TW201339936A - 靜電電容式觸控面板 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供在輸入操作區域不配置以透明材料形成的電阻體或檢測電極，而且廉價且視覺確認性優異的靜電電容式觸控面板。本發明之解決手段為：以覆蓋開口部的開口的方式把開口部內之輸入操作區域以透明體形成之透明輸入操作板支撐於絕緣支撐體上，在開口部的周圍以接於透明輸入操作板的方式在絕緣支撐板配置複數檢測電極，由發訊手段，發訊出輸入操作體與各檢測電極間的相對電位變動之交流檢測訊號。檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準，與反比於該檢測電極與輸入操作體間的距離之靜電電容成正比關係，所以由在開口部對向的一組檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準之相對比，檢測出對向方向的輸入操作體之輸入操作位置。於輸入操作區域，不配置檢測輸入操作位置之用的檢測電極，所以可以不使用透明導電材料而形成檢測電極。

Description

靜電電容式觸控面板

本發明係關於被配置於顯示器上，檢測於指標輸入操作被顯示於顯示器的圖標等之輸入操作體的輸入操作位置的靜電電容式觸控面板，進而詳言之，係關於輸入操作體接近而與手指之靜電電容增大的檢測電極之配置位置來檢測出輸入操作位置的靜電電容式觸控面板。

作為指示輸入被顯示於電子機器的顯示器之圖標等之指示裝置所使用的觸控面板，由不同的輸入操作位置之檢測方法，有靜電電容方式、電阻膜方式、光學式等種種檢測方式的觸控面板係屬已知。其中，電阻方式觸控面板，把單位長度之電阻值為均一之電阻皮膜沿著輸入操作面配置，由檢測電極與輸入操作位置之電阻值來特定二者的距離，檢測出輸入操作位置。

電阻方式觸控面板，以設置於其背面側的顯示器可以目視的方式，必須要以昂貴的透明材料來形成沿著輸入操作面的表面或者背面配置的檢測電極或電阻膜，作為透明材料其透過率有界限，所以會有通過觸控面板不容易看清楚顯示器的問題。

此外，靜電電容式觸控面板，著眼於藉由輸入操作使輸入操作體接近的檢測電極之浮游電容(輸入操作體與檢測電極間的靜電電容)增大，而由輸入操作體與檢測電極 間的靜電電容的變化來檢測出往被配置檢測電極之輸入操作面的輸入操作位置，例如，使多數的X側檢測電極與Y側檢測電極在絕緣基板的表背交叉的方式形成為矩陣狀，使手指等輸入操作體接近之附近靜電電容增加的X側檢測電極及Y測檢測電極的配置位置來檢測出輸入操作體之輸入操作位置的靜電電容式觸控面板係屬已知(專利文獻1)。

輸入操作體接近於特定的檢測電極所導致的靜電電容的變化很微小，而且反比例於輸入操作體與檢測電極間的距離，所以在相關於專利文獻1的靜電電容式觸控面板，使檢測出靜電電容的變化的多數的X側檢測電極及Y側檢測電極，接近成為輸入操作位置的附近的輸入操作區域而配置，以可目視背面側的顯示器的方式，以透明材料形成這些檢測電極，所以與電阻方式觸控面板同樣，會有成本變高，而且透過率降低使顯示器變得不容易看清楚的問題。

另一方面，光學式觸控面板，於輸入操作面的周圍配設複數對的發光元件與受光元件而沿著輸入操作面形成格子狀的光徑，由藉由輸入操作遮住光徑之成對的發光元件與受光元件的配設位置來檢測出輸入操作位置。此光學式觸控面板，於輸入操作面的周圍配置檢測出輸入操作位置的檢測元件，所以可以把玻璃基板等透明板的表面作為輸入操作區域，可以通過透明板觀看其背面側的顯示器的顯示同時進行輸入操作。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-337773號公報

如前所述，在從前的電阻方式觸控面板或靜電電容式觸控面板，觀看設置於背面側的顯示器同時使輸入操作體接近之輸入操作區域，配置以透明材料形成的電阻膜或檢測電極，所以製造成本上升，同時作為透明導電體也無法成為完全的透明體，所以會有背面側的顯示器的視覺確認性很差的問題。

根據光學式觸控面板，雖不會產生這樣的問題，但是在輸入操作區域的周圍設置多數的發光元件與受光元件，所以比起僅僅形成電阻膜或檢測電極之構造是相當昂貴的，構造也複雜而且還大型化，所以無法作為行動終端等之指示輸入裝置來使用。

進而，在光學式觸控面板，藉由發光元件與受光元件的配置間距，決定檢測出輸入操作位置的檢測精度，所以為了要高精度地檢測出輸入操作位置，必須要使多數的發光元件與受光元件以更窄的間距來配置，會有製造成本上升的問題，同時要提高檢測精度也有極限。

此外，在作為指示裝置使用的觸控面板，為了要移動 控制顯示於顯示器的游標等而檢測出輸入操作位置予以輸出，但是不管是哪種檢測方法的觸控面板，並隨著此輸入操作位置的輸出，最好都能夠輸出相當於滑鼠的開關輸入之決定輸入。

在此，從前的觸控面板，另外設置因應往輸入操作面之壓下而反應之開關，藉由往開關之壓下操作而輸出決定輸入，或者把以輸入操作體輕敲輸入操作面的打字操作規定為決定輸入之輸入操作，而輸出決定輸入。然而，前者的方法，必須要把開關另外設置在輸入操作區域的周圍，此外，後者的方法，操作者必須以各觸控面板所規定的操作方法來進行輸入操作，如果要進行輸出決定輸入同時輸出輸入操作位置那樣的拖動操作，必須要以更為複雜的操作步驟來進行輸入操作。

本發明係考慮到這樣的從前的問題點而完成之發明，目的在於不要在輸入操作區域配置以透明材料形成的電阻體或檢測電極，而提供廉價而視覺確認性優異的靜電電容式觸控面板。

此外，目的在於提供以可使全體薄型化的簡單構成，把輸入操作區域形成為透明輸入操作板的一部分之靜電電容式觸控面板。

此外，目的在於提供僅僅藉由接觸未被形成電阻體或檢測電極的透明輸入操作板的輸入操作區域之觸碰操作就可以輸出決定輸入的靜電電容式觸控面板。

為了達成前述目的，申請專利範圍第1項之靜電電容式觸控面板，係相互絕緣而被配置複數檢測電極，從各檢測電極的配置位置，以及各檢測電極與輸入操作體之靜電電容，來檢測出輸入操作體的輸入操作位置的靜電電容式觸控面板，其特徵為具備：具有開口部的絕緣支撐體，以覆蓋前述開口部的開口的方式被支撐於絕緣支撐體，至少前述開口部上的輸入操作區域以可透視的透明體形成之透明輸入操作板，接於前述透明輸入操作板，在前述開口部的周圍相互絕緣於透明輸入操作板或者絕緣支撐體而配置的複數檢測電極，發訊出輸入操作體與複數之各檢測電極間的相對電位變動的交流檢測訊號之發訊手段，透過前述各檢測電極與輸入操作體間的靜電電容，檢測出前述各檢測電極所出現的交流檢測訊號的受訊位準之訊號檢測手段，以及前述訊號檢測手段以前述各檢測電極檢測出的交流檢測訊號的受訊位準為根據比較輸入操作體與前述各檢測電極的配置位置之相對距離，檢測出輸入操作體的輸入操作區域上的輸入操作位置之輸入位置檢測手段。

