相对于X轴(Y轴)倾斜了角度θ。该角度θ通过使二维图案PT成为旋转非对称而唯一地确定。

触摸IC对应FW66通过基于上述的3个变换参数ΔX、ΔY、θ的仿射变换而从设备坐标系X’Y’变换为传感器坐标系XY。由此,算出与基准区域90对应的触摸区域86的坐标。

图7(b)是示出在变换处理中使用的变换表94的一例的图。该变换表94是与面板上板18对应的表数据,记述有表示小区域的范围的范围信息与操作要素42的类别的对应关系。范围信息例如在小区域的形状是四边形的情况下由表示4个顶点的传感器坐标系上的位置(例如,P001→P002→P003→P004→P001)构成。关于操作要素42的类别,例如可举出包括Q、W、E、R、T的字母、包括1、2、3的数字、包括Enter、Shift的修饰键、包括↓(下)、→(右)的方向键。

触摸IC对应FW66参照上述的变换表94,确定仿射变换后的坐标所属的小区域,取得与对应的小区域建立对应的操作要素42的类别。例如,在变换后的坐标属于由P017~P020包围的小区域的情况下,作为操作要素42的类别而得到“T”。

在步骤S9中,触摸IC对应FW66生成包括表示面板上板18的操作状态的信息(以下,称作操作信息)的数据,将该数据向OS62供给。在该操作信息中包括面板上板18(或虚拟输入设备96)的类别、面板上板18的配置状态(具体而言是变换参数ΔX、ΔY、θ)、操作要素42的操作有无。也就是说,与步骤S5的情况不同,取代坐标信息而输出操作信息。

在步骤S10中,主机处理器52基于从在步骤S9中输出的数据得到的操作信息,进行使与面板上板18的类别对应的虚拟输入设备96显示于触摸面板显示器12(更详细而言是显示面板20)的控制。具体而言,主机处理器52将虚拟输入设备96的模板图像从存储器54读出后,进行与变换参数对应的图像处理后,将已处理的图像数据作为显示用数据而朝向显示面板20输出。关于伴随于该控制的触摸面板显示器12的动作,一边参照图8、图9的转变图一边说明。

如图8(a)所示,设为:未图示的用户Us在开始面板上板18的使用时,以适合于电子设备14的使用状态的位置及朝向将面板上板18配置于触摸面板显示器12上。这样一来,静电电容的二维图案PT的产生成为触发器,执行图4的步骤S5~S9后,从图8(a)的状态转变为图8(b)的状态。

如图8(b)所示,模仿了键盘的虚拟输入设备96显示于与面板上板18重叠的位置(在此是与操作区域92一致的显示区域R内)。该虚拟输入设备96是将表示面板上板18中的操作要素42的类别的文字按照期望的键配置二维地配置而成的图像。也就是说,该面板上板18在配置于触摸面板显示器12上的状态下发挥作为“模拟的物理设备”的输入功能。

例如,用户Us通过确定放置自身的手的起始位置并以该位置为基点而移动手或手指,能够敏捷地操作输入设备。这是因为,用户Us不用依靠自身的视觉,通过触觉,不仅是虚拟输入设备96的形状及配置,也能够识别操作感。

或者,在想要调整面板上板18的配置的情况下,用户Us使面板上板18向期望的位置、朝向移动。这样一来,变更了位置、朝向的二维图案PT再次被检测出,其结果,追随面板上板18的移动而显示虚拟输入设备96。

如图9(a)所示,设为:用户Us在结束面板上板18的使用时,将面板上板18拆卸并放回到从触摸面板显示器12离开的场所。这样一来,静电电容的二维图案PT的闪烁成为触发器,执行图4的步骤S5后,从图9(a)的状态转变为图9(b)的状态。

如图9(b)所示,虚拟输入设备96以消失的状态显示。这样,在使用面板上板18的期间,虚拟输入设备96在触摸面板显示器12上持续显示。

[接口装置24的效果]

如以上这样,接口装置24是对具备静电电容方式的触摸面板显示器12的电子设备14进行与用户Us的操作对应的输入的装置。该接口装置24具备:面板上板18,构成为在配置于触摸面板显示器12上的状态下,使触摸面板显示器12中包含的传感器电极26产生静电电容的二维图案PT;及传感器控制器28,在由传感器电极26检测到二维图案PT的情况下,伴随于根据二维图案PT的检测位置而确定的1个以上的操作区域92内的静电电容的变化,生成或输出包括操作信息的数据,该操作信息是与表示传感器电极26的检测位置的位置信息不同的信息,表示面板上板18的操作状态。