在開口部的周圍接於透明輸入操作板的檢測電極與輸入操作體間的靜電電容Cm，在檢測電極與輸入操作體間的距離為d，其間的透明輸入操作板或透明輸入操作板與空氣之介電率為ε，檢測電極與輸入操作體之對向面積為s時，是以Cm=ε‧s/d來表示，交流檢測訊號的受訊位準，反比於檢測電極與輸入操作體間的距離d。

檢測電極與輸入操作體間的介電率ε與檢測電極與輸入操作體之對向面積s為已知，訊號檢測手段於各檢測電極檢測出的交流檢測訊號的受訊位準Vi，反比於各檢測電極與輸入操作體間的距離d，所以輸入位置檢測手段，由各檢測電極所檢測出的交流檢測訊號的受訊位準Vi來比較各檢測電極與輸入操作體間的相對距離，而可以檢測出輸入操作體的輸入操作區域上的輸入操作位置。

複數之檢測電極，被配置於絕緣支撐體的開口部的周圍，所以不會遮住輸入操作區域，即使以不透明的導電材料形成，也可以通過輸入操作區域而視覺確認背面的顯示器的內容。

申請專利範圍第2項之靜電電容式觸控面板，特徵為具備任一檢測電極所出現的交流檢測訊號的受訊位準，與之前的受訊位準相比以特定的閾值以上的比率上升時，判定為輸入操作體觸碰於透明輸入操作板的接觸輸入之觸碰輸入檢測手段。

於檢測電極與輸入操作體間，在輸入操作體接觸於透明輸入操作板之前的狀態，中介著透明輸入操作板與空氣，輸入操作體接觸於透明輸入操作板時，僅中介著透明輸入操作板。透明輸入操作板的比介電率，與大致為1的空氣的比介電率相比，至少高出數倍以上，所以有輸入操作體接觸於透明輸入操作板之觸碰輸入時，檢測電極與輸入操作體間的靜電電容Cm會急遽上升，各檢測電極所表現的受訊位準，與在其之前以訊號檢測手段檢測到的受訊 位準會上升數倍。亦即，以該倍率以下之特定的倍率為閾值，觸碰輸入檢測手段，在任一檢測電極所表現的受訊位準已超過閾值的倍率上升時，判定為接觸輸入。

申請專利範圍第3項之靜電電容式觸控面板，特徵為直到前述觸碰輸入檢測手段判定為觸碰輸入為止，前述訊號檢測手段，僅檢測任何1或2以上之特定檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準，前述觸碰輸入檢測手段判定為觸碰輸入之後，前述訊號檢測手段，檢測所有的檢測電極所表現之交流檢測訊號之受訊位準，輸入位置檢測手段，以前述各檢測電極所檢測出的交流檢測訊號的受訊位準為根據檢測出輸入操作體觸碰於透明輸入操作板的輸入操作的輸入操作位置。

觸碰輸入檢測手段等待直到判定為觸碰輸入為止之輸入操作的等待中，訊號檢測手段只有檢測有限數目的特定檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準。操作者把輸入操作體接觸於輸入操作區域而進行輸入操作時，觸碰輸入檢測手段判定為觸碰輸入，訊號檢測手段，檢測所有的檢測電極所表現的交流檢測訊號之受訊位準，輸入位置檢測手段，根據於所有之各檢測電極所檢測出的交流檢測訊號之受訊位準來檢測出輸入操作位置。

申請專利範圍第4項之靜電電容式觸控面板，特徵為在正交的XY方向之任一方向對向的前述開口部的兩側，分別沿著與對向方向正交的方向被配置1或2以上之檢測電極，前述輸入位置檢測手段，以被配置於前述兩側的檢 測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準為根據，比較輸入操作體與前述開口部的兩側之相對距離，檢測出沿著XY平面之輸入操作區域上的前述對向方向的輸入操作位置。

沿著與對向方向正交的方向配置的各檢測電極所表現的交流檢測訊號之受訊位準的總和，大致比例於各檢測電極與輸入操作體間的介電率、與朝向輸入操作體之各檢測電極的面積的總和，反比於各檢測電極與輸入操作體間的距離。開口部之一側的各檢測電極與另一側的各檢測電極的輸入操作體之介電率大致相等，一側之各檢測電極與另一側之各檢測電極的對向面積比為已知，所以由一側之各檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準的總和與另一側的各檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準的總和之比，可得到一側與另一側之各檢測電極被配置之開口部的對向的兩側起到輸入操作體為止之距離之比。如果輸入操作體不是由輸入操作區域起顯著地離開於上方的話，使輸入操作體往沿著XY平面之輸入操作區域投影之到輸入操作位置為止之開口部的兩側起之距離之比，與開口部之對向的兩側起到輸入操作體為止的距離之比為幾乎相等，由被配置於兩側的各檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準的總和之比，以及已知的開口部的對向方向之距離，可以檢測出輸入操作區域上的對向方向的輸入操作位置。

申請專利範圍第5項之靜電電容式觸控面板，特徵為 前述檢測電極，具有起立於Z方向，面對前述對向方向之起立面。

與檢測電極的輸入操作體之對向面積變大，與輸入操作體之靜電電容就會增大，所以各檢測電極所表現的受訊位準會上升，可以精度更佳地檢測出對向方向的輸入操作位置。

申請專利範圍第6項之靜電電容式觸控面板，特徵為前述檢測電極，係蒸鍍於透明輸入操作板的端面而形成的。

可以在透明輸入操作板的製造步驟中形成具有起立面之檢測電極。

申請專利範圍第7項之靜電電容式觸控面板，特徵為前述檢測電極的正交於前述輸入操作區域的上方，以被支撐於絕緣支撐體的遮蔽板覆蓋。

使輸入輸入操作位置的輸入操作體的上方部分與檢測電極之間中介著遮蔽板，所以於在輸入操作位置的輸入操作體與檢測電極間的靜電電容，輸入操作體的上方部分與檢測電極沒有靜電結合的影響，不會把輸入操作體的上方的部分誤認為輸入操作位置。

申請專利範圍第8項之靜電電容式觸控面板，特徵為被支撐於前述絕緣支撐體的前述透明輸入操作板，把輸入操作區域配置於由窗孔臨於上方的機器的筐體內，於前述窗孔的周圍之前述筐體的表面或背面，被形成覆蓋前述檢測電極的上方之遮蔽層。

使輸入輸入操作位置的輸入操作體的上方部分與檢測電極之間中介著遮蔽層，所以於在輸入操作位置的輸入操作體與檢測電極間的靜電電容，輸入操作體的上方部分與檢測電極沒有靜電結合的影響，不會把輸入操作體的上方的部分誤認為輸入操作位置。

申請專利範圍第9項之靜電電容式觸控面板，特徵為以沿著前述開口部的周圍的XY方向之任一方向配置的複數之各檢測電極為配置方向檢測電極，前述輸入位置檢測手段，比較各配置方向檢測電極的受訊位準，檢測出沿著XY平面之輸入操作區域上之配置方向的輸入操作位置。

各配置方向檢測電極以相同形狀被配置於同一的方向上的話，由輸入操作體往與配置方向正交的方向配置之配置方向檢測電極，與其他的配置方向檢測電極比較，與輸入操作體之距離為最短，此外，與輸入操作體之對向面積變大，所以該配置方向檢測電極所表現的受訊位準成為最大，越是在配置方向上離開輸入操作體而配置的配置方向檢測電極，該配置方向檢測電極所表現的受訊位準越低。亦即，比較各配置方向檢測電極之受訊位準，把表現出最大的受訊位準的配置方向之位置檢測為輸入操作區域上的輸入操作位置。

藉由把沿著開口部的一側的配置方向配置的各檢測電極作為配置方向檢測電極，可以檢測出輸入操作區域上的配置方向的輸入操作位置。

申請專利範圍第10項之靜電電容式觸控面板，特徵 為前述輸入位置檢測手段，比較前述各配置方向檢測電極的受訊位準，由最大的受訊位準被檢測出的前述配置方向檢測電極的配置位置，來檢測出配置方向的輸入操作位置。

表現最大的受訊位準的配置方向檢測電極的配置位置，與輸入操作區域上的配置方向之輸入操作位置為相同或者是接近的位置，所以比較各配置方向檢測電極的受訊位準，由表現最大受訊位準的配置方向檢測電極的配置位置來檢測出輸入操作區域上的配置方向的輸入操作位置。

申請專利範圍第11項之靜電電容式觸控面板，特徵為前述開口部的輪廓，係沿著XY方向之矩形狀，僅在XY方向之任一方向對向之前述開口部的兩側，沿著與對向方向正交的方向被配置複數之檢測電極，把在前述開口部的至少一側沿著與對向方向正交的方向配置的複數檢測電極，作為配置方向檢測電極。

僅僅藉由把配置於開口部的兩側的檢測電極之至少被配置於其一側的各檢測電極作為配置方向檢測電極，就可以檢測出輸入操作區域上的XY方向的輸入操作位置。

根據申請專利範圍第1向的發明的話，不需要為了在形成於透明輸入操作板的輸入操作區域檢測出輸入操作位置而配置透明電極或透明電阻體，所以輸入操作區域的透過率不會降低，被配置於背面側的顯示器容易觀賞。

複數之檢測電極或把檢測電極往訊號檢測手段連接之拉出線，形成於絕緣支撐體之開口部的周圍，所以可以使用泛用的不透明的導電材料來廉價地形成。

由各檢測電極與輸入操作體之相對距離來檢測出輸入操作位置，所以不限於使手指等輸入操作體往輸入操作板接觸之輸入操作，僅僅使輸入操作體往輸入操作區域的上方接近之非接觸的輸入操作之輸入操作位置也可以檢測出。

根據申請專利範圍第2項之發明的話，不會為了檢測觸碰輸入，而往輸入操作區域形成檢測電極或檢測電阻，所以通過輸入操作區域來看被配置於背面側的顯示器也有優秀的視覺確認性。

此外，僅藉由接觸於被設定輸入操作區域的透明輸入操作板之操作，就可以檢測出觸碰輸入。

此外，使用供用於輸入操作位置的檢測之訊號檢測手段，可以由以訊號檢測手段檢測出的受訊位準來檢測出觸碰輸入，所以沒有必要另外設置供檢測出檢測開關等之觸碰輸入之用的其他的檢測手段。

根據申請專利範圍第3項之發明，在未進行輸入操作的等待中，訊號檢測受段只檢測有限數目的特定檢測電極所表現的交流檢測訊號之受訊位準，所以可以節省等待中的耗電量。

操作著，把手指等輸入操作體接觸於透明輸入操作板而輸入輸入操作位置之一連串的輸入操作的過程，自然地 檢測出其輸入操作，所以沒有必要進行供脫離等待中的動作之其他操作。

根據申請專利範圍第4項之發明，藉由在XY方向上對向的開口部的兩側配置檢測電極，不管是否使輸入操作體接觸於透明輸入操作板之輸入操作，還是非接觸的輸入操作，都可以檢測出輸入操作區域上的對向方向的輸入操作位置。

此外，藉由比較各檢測電極所表現的受訊位準之絕對值，可以識別接觸輸入操作與非接觸輸入操作，所以可以輸出根據不同的2種輸入操作之輸入操作位置。

根據申請專利範圍第5項之發明，可以藉著在檢測電極形成立起面之簡單的加工，來提高輸入操作位置的檢測精度。

根據申請專利範圍第6項之發明，可以不設置檢測電極的折彎加工或者往透明輸入操作板之安裝步驟，而在玻璃基板等透明輸入操作板的製造步驟中，形成具有立起面的檢測電極。

根據申請專利範圍第7項之發明，可以正確地檢測出輸入操作體之輸入操作位置。

根據申請專利範圍第8項之發明，可以藉由在窗孔的周圍之筐體的表面或者背面形成遮蔽層之簡單構成，提高輸入操作體之輸入操作位置的檢測精度。

根據申請專利範圍第9項之發明，僅在開口部的一方向上對向的兩側配置檢測電極，就可以檢測出輸入操作區 域上的XY方向的輸入操作位置。

根據申請專利範圍第10項之發明，可以由表現最大受訊位準之配置方向檢測電極的配置位置，容易檢測出輸入操作區域上的配置方向的輸入操作位置。

根據申請專利範圍第11項的發明，僅在開口部對向的兩側配置檢測電極，就可以檢測出輸入操作區域的XY方向的輸入操作位置，所以與對向方向正交的方向之開口部的兩側不配置檢測電極，可以使筐體為細寬幅，在行動電話等縱長形的外殼確保大型的輸入操作區域或顯示區域。

以下，使用圖1至圖10說明相關於本發明的第1實施型態之靜電電容式觸控面板(以下簡稱觸控面板)1。觸控面板1，如圖1、圖5所式，具備：橫長長方形的開口部21被形成於中央的長方形框狀的絕緣基板20，沿著開口部21的周邊被形成於絕緣基板20上的多數檢測電極11、11…、以覆蓋開口部21的開口的方式，夾著檢測電極11被載置於絕緣基板20之上的透明玻璃基板31、以及覆蓋檢測電極11的上方，被固定於絕緣基板20的遮蔽板32。

於觸控面板1的下方，如圖2所示，層積而配置顯示特定的游標、圖標等之液晶顯示元件40，通過開口部21內的透明的玻璃基板31，可以目視液晶顯示元件40。在 本實施型態，把以開口部21包圍的玻璃基板31的表面，作為操作者觀看液晶顯示元件40的顯示，同時使手指30接近或者接觸而進行輸入操作的輸入操作區域E。如圖6所示，把沿著長方形的輪廓之方向作為相互正交的X方向與Y方向，沿著XY平面之輸入操作區域E上的輸入操作位置以xy位置座標的形式檢測出，所以沿著在X方向對向的開口部21之一側的周邊被配置多數的檢測電極X01、X02…X0n，沿著另一側的周邊被配置多數的檢測電極X11、X12...X1n，沿著在Y方向對向的開口部21之一側的周邊被配置多數的檢測電極Y01、Y02…Y0n，沿著另一側的周邊被配置多數的檢測電極Y11、Y12…Y1n。各檢測電極11(X0、X1、Y0、Y1)，在沿著開口部21的各周邊之X、Y方向(以下稱為配置方向)上以特定的間距沒有不均地配置，藉此，於輸入操作區域E之任一位置上，進行輸入操作的手指30，在X方向與Y方向之各方向上至少會有一組檢測電極(X0n與X1n或者Y0n與Y1n)對向。

絕緣基板20，為印刷電路板，各檢測電極11(X0、X1、Y0、Y1)之平面電極11a，分別以印刷電路板上的細長帶狀的導電圖案來形成，如圖6所示，藉由拉出配線圖案35，連接於後述之多工器12之各輸入端子。