这样,由于设置有静电电容的二维图案PT的产生成为触发器而生成或输出包括表示操作状态的操作信息的数据的传感器控制器28,所以面板上板18在配置于触摸面板显示器12上的状态下发挥作为“模拟的物理设备”的输入功能。另外,由于根据二维图案PT的检测位置而确定1个以上的操作区域92,所以面板上板18的配置的自由度变高。另外,用户Us通过直接触摸面板上板18,不用依靠自身的视觉而能够通过触觉来识别虚拟输入设备96的形状及配置。其结果,通过使用了面板上板18的操作支援,能够使虚拟输入设备96的操作性提高。

<面板上板18的特征>

该面板上板18具备至少具有表面36及背面38的板主体30和设置于板主体30的背面38侧的1个以上的导电构件32。并且,面板上板18构成为,在配置于触摸面板显示器12上的状态下,在与由用户Us从板主体30的表面36侧压入的位置对应的传感器电极26的部位使伴随于作为导体的用户Us的接近的静电电容的变化产生。由此,面板上板18在配置于触摸面板显示器12上的状态下发挥作为“模拟的物理设备”的输入功能。

另外,板主体30也可以具有至少在高度方向上能够弹性变形且能够复原的三维形状。由此,能够实现相对于虚拟输入设备96的反复的操作,并且能够给用户Us带来面板上板18的操作感。

另外,面板上板18也可以构成为,在配置于触摸面板显示器12上的状态下,在用户Us向保持原形的板主体30的表面36接触的前后不使静电电容的变化产生。由此,即使在用户Us非意图地接触了表面36的情况下,伴随于该接触的误动作也被抑制。

另外,在板主体30的表面36也可以设置有用于区划成多个小区域的台阶部40。由此,用户Us能够通过自身的触觉而识别各小区域。

另外,板主体30也可以由透明或半透明的材料构成。由此,用户Us即使在配置有面板上板18的区域内也能够目视确认触摸面板显示器12的显示内容。

另外,1个以上的导电构件32也可以具有使旋转非对称的二维图案PT产生的形状。由此,能够唯一地确定配置于触摸面板显示器12上的面板上板18的朝向。

<传感器控制器28的特征>

该传感器控制器28也可以通过生成或输出包括面板上板18或与面板上板18对应的虚拟输入设备96的类别及面板上板18的配置状态的数据,而使虚拟输入设备96显示于触摸面板显示器12的显示区域R内。通过将输入设备的形态可视化,得到实物感而操作性进一步升高。

另外,传感器控制器28也可以构成为包括:触摸IC50(第一处理器),生成表示传感器电极26上的静电电容的变化的热图80;及主机处理器52(第二处理器),基于从触摸IC50供给的热图80来检测二维图案PT的有无,在检测到二维图案PT的情况下生成或输出包括操作信息的数据。通过主机处理器52取代触摸IC50而执行要求高速且大量的运算处理的二维图案PT的检测处理,触摸IC50的处理负荷被减轻。尤其是,通过运算处理能力比触摸IC50高的主机处理器52执行该检测处理,运算时间被大幅缩短。另外,通过导入主机处理器52,不用大幅变更触摸IC50的数据处理设计,就能够实现使用了面板上板18的接口装置24的功能扩张。

[变形例]

<第一变形例>

如图10(a)所示,在俯视下为矩形状的面板上板18A构成为包括模仿了触摸转盘及动作按钮的操作要素42。通过将该面板上板18A配置于触摸面板显示器12上,模仿了无线控制器的虚拟输入设备100显示于1个显示区域R内。

这样,面板上板也能够应用于图2所示的键盘以外的各种各样的形态的输入设备。另外,用户Us的输入操作的方式可以是伴随面板上板的变形的操作,也可以是不伴随变形的操作。作为后者的例子,可举出通过在触摸面板显示器12上移动而擦除描绘内容的一部分的橡皮擦。

如图10(b)所示,在俯视下为正方形状的面板上板18B构成为包括模仿了十字键的形状的操作要素42。通过将该面板上板18B配置于触摸面板显示器12上,模仿了游戏用控制器的虚拟输入设备102显示于2个显示区域R内。表示十字键的第一输入部104显示于面板上板18B的内侧。表示多个按钮的第二输入部106显示于面板上板18B的外侧。

用户Us通过该面板上板18B,能够使用左手操作第一输入部104的十字键且同时使用右手操作第二输入部106的按钮。这样,接口装置24也可以构成为能够将能够通过触摸而工作的操作要素(第二输入部106)显示于面板上板18B的外侧。

<第二变形例>

如图11(a)所示,在俯视下为矩形状的面板上板18C构成为包括模仿了多个键的操作要素42。通过将该面板上板18C配置于触摸面板显示器12上,在面板上板18C的附近(在本图的例子中是右方)显示窗口108。若窗口108内的[N]按钮108n(否)被触摸,则窗口108的显示消失。另一方面,若窗口108内的[Y]按钮108y(是)被触摸,则从图11(a)的状态转变为图11(b)的状态。