在本實施型態，擴大與接近輸入操作區域E的手指30之對向面積，增大與手指30之靜電電容Cm，所以各檢測電極11(X0、X1、Y0、Y1)，如圖3所示，具有插 通於絕緣基板20的貫孔20a，沿著配置方向立起支撐的立起電極11b。立起電極11b，係藉由焊錫連接於其腳部在貫孔20a內由平面電極11a拉出之拉出配線圖案35，於檢測電極11形成立起面者，藉由立起電極11b的內側之立起面面對開口部21，擴大與接近於輸入操作區域E之手指30之間的對向面積。

如圖1、圖3所示，遮蔽板32，以在立起電極11b的外側立起的方式被固定於絕緣基板20，朝向開口部21的上方與絕緣基板20平行地被折曲。被折曲的內端，在鉛直方向上比平面電極11a更稍微向開口部21側突出，藉此覆蓋住平面電極11a與立起電極11b所構成的檢測電極11之鉛直方向之全體。遮蔽板32，透過絕緣基板20上的配線圖案，連接於後述之低壓振動電源線SGND，在振動側電路基板3上被接地。亦即，輸入操作體30為操作者的手指的場合，由手指起上方之操作者的一部分與各檢測電極11之間中介著遮蔽板32，指示輸入輸入操作位置的手指的部分，與各檢測電極11之間之後述的靜電電容Cm不會受到手指以外的部分的影響，可以由靜電電容Cm正確地檢測出手指的輸入操作位置。

被載置於絕緣基板20上的玻璃基板31，如圖5所示，被配置於沿著絕緣基板的表面形成的平面電極11a上，其端面抵接於各立起電極11b之立起面，被定位而支撐於多數的立起電極11b的內側。亦即，於各檢測電極11，平面檢測電極11a與立起電極11b接於玻璃基板31 的底面與端面，如圖所示，手指30接近輸入操作區域E時，在與手指30之間，形成了以玻璃基板31為介電質的靜電電容Cma與以空氣為介電質的靜電電容Cmb被串聯接續的靜電電容Cm。

在本實施型態，由各檢測電極11所表現的交流檢測訊號的受訊位準Vi求出被對向配置的各檢測電極11與手指30之靜電電容Cm的相對比，而檢測出對向方向的輸入操作位置，以下，說明供檢測出輸入操作位置之電路的構成。

如圖7所示，構成包含各檢測電極11的觸控面板1之主要電路零件，分為2種類之非振動側電路基板2與振動側電路基板3而被搭載著。於非振動電路基板2，被配線著作為接地電位之低壓基準電源線GND與高壓基準電源線VCC所構成的基準電源電路4，在低壓基準電源線GND與高壓基準電源線VCC間被連接著施加直流電壓Vcc之DC電源5。藉此，把被搭載於非振動電路基板2的介面電路6等之各電路零件連接於基準電源電路4，藉由DC電源5的輸出電壓Vcc來驅動。

此外，於振動側電路基板3，被配線著低壓振動電源線SGND與高壓振動電源線SVCC所構成的振動電源電路7。低壓振動電源線SGND透過線圈8與低壓基準電源線GND連接，高壓振動電源線SVCC透過線圈9與高壓基準電源線VCC連接。線圈8與線圈9之阻抗，均被設定為對後述的固有頻率f之交流檢測訊號SG成為高阻抗之 值，此處，使用相同的阻抗L之線圈8、9。

成為發訊出交流檢測訊號SG的固有頻率f的發訊手段之振盪電路15，被搭載於振動側電路基板3，透過分歧為2股分別遮斷直流電壓之電容量C’之電容器17、18將交流檢測訊號SG連接於基準電源電路4之低壓基準電源線GND與高壓基準電源線VCC。藉此，往基準電源電路4的低壓基準電源線GND與高壓基準電源線VCC，使同步而輸出固有頻率f的交流檢測訊號SG時，基準電源電路4的低壓基準電源線GND被接地而為安定的電位，所以振動電源電路7之低壓振動電源線SGND與高壓振動電源線SVCC之電位同步而以固有頻率f變動，二者間的電壓，與基準電源電路4同樣成為直流輸出電壓Vcc。交流檢測訊號SG的固有頻率f，可以任意調整，但在此輸出187kHz之固有振盪頻率的交流檢測訊號SG。

固有頻率f的交流檢測訊號SG流至基準電源電路4與振動電源電路7的場合，低壓基準電源線GND與高壓基準電源線VCC間以及低壓振動電源線SGND與高壓振動電源線SVCC間接近而被配線，在固有頻率f的帶域這些電源線間短路的話，基準電源電路4與振動電源電路7以圖8之等價電路來表示。

如圖8所示，振動電源電路7側的振盪電路15的輸出與基準電源電路4間，被並聯連接著電容量C’的電容器17、18，所以其合成電容量為2C’，此外基準電源電路4與振動電源電路7間被並聯連接的線圈8、9的合成阻抗 成為L/2。這些電容器與阻抗，於固有頻率f的交流檢測訊號SG流過的閉迴路被串聯連接，交流檢測訊號SG的振幅(位準)為Vsg、線圈8、9兩端的基準電源電路4與振動電源電路7間的電壓為Vs，以2 π f所表示的角速度為ω(rad/sec)的話，以Vs=[ω 2LC’/(ω 2LC’-1)]Vsg‧‧‧(1)式來表示。

此處，圖8所示的電路，以ω²LC’=1串聯共振，當時的頻率成為f₀成為f₀=1/[2 π(LC’)^1/2]‧‧‧(2)式。

總之，把由(2)式所得到的共振頻率f₀，作為交流檢測訊號SG的固有頻率f的話，對於交流檢測訊號SG之位準，由(1)式之理論上振動電源電路7的電位能夠以無限大的振幅振動，連接於振動電源電路7的各檢測電極11的電位也能夠無限大地振動。在實際的觸控面板1，由於基準電源電路4與振動電源電路7的阻抗、浮游電容等的影響，不會以(2)式所得到的頻率f₀共振，此外，藉由在基準電源電路4與振動電源電流7流過交流檢測訊號SG時之能量損失，特別是線圈8、9的內部電阻導致的電力消耗，振動電源電路7對於交流檢測訊號SG之位準Vsg係以擴大為有限倍率的振幅Vs來振動。

另一方面，無法對操作者的手指30透過玻璃基板31接觸之各檢測電極11施加大電壓，所以在振盪電路15的輸出與電容器17、18之間連接著未圖示的電阻，各檢測 電極11相對地進行振動的交流檢測訊號SG的輸出位準Vs，在此以輸出位準Vs為5V。此交流檢測訊號SG的輸出位準Vs，係使交流檢測訊號SG的固有頻率f在共振頻率f₀的附近調整，亦可使其降低。

此外，針對交流檢測訊號SG的固有頻率f，也可以採任意的頻率，但是在商用交流電源線的周圍，輸入操作體30不是定電位會有商用交流電源的頻率之共同模式雜訊疊加，所以必須要由各檢測電極11識別出商用交流電源的頻率而檢測出固有頻率f的交流檢測訊號SG，而成為除去商用交流電源的頻率及其高諧波的頻率。

前述之各檢測電極11，連接於振動電源電路7的低壓振動電源線SGND與高壓振動電源線SVCC之任一，在此連接於高壓振動電源線SVCC。藉由所有的各檢測電極11連接於高壓振動電源線SVCC，以交流檢測訊號SG的輸出位準Vs以固有頻率f振動，另一方面，腳下等之一部分接地的操作者的手指30的電位為定電位，所以於二者之間，產生交流檢測訊號SG的輸出位準Vs的電壓，由以固有頻率f振動的振動電源電路7來看的話，對於定電位的檢測電極11，輸入操作體之手指30成為以交流檢測訊號SG的固有頻率f振動的訊號發生源。亦即，手指30接近而與手指30之間的靜電電容Cm增大之檢測電極11，由檢測電極11往手指30中介著靜電電容Cm會出現固有頻率f的交流檢測訊號SG。

各檢測電極11與手指30之間的靜電電容Cm，在檢 測電極11與手指30間的距離為d，真空的介電率為ε 0，其間的介電體之比介電率為ε 1，手指30與檢測電極11之對向面積為s時，以Cm=ε 0‧ε 1‧s/d來表示。如圖5所示，在手指30未接觸於玻璃基板31的狀態，手指30與檢測電極11間的靜電電容Cm，如前所述，係由被串聯連接的以玻璃基板31為介電質之靜電電容Cma與以空氣為介電質之靜電電容Cmb所構成，所以靜電電容Cm，以Cma‧Cmb/(Cma+Cmb)來表示。

在本實施型態，於手指30由X、Y之任一方向(在圖5為X方向)對向的檢測電極11₀、11₁之與手指30之間的靜電電容Cm₀、Cm₁之相對比來檢測出對向方向之手指30的輸入操作位置，但為了使輸入操作位置之計算更為容易，使包含立起電極11b之所有的檢測電極11為同形狀，所以對向方向之一組檢測電極11₀、11₁之與手指30的對向面積s成為相同。此外，玻璃基板31之比介電率ε r，與約為1之空氣的比介電率相比充分地高，所以手指30與玻璃基板31之距離若是沒有遠離，不管檢測電極11₀、11₁與手指30的輸入操作位置為何，於靜電電容Cm₀、Cm₁的相對比的計算，二者之以空氣為介電質之靜電電容Cmb可以視為幾乎相等。亦即，不管手指30是否接觸於玻璃基板31，輸入操作位置可以由以玻璃基板31為介電質的靜電電容Cma之比，亦即由Cm=ε 0‧ε r‧s/d來計算之靜電電容Cm₀、Cm₁之相對比來檢測出。交流檢測訊號SG的固有頻率為f，所以對於此靜電電容Cm的交流檢測訊號之 電抗(reactance)Xc，由Xc=1/(2 π‧f‧Cm)而以Xc=d/(ω‧ε 0‧ε r‧s)來表示。

圖10係檢測檢測電極11所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi之訊號檢測電路部全體的等價電路圖，圖中Cp為檢測電極11與低壓振動電源線SGND間的浮游電容，rp為檢測電極11的內部電阻值，R4為輸出電阻的電阻值。在圖中的等價電路，成立i1=i2+i3‧‧‧(3)式

Vs=i1/(j ω‧Cm)+i2/(j ω‧Cp)‧‧‧(4)式

-i2/(j ω‧Cp)+i3‧rp+i3‧R4=0‧‧‧(5)式

i3‧R4=Vi‧‧‧(6)式之關係，由(3)式至(6)式，可得Vi=[j ω‧Cm/{1/R4+j ω(Cm+Cp)(rp/R4+1)}]‧Vs‧‧‧(7)式之關係。

內部電阻rp為0，R4透過多工器12連接於後述之積分用運算放大器A/D25所以為無限大的話，(7)式被置換為Vi=Cm/(Cp+Cm)‧Vs進而與浮游電容Cp相比靜電電容Cm極小，所以(7)式進而能夠以Vi=(Cm/Cp)‧Vs‧‧‧(8)式來表示。

如前所述，輸入操作體30與檢測電極11之靜電電容Cm，係以Cm=ε 0‧ε r‧s/d來表示，所以將此代入(8)式而變形的話，成為Vi={ε 0‧ε r‧s/(d‧Cp)}Vs‧‧‧(9)式，(9)式中的(ε 0‧ε r‧s/Cp)，為常數，所以替代為1/k的話，表現於檢測電極11的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi，以Vi=Vs/(d‧k)‧‧‧(10)式來表示，與手指30之距離d越近的檢測電極11，受訊位準Vi越成為接近交流檢測訊號SG的輸出位準Vs之大的數值。但是，手指30接近於檢測電極11，其間之靜電電容Cm與浮游電容Cp相比大到無法忽視的程度的場合無法適用(10)式，受訊位準Vi最大會成為輸出位準Vs。

使用(10)式的話，比較複數之各檢測電極11所表現的交流檢測訊號的受訊位準Vi，可以比較手指30與各檢測電極11間的距離，在本實施型態，由各檢測電極11(X0、X1、Y0、Y1)的配置位置，與各檢測電極11(X0、X1、Y0、Y1)的受訊位準Vi，來檢測出平行於輸入操作區域E的XY方向之輸入操作位置(x、y)。

為了檢測出此操作位置(x、y)，於振動側電路基板3，被搭載著類比多工器12、訊號處理電路13、積分處理電路14、A/D轉換器19、MPU(微處理器單元)10以極振盪電路15之各電路元件，均連接於振動電源電路7的低壓振動電源線SGND與高壓振動電源線SVCC，接受來 自DC電源5的輸出電壓Vcc而動作。

類比多工器12，藉由來自MPU10的切換控制，每一定的週期，在此為每200msec，進行把各檢測電極11往訊號處理電路13之切換連接，使各檢測電極11所表現的交流檢測訊號SG依序往訊號處理電路13輸出。亦即，依照在X方向對向的檢測電極X01、X02‧‧、X11、X12‧‧，在Y方向對向的檢測電極Y01、Y02‧‧、Y11、Y12‧‧的順序，於一掃描周期內所有的檢測電極11被連接於訊號處理電路13。

如圖9所示，訊號處理電路13，係由使以交流檢測訊號SG的固有頻率f為中心的頻率帶域的訊號通過之共振電路23，阻抗變換用的放大電路24，以及被串聯接續於這些之間的第1類比開關ASW1所構成。共振電路23，由透過類比多工器12連接的檢測電路11所表現的訊號，切掉值流訊號等低頻成分與共同模式雜訊等高頻雜訊，僅使交流檢測訊號SG往後段的放大電路24輸出。放大電路24，是輸入阻抗接近於無限大，輸出阻抗為微小值之阻抗變換元件，即使是表現於檢測電極11的微弱的交流檢測訊號SG，也可以使被連接於其輸出側的積分處理電路14動作。

第1類比開關ASW1，藉由MPU10控制開關，在積分處理電路14進行後述的積分動作的積分動作期間(Tint)中連接共振電路23與放大電路24之間，在後述之偏置調整期間(Tset)中則是斷路。藉此，於偏置調整期間 (Tset)中，交流檢測訊號SG不會被輸出至積分處理電路14。

積分處理電路14，具備；連接相互的陽極與陰極之箝制二極體電路28、把訊號處理電路13的輸出的電位拉高到特定電位之提升阻抗29、積分用運算放大器25、被連接於訊號處理電路13的輸出與積分用運算放大器25的反轉輸入端子間的積分用電阻R1、被連接於積分用運算放大器25的反轉輸入端子與輸出端子間的積分用電容器C1、以及被並聯接續於積分用電容器C1，藉由MPU10控制開閉的第2類比開關ASW2。