如图11(b)所示,在触摸面板显示器12中,取代窗口108而新显示与操作要素42的类别或功能相关的引导信息110。通过以与各操作要素42的位置建立对应的方式显示引导信息110,能够一看而掌握操作要素42的类别或功能,对于用户Us而言成为操作的支援。

这样,接口装置24也可以构成为在与操作相关的引导显示之前,提供询问该显示的需要与否的GUI(Graphical User Interface:图形用户界面)。或者,也可以与引导显示一并或与其相独立地,接口装置24构成为,在虚拟输入设备的显示之前,提供询问该显示的需要与否的GUI。由此,能够进行反映了用户Us的意向的显示。

<第三变形例>

图12是示出第三变形例中的面板上板18D的具体结构的图。更详细而言,图12(a)是面板上板18D的俯视透视图,图12(b)是图12(a)的B-B剖视图。该面板上板18D由板主体30和1个以上(在本图例中是6个)导电构件32构成。各导电构件32是例如由金属构成的矩形状的平板构件。6个导电构件32均设置于板主体30的背面38侧。各导电构件32以在俯视下仅与多个小区域(操作要素42)中的1个重叠的方式配置。

图13是示意性地示出图12的面板上板18D的操作状态与检测曲线的对应关系的图。该检测曲线与图5的情况同样,相当于将静电电容的变化量ΔC针对传感器电极26上的每个位置而示出的坐标图。

图13(a)示出了用户Us的手指接触了板主体30的操作要素42的状态。由于各导电构件32处于接近触摸面22的位置,所以在导电构件32的位置处检测出静电电容的变化。也就是说,存在导电构件32的位置的静电电容向负侧变化,并且导电构件32的周边的静电电容向正侧变化。需要说明的是,由于用户Us的手指从导电构件32离开,所以未对检测曲线造成影响。

图13(b)示出了用户Us的手指将板主体30的操作要素42压入的状态。通过用户Us的手指与导电构件32接触,导电构件32的电位成为GND,在存在导电构件32的位置处检测出静电电容的变化(正侧)。也就是说,通过检测二维图案PT的曲线形状的变化(变化量ΔC的增加或符号的反转),能够判别操作的有无。

这样,传感器控制器28(主机处理器52)也可以在1个以上的操作区域92内的存在导电构件32的位置处检测到静电电容的变化的情况下,生成或输出包括与该位置对应的操作信息的数据。通过该结构,也能够合适地判别用户Us的操作状态。

<第四变形例>

图14是并入有第四变形例中的传感器控制器124的电子设备14A的概略性的框图。该电子设备14A构成为除了传感器电极26及存储器54之外还包括主机处理器120和由触摸IC50(第一处理器)及协处理器122(第二处理器)构成的传感器控制器124。

协处理器122是例如由GPU构成的辅助处理器,构成为能够执行与触摸IC对应FW66(图3)同等的数据处理。在此,协处理器122从触摸IC50接收包括热图80的帧数据,基于热图来生成上述的位置信息或操作信息,将包括这些信息的数据向触摸IC50返回。

在采用该装置结构的情况下,通过协处理器122取代触摸IC对应FW66(图3)而执行数据处理,接口装置24能够进行与上述的实施方式的情况同样的动作。也就是说,关于图4的流程图,触摸IC50执行步骤S1、S2,协处理器122执行S4~S9,主机处理器120(OS62的部分)执行步骤S10、S11。

这样,传感器控制器124也可以构成为包括:触摸IC50(第一处理器),生成表示传感器电极26上的静电电容的变化的热图80;及协处理器122(第二处理器),基于从触摸IC50供给的热图80来检测二维图案PT的有无,在检测到二维图案PT的情况下生成或输出包括操作信息的数据。通过该结构,也与上述的实施方式同样,能够谋求触摸IC50的处理负荷的减轻及接口装置24的功能扩张的容易化。

标号说明

10位置检测系统,12触摸面板显示器,14(A)电子设备,18(A~D)面板上板,24接口装置,26传感器电极,28、124传感器控制器,30板主体,32导电构件,36表面,38背面,40台阶部,42操作要素,50触摸IC(第一处理器),52主机处理器(第二处理器),80热图,92操作区域,96、100、102虚拟输入设备,120主机处理器,122协处理器(第二处理器),PT二维图案,Us用户。

相关技术
  • 接口装置及面板上板
  • 设在地铁站台门DCU接口板上的对位隔离装置
技术分类

06120112318560