箝制二極體電路28，以訊號處理電路13的輸出，亦即交流檢測訊號SG的電壓，以提升阻抗29提高的電位為中心，在一對之二極體的順電壓的範圍內振動的方式進行夾鉗，往積分用電阻R1輸出。

透過積分用電阻R輸入至積分用運算放大器25的反轉輸入端子之交流檢測訊號的電壓為Vin，由積分用運算放大器25的輸出端子輸出的電壓為Vout，積分用電阻R1的電阻值為R，積分用電容器C1的電容為C的話，以Vout=-1/CR‧∫ Vindt‧‧‧(11)式來表示，由積分用運算放大器25的輸出端子積分輸入電壓Vin的電壓Vout被輸出。

第2類比開關ASW2，在偏置調整期間(Tset)開始後的些許時間，藉由MPU10被控制關閉，於積分處理電路14的積分動作期間(Tint)使蓄積於積分用電容器C1 的電荷迅速放電，於其之前的積分動作期間(Tint)被充電於積分用電容器C的充電電壓，使不影響到後述的積分處理電路14的偏置調整期間(Tset)的偏置動作。

於此積分用運算放大器25的反轉輸入端子與非反轉輸入端子間，有積分用運算放大器25的偏置電壓或其他因素導致的直流成分誤差，把配合這些之誤差電壓以偏置電壓△v表示的話，(11)式成為以Vout=-1/CR‧∫(Vin+△v)dt‧‧‧(12)式來表示，偏置電壓△v為直流成分，所以(12)式成為以Vout=-1/CR‧∫ Vindt-△v‧t/CR‧‧‧(13)式來表示，隨著時間t的經過，輸出電壓Vout中的偏置電壓△v導致的誤差會擴大。

在此，為了實質解消前述偏置電壓△v導致的影響之目的進而在積分處理電路14設置反饋電路部。此反饋電路部，如圖9所示，係由返還用運算放大器26、連接於返還用運算放大器26的輸出與積分用運算放大器25之非反轉輸入端子間的第3類比開關ASW3，以及被連接於第3類比開關ASW3與積分用運算放大器25的非反轉輸入端子間，以返還用運算放大器26的輸出電壓充電的保持用電容器27所構成。

返還用運算放大器26的非反轉輸入端子，透過電阻R2被連接於積分用運算放大器25的輸出，反轉輸入端子，連接於積分用電阻R1之輸入側。連接於返還用運算放大器26的反轉輸入端子與輸出端子間的電阻R3與電阻 R2的電阻值為相等，亦即，返還用運算放大器26，在第3類比開關ASW3被控制關閉的期間，被輸入至積分用運算放大器25的反轉輸入端子之輸入電壓Vin為基準電位，把對輸入電壓Vin之積分用運算放大器25的輸出電壓Vout的差分以增益-1來放大而往積分用運算放大器25的非反轉輸入端子返還的方式作用。

藉由MPU10控制的偏置調整期間(Tset)中，第3類比開關ASW3被控制關閉，同時藉由積分用電阻R1之輸入與各檢測電極11被控制打開的第1類比開關ASW1來遮斷，所以在積分用電阻R1之輸入側，不會被輸入交流檢測訊號SG，而積分用運算放大器25的反轉輸入端子的電位，被保持於一定之輸入電壓Vin。

對積分用運算放大器25的非反轉輸入端子在反轉輸入端子產生前述偏置電壓△v的話，△t之後期積分值被輸出-(Vin+△v)‧△t/CR，但是藉由返還用運算放大器26，於積分用運算放大器25的非反轉輸入端子被輸入Vin+(Vin+△v)‧△t/CR，△t/CR比1更充分地小，所以藉由反覆此操作，積分用運算放大器25的輸出會收斂於偏置電壓△v而安定化。在此狀態，對積分用運算放大器25的反轉輸入端子加上偏置電壓△v之電位，變成等於非反轉輸入端子的電位，於保持用電容器27，包含偏置電壓△v的影響使非反轉輸入端子與反轉輸入端子間的差電壓為0的補正電壓被充電。亦即，偏置調整期間(Tset)，設定於積分用運算放大器25的輸出Vout到達偏置電壓△v而安 定化之充分的時間，保持用電容器27，在積分用運算放大器25的輸出Vout安定時使用飽和的電容量之電容器。

經過偏置調整期間(Tset)之後，MPU10，控制關閉第1類比開關ASW1，同時控制打開第3類比開關ASW3，而移至積分動作期間(Tint)。在積分動作期間(Tint)，藉由使第1類比開關ASW1被控制關閉，以類比多工器12選擇連接的檢測電極11所表現的交流檢測訊號SG被輸入至積分用運算放大器25的反轉輸入端子。此外，第3類比開關ASW3被控制打開，所以偏置調整期間(Tset)中，被充電於保持用電容器27的前述補正電壓被輸入至積分用運算放大器25的非反轉輸入端子，包含於偏置電壓△v的積分用運算放大器25的非反轉輸入端子與反轉輸入端子間的差電壓成為0，不包含於積分用運算放大器25之輸出Vout積分(13)式所示的偏置電壓△v之誤差-△v‧t/CR。

結果，僅微小的交流檢測訊號SG的電壓Vin被積分而擴大，作為積分用運算放大器25的輸出Vout來表現。MPU10，由積分動作期間(Tint)之開始時起在各積分動作期間(Tint)經過同一時間之後，在積分動作期間(Tint)結束之前之判定時t1，將判定時t1的輸出Vout往被連接於後段的A/D轉換器19輸出。積分動作期間(Tint)，比以CR規定的積分用電容器C1的飽和時間更充分地短，而且將交流檢測訊號SG的電壓Vin設定於在判定時t1可以由其積分值之積分用運算放大器25的輸出 Vout來判斷的期間。

A/D轉換器19，將判定時t1之積分用運算放大器25的輸出Vout量子化而往MPU10輸出。

由A/D轉換器19輸出的量子化資料，在其積分動作期間(Tint)中表示類比多工器12選擇連接的各檢測電極11所表現的交流檢測訊號SG的受訊位準Vi，作為輸入位置檢測手段作用的MPU10，算定於各配置方向上檢測電極11(X0、X1、Y0、Y1)所表現的受訊位準Vi的總和，由各配置方向的受訊位準Vi的總和，檢測出手指30的XY方向之輸入操作位置。

在X方向對向的一組檢測電極X0、X1間的距離為Lx，手指30在圖5所示之輸入操作位置P(x)時，任意的檢測電極X0n所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi0，以及在檢測電極X0n在X方向對向的位置配置的檢測電極X1n所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi1，由(10)式分別以Vi0=Vs/(x‧k)‧‧‧(14)式

Vi1=Vs/((Lx-x)‧k)‧‧‧(15)式來表示，二者之比Vi0/Vi1，以Vi0/Vi1=(Lx-x)/x‧‧‧(16)式來表示。

此關係，針對在X方向對向之所有的各組之檢測電極X0、X1成立，所以一掃描周期內各檢測電極X0所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi的總和為Vx0，各檢測電 極X1所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi的總和為Vx1的話，為Vx0/Vx1=(Lx-x)/x‧‧‧(17)式，針對x來解的話，成為x=Lx‧Vx1/(Vx0+Vx1)‧‧‧(18)式。

同樣地，針對Y方向，也以在Y方向對向的一組檢測電極Y0、Y1間的距離為Ly，任意的檢測電極Y0n所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi0，以及在檢測電極Y0n在Y方向對向的位置配置的檢測電極Y1n所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi1之關係以Vi0/Vi1=(Ly-y)/y‧‧‧(19)式來表示，一掃描周期內各檢測電極Y0所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi的總和為Vy0，各檢測電極Y1所表現的交流檢測訊號SG之受訊位準Vi的總和為Vy1的話，可得到y=Ly‧Vy1/(Vy0+Vy1)‧‧‧(20)式之關係，所以由Vx0、Vx1、Vy0、Vy1可以容易得到輸入操作區域E上的X、Y方向之輸入位置(x、y)。

包含以MPU10檢測出的輸入操作位置(x、y)的輸入操作資料，透過直流被絕緣的訊號線16，輸出至被搭載於非振動電路基板2的介面電路6，由介面電路6以USB通訊，I²C通訊等輸出至利用輸入操作資料的上位機器。

在前述之實施型態，於各配置方向之各檢測電極11求出各檢測電極(X0、X1、Y0、Y1)所表現的交流檢測 訊號SG的受訊位準Vi的總和(Vx0、Vx1、Vy0、Vy1)，由(18)式與(20)式檢測出輸入操作位置(x、y)，但是針對各配置方向的檢測電極11之中被表現出最大的受訊位準Vi的檢測電極11，比較該受訊位準Vi0，與對向配置的檢測電極11所表現的受訊位準Vi1，由(16)式或者(19)式檢測出輸入操作位置(x、y)亦可。

此外，由沿著配置方向之複數檢測電極所構成的前述4種類的檢測電極(X0、X1、Y0、Y1)，均可以藉由把配置方向做為長邊方向之一枚檢測電極11來構成1或者2以上之檢測電極11，如此以一枚檢測電極11構成的場合，把該檢測電極11的受訊位準Vi，作為沿著配置方向之各檢測電極11的受訊位準Vi的總和，可以由(18)式與(20)式來檢測出輸入操作位置(x、y)。

進而，沿著前述的XY方向配置的4種類之檢測電極X0、X1、Y0、Y1之中，省略任何2種類之檢測電極11，也可以檢測出往輸入操作區域E之輸入操作位置(x、y)。圖11係顯示相關於省略在X方向對向的檢測電極X0、X1之第2實施型態之靜電電容式觸控面板50的平面圖。

在此觸控面板50，把沿著X方向配置的多數檢測電極Y0，作為配置方向檢測電極Y01、Y02‧‧Y0n，把在第1實施型態中對向於檢測電極Y0而配置的複數檢測電極Y11、Y12‧‧Y1n以單一的檢測電極Y1來構成。如圖 11所示，沿著配置方向(X方向)配置的多數配置方向檢測電極Y0n之中，由手指30來看與配置方向正交的方向上配置的配置方向檢測電極Y05，最接近於手指30，此外與手指30之對向面積s也變大，所以於該檢測電極Y05表示最大值之受訊位準Vi。亦即，即使是未被配置在X方向對向的檢測電極X0、X1的觸控面板50，也可以由配置方向檢測電極Y0n之中表現出最大值的受訊位準Vi的配置方向檢測電極Y05的配置位置來檢測出X方向的輸入操作位置(x)。此X方向之輸入操作位置(x)，可以比較表現出最大值之受訊位準Vi的檢測電極Y05，與表現於其周圍的配置方向檢測電極Y0n之受訊位準Vi而更正確地檢測出。

Y方向的輸入操作位置(y)，可以把一枚檢測電極Y1之受訊位準Vi，視為受訊位準Vi的總和Vy1，而由配置方向檢測電極Y0n的受訊位準Vi的總和Vy0，使用(20)式來檢測出。

根據相關於此第2實施型態之靜電電容式觸控面板50的話，在X方向不配置對向的檢測電極X0、X1，而可以檢測出X方向的輸入操作位置(x)，所以可縮小X方向寬幅。例如，即使縱長形在寬幅上沒有充分的裕度之行動電話等的外殼，可以在寬幅方向上不配置檢測電極11而檢測出寬幅方向的輸入操作位置，所以可在有限的外殼內安裝具有更大的輸入操作區域E之觸控面板50。

圖12係顯示相關於省略2種類檢測電極X0、Y1之 第3實施型態之靜電電容式觸控面板51的平面圖。在此觸控面板51，以把X方向作為配置方向之複數的配置方向檢測電極Y01、Y02‧‧Y0n構成檢測電極Y0，把Y方向作為配置方向之複數的配置方向檢測電極X11、X12‧‧X1n構成檢測電極X1。

在圖示的位置有進行輸入操作的手指30時，在X方向，顯示於檢測電極Y05的受訊位準Vi成為最大，在Y方向上，表現於檢測電極X14的受訊位準Vi成為最大，所以可以由分別的配置位置檢測出輸入操作位置(x、y)。

根據相關於第3實施型態之靜電電容式觸控面板51的話，可以在機器的筐體的角落不留下間隙而配置使操作區域E臨邊之觸控面板51。

在前述之各實施型態，在X、Y之任一方向對向於手指30的檢測電極11₀、11₁之與手指30間的靜電電容Cm₀、Cm₁之相對比，與反比例於把手指30投影於玻璃基板31上之XY平面上的輸入操作位置(x、y)對向的檢測電極11₀、11₁為止的對向方向的距離之比幾乎相等，所以不管手指30是否接觸於玻璃基板31，都可以檢測出輸入操作區域E上的輸入操作位置(x、y)。然而，在手指30不接觸於玻璃基板31的輸入操作，會中介著比介電率約為1之比介電率很低的空氣作為介電質之電容量Cmb，所以即使是相同的輸入操作位置各檢測電壓11所表示的受訊位準Vi會大幅降低。亦即，被輸入至MPU10的特定 的檢測電極11所表現的受訊位準Vi於各一掃描週期進行比較，在受訊位準Vi以超過特定閾值的比率上升時，可以判斷為手指30接觸於玻璃基板31的觸碰輸入，以超過特定的閾值的比率下降時，可以判斷是使手指30離開玻璃基板31的操作，可以輸出2種類之輸入操作的輸入操作位置。

此外，僅僅監視特定的檢測電極11所表現的受訊位準Vi，就可以判定觸碰輸入，所以藉由在等待輸入操作之等待時間中，採用以一定週期檢測特定的檢測電極11的檢測電極11所表現的受訊位準Vi之間歇檢測模式，在檢測出觸碰輸入的場合，使所有的電路動作，採用檢測出輸入操作位置的檢測模式，可以削減等待時間中的電力消耗。

在前述之實施型態，把覆蓋各檢測電極11的上方之遮蔽板32由絕緣基板20立起支撐，但如圖13所示，使觸控面板52的輸入操作區域E通過窗孔42臨於外面之機器的筐體43的內底面上形成接地的遮蔽層44，藉由遮蔽層44覆蓋檢測電極11的上方亦可。此外，同樣的目的下，遮蔽層44，形成於筐體43的表面側亦可。

此外，在前述之實施型態，檢測電極11係以絕緣基板20的表面之導電圖案來形成，或者以立起支撐於絕緣基板20的貫孔34之金屬板來形成，但也能夠以被蒸鍍於玻璃基板等透明輸入操作板31的底面或端面之導電層來形成。

進而，在前述之實施型態，使檢測電極11對輸入操作體30以交流檢測訊號SG的輸出位準Vs進行振動，於二者之間產生輸出位準Vs之相對電位，但使檢測電極11側為定電位，而使輸入操作體30之電位以交流檢測訊號SG之輸出位準Vs來變動亦可。

此外，輸入操作體30，係以操作者進行輸入操作之手指30來說明，但也可以是操作著手握的專用輸入筆等與操作者不相同之操作體。

此外，被形成為矩形狀的輪廓之開口部21，不限於長方形的輪廓，可以為任意的形狀。

此外，被分為2種類的非振動側電路基板2與振動側電路基板3，若是有被分為基準電源電路4與振動電源電路7而配線的話，亦可為1枚電路基板。

[產業上利用可能性]

本發明，適於在通過輸入操作區域的背面側被配置顯示元件，檢測出往輸入操作區域之輸入操作體的輸入操作位置之靜電電容式觸控面板。

1‧‧‧靜電電容式觸控面板(第1實施型態)

10‧‧‧MPU(輸入位置檢測手段，觸控輸入檢測手段)

11‧‧‧檢測電極

14‧‧‧積分處理電路(訊號檢測手段)

15‧‧‧振盪電路(發訊手段)

20‧‧‧絕緣基板(絕緣支撐體)

21‧‧‧開口部

30‧‧‧手指(輸入操作體)

31‧‧‧玻璃基板(透明輸入操作板)

32‧‧‧遮蔽板

41‧‧‧配置方向檢測電極

42‧‧‧窗孔

43‧‧‧筐體

44‧‧‧遮蔽層

E‧‧‧輸入操作區域

SG‧‧‧交流檢測訊號

Vi‧‧‧交流檢測訊號之受訊位準

圖1係相關於本發明的第1實施型態之靜電電容式觸控面板1之一部分破斷平面圖。

圖2係靜電電容式觸控面板1與顯示裝置40之側面圖。

圖3為圖1之A-A線擴大剖面圖。

圖4係顯示檢測電極11的配置狀態之部分擴大立體圖。

圖5係靜電電容式觸控面板1之縱剖面圖。

圖6係除了遮蔽板32之觸控面板1之平面圖。

圖7係靜電電容式觸控面板1之方塊圖。

圖8係靜電電容式觸控面板1之電源電路的等價電路圖。

圖9係顯示圖7的訊號處理電路13與積分處理電路14之詳細之電路圖。

圖10係靜電電容式觸控面板1之檢測電極11周圍的等價電路圖。

圖11係相關於本發明的第2實施型態之靜電電容式觸控面板50之平面圖。

圖12係相關於本發明的第3實施型態之靜電電容式觸控面板51之平面圖。

圖13係相關於本發明的其他實施型態之靜電電容式觸控面板52之縱剖面圖。

21‧‧‧開口部

32‧‧‧遮蔽板

1‧‧‧靜電電容式觸控面板(第1實施型態)

31‧‧‧玻璃基板(透明輸入操作板)

20‧‧‧絕緣基板(絕緣支撐體)

11‧‧‧檢測電極

X1、Y0‧‧‧檢測電極

E‧‧‧輸入操作區域

Claims (11)

1. 一種靜電電容式觸控面板，係相互絕緣而被配置複數檢測電極，從各檢測電極的配置位置，以及各檢測電極與輸入操作體之靜電電容，來檢測出輸入操作體的輸入操作位置的靜電電容式觸控面板，其特徵為具備：具有開口部的絕緣支撐體；以覆蓋前述開口部的開口的方式被支撐於絕緣支撐體，至少前述開口部上的輸入操作區域以可透視的透明體形成之透明輸入操作板；接於前述透明輸入操作板，在前述開口部的周圍相互絕緣於透明輸入操作板或者絕緣支撐體而配置的複數檢測電極；發訊出輸入操作體與複數之各檢測電極間的相對電位變動的交流檢測訊號之發訊手段；透過前述各檢測電極與輸入操作體間的靜電電容，檢測出前述各檢測電極所出現的交流檢測訊號的受訊位準之訊號檢測手段，以及前述訊號檢測手段以前述各檢測電極檢測出的交流檢測訊號的受訊位準為根據比較輸入操作體與前述各檢測電極的配置位置之相對距離，檢測出輸入操作體的輸入操作區域上的輸入操作位置之輸入位置檢測手段。
2. 如申請專利範圍第1項之靜電電容式觸控面板，其中具備任一檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準，與之前的受訊位準相比以特定的閾值以上的比率上升 時，判定為輸入操作體觸碰於透明輸入操作板的接觸輸入之觸碰輸入檢測手段。
3. 如申請專利範圍第2項之靜電電容式觸控面板，其中直到前述觸碰輸入檢測手段判定為觸碰輸入為止，前述訊號檢測手段，僅檢測任何1或2以上之特定檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準，前述觸碰輸入檢測手段判定為觸碰輸入之後，前述訊號檢測手段，檢測所有的檢測電極所表現之交流檢測訊號之受訊位準，輸入位置檢測手段，以前述各檢測電極所檢測出的交流檢測訊號的受訊位準為根據檢測出輸入操作體觸碰於透明輸入操作板的輸入操作的輸入操作位置。
4. 如申請專利範圍第1至3項之任一項之靜電電容式觸控面板，其中在正交的XY方向之任一方向對向的前述開口部的兩側，分別沿著與對向方向正交的方向被配置1或2以上之檢測電極，前述輸入位置檢測手段，以被配置於前述兩側的檢測電極所表現的交流檢測訊號的受訊位準為根據，比較輸入操作體與前述開口部的兩側之相對距離，檢測出沿著XY平面之輸入操作區域上的前述對向方向的輸入操作位置。
5. 如申請專利範圍第4項之靜電電容式觸控面板，其中前述檢測電極，具有起立於Z方向，面對前述對向方 向之起立面。
6. 如申請專利範圍第5項之靜電電容式觸控面板，其中前述檢測電極，係蒸鍍於透明輸入操作板的端面而形成的。
7. 如申請專利範圍第1至3項之任一項之靜電電容式觸控面板，其中前述檢測電極的正交於前述輸入操作區域的上方，以被支撐於絕緣支撐體的遮蔽板所覆蓋。
8. 如申請專利範圍第1至3項之任一項之靜電電容式觸控面板，其中被支撐於前述絕緣支撐體的前述透明輸入操作板，把輸入操作區域配置於由窗孔臨於上方的機器的筐體內，於前述窗孔的周圍之前述筐體的表面或背面，被形成覆蓋前述檢測電極的上方之遮蔽層。
9. 如申請專利範圍第4項之靜電電容式觸控面板，其中以沿著前述開口部的周圍的XY方向之任一方項配置的複數之各檢測電極為配置方向檢測電極，前述輸入位置檢測手段，比較各配置方向檢測電極的受訊位準，檢測出沿著XY平面之輸入操作區域上之配置方向的輸入操作位置。
10. 如申請專利範圍第9項之靜電電容式觸控面板，其中 前述輸入位置檢測手段，比較前述各配置方向檢測電極的受訊位準，由最大的受訊位準被檢測出的前述配置方向檢測電極的配置位置，來檢測出配置方向的輸入操作位置。
11. 如申請專利範圍第9或10項之靜電電容式觸控面板，其中前述開口部的輪廓，係沿著XY方向之矩形狀，僅在XY方向之任一方向對向之前述開口部的兩側，沿著與對向方向正交的方向被配置複數之檢測電極，把在前述開口部的至少一側沿著與對向方向正交的方向配置的複數檢測電極，作為配置方向檢測電極。